[发明专利]液态有机锡硫代链烷醇稳定剂组合物和含它的卤乙烯树脂组合物

说明书

本发明涉及用于卤乙烯树脂组合物的稳定剂组合物，特别是，涉及防止凝胶化和沉淀而起稳定作用的含有机锡硫代链烷醇化合物的稳定剂组合物。

卤乙烯树脂和含有卤乙烯树脂的组合物被转变成有用的制品，通过把树脂加热软化或融化，然后通过用热成型形成所需的产品，也就是说，将粉状树脂组合物转变成熔融物质，然后经挤压得到所需的形状。转变卤乙烯树脂的商业方法包括压延法，在压延法中，通过使用一系列加压辊和牵引辊将加热的熔融物质转变成片或成膜;还包括挤出法，在挤出法中一个或多个螺杆将熔融物质传送通过料筒，将物料从它通过一成型口模使形成管、棒、片、型材或导管;还包括挤出吹塑法，在挤出吹塑法中，熔融物质先被挤压成空心管，称作型坯，然后它被夹紧在模塑室，压缩空气被注入此封闭的管腔中，将型坯吹成塑模的形状以形成瓶、玩具和其它空心的物品;还包括注射模塑法，在注射模塑法中，熔融物质在高压下被推入塑模空腔，然后在那里它被急冷形成固体物件，诸如管接头、电盒及其它形状。

卤乙烯树脂组合物也用于涂覆可模压或不能模压的纸和布，其它将卤乙烯转化为有用的制品的方法包括涂凝模塑法和纤维挤塑法。

所有将卤乙烯树脂组合物转变为有用的制品的方法都需要用加热软化卤乙烯树脂以使它形成所需制品。热量可由化合物内发生的摩擦而产生，例如在挤塑过程中，或者由外部施加热量，例如用加热的辊筒或料筒而产生。软化卤乙烯树脂组合物所需的热量随组成不同而不同，但典型的是在165℃到210℃。高度塑性化的化合物，如压延的可折软片，用较低的温度，而刚性或非塑性化的卤乙烯树脂组合物通常需要较高范围内的热量。水管、房屋外壁板、窗框和刚性挤出片通常在195℃到210℃温度下形成。

众所周知，卤乙烯在比100℃高的情况下要降解。事实上在甚至更低的温度下也发生一点降解。卤乙烯的降解导致不希望的变色和物理性质的丧失。在极端情况下，卤乙烯树脂组合物会变黑、变脆以致不能使用。

为了保护卤乙烯树脂组合物，防止热降解和光降解，需要加入稳定剂材料。已经用于稳定卤乙烯树脂组合物防止热降解的化合物选自很宽范围的材料，并在文献中已载入，如，聚氯乙烯百科全书（Encyclopedia  of  PVC）第二版，1986，Nass和Heiberger。典型的稳定剂包括铅盐和铅皂，钡皂和镉皂和酚盐，锌皂，硫醇锑，多元醇，季戊四醇，亚磷酸酯，过氧化合物，氨基化合物，镁化合物，钙化合物和有机锡。

如美国专利第3，919，168号所述，众所周知在现有技术中，含硫的有机锡化合物，如有机锡硫醇盐，属于最高效（按重量）的卤乙烯树脂的热稳定剂。美国专利第3，919，168号描述了含硫有机锡类，其共同特征在于具有至少一个有机基团通过碳原子直接与锡键合，以及至少一个硫原子单独与锡键合，或一个含硫基团残基如硫残基或硫醇酯残基通过硫原子与锡键合。单独与有机锡键合的硫和含硫部分的残基都可与相同的有机锡部分键合。

液态有机锡化合物含有通过硫与锡键合的硫代链烷醇也已知是卤乙烯树脂组合物有效的稳定剂。美国专利第4，059，562号和4，254，017号公开了有机锡化合物，它们包含硫代链烷醇基团通过硫与锡键合，也公开了它们用作卤乙烯树脂的热稳化化合物。有机锡乙醇硫醇盐代表一类有机锡硫代链烷醇。

当有机锡硫代链烷醇作卤乙烯树脂组合物的高效稳定剂时，它们存在一些严重的缺点，阻挠了它们的广泛生产和商业化。这类化合物和组合物最严重的缺陷是它们的差的储藏稳定性。放置时，在多数情况下即使仅仅是几天，有机锡硫代链烷醇便形成粘稠的、明胶状混合物，而且常有沉淀发生。所生非均相组合物难于处理，例如进行泵量，结果，不能达到在卤乙烯树脂组合物中从一批到另一批所需的一致性。而且，固体颗粒必须滤出作为废物丢弃，结果造成这一昂贵产品10%到20%的损失。

有机锡硫代链烷醇的其它严重缺点在生产中是明显的。粘性物质极难于搅拌混合，而沉淀会堵塞传输管线和弄脏存储容器。在每一批生产之后必须采取额外步骤以清洁反应器、传输管线、过滤器和储藏器皿。

如美国专利第4，059，562号中所述的，Hoch等人建议解决有机锡硫代链烷醇的粘度与沉淀问题可通过将有机锡溶解在有机锡的10重量%到60重量%的包括有2到10个碳原子的二元醇的液态醇组分和有机锡的0.1到1重量%的磷酸烷基酯。见第4列，第48-62行。