有机锡稳定剂
一种新型有机锡类PVC热稳定剂的应用研究
【 摘
要】 本文通过塑化、热稳定时间和热分解温度实验等三方面考察 了二 丁基锡双（ 异辛酸巯基 乙酯） Ｐ 在 ＶＣ 中的应
用 。并将二丁基锡双（ 异辛酸巯基 乙酯） 的热稳定效果与 目前 市场上常 用的有机锡热稳定剂 ｃｌ ｌｚＢ桂 酸二丁基锡 ） 行 ｏ（ 进 了对 比。对 比发现在 同等加入量下 ，二丁基锡双（ 异辛酸巯基 乙酯） 的热稳定效果 明显优于 ＣＩ １ Ｏ 。实验表 明，二 丁基锡双 （ 异辛酸巯基 乙酯） 的热稳定效果优异 ，是一种新型 的有机锡 类 Ｐ Ｃ热稳 定剂 ，具有广阔的工业应用前景。 Ｖ
Ｓｏ ｔ ｎａＵｎｉ ｅ ｓｔ ｏｆ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｕ ｈ Ｃｈｉ ｖ ｒｉ ｙ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ，Ｇｕ ｎ ｚ ｏｕ ５１ ４０； ３ Ｇｕ ｎ ｄｏ ｇ Ｇｕ ｎｇ ｕａＣｈｅ ｃ ｌＦａ ｔ ｒ ． Ｌｔ ， ａ ｇ ｈ ０６ ． ａｇ ｎ ａ ｈ ｍｉ ａ ｃ ｏ ｙ Ｃｏ ， ｄ．
定剂在 Ｐ ＶＣ中的热稳 定效果进行对 比。
定刺具有优 良的性能 ，是 目前用途最广 、效果最 好的一类热稳
定剂 。有机锡热 稳定剂正在 向低锡 、高 效、无臭、无毒 的方向 发 展，其研究 的热点 之一为逆酯巯基锡 的开发 。笔者开发 的 Ｊ 二丁基锡双（ 异辛酸巯基 乙酯） 正是这种 类型 的产 品 ，它是一种 新型的有机锡化合物 ，其合 成方法 国内外 尚未有 人研 究，基本 性质和应用也未见报道 。本文将 对二丁基锡双（ 异辛酸巯基 乙酯）
有机锡稳定剂分析配方
有机锡稳定剂分析配方有机锡稳定剂配方有机锡稳定剂是一种特殊的添加剂，可用来防止锡在染料、塑料等应用中变色、焦化或脱氧。
它是一类对锡有保护作用的化学物质，能有效防止有机物如脂、油和蜡质中锡的氧化、沉淀、内聚和晶华，达到稳定和保护锡的目的。
二、基本原理有机锡稳定剂的基本原理是在延迟锡的氧化过程过程中形成焦原体，使氧能够被抑制并有效地实现抑制锡的变色、焦化或脱氧。
有机锡稳定剂的作用分为预防锡的氧化和保护锡的表面，可以在锡的变色或氧化过程中抑制空气及外界环境中的氧气进行氧化，从而阻止锡的氧化过程。
三、成分有机锡稳定剂通常主要由有机醇、氯代烃或磺酸酯类组成。
首先，有机醇：有机醇可以有效地分子介孔来阻碍锡的氧化，并能形成疏水的膜以抑制氧的进入，从而防止锡的氧化变色。
其次，氯代烃：氯代烃分子具有较高的极性，能在溶液或固体中与金属锡结合，在锡氧化反应中，能够阻碍锡原子引发的吸热释热代谢，从而实现对氧的抑制。
最后，磺酸酯类：磺酸酯类是一类能够有效防止与抑制锡氧化的添加剂，其作用原理也是形成焦原体来防止锡的氧化，从而减缓变色、焦化或脱氧的过程。
四、具体配方有机锡稳定剂的配方一般分两种，一为稳定剂A配方，另一为稳定剂B配方。
稳定剂A配方：其主要包括吡啶烯二醇、氯代甲烷、磺酸二乙酯三丁酯以及醋酸乙烯酯，其配比须按照吡啶烯二醇20％、氯代甲烯30％、磺酸二乙酯三丁酯40％、醋酸乙烯酯10％进行配制。
稳定剂B配方：其主要包括甘油、氯代苯乙烯、磺酸二乙酯丁基醇以及苯甲醚，其配比一般按照甘油20％、氯代苯乙烯20％、磺酸二乙酯丁基醇40％和苯甲醚20％进行配制。
五、使用方法有机锡稳定剂的使用须遵循严格的操作流程，使用前首先需要将原料混合均匀，然后在温度150-200℃左右按照给定比例，将混合剂包装在预定义容器内，最后将其放置在恒温箱内进行保存。
1塑料热稳定剂种类划分
1塑料热稳定剂种类划分热稳定剂是一类能防止或减少聚合物在加工使用过程中受热而发生降解或交联,延长复合材料使用寿命的添加剂。
常用的稳定剂按照主要成分分类可分为盐基类、脂肪酸皂类、有机锡化合物、复合型热稳定剂及纯有机化合物类。
1)盐基类热稳定剂:盐基类稳定剂是指结合有“盐基”的无机和有机酸铅盐,这类稳定剂具有优良的耐热性、耐候性和电绝缘性,成本低,透明性差,有一定毒性,用量一般在0.5%~5.0%。
(文章来源环球聚氨酯网)2)脂肪酸类热稳定剂:该类热稳定剂是指由脂肪酸根与金属离子组成的化合物,也称金属皂类热稳定剂,其性能与酸根及金属离子的种类有关,一般用量为0.1%~3.0%。
3)有机锡类热稳定剂:该类热稳定剂可与聚氯乙烯分子中的不稳定氯原子形成配位体,而且在配位体中有机锡的羧酸酯基与不稳定的氯原子置换。
这类热稳定剂的特点是稳定性高、透明性好、耐热性优异,不足之处是价格较贵。
4)复合型热稳定剂:该类热稳定剂是以盐基类或金属皂类为基础的液体或固体复合物以及有机锡为基础的复合物,其中金属盐类有钙—镁—锌、钡—钙—锌、钡—锌和钡—镉等;常用的有机酸如有机脂肪酸、环烷酸、油酸、苯甲酸和水杨酸等。
5)有机化合物热稳定剂:该类热稳定剂除少数可单独使用的主稳定剂(主要是含氮的有机化合物)外,还包括高沸点的多元醇及亚磷酸酯,亚磷酸酯常与金属稳定剂并用,能提高复合材料的耐候性、透明性,改善制品的表面色泽。
2PVC热稳定剂的作用机理1)吸收中和HCL,抑制其自动催化作用。
这类稳定剂包括铅盐类、有机酸金属皂类、有机锡化合物、环氧化合物、酚盐及金属硫醇盐等。
它们可与HCL反应,抑制PVC脱HCL的反应。
2)置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子抑制脱PVC。
如有机锡稳定剂与PVC分子的不稳定氯原子发生配位结合,在配位体中,有机锡与不稳定氯原子置换。
3)与多烯结构发生加成反应,破坏大共轭体系的形成,减少着色。
不饱和酸的盐或酯含有双键,与PVC分子中共轭双键发生双烯加成反应,从而破坏其共轭结构,抑制变色。
初探有机锡热稳定剂的开发应用
初探有机锡热稳定剂的开发应用含硫类有机锡又可分为硫醇有机锡和含硫桥结构的硫醉有机锡。
其中硫醇有机锡具有持久稳固性，初期产品性能良好。
材料本身可透性高，容易加工，不易损坏，同时其具有挥发性不强的特点，使用完毕后，材料可继续进行合成加工，促进循环使用。
本文先对有机习热稳定剂进行了概述，然后介绍了有机锡热稳定剂的开发和合成，最后介绍了有机锡热稳定剂的应用，对机锡热稳定剂的开发和应用有一定的借鉴意义和参考价值。
标签：有机锡；热稳定性；开发应用0 引言有机锡可以作为聚乙烯材料（PVC）热稳定剂，其具有比较强的稳固性和耐候性。
有机锡初期产品容易上色，并且无毒无害，目前在世界上众多稳定剂中脱引而出，成为使用范围最广的产品。
根据数据统计，欧洲发达国家在PVC热稳定剂生产消耗的有机锡比重达15%，美国则是占了25%。
目前世界上，有机锡的主要应用于需要一定硬度并且具有透明性的材料中，可作为PVC热稳定剂使用的有机锡化合物成千上万中，但是广泛的工业用途的种类中，其基本结构则只有十几种。
1 有机锡热稳定性剂的概述有机锡结构通式可用RnSnY4-n来表示，有机锡可分为含硫类有机锡、马来酸单醋类有机锡和月桂酸类有机锡。
需要注意的是有机锡不能和铅等重金属一起使用，因为混用会造成硫化污染。
另外，含硫桥结构的硫醇有机锡在初期时着色容易并且很稳定，长期使用不易损耗，并且十分稳定。
同时又容易与其他材料混合均匀，其使用完后的废弃产品可进行再加工，在PVC建筑材料行业使用十分广泛。
1.1 各类有机锡的特点马来酸单酯类有机锡用在PVC硬膜中时，本身耐热性能好，受热依旧稳定，可透性强，此类材料无色无味，同时光透性稳定，很大程度上促进凝胶作用，与硫醇锡一起使用效果十分显著。
该产品的缺点是其缺乏润滑性，可能造成堵塞，并且具有刺激性气味。
月桂酸类有机锡，其主要用于软制品加工，产品无气味，透明性好，难以析出。
也不会产生硫化污染，润滑性能好，如果与其他有机锡或者金属皂一起使用，效果很好，但是其稳定性较差。
液体pvc稳定剂的主要成分
液体pvc稳定剂的主要成分
液体PVC稳定剂的主要成分包括：
1. 有机锡化合物：有机锡化合物是液体PVC稳定剂的主要活
性成分之一。
常见的有机锡化合物包括正丁基锌、正丁基锡、二正辛基锡等，它们能够与PVC分子中的氯原子发生反应，
稳定PVC分子链并抑制降解。
2. 有机锑化合物：有机锑化合物是液体PVC稳定剂的另一种
常见成分。
常见的有机锑化合物包括三甲基氧化锑、三丁基氧化锑等。
有机锑化合物能够与PVC分子中的氯原子发生反应，形成稳定的键合并抑制PVC分子的降解。
3. 辅助添加剂：液体PVC稳定剂中还常添加一些辅助添加剂，如抗氧剂、光稳定剂、润滑剂等，以增强其稳定性和使用性能。
需要注意的是，不同厂家和不同产品的液体PVC稳定剂成分
可能会有所差异，上述成分仅为一般常见的主要成分。
热稳定剂
热稳定剂目录一、铅盐类 (2)二、金属皂类 (2)三、有机锡稳定剂 (2)四、有机锑类稳定剂 (3)五、稀土稳定剂 (3)六、有机热稳定剂 (4)七、复合稳定稳定剂 (4)(一) 无机铅盐和有机铅盐稳定剂 (4)(二) 金属皂和金属盐稳定剂 (6)(三) 有机锡稳定剂 (7)(四) 有机锑稳定剂 (8)(五) 有机辅助稳定剂 (9)(六) 复合稳定剂 (9)热稳定剂一、铅盐类这是最老的PVC热稳定剂品种，稳定效率高，不吸水，电绝缘性好，价廉。
与润滑剂合理配比，可使PVC树脂加工温度范围变宽，加工或后加工的产品质量稳定，是目前应用最普遍的稳定剂。
常用的有三碱式硫酸铅(3PbO·PbSO4)、二碱式亚磷酸铅(2PbO· PbPO3) 及二碱式硬脂酸铅(2PbO·PbSt.) 等。
二盐热稳定性不及三盐，但耐候性好于“三盐”。
“二硬铅” 不如“二盐”，“三盐” 常用，但具润滑性，这三种铅盐常复合使用，主要用于不透明PVC 制品中，用量在2～7PHR，“二盐” 并用时，用量约为“三盐” 的5%，“二硬铅” 并用时，用量为0.5～1.5PHR，铅盐稳定剂对AC 发泡剂的分解温度及发气量有影响。
铅盐有毒，遇硫将着色，应当指出的是在欧洲推荐的PVC自来水管配方中，常用到铅盐，这是因为在PVC硬管配方中的铅盐，不会渗透或被萃取，经大量研究，认为是安全的。
二、金属皂类一般是Ca、Mg、Zn、Ba、Cd等的硬脂酸、棕榈酸盐。
这类稳定剂具有热稳定性，有的具有光稳定性，还具有一定的润滑性，其中如钙、锌皂类是无毒的，大多能用于半透明制品，应用广泛。
最好同环氧酯类、螯合剂等并用，效果更佳。
镉盐光稳定性好，可制透明制品。
镉钡盐有毒，现在国外倾向于用锌、钙、锶的皂盐。
三、有机锡稳定剂它是各种羧酸及硫醇盐的含锡衍生物，其热稳定性和加工初期着色性优良，制品透明性好。
缺点是价格贵，加工时有气味析出。
与Ca-Zn稳定剂合用效果更佳。
有机锡稳定剂配方分析
有机锡稳定剂配方分析
锡是一种重要的基础原料，是用于制造电子设备的金属元素之一。
它具有良好的导电性能，能够在高温高压下稳定运行，抗腐蚀性能也非常强。
在生产过程中，要想获得高品质的锡产品，就必须采用合适的稳定剂。
有机锡稳定剂是指一种通过有机合成的特殊化学物质，能够有效增加锡的稳定性，从而达到锡产品的高效加工。
有机锡稳定剂的主要成分有有机羧酸盐、有机铵盐和添加剂等。
高质量的有机锡稳定剂可以提供良好的运转环境，降低生产成本，增加产量，还可以延长锡产品的使用寿命。
有机锡稳定剂配方分析目前采用的几种方法来分析有机锡稳定剂，它们分别是紫外光谱分析法、X射线衍射法、动力学分析法和介电分析法等。
紫外光谱分析法是最常用的分析方法，它能够快速准确地测定有机锡稳定剂的组成结构，并且还可以用来检测锡稳定剂的含量。
X射线衍射法能够用于结构鉴定，精确测定锡稳定剂的结构和元素组成，以确定物质的组成与结构。
动力学分析法是一种测量有机锡稳定剂的活性物质及其释放速
率的分析方法，可以用于测定有机锡稳定剂的活性物质和粒度。
介电分析法是一种精确测定锡稳定剂的电性能，可以检测测定锡稳定剂的电极位置、温度和电路结构等。
总之，由于有机锡稳定剂的重要作用，因此，要想得到高品质的
锡产品，就必须对有机锡稳定剂的配方进行合理的分析，以确保锡产品的质量。
以上就是有机锡稳定剂配方分析的内容，希望能够给今后有关锡稳定剂配方分析的研究者提供技术参考。
有机锡热稳定剂的毒性及其控制与防护
随 着欧 洲 Ｒ Ｈ ｏ Ｓ指 令 和 ＷＥ Ｅ指 令 的颁 布与 Ｅ
实施 ． 盟各 国已于 ２０ 欧 ０ ６年 ７月 １开起 在 电 子 电
质 Ｐ Ｃ透 明 片 材 的 专 用 热 稳 定 剂 。 Ｖ 有 机 锡热 稳 定 剂 的 卫 生性 能 与其 结 构 有 关 。
气设 备 中禁止 使用 含 铅 和镉 等元 素 的材料 。 为 了
应 用 于 Ｐ Ｃ膜 、 材 、 材 、 材 和 中空 注 塑制 品 Ｖ 片 板 管 等， 并且 多数 Ｐ Ｃ制 品厂 已将 甲基 硫醇 锡 视 为硬 Ｖ
１ 有 机 锡 热 稳 定 剂 的 毒 性
表 １ 为典 型 有机 锡产 品甲基锡 和 丁基锡 产 品
关 键 词 有 机 锡 稳 定 剂 毒 性 控 制 防 护
Ｔｈ ｘｃｔ ｆ ｇ ｎ ｃＴｉ ａ ｔ ｂ ｌ ｅ ｎ ｔＳＣｏ ｔ ｏ ｎ ｒ ｔｃｉｎ ｅＴｏ ｉｉ ｏ ａ ｉ ｎ Ｈｅ ｔＳ ａ ｉ ｚ ｒａ ｄＩ ｎ ｒ ｌ ｄ Ｐ ｏ ｅ ｔ ｙ Ｏｒ ｉ ａ ｏ
２０ ０ ６年 ２月 ２ ８日ｆ 台 了 电子信 息 产 品 污染 控制 』 ｛ 管理 办 法 。对 铅 镉 等 有毒 物 质 做 了类 似 Ｒ ｌ ｏＳ
指 令 的设 定 ，这 个信 息 产业 部等 七部 委联 合 Ｈ 台 ｛
的文件 ， ２ ０ 于 ０ ７年 ３月 ｌ目起实 行 ｊ 以说 ， 。可 随
Ｇ ｏ ｒ ｎ Ｔ ｎ ｉ Ｍｅ ｇ ｉ ｘｎ Ｃ ｅ ａｊｎ Ｑ ｎ ｊｎ Ｚ ｏ ａｍ ｉ ａ ｊ ａｇＷｅ Ｅｉ ｎ ａ ｉ Ｊ ｎ ｈｎＪ ｎｕ ｕ ｇ ｈｕＣ ｉ ｅ ｉ Ｙｉ ｕ
（ｈ ｊ ｎ ｉ ｐｏ ｈ ｍ ｃ ｌ ｏ ， ｔ．Ｈ ｎ ｚ ｏ ， １） Ｚ ｅｉ ｇＨ ｍ ｔ Ｃ ｅ ｉａ Ｃ ． Ｌｄ， ａ ｇ ｈ ｕ ３ １ ３ ａ ｎ １ １
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CH n
OH
4
（一）热稳定剂的分类及主要品种
1、盐基性铅盐：三盐基硫酸铅
3PbO PbSO4 H2O + 6 HCl
2、脂肪酸皂：月桂酸镉
3PbCl2 + PbSO4 + 4 H2O
(C11H23COO)2Cd + 2HCl
CdCl2 + 2 C11H23COOH
3、有机锡稳定剂：二月桂酸二丁基锡
2、偶合反应
重氮盐与酚类、胺类化合物生成偶氮化合物的反 应称为偶合反应。一般进入-OH、-NH2对位，对位 占据进入邻位。
Ar-N2+ Cl- + Ar'-OH Ar-N2+ Cl- + Ar'-NH2
O2N
(H3C)3C
-Cl +N=N
Cl + HO
C(CH3)3
Ar-N=N-Ar'-OH + HCl
Mg 2 C4H9-I + Sn C4H9-OH
C4H9
I
Sn
C4H9
I
二碘代二正丁基锡
C4H9 Sn
C4H9
I
NaOH
+ 2 C11H23COO-H
I
C4H9 Sn
C4H9
O-COC11H23 + NaI + H2O
O-COC11H23
二月桂酸二丁基锡
9
二月桂酸二丁基锡生产流程
C4H9-I
(C4H9)2SnI2
(C4H9)2Sn(C11H23COO)2 + 2HCl
(C4H9)2SnCl2 + 2 C11H23COOH
4、有机辅助稳定剂：环氧化合物
H
H
C
C
+ H-Cl
CH CH
O
OH Cl
5
（一）热稳定剂的分类及主要品种
5、复合稳定剂 主要组分：金属盐、亚磷酸酯、多元醇、抗氧剂、溶剂 等 配方及制备举例
Chemical Engineering Department
一、发泡剂
发泡剂是一类能使处于一定黏度范围内的液态或塑 性状态的橡胶、塑料形成微孔结构的物质。
化学发泡剂：发泡过程中因发生化学变化而产 生一种和多种气体，从而使聚合物发泡。
无机发泡剂
碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸氢钠等
有机发泡剂
亚硝基化合物、偶氮化合物和磺酰肼类
17
发泡剂偶氮二甲酰胺生产工艺流程图
18
二、润滑剂
内摩擦与外摩擦
高分子材料在成型加工时，存在着熔融聚合物分子 间的摩擦和聚合物熔体与加工设备表面间的摩擦。 前者称为内摩擦，后者称为外摩擦。
第三章 合成材料加工用化学品 Chapter3 Additives for Synthetic
Materials 第六节 热稳定剂和光稳定剂
Chemical Engineering Department
热稳定剂概述
热稳定剂由来
现象：在PVC的加工过程中，人们发现PVC塑料只有 在160℃以上才能加工成型，可它在120~130 ℃时 就开始热分解，释放出氯化氢气体。这就是说，PVC 的加工温度高于其热分解温度。
1、重氮化
芳伯胺在无机酸存在下与亚硝酸钠作用生成重氮盐 的反应称作重氮化
0~10 ℃ Ar-NH2 + NaNO2 + 2HCl
Ar-N2+ Cl- + NaCl + H2O
O2N H2N
Cl + NaNO2 + 2 HCl
O2N -Cl +N=N
Cl +2H2O + NaCl
12
（二）重氮化、偶合及紫外线 吸收剂UV-327生产技术
月桂酸马来酸二丁基锡
7
（二）二月桂酸二丁基锡生产技术 1、主要原料及其规格
2、原料消耗定额
C4H9-I
C4H9
I
Sn
C4H9
I
C4H9
O-COC11H23
Sn
C4H9
O-COC11H23
8
（二）二月桂酸二丁基锡生产技术
3、生产操作过程
合成反应
3 I2 + 6 C4H9OH + 2 P
碘丁烷
6 C4H9-I + 2 P(OH)3
6
（二）二月桂酸二丁基锡生产技术
有机锡稳定剂举例
C4H9
O-COC11H23
Sn
二月桂酸二丁基锡
C4H9
O-COC11H23
C4H9
I
Sn
C4H9
I
二碘代二正丁基锡
C4H9-I 碘丁烷
C4H9 Sn
C4H9
O-COC11H23 O
O C CH
C4H9
O C CH
Sn O
C4H9
O-COC11H23
3
一、热稳定剂
热稳定剂：防止塑料在热和机械剪切力作用下引起 降解而加入的一类物质。
CH2
CH n
CH
CH
+ n HCl n
Cl
需使用热稳定剂的材料：PVC，PVDC，PCTFE， CPVC，CPE，氯丁橡胶，氯磺化的PE，氯化SBR， 聚氯苯乙烯，PVA等。
热稳定剂最典型的应用是PVC材料
CH2
C(CH3)3
NO2 N N N
Cl
NO2 N=N
Cl
OH C(CH3)3
C(CH3)3
OH C(CH3)3
C(CH3)3
14
紫外线吸收剂UV-327生产流程
烷基化
还原
重氮化 偶合
15
第三章 合成材料加工用化学品 Chapter3 Additives for Synthetic
Materials 第七节 其他合成材料助剂
问题：此问题曾是困扰PVC塑料的开发与应用的主要 难题
解决：人们通过大量的研究工作发现，如果PVC塑料 中含有少量的诸如铅盐、金属皂、酚、芳胺等杂质 时，既不影响其加工与应用，又能在一定程度上起 到延缓其热分解的作用。上述难题得以解决，从而 促使了热稳定剂研究领域的建立与不断发展。
2
热稳定剂概述
Ar-N=N-Ar'-NH2 + HCl
NO2Байду номын сангаас
OH
N=N
C(CH3)3
Cl C(CH3)3
13
3、UV-327生产技术
合成反应式
烷基化
重氮化 偶合 还原
O2N H2N
Cl + NaNO2 + 2 HCl
O2N -Cl +N=N
Cl +2H2O + NaCl
O2N -Cl +N=N
(H3C)3C Cl + HO
热稳定剂作用机理
60年代发现HCl对PVC的热降解有催化作用，降解反 应是一自动催化反应。
PVC热分解脱HCl的反应一旦开始，就会使得进一步 脱HCl的反应变得更为容易，而使脱HCl的反应进行 到底。
大多数热稳定剂都具有一个共同特点，属于HCl的接 受体，能捕捉PVC热降解产生的HCl，阻止PVC进一步 的降解。
C4H9
I
Sn
C4H9
I
C4H9
O-COC11H23
Sn
C4H9
O-COC11H23
10
二、光稳定剂
（一）光稳定剂的分类及主要品种
光稳定剂：能抑制或减缓高分子材料光氧化过程的 物质称为光稳定剂或紫外光稳定剂。 按作用机理分类：
紫外线吸收剂 淬灭剂 光屏蔽剂 自由基捕获剂
11
（二）重氮化、偶合及紫外线 吸收剂UV-327生产技术