异辛酸铋的应用及制备方法？ ¹

概述

异辛酸铋是一种高效有机铋催化剂，可用于多种产品的生产，如聚氨酯合成革浆料、涂料、胶粘剂、密封胶、跑道胶水、弹性体以及泡沫塑料等。此外，它还可以作为热稳定剂加入到PVC制品中，提高起热稳定性。

用途

异辛酸铋可用于涂料催干剂、润滑油添加剂及聚氨酯室温催化剂。作为有机铋催化剂，它是有机汞、有机铅等有毒重金属类催化剂的环保型替代品。与有机铅相比，异辛酸铋具有更好的选择性，可以避免NCO副反应，减少CO₂的生成。此外，铋化合物比锡化合物具有更好的耐水解稳定性，降低与水反应的选择性。在水性PU分散液中，它可以减少水与NCO基的副反应，改善涂料的干燥性能，尤其在恶劣气候条件下。在单组分聚氨酯体系中，它起到解封闭作用，而不是促进NCO与水的反应。此外，与锌组合使用可以产生协同效果，使得配方和生产更灵活。

羧酸铋对脂肪族异氰酸酯与聚醚仲羟基反应的催化效果甚至比伯羟基好，在羧酸铋催化下，含β-羟烷基酯、氨基甲酸酯和醚基的多元醇，与异氰酸酯的反应速率比无位阻的羟基快。

制备

由于有机铋价格较高，限制了其广泛应用。

目前已有一些制备异辛酸铋的方法。例如，可以使用氧化铋、乙酸酐和异辛酸为原料，在乙酸溶剂中经过两步反应制备异辛酸铋。然而，这种方法中生成的中间产物乙酸铋反应时间长，需要减压蒸馏，乙酸用量大，导致后续减压蒸馏出乙酸的时间长，蒸馏出的乙酸量对异辛酸铋的性状影响较大。

另一种方法是使用异辛酸和粉状氧化铋在催化剂的作用下进行反应生成异辛酸铋。其中，催化剂为复合型固体超强酸SO₄^2-/ZrO₂-TiO₂-Fe₂O₃，其中的Fe、Ti、Zr的质量比为2:3:1。然而，这种方法中所用的催化剂较难获取，制备催化剂的反应复杂，对设备腐蚀严重。