專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種有機(jī)銻化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種有機(jī)銻化合物及其制備方法和應(yīng)用，特別是用作聚氯乙烯熱穩(wěn)定劑的有機(jī)銻化合物及其制備方法和應(yīng)用。(二)
背景技術(shù)：
：聚氯乙烯樹(shù)脂(PVC)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在加工成型中容易降解。而降解會(huì)導(dǎo)致材料顏色逐漸加深甚至機(jī)械性能的喪失。所以，在其加工過(guò)程中必須使用熱穩(wěn)定劑。然而眾多熱穩(wěn)定劑如含鉛、鎘等重金屬鹽穩(wěn)定劑雖然能很好的抑制聚氯乙烯樹(shù)脂的降解，但由于其毒性較大，隨著歐洲RoHS指令等環(huán)保法規(guī)的頒布與實(shí)施，以及我國(guó)發(fā)展環(huán)境友好材料的強(qiáng)烈要求，其因污染環(huán)境和影響人體健康已被禁止使用。目前常用的有機(jī)錫熱穩(wěn)定劑無(wú)毒，效果優(yōu)良，但由于其價(jià)格昂貴，應(yīng)用成本較高。而有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑原材料價(jià)格低廉，是一種新生代的熱穩(wěn)定劑，具有耐初期著色性?xún)?yōu)異、基本上無(wú)毒等優(yōu)點(diǎn)；但目前使用的有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑耐紫外光性能差，添加有機(jī)銻穩(wěn)定劑的PVC制品在戶(hù)外易變色，限制了其在PVC產(chǎn)業(yè)中的大規(guī)模應(yīng)用。本發(fā)明提供一種PVC熱穩(wěn)定劑的有機(jī)銻化合物，不僅原材料價(jià)格低廉，還具有優(yōu)異的耐紫外光性能。(三)
發(fā)明內(nèi)容為了克服目前使用的有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑耐紫外光性能差等缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種具有優(yōu)異的耐紫外光性能，且制備過(guò)程無(wú)需溶劑，合成工藝簡(jiǎn)單環(huán)保的有機(jī)銻化合物。為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種新型的有機(jī)銻化合物，結(jié)構(gòu)如式(I)所示，其中，R為C8C16的直鏈或帶有支鏈的烷烴基、C8C16酯基或C8C16烯烴基；n值為3或5本發(fā)明所述有機(jī)銻化合物為下列之一三(馬來(lái)酸正丁酯)銻如(a)所示、五(馬來(lái)酸正丁酯)銻如(b)所示、三(馬來(lái)酸異辛酯)銻如(c)所示、五(馬來(lái)酸異辛酯)銻如(d)所示、三(苯酐異辛酯)銻如(e)所示、五(苯酐異辛酯)銻如(f)所示。本發(fā)明所述的有機(jī)銻化合物的制備方法包括如下步驟取如(II)所示的有機(jī)酸酐和如式(III)所示的脂肪醇，在6510(TC下回流反應(yīng)34小時(shí)后，加入金屬銻化合物，在10013(TC下回流反應(yīng)12h，反應(yīng)完畢，冷卻過(guò)濾，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止，即得式(I)所示有機(jī)銻化合物產(chǎn)品。所述金屬銻化合物為銻的鹵化物或銻的氧化物；式(III)中P為C4C8的直鏈或帶有支鏈的烷烴基。o(n—i)o(n—2)，poh(in);進(jìn)一步，本發(fā)明所述有機(jī)酸酐、脂肪醇、金屬銻化合物投料物質(zhì)的量比為i:i:o.io.3。更進(jìn)一步，本發(fā)明所述金屬銻化合物優(yōu)選為三氧化二銻、五氧化二銻或三氯化銻。再進(jìn)一步，本發(fā)明所述的脂肪醇為P0H，式中P優(yōu)選為C4C8的直鏈或帶有支鏈的烷烴基。本發(fā)明所述的有機(jī)銻化合物在制備耐紫外光材料作為添加劑的應(yīng)用及在制備熱穩(wěn)定性材料作為熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用。如所述的有機(jī)銻化合物用作鹵乙稀樹(shù)脂熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用。所述的鹵乙稀樹(shù)脂為聚氯乙烯，所述的應(yīng)用是在聚氯乙烯中加入23wt^的有機(jī)銻化合物。本發(fā)明所述的有機(jī)銻化合物具有優(yōu)異的耐紫外光性能，可用在制備熱穩(wěn)定性材料作為添加劑應(yīng)用。。本發(fā)明的有益效果為提供一種應(yīng)用在PVC熱穩(wěn)定劑的有機(jī)銻化合物，具有耐初期著色性?xún)?yōu)異，基本上無(wú)毒，原材料價(jià)格低廉，還具有優(yōu)異的耐紫外光性能。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。實(shí)施例1:在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的250ml的三口燒餅中，加入49g馬來(lái)酸酐和37g正丁醇，開(kāi)啟攪拌器，加熱，在65t:進(jìn)行回流3h，趁熱加入24.3g三氧化二銻，加熱至IO(TC繼續(xù)加熱回流lh，停止攪拌加熱，冷卻過(guò)濾即得淺黃色的透明液體，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止即得三(馬來(lái)酸正丁酯)銻。產(chǎn)率大于95%，銻含量18%。實(shí)施例2:在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的250ml的三口燒餅中，加入49g馬來(lái)酸酐和37g正丁醇，開(kāi)啟攪拌器，加熱，在65t:進(jìn)行回流3h，趁熱加入16.5g五氧化二銻，加熱至ll(TC繼續(xù)加熱回流1.5h，停止攪拌加熱，冷卻過(guò)濾即得淺黃色的透明液體，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止即得五(馬來(lái)酸正丁酯)銻。產(chǎn)率大于95%，銻含量12.5%。實(shí)施例3:在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的250ml的三口燒餅中，加入49g馬來(lái)酸酐和65g異辛醇，開(kāi)啟攪拌器，加熱，在75t:進(jìn)行回流3h，趁熱加入24.3g三氧化二銻，加熱至115t:繼續(xù)加熱回流2h，停止攪拌加熱，冷卻過(guò)濾即得淺黃色的透明液體，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止即得三(馬來(lái)酸異辛酯)銻。產(chǎn)率大于95%，銻含量15%。實(shí)施例4:在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的250ml的三口燒餅中，加入49g馬來(lái)酸酐和65g異辛醇，開(kāi)啟攪拌器，加熱，在75t:進(jìn)行回流3h，趁熱加入16.5g五氧化二銻，加熱至12(TC繼續(xù)加熱回流2h，停止攪拌加熱，冷卻過(guò)濾即得淺黃色的透明液體，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止即得五(馬來(lái)酸異辛酯)銻。產(chǎn)率大于95%，銻含量10.2%。實(shí)施例5:在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的250ml的三口燒餅中，加入80g苯酐和65g辛醇，開(kāi)啟攪拌器，加熱，在10(TC進(jìn)行回流4h，趁熱加入24.3g三氧化二銻，加熱至125t:繼續(xù)加熱回流2h，停止攪拌加熱，冷卻過(guò)濾即得淺黃色的透明液體，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止即得三(苯酐異辛酯)銻。產(chǎn)率大于95%，銻含量12.9%。實(shí)施例6:在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的250ml的三口燒餅中，加入80g苯酐和65g辛醇，開(kāi)啟攪拌器，加熱，在IO(TC進(jìn)行回流4h，趁熱加入16.5g五氧化二銻，加熱至13(TC繼續(xù)加熱回流2h，停止攪拌加熱，冷卻過(guò)濾即得淺黃色的透明液體，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止即得五(苯酐異辛酯)銻。產(chǎn)率大于95%，銻含量8.5%。實(shí)施例7:本發(fā)明制得的金屬有機(jī)類(lèi)穩(wěn)定化合物對(duì)聚氯乙烯(PVC)具有足夠的熱穩(wěn)定性能，與國(guó)內(nèi)常用的有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑對(duì)比試驗(yàn)取實(shí)施例中3中制得的金屬有機(jī)銻化合物與三(巰基乙酸異辛酯)銻進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，按表1稱(chēng)量所有組分，混合均勻后加入到哈克轉(zhuǎn)矩流變儀中，實(shí)驗(yàn)條件為溫度18(TC，轉(zhuǎn)速40r/min。穩(wěn)定時(shí)間定義為扭矩突然上升所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，其結(jié)果如表2所示。表1基本配方(表1中各數(shù)據(jù)表示各組份的質(zhì)量份數(shù))<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>1285試驗(yàn)說(shuō)明，金屬有機(jī)銻化合物與三(巰基乙酸異辛酯)銻具有一樣優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能。實(shí)施例8:本發(fā)明制得的金屬有機(jī)類(lèi)穩(wěn)定化合物對(duì)聚氯乙烯(PVC)具有優(yōu)異的耐紫外光性能，與國(guó)內(nèi)外同類(lèi)有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑對(duì)比試驗(yàn)取實(shí)施例3中制得的金屬有機(jī)銻化合物與已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)且比較常用的三(巰基乙酸異辛酯)銻進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，首先取少量實(shí)施例中的金屬有機(jī)銻化合物于玻璃試管中，然后將其放在紫外光耐候試驗(yàn)箱中進(jìn)行耐紫外光性能測(cè)試，其結(jié)果如下表3所示表3有機(jī)銻穩(wěn)定劑的耐紫外光性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>試驗(yàn)說(shuō)明，金屬有機(jī)銻化合物的耐紫外光性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于已經(jīng)工業(yè)化生產(chǎn)的且比較常用的三(巰基乙酸異辛酯)銻。權(quán)利要求一種有機(jī)銻化合物，結(jié)構(gòu)如式(I)所示，其中，R為C8～C16的直鏈或帶有支鏈的烷烴基、C8～C16酯基或C8～C16烯烴基；n值為3或5F2009101557007C00011.tif2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)銻化合物，其特征在于所述有機(jī)銻化合物為下列之一如(a)所示三(馬來(lái)酸正丁酯)銻、如(b)所示五(馬來(lái)酸正丁酯)銻、如(c)所示三(馬來(lái)酸異辛酯)銻、如(d)所示五(馬來(lái)酸異辛酯)銻、如(e)所示三(苯酐異辛酯)銻或如(f)所示五(苯酐異辛酯)銻。(a)(b)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>3.—種如權(quán)利要求1所述的有機(jī)銻化合物的制備方法，其特征在于所述的方法包括如下步驟取如式(II-l)或式(II-2)所示的有機(jī)酸酐和如式(III)所示的脂肪醇，在65IO(TC下回流反應(yīng)34小時(shí)后，加入金屬銻化合物，在10013(TC下回流反應(yīng)12h，反應(yīng)完畢，冷卻過(guò)濾，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止，即得式(I)所示的有機(jī)銻化合物產(chǎn)品，所述金屬銻化合物為銻的卣化物或銻的氧化物；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式(III)中P為C4C8的直鏈或帶有支鏈的烷烴基。4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述有機(jī)酸酐、脂肪醇、金屬銻化合物投料物質(zhì)的量比為i:i:o.io.3。5.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述金屬銻化合物為三氧化二銻、五氧化二銻或三氯化銻。6.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于所述的式(III)中，P為C4C8的直鏈或帶有支鏈的烷烴基。7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)銻化合物用作鹵乙稀樹(shù)脂熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用。8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于所述的鹵乙稀樹(shù)脂為聚氯乙烯，所述的應(yīng)用是在聚氯乙烯中加入23wt^的有機(jī)銻化合物。9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)銻化合物在制備耐紫外光材料作為熱穩(wěn)定劑的應(yīng)用。10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)銻化合物在制備熱穩(wěn)定性材料作為添加劑的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明涉及一種有機(jī)銻化合物及其制備方法和應(yīng)用，所述有機(jī)銻化合物的結(jié)構(gòu)如式(I)所示，其中，R為C8～C16的直鏈或帶有支鏈的烷烴基、C8～C16酯基或C8～C16烯烴基；n值為3或5；其制備方法包括如下步驟取如(II)所示的有機(jī)酸酐和如式(III)所示的脂肪醇，在65～100℃下回流反應(yīng)3～4小時(shí)后，加入金屬銻化合物，在100～130℃下回流反應(yīng)1～2h，反應(yīng)完畢，冷卻過(guò)濾，減壓蒸餾到?jīng)]有餾分蒸出來(lái)為止，即得式(I)所示有機(jī)銻化合物產(chǎn)品。所述金屬銻化合物為銻的鹵化物或銻的氧化物；式(III)中P為C4～C8的直鏈或帶有支鏈的烷烴基。本發(fā)明提供一種應(yīng)用在PVC熱穩(wěn)定劑的有機(jī)銻化合物，具有耐初期著色性?xún)?yōu)異，基本上無(wú)毒，原材料價(jià)格低廉，還具有優(yōu)異的耐紫外光性能。文檔編號(hào)C07F9/90GK101775037SQ200910155700公開(kāi)日2010年7月14日申請(qǐng)日期2009年12月31日優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日發(fā)明者唐偉,孟建新,王旭,瞿英俊,錢(qián)丹一,陳建軍,陳思,高爾金申請(qǐng)人:浙江海普頓化工科技有限公司;浙江工業(yè)大學(xué)