异辛酸稀土的应用

背景及概述^[1]

异辛酸稀土(2-乙基己酸稀土)，英文名：Rare-earthOctoate；Rare-earthisooctanoate。分子式：3(C8H15O2)·RE，该制品利用了我国极为丰富的稀土资源，对PVC塑料制品有明显的热稳定作用，消除了铅、镉的毒性，是新一代安全无毒、价廉、高效的PVC用热稳定剂，还可与其它金属盐复配成复合热稳定剂，起到协同作用；在涂料及油墨中它作为代铅催干剂，消除了涂料毒性和对环境生态和人类健康带来的危害，作为新型涂料催干剂，它与钴催干剂配合使用，可有效减少钴催干剂的用量，全部替代铅、锰、锌、钙等辅助催干剂。

目前，制取异辛酸稀土的主要方法有熔融法和置换法两种。熔融法，是将羧酸升温至150℃，加入金属氧化物(或金属盐)，直接进行皂化反应，直到皂化完全，也称一步法。熔融法工艺简单，设备要求不高，可获得金属含量较高的制品，但缺点明显，即金属皂质量差。置换法，是将羧酸制成钠皂，然后加金属盐溶液进行置换反应，得羧酸金属皂，金属皂质量较好。国内已有人对异辛酸稀土的合成方法进行了研究，个别厂家有所生产，但对氯化稀土体系沉淀法合成方法对稀土回收利用未见文献报道。

制备^[1]

合成过程：首先将30％浓度的氢氧化钠(NaOH)和异辛酸(RCOOH)投入皂化釜，升温至70-80℃，PH7-8搅拌40min；再将皂化液输入络合萃取，投入浓度的氯化稀土(TREO)溶液和规定质量分的200#溶剂油，升温至70-80℃，搅拌40min；经络合萃取后溶液进入静置分层，降温冷却至10-15℃，分出下层水相；有机相进入脱水，升温至110-120℃，40min，脱去H2O；脱水后有机相进入调稀土含量工序，通过加减200#’使稀土含量达到Q/SZH08-200849标准规定的要求；再经过滤，使制品细度达到≤15μm，到此，制得成品异辛酸稀土(3(C8H15O2)·RE)。静置分层后的水相及脱水中脱出的水相，经加适量NaOH进入沉淀，经加助剂P507萃取剂(2-乙基己基酸磷酸单酯，粗酸值180mgKOH/g环烷酸和聚氧乙烯聚氧丙烯醚的混合物，混合比例为0.55∶0.3∶0.15)，使稀土重新进入络合萃取，回收残存游离200#溶剂沉淀后氯化钠经冷却、干燥后回收，排放水达到VOC等环保要求指标排放。

应用^[2-5]

异辛酸稀土型既没有钡盐的毒性，又没有铂的有机盐那么昂贵，对尾气的排放影响又比钙盐和镁盐大，是一种性能优良且经济环保的燃油清净分散剂。其应用举例如下：

1）制备一种燃油添加剂，所述的燃油添加剂包括下列组分异辛酸稀土、二甲苯、汽油、烷基苯、表面活性剂、抗氧化剂、抗氧化剂；所述燃油添加剂的制备方法包括以下步骤：S1：按照比例称取各种原料备用；S2：在15℃～25℃的环境温度下，将S1中称量得到的二甲苯加入到搅拌釜内，在搅拌的过程中加入异辛酸稀土和分散剂，完全溶解后加入依次表面活性剂、抗氧化剂和抗腐蚀剂，继续搅拌20min～30min，然后加入烷基苯，继续搅拌15min，最后加油汽油，加油汽油后搅拌15min～20min后停机；S3：将S2得到的混合液通过管道打到高位计量罐内即可。

2）制备一种涂料用催干剂，按照质量分数计包括以下组分：聚氧丙烯甘油酯20-30份，丙三醇5-12份，环烷酸锰10-15份，异辛酸稀土15-25份，山梨糖醇10-15份，聚二甲基硅氧烷10-15份，聚乙二醇醚3-8份，二硬脂酰二乙胺5-15份。采用上述配方后，本发明的涂料用催干剂一方面能够使得多种涂料快速干燥；另一方面，原料成本低且无污染排放，具有良好的经济效益和社会效益，能很好的保护环境。

3）制备一种稀土转化膜层，其以金属材料、金属基复合材料、碳纤维为基体，在预处理过的材料表面上附着异辛酸稀土，将上述表面粘附异辛酸稀土的各种材料慢速加热烘干，加热速率小于5℃/分钟，温度在300℃以下，时间以膜层干燥为准，即在材料表面得到新型的稀土转化膜。本发明膜层制备简便，无设备要求，成膜均匀，耐蚀性能好，可用于在不同种类的金属和金属基复合材料及碳纤维等材料的表面处理。

主要参考资料

[1] CN200910013220.7一种制取无毒异辛酸稀土方法

[2] 异辛酸稀土型柴油清净剂的合成和应用研究

[3] CN201910415335.2一种燃油添加剂及其制备方法

[4] CN201510383457.X一种涂料用催干剂

[5] CN201110024810.7一种稀土转化膜的制备方法