RU2809258C2 - Ester with low content of free 2-mercaptoethanol and its application - Google Patents
Ester with low content of free 2-mercaptoethanol and its application Download PDFInfo
- Publication number
- RU2809258C2 RU2809258C2 RU2021107862A RU2021107862A RU2809258C2 RU 2809258 C2 RU2809258 C2 RU 2809258C2 RU 2021107862 A RU2021107862 A RU 2021107862A RU 2021107862 A RU2021107862 A RU 2021107862A RU 2809258 C2 RU2809258 C2 RU 2809258C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lfmee
- mercaptoethanol
- stabilizer
- ester
- pvc
- Prior art date
Links
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 title abstract description 22
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 97
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims abstract description 35
- -1 alkyl tin ester Chemical class 0.000 claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 5
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000006077 pvc stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N thioglycolic acid Chemical compound OC(=O)CS CWERGRDVMFNCDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 10
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- INTLMJZQCBRQAT-UHFFFAOYSA-K trichloro(octyl)stannane Chemical compound CCCCCCCC[Sn](Cl)(Cl)Cl INTLMJZQCBRQAT-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 claims description 4
- SBOSGIJGEHWBKV-UHFFFAOYSA-L dioctyltin(2+);dichloride Chemical compound CCCCCCCC[Sn](Cl)(Cl)CCCCCCCC SBOSGIJGEHWBKV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N dodecane-1-thiol Chemical group CCCCCCCCCCCCS WNAHIZMDSQCWRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims description 4
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 229940071127 thioglycolate Drugs 0.000 claims description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WDQMWEYDKDCEHT-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C(C)=C WDQMWEYDKDCEHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 claims 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 abstract description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 12
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N Methanethiol Chemical compound SC LSDPWZHWYPCBBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 4
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 4
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 4
- ZMHZSHHZIKJFIR-UHFFFAOYSA-N octyltin Chemical compound CCCCCCCC[Sn] ZMHZSHHZIKJFIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- OWHSTLLOZWTNTQ-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexyl 2-sulfanylacetate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CS OWHSTLLOZWTNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PYPQFOINVKFSJD-UHFFFAOYSA-N S[S] Chemical compound S[S] PYPQFOINVKFSJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N (1,10,13-trimethyl-3-oxo-4,5,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl) heptanoate Chemical compound C1CC2CC(=O)C=C(C)C2(C)C2C1C1CCC(OC(=O)CCCCCC)C1(C)CC2 TXUICONDJPYNPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WEMJWKKJHSZRQT-KTKRTIGZSA-N 2-sulfanylethyl (z)-octadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(=O)OCCS WEMJWKKJHSZRQT-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 241000871495 Heeria argentea Species 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N dibutyl(oxo)tin Chemical compound CCCC[Sn](=O)CCCC JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PKKGKUDPKRTKLJ-UHFFFAOYSA-L dichloro(dimethyl)stannane Chemical compound C[Sn](C)(Cl)Cl PKKGKUDPKRTKLJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LQRUPWUPINJLMU-UHFFFAOYSA-N dioctyl(oxo)tin Chemical compound CCCCCCCC[Sn](=O)CCCCCCCC LQRUPWUPINJLMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 125000005358 mercaptoalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000001119 stannous chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003017 thermal stabilizer Substances 0.000 description 1
- YFRLQYJXUZRYDN-UHFFFAOYSA-K trichloro(methyl)stannane Chemical compound C[Sn](Cl)(Cl)Cl YFRLQYJXUZRYDN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
ИЗОБРЕТАТЕЛЬ: ROSS, Kevin, John, гражданин США, Rockwood, Ontario, CA; NORRIS, Gene, Kelly, гражданин США, West Chester, OH, US; и DUNLAP, Jeremy, гражданин США, Walton, KY, US.INVENTOR: ROSS, Kevin, John, US citizen, Rockwood, Ontario, CA; NORRIS, Gene, Kelly, US citizen, West Chester, OH, US; and DUNLAP, Jeremy, US citizen, Walton, KY, US.
ПАТЕНТООБЛАДАТЕЛЬ: PMC organometallix, Inc., корпорация Delaware по адресу 1288 Route 73, Suite 401, Mount Laurel, NJ 08054.PATENTENT HOLDER: PMC Organometallix, Inc., a Delaware corporation at 1288 Route 73, Suite 401, Mount Laurel, NJ 08054.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Настоящей заявкой испрашивается приоритет относительно Предварительной заявки на патент США №62/723943, поданной 28 августа 2018 г., и Предварительной заявки на патент США №62/878040, поданной 24 июля 2019 г., обе из которых включены в данный документ в полном объеме, посредством ссылки. Приоритет Предварительной заявки на патент США №62/723943, поданной 28 августа 2018 г.; и Предварительной заявки на патент США №62/878040, поданной 24 июля 2019 г., This application claims priority to U.S. Provisional Patent Application No. 62/723943, filed August 28, 2018, and U.S. Provisional Patent Application No. 62/878040, filed July 24, 2019, both of which are incorporated herein in their entirety. , via link. Priority to US Provisional Patent Application No. 62/723943, filed August 28, 2018; and US Provisional Patent Application No. 62/878040, filed July 24, 2019,
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ФЕДЕРАЛЬНО-СПОНСИРУЕМЫХ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ:CONFIRMATION OF FEDERALLY SPONSORED RESEARCH WORKS:
Не предусмотреноNot provided
ССЫЛКА НА “MICROFICHE APPENDIX”LINK TO “MICROFICHE APPENDIX”
Не представленоNot represented
Уровень техникиState of the art
1. Область техники1. Technical field
Настоящее изобретение относится к сложным эфирам с низким содержанием свободного 2-меркаптоэтанола и их применению. В частности, настоящее изобретение относится к применению сложных эфиров с низким содержанием свободного 2-меркаптоэтанола для улучшения термостабилизаторов для галогенсодержащих полимеров, например поливинилхлорида или ПВХ.The present invention relates to low free 2-mercaptoethanol esters and their use. In particular, the present invention relates to the use of esters with low levels of free 2-mercaptoethanol to improve heat stabilizers for halogenated polymers, such as polyvinyl chloride or PVC.
2. Общий уровень техники2. General state of the art
ПВХ является термически нестабильным полимером при традиционных температурах обработки, и было разработано множество систем стабилизаторов, направленных на устранение присущей ему термической нестабильности. Эти технологии включают органические стабилизаторы, стабилизаторы на основе смешанных металлов и олова. Стабилизаторы на основе олова в целом делятся на две основные технологии: тиогликолевая кислота (TGA) или обратный сложный эфир (RE). Стабилизаторы на основе TGA или 2-этигексилметакрилата (EHMA) успешно применяют с 1950-х годов, тогда как стабилизаторы на основе обратных сложных эфиров, RE, были введены в 1970-е годы. Большинство термостабилизаторов ПВХ на основе олова содержат как моноалкильные, так и диалкильные компоненты. Этот класс стабилизаторов также был модифицирован и содержит серные мостики, которые могут улучшить как характеристики, так и стоимость по сравнению с их аналогами без мостикового соединения (см. Патент США 3565931).PVC is a thermally unstable polymer at traditional processing temperatures, and many stabilizer systems have been developed to address its inherent thermal instability. These technologies include organic stabilizers, mixed metal stabilizers and tin stabilizers. Tin stabilizers are broadly divided into two main technologies: thioglycolic acid (TGA) or reverse ester (RE). TGA or 2-ethyhexyl methacrylate (EHMA) stabilizers have been used successfully since the 1950s, while reverse ester, RE, stabilizers were introduced in the 1970s. Most tin-based PVC heat stabilizers contain both monoalkyl and dialkyl components. This class of stabilizers has also been modified to contain sulfur bridges, which can improve both performance and cost over their non-bridged counterparts (see US Patent 3,565,931).
Из патента США №4062881, выданного Kugele, известно, что синергетические стабилизирующие свойства возникают, когда свободный меркаптан добавляют к меркаптану олова. Более поздние разработки, известные из патента США №6846861 Herzig et. al, сообщают, что оловоорганические меркаптоалкилгептонаоты обеспечивают улучшенный аромат по сравнению с традиционными меркапто-сложными эфирами, такими как 2-меркаптоэтилталлат, 2-меркаптоэтилолеат и другие. Однако этот подход затруднен по нормативным и коммерческим причинам, и этот подход не привел к коммерческому успеху. Применение сложных эфиров 2-меркаптоэтанола, в дальнейшем называемых сложными эфирами 2ME, обычно принято в областях применения ПВХ, где запах обычно не вызывает беспокойства, например, в трубах из ПВХ, обшивке из ПВХ и подложке для ограждений из ПВХ. Существуют и другие области применения, такие как оконный профиль и каландрирование, где запахи, возникающие во время последующей обработки, например, при смешивании, экструзии, каландрировании, резке, сварке, оказались неприемлемыми. Типичные сложные эфиры на основе 2МЕ, предназначенные для производства стабилизаторов на основе олова, могут содержать до 3 масс.% остаточного или свободного 2МЕ. Остаточный 2ME в сложных эфирах на основе 2ME может быть результатом использования избытка 2ME для увеличения выхода желаемых сложных эфиров 2ME. Кроме того, изготовленные из них стабилизаторы на основе олова могут также содержать до 2 масс.% остаточного 2-МЕ. Кроме того, дополнительный 2ME также может быть добавлен к стабилизатору обратного сложного эфира для улучшения некоторых аспектов характеристик конечного стабилизатора сложного эфира на основе 2ME. Следующие патенты США включены в настоящую заявку посредством ссылки:It is known from US Pat. No. 4,062,881 to Kugele that synergistic stabilizing properties occur when free mercaptan is added to tin mercaptan. Later developments, known from US patent No. 6846861 Herzig et. al, report that organotin mercaptoalkyl heptonates provide improved flavor compared to traditional mercapto esters such as 2-mercaptoethyl tallate, 2-mercaptoethyl oleate, and others. However, this approach is difficult for regulatory and commercial reasons, and this approach has not led to commercial success. The use of 2-mercaptoethanol esters, hereafter referred to as 2ME esters, is commonly accepted in PVC applications where odor is not typically a concern, such as PVC pipes, PVC sheathing and PVC fence backing. There are other applications, such as window profiles and calendering, where odors generated during downstream processing, such as mixing, extrusion, calendering, cutting, welding, have proven to be unacceptable. Typical 2ME esters intended for the production of tin stabilizers may contain up to 3 wt.% residual or free 2ME. Residual 2ME in 2ME-based esters may result from using excess 2ME to increase the yield of the desired 2ME esters. In addition, tin-based stabilizers made from them may also contain up to 2 wt.% residual 2-ME. In addition, additional 2ME can also be added to the reverse ester stabilizer to improve certain aspects of the performance of the final 2ME ester stabilizer. The following US patents are incorporated by reference into this application:
Kugele Патент США No. 4062881; иKugele US Patent No. 4062881; And
Herzig и др. Патент США No. 6846861.Herzig et al. US Patent No. 6846861.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF INVENTION
Настоящее изобретение представляет собой композицию стабилизатора для галогенсодержащего полимера. Недавно было установлено, что запах сложных эфиров 2МЕ и получаемых из них стабилизаторов на основе олова можно значительно улучшить за счет значительного уменьшения количества остаточного 2-меркаптоэтанола из сложного эфира. Этот эффект может быть достигнут несколькими способами, включая, без ограничения: промывку водой, отгонку под действием тепла и вакуума, использование дополнительной воды для облегчения ее удаления под действием тепла и вакуума, использование молекулярных сит или технологий мембранного разделения. The present invention is a stabilizer composition for a halogen-containing polymer. It has recently been found that the odor of 2ME esters and the tin stabilizers derived from them can be significantly improved by significantly reducing the amount of residual 2-mercaptoethanol from the ester. This effect can be achieved in several ways, including, but not limited to: water washing, stripping under heat and vacuum, using additional water to facilitate removal under heat and vacuum, using molecular sieves or membrane separation technologies.
Следует также отметить, что характеристики стабилизаторов на основе олова для галогенсодержащих полимеров напрямую связаны с содержанием олова в стабилизаторе на основе олова. Однако стабилизаторы с расширенными сложными эфирами 2ME обеспечивают удивительные характеристики, учитывая, что их термические характеристики соответствуют стабилизаторам с более высоким содержанием олова, таким образом, демонстрируя более высокую термическую эффективность, чем можно было бы ожидать, основываясь только на содержании олова.It should also be noted that the performance of tin stabilizers for halogenated polymers is directly related to the tin content of the tin stabilizer. However, 2ME extended ester stabilizers provide surprising performance considering that their thermal performance matches that of higher tin stabilizers, thus exhibiting higher thermal efficiency than would be expected based on tin content alone.
Сложные эфиры на основе 2ME при применении в качестве ускорителей для стабилизаторов на основе олова обеспечивают преимущества по стоимости по сравнению с другими подходами, такими как эпоксидированное соевое масло, обычно обозначаемое ESO. ESO в течение многих лет применяли как в гибком, так и в жестком ПВХ в качестве со-стабилизатора для повышения эффективности систем стабилизаторов на основе Ca/Zn и олова. ESO обычно применяли из-за слабого запаха в сочетании с низкой стоимостью по сравнению со стабилизаторами на основе олова. Изменение цвета, как показано в Таблице 1, показывает, что сложный эфир с низким содержанием свободного 2-меркаптоэтанола (LFMEE) обеспечивает аналогичные характеристики с ESO, а применение LFMEE также позволяет избежать проблем со стабильностью при хранении, которые обычно встречаются с оловянными стабилизаторами на основе ESO.2ME-based esters, when used as accelerators for tin-based stabilizers, provide cost advantages over other approaches such as epoxidized soybean oil, commonly designated ESO. ESO has been used for many years in both flexible and rigid PVC as a co-stabilizer to improve the performance of Ca/Zn and tin based stabilizer systems. ESO was commonly used due to its low odor combined with low cost compared to tin-based stabilizers. The color change as shown in Table 1 shows that low free 2-mercaptoethanol ester (LFMEE) provides similar performance to ESO, and the use of LFMEE also avoids the shelf stability problems typically encountered with tin-based stabilizers. ESO.
Условия испытаний: Соединение ПВХ смешивали в соответствии со стандартным порядком добавления добавок и температурой. Стабильность окраски каждого соединения оценивали с использованием прибора Брабендера, работающего при 190 градусах Цельсия / 60 об/мин, с образцами, взятыми с 2-минутными интервалами. Цвета каждого чипа измерялись относительно стандартной белой плитки и «L-значения» приведены в таблице 2 ниже. Test Conditions : The PVC compound was mixed according to standard additive addition procedures and temperatures. The color stability of each compound was assessed using a Brabender apparatus operating at 190 degrees Celsius/60 rpm, with samples taken at 2-minute intervals. The colors of each chip were measured relative to a standard white tile and the "L-values" are given in Table 2 below.
Приведенные выше образцы были приготовлены с использованием ADVASTAB(марки TM-181FS; однако ожидают, что аналогичные результаты будут получены с общим соединением аналогичного состава.The samples above were prepared using ADVASTAB (TM-181FS grade; however, similar results are expected to be obtained with a generic compound of similar composition.
Настоящее изобретение также обеспечивает преимущество применения возобновляемых источников жирных кислот для производства 2-меркаптоэтиловых сложных эфиров. Напротив, стабилизаторы на основе TGA или EHMA полностью основаны на промежуточных продуктах масляного происхождения.The present invention also provides the advantage of using renewable sources of fatty acids for the production of 2-mercaptoethyl esters. In contrast, TGA or EHMA based stabilizers are entirely based on oil-derived intermediates.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Во всех экспериментах по удалению остаточного 2-меркаптоэтанола использовали стандартный 2-меркаптоэтиловый сложный эфир, полученный на коммерческом оборудовании PMC Organometallix. Процесс включает реакцию 2-меркаптоэтанола с жирной кислотой C16-C18 с использованием кислотного катализатора. В качестве репрезентативных способов изготовления будут подробно рассмотрены следующие три способа производства LFMEE:All residual 2-mercaptoethanol removal experiments used standard 2-mercaptoethyl ester produced on commercial PMC Organometallix equipment. The process involves the reaction of 2-mercaptoethanol with a C16-C18 fatty acid using an acid catalyst. As representative manufacturing methods, the following three LFMEE manufacturing methods will be discussed in detail:
Синтез стандартного 2-меркаптоэтилового сложного эфира:Synthesis of standard 2-mercaptoethyl ester:
В следующих экспериментах, 2-меркаптоэтиловый сложный эфир получали путем взаимодействия одного эквивалента жирной кислоты с 1,18 моль 2-меркаптоэтанола в присутствии кислотного катализатора при медленном нагревании до 80-85 градусов Цельсия в вакууме. Этерификационную воду удаляли для ускорения реакции. Затем эту реакционную смесь промывали водой с удалением кислотного катализатора, промывную воду отделяли, а затем органический слой сушили под вакуумом и при нагревании.In the following experiments, 2-mercaptoethyl ester was prepared by reacting one fatty acid equivalent with 1.18 mol 2-mercaptoethanol in the presence of an acid catalyst while slowly heating to 80-85 degrees Celsius in vacuum. Esterification water was removed to speed up the reaction. The reaction mixture was then washed with water to remove the acid catalyst, the wash water was separated, and then the organic layer was dried under vacuum and heat.
Также можно применять любой другой приемлемый способ изготовления стандартного сложного эфира 2-ME.Any other suitable method for preparing the standard 2-ME ester may also be used.
Эксперимент А: 300 граммов стандартного 2-меркаптоэтилового сложного эфира промывали 10 раз аликвотами воды по 100 граммов. Промывку проводили в делительной воронке на 500 мл и давали отстояться в течение 30 минут.Воду (нижнюю фазу) сливали и добавляли следующую аликвоту воды. После завершения последней промывки органическую фазу сушили, применяя вакуум и нагрев до 110°C. Experiment A: 300 grams of standard 2-mercaptoethyl ester were washed 10 times with 100 gram aliquots of water. The washing was carried out in a 500 ml separatory funnel and allowed to stand for 30 minutes. The water (lower phase) was drained and the next aliquot of water was added. After completion of the last wash, the organic phase was dried using vacuum and heating to 110°C.
Эксперимент B: 100 граммов стандартного 2-меркаптоэтилового сложного эфира обрабатывали 4 раза по 2,5 грамма воды. Стандартный 2-меркаптоэтиловый сложный эфир нагревали до 70°C, затем добавляли 2,5-граммовую аликвоту воды. Воду удаляли в вакууме и нагревали до 70°C. Как только температура была достигнута, добавляли следующие 2,5 грамма аликвоты воды. Это повторяли для всех 4 аликвот воды. Experiment B: 100 grams of standard 2-mercaptoethyl ester were treated with 4 times 2.5 grams of water. Standard 2-mercaptoethyl ester was heated to 70°C, then a 2.5 gram aliquot of water was added. The water was removed in vacuo and heated to 70°C. Once the temperature was reached, another 2.5 gram aliquot of water was added. This was repeated for all 4 aliquots of water.
Эксперимент C: 450 граммов стандартного 2-меркаптоэтилового сложного эфира обрабатывали 112 граммами воды, а затем воду удаляли в вакууме и нагревали до 85°C. Experiment C: 450 grams of standard 2-mercaptoethyl ester were treated with 112 grams of water, and then the water was removed in vacuo and heated to 85°C.
Процент удаленного 2-меркаптоэтанола определяли путем измерения падения процента меркаптосеры по сравнению с исходным стандартным 2-меркаптоэтиловым сложным эфиром.The percentage of 2-mercaptoethanol removed was determined by measuring the drop in percentage of mercaptosulfur compared to the original 2-mercaptoethyl ester standard.
Эксперименты A, B и C обеспечили высокие уровни удаления свободного 2-ME. Полученные в результате сложные эфиры с более низким содержание свободного 2-ME использовали в дальнейших исследованиях для определения их эффективности в качестве со-стабилизаторов и/или включенных в качестве связанных частиц в стабилизатор на основе олова, но без традиционных неприятных запахов, возникающих в результате использования сложных эфиров с более высоким содержанием свободного 2-ME. Также можно применять другие приемлемые способы удаления 2-ME из сложных эфиров 2-ME для изготовления нового LFMEE по настоящему изобретению.Experiments A, B, and C provided high levels of removal of free 2-ME. The resulting esters with lower free 2-ME content were used in further studies to determine their effectiveness as co-stabilizers and/or included as bound species in a tin stabilizer, but without the traditional off-odors resulting from use esters with a higher content of free 2-ME. Other suitable methods for removing 2-ME from 2-ME esters to make the new LFMEE of the present invention may also be used.
Описание способа изготовления стабилизатораDescription of the stabilizer manufacturing method
ADVASTAB(TM-181FS получали с применением следующего способа:ADVASTAB(TM-181FS) was prepared using the following method:
1,03 эквивалента (экв.) 2-этилгексилтиогликолата реагировали с водной смесью монометилтрихлорида олова (25 масс.%) и диметилдихлорида олова (75 масс.%), представляющих 1,0 эквивалента хлорида, с использованием водного раствора гидроксида натрия для преобразования хлорида в меркаптид. Данной смеси давали отстояться в течение 60 минут для разделения органической и водной фаз. Нижний органический слой удаляли, сушили под вакуумом и нагревали. Затем этот слой фильтровали с получением прозрачной жидкости.1.03 equivalents (eq.) of 2-ethylhexylthioglycolate were reacted with an aqueous mixture of monomethyl tin trichloride (25 wt%) and dimethyl tin dichloride (75 wt.%), representing 1.0 equivalent of chloride, using aqueous sodium hydroxide to convert the chloride to mercaptide. This mixture was allowed to stand for 60 minutes to separate the organic and aqueous phases. The lower organic layer was removed, dried under vacuum and heated. This layer was then filtered to obtain a clear liquid.
* ADVASTAB® TM-181FS был предоставлен PMC Organometallix, Inc. Это промышленный стандарт для множества применений ПВХ. Можно использовать другие подходящие стабилизаторы. Предпочтительные композиции стабилизатора могут включать композиции, аналогичные общей композиции ADVASTAB® TM-181FS, показанной ниже:*ADVASTAB® TM-181FS was provided by PMC Organometallix, Inc. It is the industry standard for many PVC applications. Other suitable stabilizers may be used. Preferred stabilizer compositions may include compositions similar to the general ADVASTAB® TM-181FS composition shown below:
Смеси ПВХ, в которых используют композиции стабилизаторов, указанные в таблице 5, подвергали тестированию производительности двухвальцовой установки, и соответствующие цветовые данные (L-значения) приведены в Таблице 6. Как показано в Таблице 6, смеси стабилизатора на основе олова с содержанием LFMEE до 25 масс.% обеспечивали характеристики, аналогичные контрольному стабилизатору. Следует также отметить, что рабочие характеристики, например, Образцов 5 и 6 достигаются при значительно более низком содержании олова.PVC blends using the stabilizer compositions listed in Table 5 were subjected to twin-roller performance testing and the corresponding color data (L-values) are shown in Table 6. As shown in Table 6, tin stabilizer blends with up to 25 LFMEE wt.% provided characteristics similar to the control stabilizer. It should also be noted that the performance characteristics of, for example, Samples 5 and 6 are achieved at significantly lower tin contents.
Процедура синтеза стабилизатора А и В:Procedure for the synthesis of stabilizer A and B:
Во время изготовления смесей ПВХ для оценки было обнаружено, что запах смеси ADVASTAB® TM-181FS и LFMEE аналогичен запаху немодифицированного ADVASTAB® TM-181FS.During the manufacture of PVC mixtures for evaluation, the odor of the mixture of ADVASTAB® TM-181FS and LFMEE was found to be similar to the odor of unmodified ADVASTAB® TM-181FS.
ADVASTAB® TM-181FS со стандартным 2-меркаптоэтиловым сложным эфиром, т.е. сложный эфир, содержащий более 2% по массе свободного 2-ME, имел заметно более сильный неприятный запах. Ожидают, что аналогичные результаты будут достигнуты в случае универсального стабилизатора аналогичного состава.ADVASTAB® TM-181FS with standard 2-mercaptoethyl ester, i.e. the ester containing more than 2% by weight of free 2-ME had a noticeably stronger malodor. It is expected that similar results will be achieved in the case of a universal stabilizer of similar composition.
Также исследовали возможность применения LFMEE в синтезе стабилизаторов. Эффективность стабилизаторов с высоким содержанием монооктилолова на основе LFMEE сравнивали с его аналогом 2-EHMA, коммерчески доступным Tермолит 895. В контексте этой работы высокое содержание монооктилолова относится к стабилизаторам на основе олова с содержанием моно-компонента более 75% с соответствующим содержанием ди-компонента менее чем 25%, а приведенные ниже примеры основаны на материалах с содержанием моно-компонента более 90%. LFMEE на основе высокого содержания монооктилолова получали из хлористого монооктилолова обычным способом, как подробно описано в экспериментальном разделе. Содержание олова было направлено на стабилизатор LFMEE с высоким содержанием монооктилолова, который содержит олово, что позволяет сравнивать стабилизаторы в более узком диапазоне массовых процентов олова, что позволяет сравнивать различные стабилизаторы при одинаковом содержании олова и, следовательно, аналогичных уровнях загрузки. Такой подход снижает или устраняет влияние на производительность различных уровней нагрузки термостабилизатора. Таким образом, сульфидированный вариант исходного LFMEE с высоким содержанием монооктилолова получали по методике, знакомой специалисту в области производства стабилизаторов, с использованием хлорида олова с высоким содержанием монооктилолова, LFMEE и сульфида натрия (см. подробности в примерах). Этот материал описывается как сульфид LFMEE с высоким содержанием монооктила и будет называться Стабилизатором А. Первоначально эти стабилизаторы сравнивали на одинаковой основе олова и оценивали при испытании на стабильность на двухвальцовой установке. Эти результаты сведены в Таблицу 8.The possibility of using LFMEE in the synthesis of stabilizers was also investigated. The performance of high monooctyltin stabilizers based on LFMEE was compared with its 2-EHMA analog, commercially available Termolit 895. In the context of this work, high monooctyltin refers to tin stabilizers with a mono component content of more than 75% with a corresponding di component content of less than than 25%, and the examples below are based on materials with a mono component content of more than 90%. High monooctyltin content LFMEE was prepared from monooctyltin chloride in a conventional manner as detailed in the experimental section. Tin content was targeted at LFMEE's high monooctyl tin stabilizer, which contains tin, allowing comparison of stabilizers within a narrower range of tin weight percentages, allowing comparison of different stabilizers at similar tin contents and therefore similar loading levels. This approach reduces or eliminates the performance impact of varying thermal stabilizer load levels. Thus, a sulfided version of the original high-mono-octyltin LFMEE was prepared in a manner familiar to one skilled in the art of stabilizers using high-mono-octyltin stannous chloride, LFMEE and sodium sulfide (see Examples for details). This material is described as a high monooctyl LFMEE sulfide and will be referred to as Stabilizer A. Initially, these stabilizers were compared on the same tin base and evaluated in a two-roller stability test. These results are summarized in Table 8.
Описание способа изготовления стабилизатораDescription of the stabilizer manufacturing method
Tермолит® 895 и стабилизатор A получали с применением следующего способа:Termolit® 895 and stabilizer A were prepared using the following method:
1,02 экв. сложного эфира, содержащего меркаптосеру (для Tермолит® 895 это 2-этилгексилтиогликолят, для стабилизатора А это комбинация LFMEE и динатрия сульфида) подвергали реакции со смесью трихлорида монооктилолова (95 масс.%) и дихлорида диоктилолова (5 масс.%), представляющий 1,0 эквивалента хлорида, с использованием водного раствора гидроксида натрия для превращения хлорида в меркаптид. Этой смеси давали отстояться в течение 60 минут, чтобы дать возможность органической и водной фазам разделиться. Нижний водный слой удаляли, а оставшуюся органическую фазу сушили в вакууме и при нагревании. Затем раствор фильтровали с получением прозрачной жидкости. Можно использовать общие эквиваленты Tермолит® 895. Ожидают, что аналогичные результаты будут достигнуты с общим эквивалентом Tермолит® 895.1.02 eq. ester containing mercaptosulfur (for Termolit® 895 it is 2-ethylhexylthioglycolate, for stabilizer A it is a combination of LFMEE and disodium sulfide) was reacted with a mixture of monooctyltin trichloride (95 wt.%) and dioctyltin dichloride (5 wt.%), representing 1, 0 chloride equivalent, using aqueous sodium hydroxide to convert the chloride to mercaptide. This mixture was allowed to stand for 60 minutes to allow the organic and aqueous phases to separate. The lower aqueous layer was removed and the remaining organic phase was dried under vacuum and heat. The solution was then filtered to obtain a clear liquid. Generic equivalents of Thermolite® 895 may be used. It is expected that similar results will be achieved with the generic equivalent of Thermolite® 895.
Эти стабилизаторы оценивали по степени их влияния на обработку ПВХ, в частности, по их влиянию на изменение цвета в зависимости от тепла и времени. Эти стабилизаторы включали в состав ПВХ, показанный в Таблице 7.These stabilizers were evaluated for their effect on PVC processing, particularly their effect on color change with heat and time. These stabilizers were included in the PVC formulation shown in Table 7.
Можно использовать общие эквиваленты компонентов известных марок. Ожидают, что аналогичные результаты будут достигнуты при использовании общих эквивалентов компонентов известных марок.Generic equivalents of brand name components may be used. It is expected that similar results will be achieved using generic equivalents of brand name components.
Как показывают значения L в Таблице 8, Стабилизатор A обеспечивает лучший ранний цвет, лучшее проявление цвета и стабильность во времени по сравнению с контролем T895, который является традиционным стабилизатором на основе EHMA.As the L values in Table 8 show, Stabilizer A provides better early color, better color development and stability over time compared to the T895 control, which is a traditional EHMA based stabilizer.
Чтобы лучше понять, можно ли распространить улучшенные характеристики стабилизаторов на основе LFMEE на более низкие моностабилизаторы, стабилизатор на основе LFMEE получали из 25% моно-/75% ди-компонентов исходного материала для сравнения с коммерчески доступным T890F, который имеет аналогичное соотношение моно-/ди-компонентов. T895 и T890F используются для различных областей применения жесткого ПВХ, но находят применение, в частности, в пленках и листах. Характеристики этих материалов сравнивали при равном содержании олова на 2-валковой мельнице для оценки изменения цвета, стабильности во времени, относительного запаха и липкости валков, и результаты суммированы в Таблице 10 и Таблице 11.To better understand whether the improved performance of LFMEE stabilizers can be extended to lower-end mono stabilizers, an LFMEE stabilizer was prepared from 25% mono/75% di starting material for comparison with commercially available T890F, which has a similar mono/75% di ratio. di-components. T895 and T890F are used for a variety of rigid PVC applications, but find use in films and sheets in particular. The performance of these materials was compared at equal tin contents in a 2-roll mill to evaluate color change, stability over time, relative odor and roll tack, and the results are summarized in Table 10 and Table 11.
Эти стабилизаторы оценивали по их влиянию на обработку ПВХ, в частности по их влиянию на изменение цвета в зависимости от тепла и времени. Эти стабилизаторы включали в состав ПВХ, показанный в Таблице 9.These stabilizers were evaluated for their effect on PVC processing, particularly their effect on color change with heat and time. These stabilizers were included in the PVC formulation shown in Table 9.
Можно использовать общие эквиваленты компонентов известных марок. Ожидают, что аналогичные результаты будут достигнуты при использовании общих эквивалентов компонентов известных марок.Generic equivalents of brand name components may be used. It is expected that similar results will be achieved using generic equivalents of brand name components.
Можно использовать общие эквиваленты компонентов известных марок. Ожидают, что аналогичные результаты будут достигнуты при использовании общих эквивалентов компонентов известных марок.Generic equivalents of brand name components may be used. It is expected that similar results will be achieved using generic equivalents of brand name components.
Как видно из Таблицы 10, производительность стабилизатора B превосходит производительность Термолит® 890F с точки зрения проявки цвета, что указывает на то, что улучшенные стабилизаторы на основе LFMEE можно найти в широком диапазоне моно-/ди-компонентов.As can be seen in Table 10, the performance of Stabilizer B is superior to that of Thermolite® 890F in terms of color development, indicating that improved LFMEE based stabilizers can be found in a wide range of mono/di components.
Таблица 11: Относительный субъективный запах и липкость рулона во время обработкиTable 11: Relative subjective odor and roll stickiness during processing
Можно использовать общие эквиваленты компонентов известных марок. Ожидают, что аналогичные результаты будут достигнуты при использовании общих эквивалентов компонентов известных марок.Generic equivalents of brand name components may be used. It is expected that similar results will be achieved using generic equivalents of brand name components.
При аналогичных уровнях загрузки Стабилизатор A обеспечивал улучшенную стабильность цвета и временную стабильность по сравнению с T890F и T895. Кроме того, это обеспечивало улучшенную липкость и запах рулона во время обработки. Эти рабочие характеристики имеют критическое значение для пленки, производимой каландрированием, представляющим собою процесс, который требует высвобождения горячего пластического расплава с валков для горячей обработки для производства листа или пленки. Во время процесса каландрирования образуется большая горячая поверхность, поэтому уменьшение запаха является положительным фактором в производственной среде.At similar load levels, Stabilizer A provided improved color stability and time stability compared to T890F and T895. Additionally, it provided improved roll stickiness and odor during processing. These performance characteristics are critical for film produced by calendering, which is a process that requires the release of hot plastic melt from hot rolls to produce sheet or film. The calendering process creates a large hot surface, so odor reduction is a positive factor in a production environment.
Дальнейшая работа была направлена на изучение относительной эффективности Стабилизатора A по сравнению с его аналогом на основе EHMA, T895. Получали образцы для исследования на двухвальцовой установке в тестировании стабильности с использованием описанной композиция из ПВХ, используемой для получения данных в Таблице 8 выше. Результаты приведены в Таблице 12.Further work was aimed at examining the relative effectiveness of Stabilizer A compared to its EHMA-based counterpart, T895. Samples were prepared for testing on a twin-roller stability test using the described PVC composition used to obtain the data in Table 8 above. The results are shown in Table 12.
Можно использовать общие эквиваленты компонентов известных марок. Ожидают, что аналогичные результаты будут достигнуты при использовании общих эквивалентов компонентов известных марок.Generic equivalents of brand name components may be used. It is expected that similar results will be achieved using generic equivalents of brand name components.
Таблица 12 показывает, что при более низких уровнях загрузки Стабилизатор A обеспечивает лучшее проявление цвета, чем T895 с аналогичной стабильностью во времени. При прочих равных условиях, можно сделать вывод, что Стабилизатор A обеспечивает более экономичное решение для стабилизации, чем его аналог на основе EHMA, наряду с улучшенной обработкой.Table 12 shows that at lower loading levels, Stabilizer A provides better color development than T895 with similar stability over time. All things being equal, it can be concluded that Stabilizer A provides a more cost-effective stabilization solution than its EHMA-based counterpart, along with improved processing.
Неприятный запах 2-меркаптоэтанола также можно устранить, если он будет реагировать в качестве лиганда с промежуточным галогенидом алкилолова. Такое преобразование 2-меркаптоэтанола в связанный с оловом меркаптоэтанольный лиганд снизит летучесть и улучшит характеристики запаха. Однако недостатком этого способа является необходимость точно контролировать стехиометрию, которая, без ее контроля, может привести к нежелательным побочным продуктам.The unpleasant odor of 2-mercaptoethanol can also be eliminated by reacting as a ligand with an alkyltin halide intermediate. This conversion of 2-mercaptoethanol to a tin-bound mercaptoethanol ligand will reduce volatility and improve odor characteristics. However, the disadvantage of this method is the need to precisely control the stoichiometry, which, if not controlled, can lead to undesirable by-products.
Еще одним альтернативным средством взаимодействия не только с остаточным 2-меркаптоэтанолом, но и с любой другой активной меркаптановой группой является использование добавления оксида алкилолова, который способен улавливать меркаптан посредством реакции с меркаптаном с образованием меркаптида алкилолова. Примеры оксида алкилолова включают, без ограничения, оксид диоктилолова, оксид дибутилолова, бутилстанновую кислоту и октилстанновую кислоту.Another alternative means of reacting not only with the residual 2-mercaptoethanol, but with any other active mercaptan group, is the use of the addition of an alkyltin oxide, which is capable of trapping the mercaptan by reacting with the mercaptan to form an alkyltin mercaptide. Examples of alkyltin oxide include, but are not limited to, dioctyltin oxide, dibutyltin oxide, butyl stannic acid and octyl stannic acid.
В настоящем изобретении сложный эфир с низким содержанием свободного 2-меркаптоэтанола (LFMEE) получают путем удаления 2-меркаптоэтанола из стандартного сложного эфира 2-меркаптоэтанола, при этом полученный LFMEE имеет остаточное содержание 2-меркаптоэтанола ниже 1,0 масс.%.In the present invention, a low free 2-mercaptoethanol ester (LFMEE) is produced by removing 2-mercaptoethanol from a standard 2-mercaptoethanol ester, wherein the resulting LFMEE has a residual 2-mercaptoethanol content below 1.0 wt%.
В некоторых вариантах реализации полученный LFMEE может иметь остаточное содержание 2-меркаптоэтанола ниже 0,7 масс.%.In some embodiments, the resulting LFMEE may have a residual 2-mercaptoethanol content below 0.7 wt%.
В некоторых вариантах реализации полученный LFMEE имеет остаточное содержание 2-меркаптоэтанола ниже 0,5 масс.%.In some embodiments, the resulting LFMEE has a residual 2-mercaptoethanol content below 0.5 wt%.
Настоящее изобретение относится к способу применения вышеупомянутого LFMEE для улучшения термических характеристик стабилизаторов на основе тиогликолятного сложного эфира алкилолова.The present invention relates to a method of using the above-mentioned LFMEE to improve the thermal performance of alkyltin thioglycolate ester stabilizers.
Настоящее изобретение представляет собой способ применения вышеупомянутого LFMEE для улучшения термических характеристик стабилизаторов на основе обратного сложного эфира алкилолова.The present invention is a method of using the above-mentioned LFMEE to improve the thermal performance of reverse alkyltin ester stabilizers.
В настоящем изобретении представлен способ применения вышеупомянутого LFMEE для улучшения термических характеристик стабилизаторов на основе меркаптида алкилолова.The present invention provides a method of using the above-mentioned LFMEE to improve the thermal performance of alkyltin mercaptide stabilizers.
В некоторых вариантах реализации указанный меркаптид может быть додоцилмеркаптаном или карбоксилатами.In some embodiments, said mercaptide may be dodocyl mercaptan or carboxylates.
В некоторых вариантах реализации меркаптид может представлять собой малеаты.In some embodiments, the mercaptide may be a maleate.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения стабилизатор дополнительно включает сульфидный мостик для алкильных групп в диапазоне от С1 до С8.In some embodiments of the present invention, the stabilizer further includes a sulfide bridge for alkyl groups ranging from C1 to C8.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения моно- и и ди-компоненты групп алкилолова находятся в соотношениях от 100% ди-компонента до 100% моно-компонента и во всех комбинациях между ними.In some embodiments of the present invention, the mono- and di-components of the alkyltin groups are in ratios ranging from 100% di-component to 100% mono-component and all combinations in between.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения количество LFMEE может находиться в диапазоне от 5 масс.% до 75 масс.%.In some embodiments of the present invention, the amount of LFMEE may range from 5 wt.% to 75 wt.%.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения количество LFMEE может находиться в диапазоне от 10 масс.% до 40 масс.%.In some embodiments of the present invention, the amount of LFMEE may range from 10 wt.% to 40 wt.%.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения полученный стабилизатор дополнительно включает усилители на основе Ca/Zn, стабилизаторы на органической основе и/или другие традиционные усилители рабочих характеристик, такие как BHT, полиолы, соли металлов или другие со-стабилизаторы.In some embodiments of the present invention, the resulting stabilizer further includes Ca/Zn based enhancers, organic based stabilizers and/or other conventional performance enhancers such as BHT, polyols, metal salts or other co-stabilisers.
Настоящее изобретение может включать композицию, содержащую:The present invention may include a composition containing:
(a) стабилизатор на основе обратного сложного эфира алкилолова; и(a) a reverse alkyl tin ester stabilizer; And
(б) LFMEE по п.п.1-3;(b) LFMEE according to claims 1-3;
где соотношение стабилизатор на основе обратного сложного эфира алкилолова: LFMEE находится в диапазоне от 95 масс.%: 5 масс.% до 25 масс.%: 75 масс.%.wherein the ratio of reverse alkyl tin ester stabilizer: LFMEE is in the range of 95 wt%: 5 wt% to 25 wt%: 75 wt%.
В настоящем изобретении композиция может включать соотношение стабилизатор на основе обратного сложного эфира алкилолова: LFMEE в диапазоне от 85 масс.%: 15 масс.% до 60 масс.%: 40 масс.%.In the present invention, the composition may include a ratio of reverse alkyl tin ester stabilizer: LFMEE in the range of 85 wt%: 15 wt% to 60 wt%: 40 wt%.
Настоящее изобретение может включать способ применения LFMEE, который получают путем удаления 2-меркаптоэтанола из стандартного сложного эфира 2-меркаптоэтанола, отличающийся тем, что полученный LFMEE имеет остаточное содержание 2-меркаптоэтанола ниже 1,0 масс.%, в качестве лиганда с 2-EHMA, карбоксилатами, лаурилмеркаптаном, 2-меркаптотанолом, тиогликолевой кислотой, алкоксидами или сульфидом.The present invention may include a method of using LFMEE, which is obtained by removing 2-mercaptoethanol from a standard 2-mercaptoethanol ester, characterized in that the resulting LFMEE has a residual content of 2-mercaptoethanol below 1.0 wt.%, as a ligand with 2-EHMA , carboxylates, lauryl mercaptan, 2-mercaptothanol, thioglycolic acid, alkoxides or sulfide.
Настоящее изобретение может включать способ, в котором вышеупомянутый LFMEE применяют вместе с другими лигандами в комбинациях с 2-EHMA, карбоксилатами, лаурилмеркаптаном, 2-меркаптотанолом, тиогликолевой кислотой, алкоксидами или сульфидом.The present invention may include a method in which the above LFMEE is used together with other ligands in combinations with 2-EHMA, carboxylates, lauryl mercaptan, 2-mercaptothanol, thioglycolic acid, alkoxides or sulfide.
Настоящее изобретение может включать способ изготовления стабилизатора ПВХ, включающий:The present invention may include a method for making a PVC stabilizer, comprising:
(а) взаимодействие 1,02 экв. LFMEE, полученного путем удаления 2-меркаптоэтанола из стандартного сложного эфира 2-меркаптоэтанола, при этом полученный LFMEE имеет остаточный 2-меркаптоэтанол ниже 1,0 масс.%, и динатрия сульфида со смесью трихлорида монооктилолова (95 масс.%) и дихлорида диоктилолова (5 масс.%), что составляет 1,0 эквивалента хлорида, с использованием водного раствора гидроксида натрия;(a) interaction 1.02 eq. LFMEE obtained by removing 2-mercaptoethanol from a standard 2-mercaptoethanol ester, wherein the resulting LFMEE has a residual 2-mercaptoethanol below 1.0 wt.%, and disodium sulfide with a mixture of monooctyltin trichloride (95 wt.%) and dioctyltin dichloride ( 5 wt.%), which is 1.0 equivalent of chloride, using an aqueous solution of sodium hydroxide;
(б) отстаивание смеси;(b) settling the mixture;
(в) удаление нижнего водного слоя;(c) removing the lower aqueous layer;
(г) сушку оставшейся органической фазы; и(d) drying the remaining organic phase; And
(д) фильтрование высушенной органической фазы.(e) filtering the dried organic phase.
Настоящее изобретение может включать вышеупомянутый способ, в котором стадию сушки (г) проводят под вакуумом.The present invention may include the above-mentioned method in which the drying step (d) is carried out under vacuum.
Настоящее изобретение может включать вышеупомянутый способ, в котором стадию сушки (г) проводят при нагревании.The present invention may include the above-mentioned method in which the drying step (d) is carried out under heating.
Настоящее изобретение может включать вышеупомянутый способ, в котором стадию сушки (г) проводят под вакуумом и при нагревании.The present invention may include the above-mentioned method in which the drying step (d) is carried out under vacuum and heat.
Настоящее изобретение может включать вышеупомянутый способ, в котором стадию (д) проводят до тех пор, пока не будет получена прозрачная жидкость.The present invention may include the above method in which step (e) is carried out until a clear liquid is obtained.
Список сокращений.List of abbreviations.
2ME - 2-меркаптоэтанол2ME - 2-mercaptoethanol
EHMA - 2-этилгексилметакрилатEHMA - 2-ethylhexyl methacrylate
ESO - Эпоксидированное соевое маслоESO - Epoxidized Soybean Oil
LFMEE - сложный эфир с низким содержанием свободного 2-меркаптоэтанолаLFMEE - low free 2-mercaptoethanol ester
PHR - частей на сотню смолыPHR - parts per hundred resin
ПВХ - поливинилхлоридPVC - polyvinyl chloride
RE - обратный сложный эфирRE - reverse ester
Об/мин - число оборотов в минутуRPM - number of revolutions per minute
TGA - тиогликолевая кислотаTGA - thioglycolic acid
Claims (45)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/723,943 | 2018-08-28 | ||
US62/878,040 | 2019-07-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021107862A RU2021107862A (en) | 2022-09-29 |
RU2809258C2 true RU2809258C2 (en) | 2023-12-08 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6919392B1 (en) * | 1978-08-29 | 2005-07-19 | Arkema Inc. | Stabilization of vinyl halide polymers |
US20060069195A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-03-30 | Akzo Nobel N.V. | Storage stable liquid organotinthioalkanol PVC stabilizer |
US20070049672A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-01 | Norris Gene K | Thermal stabilizer composition for halogen-containing vinyl polymers |
RU2309166C2 (en) * | 2002-11-26 | 2007-10-27 | Баерлохер Гмбх | Stabilizing agent composition for halogen-containing polymers |
US20120052316A1 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | Basf Se | Aqueous polymer dispersion obtainable by free-radically initiated emulsion polymerization in the presence of a molecular weight regulator composition |
US20130217912A1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-08-22 | Basf Se | Process for preparing mercaptoalkyl carboxylates |
RU2630797C2 (en) * | 2012-02-15 | 2017-09-13 | Басф Се | Pvc compositions with high impact strength |
WO2018072262A1 (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 美轲(淮安)化学有限公司 | Polythioether pvc co-stabiliser and preparation method and application thereof |
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6919392B1 (en) * | 1978-08-29 | 2005-07-19 | Arkema Inc. | Stabilization of vinyl halide polymers |
RU2309166C2 (en) * | 2002-11-26 | 2007-10-27 | Баерлохер Гмбх | Stabilizing agent composition for halogen-containing polymers |
US20060069195A1 (en) * | 2004-09-28 | 2006-03-30 | Akzo Nobel N.V. | Storage stable liquid organotinthioalkanol PVC stabilizer |
US20070049672A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-01 | Norris Gene K | Thermal stabilizer composition for halogen-containing vinyl polymers |
US20120052316A1 (en) * | 2010-08-27 | 2012-03-01 | Basf Se | Aqueous polymer dispersion obtainable by free-radically initiated emulsion polymerization in the presence of a molecular weight regulator composition |
US20130217912A1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-08-22 | Basf Se | Process for preparing mercaptoalkyl carboxylates |
RU2630797C2 (en) * | 2012-02-15 | 2017-09-13 | Басф Се | Pvc compositions with high impact strength |
WO2018072262A1 (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 美轲(淮安)化学有限公司 | Polythioether pvc co-stabiliser and preparation method and application thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4115352A (en) | Heat stabilizer composition for halogenated resins | |
DE2550507A1 (en) | ORGANOCINAL SULFURIOUS COMPOUNDS | |
RU2809258C2 (en) | Ester with low content of free 2-mercaptoethanol and its application | |
US20210188768A1 (en) | Low free 2-mercaptoethanol ester and uses thereof | |
US20220267265A1 (en) | Low free 2-mercaptoethanol ester and uses thereof | |
JP3224753B2 (en) | Heat stabilizer / lubricant for PVC processing and method for producing the same | |
US4711920A (en) | Stabilizers for halogen-containing polymers comprising the product of a diorganotin oxide, an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid ester and a mercaptan | |
CN114316475A (en) | Plasticizer composition, resin composition and method for producing the same | |
US5527842A (en) | Alkyl-thio-glycolate PVC stabilizers with added aromatic ether alcohol to prevent precipitation | |
WO2021173697A1 (en) | Alkyl-bridged tin-based thermal stabilizers for halogenated resins and synthesis and uses therof | |
TWI778152B (en) | Plasticizer for vinyl chloride resin, vinyl chloride resin composition, electric wire, and vehicle interior material | |
US3833519A (en) | Stabilizers for vinyl chloride-containing resins | |
TWI612087B (en) | Plasticizer composition, resin composition and method for preparing thereof | |
JPH11506144A (en) | Alkyl tin PVC stabilizers with added aromatic ether alcohol to prevent precipitation | |
JP2003192860A (en) | Stabilized halogen-containing polymer composition | |
TW201422694A (en) | Stabilizing agent for chlorine-containing resins, and chlorine-containing resin composition containing said stabilizing agent | |
JPH0718138A (en) | Halogen-containing resin composition having excellent processability | |
CA2214689C (en) | Alkyl-thio-glycolate pvc stabilizers with added aromatic ether alcohol to prevent precipitation | |
JPS6013849A (en) | Stabilizer composition for halogen-containing resin | |
KR100872686B1 (en) | Chlorinated vinyl resin composition for material sheathing electric wires | |
CA2136906A1 (en) | Organotin stabilizer mixture | |
JPH0229099B2 (en) | HAROGENGANJUJUSHISOSEIBUTSU | |
JPS607639B2 (en) | Organic tin mercapto dicarboxylic acid ester |