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有机锡催化剂

有机锡催化剂

 

有机锡催化剂的应用 有机锡化合物是锡和碳元素直接结合所形成的金属有机化合物。有烷基锡化合物和芳香基锡化合物两类,其基本结构有一取代体、二取代体、三取代体和四取代体 ( 指取代基 R 的数目) 。金属锡有10% ~ 20% 用于合成有机锡化合物。有机锡催化剂通常被用于聚氨酯等产品的生产,特别是在 聚 氨 酯 泡 沫、涂 料、弹 性 体、胶 黏剂、树脂等行业中被广泛应用。以下主要介绍以高施米特为代表的有机锡催化剂,牌号为 “TMG”。 1 常规有机锡催化剂的应用 1. 1 有机锡催化剂应用的主要反应类型 ( 1) 酯化反应( esterification)做酯化和酯交换反应催化剂。作为酯化催化剂,其具有热稳定性及抗水解性和无腐蚀性,反应完毕后无需分离出来,不影响最终产品质量等特性。TMG250 是一种高效的 有 机 锡 类 催 化 剂,催 化 活 性 较高,可以降低反应所需的温度和时间。TMG 220 是一种高效的液体有机锡催化剂,适用期较长,可用于粉末涂料等涂料所用饱和聚酯合成,也可用于聚氨酯中所用芳香聚酯多元醇及开环聚合的合成。 2 新型的锡催化剂及使用方案推荐 2. 1 TMG 160---可无毒去除的锡催化剂TMG 160 是一支常用的酯化反应催化剂,现可搭配 TMG Tinfilter 来达到无锡的效果。这种应用既可以避免改用锌、铋等替代催化剂时带来的催化效 RCOH + R’-OH 幑幐 RCOR’ + H2 O( 2) 酯交换反应 ( transesterification / polycondensation)能和产品性能的降低,又可以使产品满足严苛的法规要求。TMG Tinfilter 的应用方法: TMG Tinfilter 可以RCOR’ + R’-OH 幑幐 RCOR’ + R’-OH( 3) 聚氨酯合成 ( urethane ion)OR-N = C = O + R-OH → RNHCOR’( 4) 硅烷缩聚 ( condensation of silanes / silicones) SiOR + OHSi → SiORSi + ROH避免水解法除锡带来的弊端,而且仅在正常生产程序中添加 TMG Tinfilter 即可达到除锡的效果,这可以帮助降低水解处理带来的额外生产时间和反应成本。TMG Tinfilter 不会在最终的酯产品中引入任何额外的物质,而且可以很好地改善最终产品的色泽外观。 但需要说明的是 TMG Tinfilter 仅对无机锡催化1. 2 常规有机锡催化剂应用月桂酸有机锡 TMG 216 / TMG 218 / TMG 218LC可以用做聚氨酯反应和硅橡胶合成的催化剂,特别是可以用做聚氨酯发泡硬制品的催干剂,还可以用做硅胶的固化剂、聚氨酯油漆、聚氨酯防水涂料的催干剂。TMG 218 具有优良的润滑性,高度透明性,与 镉、 钡 金 属 皂 类 并 用 有 协 同 效 应, TMG218LC 还能满足客户对于色度上的更高要求。TMG 233 ( 醋酸锡) 和 TMG 218 可用做室温硅橡胶固化催化剂,尤其适用于脱醋酸型的有机硅制品、硅酮胶等。TMG220 / TMG248 / TMG250 / TMG256 都 可 以 用剂有效,对有机锡催化剂无效。通常 TMG Tinfilter可以在所有酯类中应用,但是酯类产品的黏度对TMG Tinfilter 的锡去除效果影响很大。因 为 TMGTinfilter 的锡去除原理是将 TMG 160 ( 草酸亚锡)与颗粒状的 TMG Tinfilter 充分接触,而酯的黏度越高 ( 例如 1000mPa·s 或更高) ,TMG Tinfilter 的浸润速度就越低,TMG 160 的吸附速度也越低。往往这样的后果就是去除的效率下降,TMG Tinfilter 的使用量加大,就会降低其经济性。TMG Tinfilter 也可以与一些惰性的助过滤剂,如硅藻土、无定形硅石等混合使用,增加去除锡的效率。同时 TMG Tinfilter 对其无机金属也有很好的脱除效果。适当调整酯化生产的工艺可以帮助 TMG Tinfil-ter 方便有效使用,比如: 当酯化反应结束时,将酯 产 品 从 高 温 ( 如 190 ~ 220℃ ) 降 低 到 90 ~ 120℃ ,然 后 将 TMG Tinfilter 加 入 到 酯 产 品 中。TMG Tinfilter 不 推 荐 使 用 温 度 超 过 140℃ ,因 为TMG Tinfilter 带有的酸性将会增加酯产品的酸值,而在 90 ~ 120℃ 酸值不会明显增加。TMG Tinfilter 需要在酯产品中分散充分,以使接触锡皂并吸收,搅拌往往是有必要的。脱除锡时间取决于酯的黏度。越低的黏度脱除时间越短,比如邻苯 二 甲 酸 二 辛 酯 或 三 羟 甲 基 丙 烷 油 酸 酯 在90℃ 下需要大约 30 ~ 90min。搅拌后冷却并过滤,加入一些助滤剂可以提高过滤效率。当 TMG Tinfilter 在酯化反应器中加入,反应后需要彻底清洗装置,否则残余的 TMG Tinfilter 会降低后续反应的催化效果。

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