[发明专利]制备液体高碱性金属羧酸盐的方法及含有其的混合金属稳定剂以及用该稳定剂稳定的含卤素的聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产液体高碱性碱金属或碱土金属羧酸盐(特别是羧酸钡)的方法。含有所述高碱性金属羧酸盐的混合金属稳定剂用作含卤素的聚合物例如聚氯乙烯(PVC)的稳定剂。

背景技术

使用烷基苯酚制备羧酸的高碱性钙盐或钡盐公开于以下美国专利号2,616,904；2,760,970；2,767,164；2,798,852；2,802,816；3,027,325；3,031,284；3,342,733；3,533,975；3,773,664；3,779,992；4,665,117；5,830,935；和5,859,267。在含卤素的聚合物中使用这些高碱性金属盐也描述于前述专利中。此外，这些现有技术专利也讨论了在制造高碱性金属盐中使用烷基苯酚作为促进剂。

根据美国专利号4,665,117和5,859,267的教导，例如，当烷基苯酚用作反应的促进剂时，制备碱金属或碱土金属盐。然而，烷基苯酚也是在最终产物中和在稳定的PVC组合物中显现颜色的主要起因。这些专利还通过应用1,2-环氧丙烷、烷基缩水甘油基酯、亚磷酸盐和其它这样的添加剂来限制降低期望浅色聚合物产物的应用的有色物类的形成，解决高碱性烷基苯酚盐的颜色稳定性问题。然而，已记载了与作为颜色抑制剂的1,2-环氧丙烷的毒性性质关联的多个缺点。此外，由于近来的立法，主要在欧洲和亚洲，伴随对美国供应商的影响，需要不含苯酚的高碱性金属羧酸盐。另外，关于现有的聚合物稳定剂对环境的关注已促进关注替代的稳定剂来代替重金属稳定剂。作为乙烯基2010的自愿倡议的部分，欧洲乙烯基行业(EVI)也责成到2015年在所有PVC应用中替代重金属稳定剂并克服毒性。因此，显著关注制备不含苯酚和烷基-苯酚的PVC稳定剂，尤其是高碱性金属稳定剂，并开发新一代在环境上可接受的PVC稳定剂，其在加工期间防止降解和颜色变化，另外为制造有用的制品提供实质的益处。

发明内容

本发明涉及一种用于制备羧酸的液体高碱性碱金属或碱土金属盐的方法。所述方法包括使金属碱与羧酸的混合物反应，其中相对于羧酸，使用过量的金属碱，和使反应混合物碳酸化以生产高碱性金属碳酸盐。已观察到在反应混合物的碳酸化期间提供的β-二酮产生具有高水平的碱性(例如20-40%钡或钙)的期望的高碱性碱金属或碱土金属盐。β-二酮以及烷基苯酚用作反应的促进剂，以在典型的商业制备技术下生产高碱性金属盐。本发明的方法能在完全不存在苯酚化合物下生产高碱性碱土金属碳酸盐。例如，1,3-二酮(例如二苯甲酰基甲烷、硬脂酰基苯甲酰基甲烷、辛酰基苯甲酰基甲烷和乙酰基丙酮)已成功地用于生产期望的高碱性金属盐。

本发明能生产具有高水平的金属(高达40重量%或在25-40重量%范围)的不含苯酚的高碱性羧酸钡或羧酸钙。此外，为了提供用于稳定PVC的较浅颜色的产物，不必要加入颜色抑制剂。特别是，高碱性钡盐具有性能优势，直到现在为止，仅通过使用烷基苯酚作为促进剂已经商业化地实现该性能优势。因此，通过采用本发明的产物，可实现与高碱性钡盐关联的性能优势，例如低压析性（low plate-out）、优良的颜色-保持、长期热稳定性性能、与稳定剂组分的相容性等。

在其它益处中，本发明满足近来立法的要求，主要在欧洲和亚洲，涉及在环境上可接受的PVC稳定剂，其在塑料或聚合物中禁止苯酚或苯酚衍生物。由于不暴露于已用于生产和高碱性盐的使用中的苯酚和其它添加剂例如1,2-环氧丙烷的不利的影响，工厂工人、配方设计师和消费者受益于本发明。此外，采用本发明的高碱性羧酸盐的PVC组合物的热稳定性与根据现有技术的技术生产的高碱性苯酚盐实现的稳定性等同或更好。

参考以下详细说明和优选的实施方式，本发明的以上优势、益处和进一步理解将显而易见。

具体实施方式

A.β-二酮/羧酸的液体高碱性碱金属或碱土金属盐。