[发明专利]甲基硫醇锡的制备工艺及其制品、应用

说明书

本发明涉及一种有机锡类物质的制备方法，尤其涉及一种甲基硫醇锡的制备工艺及其制品、应用。具体公开了甲基硫醇锡的制备工艺，至少包括以下步骤：步骤1：烷卤化反应；步骤2：置换反应；步骤3：酯化反应；步骤4：蒸馏：经过减压蒸馏干燥得到甲基硫醇锡；所述金属锡粉、一氯甲烷、巯基乙酸异辛酯之间的摩尔比为：1：(1.2～1.5)：5。

技术领域

本发明涉及一种有机锡类物质的制备方法，尤其涉及一种甲基硫醇锡的制备工艺及其制品、应用。

背景技术

目前国内外生产有机锡的方法主要有格氏法、武兹法、烷基铝法和直接碘法，格氏法多以欧美国家所采用，武兹法在美国和东德已实现工业化生产，烷基铝法在东德也有采用。直接碘法在日本广泛应用。格氏法优点在于能随时控制产品组成，但步骤多，而且格氏反应为放热反应，溶剂沸点甚低，故必须谨慎控制温度和反应速度，以免发生爆炸；碘法虽然步骤较格氏少，但必须进行规的回收，两种方法的共同点在于金属镁、碘及原料金属锡的价格都较贵，且其中有机锡氯化物毒性较高，故一般工业生产寻求不采用碘化物的方法。

甲基锡由于其碳链短，无叔碳、季碳原子，采用上述方法难于进行烷基化反应或条件极其苛刻，而并未在实际生产中规模化应用。当前工业化方法主要采用化学原料1与金属锡在高温、高压、催化剂条件下直接烷基化反应生成甲基氯化锡。该方法具有过程简单、直接的优点，但存在反应控制难度大，对反应釜要求高的缺点。

在有机锡类热稳定剂中，常用的有辛基锡、丁基锡、酯基锡、甲基锡，尽管四种有机锡各有其特点和优势，但相比之下，甲基锡有着独到之处:具有突出的抑制PVC制品加工时的前期着色性能，卓越的耐紫外线和长期稳定性；具有良好的流动性，加工时色泽保持性好，制品透明性佳；特别是其光热稳定性达到国际领先水平，并能有效实现二次加工再循环使用；由于它没有毒性，用量少，热稳定性能优异，兼容性强，加工性能好。在PVC树脂中仅仅加入1％左右的量，就可以使PVC制品变得无色透明、晶莹透亮，因此，使用甲基锡作稳定剂的PVC片材被广泛用于食品、药品和饮料的包装上。

硫醇甲基锡生产工艺是加催化剂一步合成生产工艺。实验研究发现，使用S类化合物做催化剂存在以下问题：第一、催化效果不高，一批反应基本要在8个小时以上才能完成；第二、使用周期太短，失效过快，一般用一个月左右，催化剂失效，必须清除底料，造成了锡物料的大量损失。同时，在国内市场上的甲基锡(SM501)主要是含有20％一甲基锡三硫化乙酸异辛酯和80％二甲基锡二硫化乙酸异辛酯，根据不同的情况需要调节三巯基乙酸异辛酯甲基锡和二巯基乙酸异辛酯二甲基锡的含量。针对上述情况，必须选择更加适用的催化剂，才能较好解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了甲基硫醇锡的制备工艺，至少包括以下步骤：

步骤1：烷卤化反应：将金属锡粉、第一催化剂加入到反应釜中，然后向反应釜中通入一氯甲烷，升高反应温度至150～180℃，进行烷卤化反应5～10h，得到二甲基二氯化锡；

步骤2：置换反应：向步骤1中加入四氯化锡，升高反应温度至220～230℃，加压至0.5MPa，进行置换反应，得到置换反应液，然后将置换反应液进行蒸馏，得到一甲基三氯化锡和二甲基二氯化锡水溶液；

步骤3：酯化反应：将步骤2中得到的一甲基三氯化锡和二甲基二氯化锡水溶液加入依次加入第二催化剂、巯基乙酸异辛酯、在反应温度为20～30℃下搅拌反应5～20min，然后再加入N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷改性二氧化硅，在30～50℃下搅拌反应20～60min，并调节反应的pH值为7，然后在40℃下，搅拌反应4～5h，静止、降温、分层；分离出有机层，并进行水洗1～3次；所述第二催化剂为四丁基溴化铵、双硬脂酸甘油酯、二甲基亚砜的混合物；

步骤4：蒸馏：经过减压蒸馏干燥得到甲基硫醇锡；

所述金属锡粉、一氯甲烷、巯基乙酸异辛酯之间的摩尔比为：1：(1.2～1.5)：5。