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如何制备高含量的辛酸亚锡催化剂? 1

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作为低密度软质聚氨酯泡沫塑料或硅橡胶的催化剂,辛酸亚锡需要具备高催化速率和活性强等特点。根据相关试验结果表明,辛酸亚锡的含量越高,催化活性就越强,催化剂的用量也越低,制品性能也越好。因此,如何制备高含量的辛酸亚锡催化剂一直是该领域的研究课题。

目前已知的亚锡盐制备方法有两种:一种是通过羧酸与氢氧化亚锡或氧化亚锡在惰性溶剂中水分解反应得到;另一种是通过复分解反应制得。在复分解反应中,羧酸的碱金属盐与亚锡盐溶液在惰性有机溶剂存在下反应,反应过程中适当除去反应水和用于溶解盐的水。然而,由于水解和氧化分解作用,使得生成物含量大大降低,一般亚锡含量仅为23%左右。

为了解决这个问题,有人通过改进方法,首先限制给水量,使副产物形成的碱金属盐生成饱和盐溶液,然后将这种浓盐水从有机物中分离出去。然而,该方案在反应中遇到了困难,因为羧酸、亚锡盐和溶剂的混合物与氢氧化钠溶液反应时,生成(Ⅱ)价锡的氢氧化物沉淀增加了浓盐水溶液与有机相分离的难度。

后来,有人在抗氧剂研究中总结出经验,发现添加抗氧剂:硫代二苯酚与4-叔丁基对甲酚最好是2.6-二叔丁基对甲酚的混合物时,可以提高生成物亚锡盐的稳定性,相应提高亚锡盐的产率。此外,在复分解反应时,控制反应开始条件的pH值为9~10,可以有效抑制有机亚锡盐的氧化与水解作用,并能得到亚锡含量最高达28.2%的2-乙基己酸亚锡生成物。

本发明的改进

本发明在添加抗氧剂的基础上进一步改进,提出了更为合理的反应条件及工艺条件,以制得更高含量的有机亚锡盐,从而提高催化剂的催化活性。

根据本发明给出的反应条件及工艺操作参数,可以获得亚锡含量高达28.6~29.2%,产率97~98%的2-乙基己酸亚锡。且采用本发明生产制得的催化剂在反应物中的单位用量低于其他方法制得的2-乙基己酸亚锡催化剂用量。

在1公斤聚醚量的小发泡试验中,进口的2-乙基己酸亚锡(含27%亚锡)用量为2.5克,而本发明制得的2-乙基己酸亚锡(含28.75%亚锡)用量仅为1.8克。

制备方法

在100~110℃的温度下,使用2200克氢氧化钠溶液中和3300克2-乙基己酸(酸值为381),使2-乙基己酸钠溶液的pH为14,并继续搅拌15分钟。然后使用2200克水将溶液稀释,并加入少量抗氧剂。在60~80℃的温度下,以大于400转/分的速度强烈搅拌10分钟,然后将2800克二水氯化亚锡的浓溶液加入反应瓶,立即产生有机亚锡盐沉淀,并继续搅拌10分钟左右。待溶液静置分层后,使用虹吸方法将盐水排出,并加入少量助滤剂。然后,在70℃的温度下,在真空状态下,压力小于1333帕,脱水约三小时。接着,使用3升甲苯溶解并过滤,在真空蒸馏除去溶剂之后,得到淡黄色油状的产品-2-乙基己酸亚锡4738克,亚锡含量为28.75%,产率为97.3%,亚锡收得率为95.4%。

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