马来酸丁基锡的合成与应用

介绍

马来酸丁基锡系列热稳定剂用于 PVC制品、CPVC制品添加剂中，具有优良的热稳定效果和耐候性，无硫化物污染，方便再回收利用。它与钡皂或镉皂并用有协同效应，可进一步提高稳定效力，与月桂酸二丁基锡并用可更加改善制品的透明性和热稳定性，与环氧化合物并用可降低其催泪性。因其耐候性较好主要用于户外 PVC制品、CPVC制品及其不同成型工艺制备的用品，如型材、片材、板材、膜等，除此以外，它还可被作聚酯合成的固化催化剂，应用前景广阔。

图一 马来酸丁基锡

合成

二丁基氧化锡与马来酸酐(顺酐)进行缩合反应得到马来酸二丁基锡产品，具体步骤为将二丁基氧化锡与过量的马来酸酐混合于四氢呋喃溶剂中进行缩合反应，反应结束后减压蒸馏除去溶剂后得到马来酸二丁基锡粗产物，经过滤、干燥后即得到白色粉末状的马来酸二丁基成品。

在PVC加工中的应用

有机锡类 PVC热稳定剂简介

老化和降解是 PVC热加工过程中不可回避的问题，为了避免树脂在热加工过程中发生热降解，需要在加工过程中添加一些具有稳定作用的物质，统称为热稳定剂。PVC热稳定剂按化学结构不同可分为盐基性铅盐、全属皂类、复合类、有机锡类、稀土类、有机锑类和有机辅助稳定剂等几大类。马来酸丁基锡优点是具有良好的耐热性和透明性，耐光，防初期着色，适用于硬质透明制品，缺点是没有润滑性、有催泪性和挥发性;脂肪盐优点是具有耐侯性、透明性较好，润滑性优异，适用于软质和半硬质透明制品，缺点是耐侯性不及马来酸盐、初期着色大;硫醇盐优点是热稳定作用极好，无毒透明，无初期着色，与树脂相容性良好，适用于硬质和软质制品，缺点是润滑性较差，有异味，光稳定性较差，耐侯性不足;酯基盐优点是具有稳定性突出，毒性小，耐抽出，透明性和光稳定性好，适用于硬质挤出材料，缺点是生产工艺复杂，成本高。

作用原理

PVC的热解过程主要分两类：脱HCl和自氧化。一般认为有机锡稳定剂马来酸丁基锡在聚合物 PVC中的作用有：有机锡能与不稳定氯原子发生反应，这样就限制了脱 HCl作用的引发区，防止大共轭结构的形成。一般认为聚合物分子中的氯原子先与有机锡的锡原子形成配位键，然后有机锡中的 Y基团与不稳定氯原子发生置换，将 Y基团留在高分子链上，从而抑制降解反应[1]。

热稳定性能

马来酸二丁基锡样品 A/B,锡含量分别为34.2%和34.0%，外观为白色粉末状固体。采用 BRABENDER转矩流变仪测试马来酸二丁基锡的加工性能；采用 XH-401CE3∮,AC380V20A实验室轧轮机、YT-LH20T压片机分别制片后检测 PVC样片黄度指数,测试配方为 PVC100份,ACR1.5份,70S0.5份, P9250.5份,马来酸二丁基锡(云锡化工自制)1.5份。

图二 马来酸二丁基锡热稳定性

参考文献

[1]艾维华. 浅析马来酸二丁基锡的合成与应用[J]. 中国化工贸易,2018,10(27):245-246. DOI:10.3969/j.issn.1674-5167.2018.27.232