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2273-43-0 / 丁基锡酸的应用

背景及概述[1][2]

有机锡化合物是锡深加工的重要产品,具有品种繁多、用途广泛等特点,是锡消费量增长最快的领域。有机锡产品被用作PVC等塑料加工行业中的热稳定剂已经得到工业化普遍使用,作为催化剂被广泛应用于硅胶合成、聚氨酯合成、涂料合成等化工行业。丁基锡酸又称单丁基氧化锡,既可以用来合成丁基锡系列热稳定剂、催化剂,又可以作为一种性能优异的聚氨酯催化剂、硅胶催化剂、涂料催化剂。目前合成丁基锡酸的方法存在合成复杂、难以控制、转化率低、产品纯度低等问题,攻克这些难题是现在化工领域的重要课题。

丁基锡酸的应用

应用[3]

丁基锡酸主要用作粉末涂料、卷(钢)材涂料、绝缘漆等饱和聚酯树脂生产的催化剂,不饱和聚酯树脂生产的催化剂;用作塑料稳定剂原料、有机锡中间体、酯化反应催化剂、电泳电沉积涂料催化剂。

制备共聚酯热熔胶:在2.5L带有蒸馏装置的聚合反应釜中,加入对苯二甲酸(249.15g),乙二醇(183.77g),丁基锡酸(0.25g)和钛酸四丁酯(0.5g),加热、搅拌,当内温达到148℃时物料开始熔化;向上述反应物中加入间苯二甲酸(83.05g)、聚乙二醇400(30.40g)、二乙二醇(80.56g),然后搅拌升温,当内温达到193℃左右时,开始有水馏出,继续升温至200℃,蒸出反应生成的副产物,当馏出物减少或变慢时,减压进行高真空反应,系统压力保持在130Pa以下,反应时间2.5小时,缩聚反应结束。解除系统真空状态,在225℃及常压下,将微晶蜡(6.20g)加入步骤(2)的产物,恒温搅拌0.5小时,得共聚酯热熔胶。最后将反应物挤出造粒,冷冻粉碎后以供使用。

制备[2]

制备方法:

(1)向反应器中加入四丁基锡,搅拌均匀后,缓慢滴加四氯化锡,滴加完毕后,搅拌30min,升温至140℃,保温反应6h,反应结束,得单丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡的混合溶液;

(2)将单丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡的混合溶液,升温至98℃,混合物中二种物质的沸点不同,依次蒸馏出单丁基三氯化锡、二丁基二氯化锡,收集单丁基三氯化锡;

(3)向反应器中加入步骤(2)中收集的单丁基三氯化锡、表面活性剂、有机溶剂,搅拌均匀后,缓慢滴加氢氧化钠溶液,滴加完毕后,升温至90℃,保温反应4h,降温至室温,过滤,得单丁基氧化锡的粗品,用水洗涤丁基锡酸的粗品至中性,80℃减压干燥12h,得丁基锡酸;

其中,所述表面活性剂为壳聚糖改性咪唑啉两性表面活性剂和季铵化聚乙烯醇;步骤(1)中所述四丁基锡与所述四氯化锡的摩尔比为1:2;步骤(3)中所述单丁基三氯化锡与所述表面活性剂、所述有机溶剂的重量比为1:0.0024:5;步骤(3)中所述单丁基三氯化锡与所述氢氧化钠溶液的重量比为1:7;所述氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L;所述有机溶剂为正辛醇;所述表面活性剂中所述壳聚糖改性咪唑啉两性表面活性剂与所述季铵化聚乙烯醇的重量比为1:0.7。

生产方法:

(1)控制加料:称取5gNaOH放入反应瓶中并用200g水进行搅拌溶解,利用冷却水控制温度小于40℃,称取80g单丁基三氯化锡液体放入恒压漏斗,称取25gNaOH溶于50g水中放入恒压漏斗缓慢滴加入反应瓶内,控制滴加温度小于30℃,滴加过程pH为8.0;

(2)恒温反应:控制加料后,将反应容器中的液体升温至50℃,恒温反应1h生产丁基锡酸;

(3)水洗:将反应所得的丁基锡酸用布式漏斗进行抽滤,滤饼转入500ml烧杯加入约200ml水进行水洗,重复两次后再抽滤;

(4)离心:水洗合格后将丁基锡酸产品缓慢转入离心机进行离心;

(5)干燥:收集离心后物料转入干燥设备内进行干燥制得丁基锡酸产品。

所述步骤(2)中的单丁基三氯化锡是单丁基三氯化锡纯品或者单丁基三氯化锡纯水溶液。

所述步骤(5)中的干燥设备为真空干燥箱或真空旋转干燥机。

最终得到58.8g丁基锡酸产品,收率为99.3%。化验指标如下:Sn:55.56%;Cl:0.4%;纯度:99.3%。

主要参考资料

[1]杜治平, 肖艳华, & 王公应. (2009). 二丁基锡磺酸酯催化酯交换合成碳酸二苯酯. 高等学校化学学报, 30(9), 1798-1803.

[2] 张亚莉, 孙玉涛, 翁登坡, & 徐立红. (2013). 三丁基锡对小鼠脾、肝和脑组织蛋白磷酸酶2a活性的影响. 癌变·畸变·突变, 25(3), 194-197.

[3] 赵立芳, 王宏社, & 苗建英. (2008). 二丁基锡(iv)磺酸酯催化合成缩醛(酮). 有机化学, 28(10), 1792-1796.