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         有机锡热稳定剂在PVC加工中的应用

〔关 键 词 〕有机锡化合物;热稳定剂;PVC;应用
「摘 要 〕对各种有机锡稳定剂的商品牌号、化学结构、技术指标进行了详细介绍。重点讲述了各种有机锡稳
定剂的应用领域、优缺点及建议加人量。并对有机锡稳定剂的发展提出了建议
〔中 圈 分 类号]TQ325.3 〔文献标识码〕C 〔文章编号I1009一7937(2003)05- 0041一03
20 世纪 4 0年代，人们发现确机锡用于PVC制品众所周知，金属锡是4价元素，因而有机锡可用
加T具有良好的热稳定性，50年代硫醇丁基锡开始如下通式表示:Rn-Sn-X1,_,I。其中，R为甲基、
商品化进人市场。几十年来，有机锡热稳定剂得到了丁基、辛基及醋基;X为月桂酸、马来酸、硫醇等;
迅速发展，由最初的年产几十吨到印年代后期的上。=1-4，只有n等于1和2的结构才能用作PVC
万吨，直到今天的年产7万一8万t。为什么价格昂加工的热稳定剂。
贵的有机锡产品能得到如此之快的发展呢，这是其显从皖基上看，甲基锡由于锡含量高而热稳定性最
著的优点决定的。首先其具有优异的热稳定性，加人好，其次是丁基、辛基，醋基最差。美国FTA已经批准
很少的份数就能满足制品的需要，其次它能赋予制品甲基及辛基锡用于食品包装材料。从梭基上看，月桂
极高的透明性。这两点是其它稳定剂所无法相比的。酸型热稳定性最差，马来OVA中，含硫有机锡最好。
另外，其中一些牌号可用于与食品接触的制品及饮用2 常用商品有机锡的技术指标
水管。这些特点使其在当今对制品的质量及卫生性商品有机锡的牌号及化学结构有几十种，但常
要求不断提高的年代得到了很好的发展。用的只有十几种，现将常用有机锡热稳定剂的一些
1 有机锡的分类性质列于表to
表 1 常 用 有 机 锡 的 性 能
商品名称
c一】01
C一102
M 一103
M 一808
M 一828
丁一108
京锡一4432
化学名称净卜观硫含盈%
不831〔京锡一8831)
890
念137
二月桂酸二丁墓锡
二月桂酸二丁基锡复合物
二顺丁烯二酸单辛酷二正丁基锐
二顺丁烯二酸单辛酷二正辛基锡
二顺丁烯二酸单乙苗二正辛基锡
疏基乙酸异辛确-/二丁基锡
双琉基乙酸异辛醋二正丁基锡复合物
双流基乙破异辛胎=正辛基锡
含疏基的一}二辛基锡混合物
含硫桥的一/=倪合丁基硫醉锡
二流墓乙酸异辛A"8=甲纂锡
黄色透明油状液体
浅黄色透明液体
浅黄色透明液体
浅黄色透明液体
浅黄色透明液体
黄色透明液体
浅黄色透明液体
黄色透明液体
黄色透明液体
浅黄色透明液体
无色透明液体
锡含量2%
17.0-19.0
9.5一10.5
16.5一18.5
13.5一15.2
16.8- 18.0
17-3- 18.5
12.3-13.3
15.1一16.4
14.0-15.0
13.9- 15.4
19.0-21.0
9.5- 10.5
6. 3-7.3
8.1-89
8.8-9.5
7 5一8 3
10.8- 11. 6
3 有机锡的应用
有机 锡 虽 然都是锡的化合物，但由于所带烷基
及艘酸的不同，其性能也有一定的差异所以其应用
范围也不尽相同。
3.1 月桂酸型有机锡
月桂 酸 型 有机锡是所有有机锡稳定剂中润滑性
最好的，有非常好的耐候性和配伍性，无硫化污染，
无渗出性。月桂酸M有机锡与金属皂并用可取得满
意效果，但其稳定性较差，并有初期色泽，适于与硫
醇型有机锡或锅、钡并用。
3.1.1 C一101
C- 10 1可 用于软质透明制品，但其价格昂贵，
性能价格比低，一般主要用作聚氨醋发泡制品的硫
化催化剂。
3.1.2 C一102
由于 ( 一 102各组分之间的协同作用使得其热
稳定性与二月桂酸二丁基锡纯品相当，但其价格远
低于纯品，因而它是月桂酸型有机锡中应用最广泛
、〔收稿日期12002 - 07 - 03
万方数据
恻撇 聚 氯乙烯
Polyvinyl Chloride
2003年第5期
No .5 ,2003
的品种，主要用于制造透明塑料鞋、透明软膜、透明
软管等。其加人量为1.2一2.0份、一般都与液体
钡一锌、钡一锡一锌并用，以改善其初期色相，并相
应地降低成本。另外，C一102还用作PVC树脂聚
合时的热稳定剂。
3.2 马来酸型有机锡
马来 酸 型 有机锡具有良好的持续热稳定性，有
促进凝胶作用。其初期色相不十分理想，一般都与
少量的硫醇有机锡并用，以增加初期稳定性。这类
有机锡主要推荐用于透明硬制品。
3.2.] M一103
该产 品 具 有良好的耐候性和持续热稳定性，主
要用于室外用的硬质PVC透明板及波纹板的生产。
一般建议加人量为1.5一2.5份，若与少量的含硫有
机锡并用，可取得满意的使用效果。该产品亦可做
为催化剂应用于醋化合成的生产。
3.2.2 M 一808
M -8 08 属无毒有机锡，且无不良味道，主要用
于PVC食品及药品包装材料，特别是硬质半硬质
片、薄板、扭结膜等。一般加人量为1.5一2.5份，可
以与少量831并用，6t改善初期着色性能。该产品
可用作医用橡胶制品的催化剂。
3.2.3 M一828
该产 品 为 无毒有机锡产品带有醋类的芳香，且
加工时不产生任何不良气味，M - 828是PVC香烟
包装膜的专用稳定剂，一般加人2份左右。由于其
价格较高，初期色相稍差，常在使用时加人少量的
831或181(一般不超过0.3份)，这样既改善了初期
着色性能，又不会影响制品气味。
3.3 含硫有机锡
含硫 有 机 锡是所有有机锡中初期着色和持续稳
定性最好的，且具有卓越的透明性及耐水抽出性，加
工润滑性和流动性也较好。其主要缺点是不能与
铅一锅并用，加工时有硫臭味且光稳定性较差。
3.3.1 T一士08
T- 1 08 因含有硫醇的结构，所以具有良好的初
期色相及持续稳定性，非常适合长时间操作的加工
过程。因其加工流动性好，用于加人白色颜料的制
品可改善制品的洁白程度，用在彩色制品中可防止
颜色堆积。‘f一108主要用作吹制瓶子、板材和薄
膜，一般加人量为1.5--2.5份。
3.3.2 T- 831(京锡一8831)
I，一 83 1早 已被美国FDA批准用在接触食品的
PV’包装材料中，经过多年的不断改进.其味道也已
42
经降至极低。使用831的制品具有极高的透明性和
杰出的加工性能，并具有很强的抗化学性能。T-831
主要用于食品及药品包装用的透明片材和饮料用透
明PVC瓶，一般建议加人量为1.5-2.0份。
3.3.3 T一137
T- 13 7 是低价多功能稳定剂，在多螺杆加工系
统中具有优异的加工性能和较好的初期色相，微具
润滑性并具有一定的耐候性。T一137应用广泛，但
主要用于挤出PVC管材及注塑管件，在挤出管材中
加人量为0.4-0.6份，在注塑管件中加人量为
r.5--2.5份。
3.3.4 181
181 是 有 机锡稳定剂中性能价格比最好的产
品，具有良好的初期及持续的热稳定性和优异的透
明性，己被美国FDA批准用于食品、药品包装及医
用制品。181主要应用于PVC片材热收缩膜及
PVC上水管等，一般加人量为1.2一1.8份。
4 有机锡的毒性
金属 锡 是 公认的无毒材料，它一直被用作罐头
食品的包装材料及一些接触食品的软包装上。有机
锡的毒性主要由它们的有机化学结构决定的。一、
二烷基锡的毒性很低，三烷基锡的毒性较大，尤其是
三甲基锡是极毒产品。多年来，随着生产工艺的不
断改进，有机锡稳定剂中残留的三烷基锡化合物已
经降到了微不足道的程度，这使有机锡稳定剂的卫
生性得到了极大的提高。辛基锡及甲基锡早已被美
国FDA批准用于食品包装材料、饮用水管及医用制
品，丁基锡的某些牌号也已被批准用于上水管及儿
童玩具等制品。所以有机锡稳定剂完全能满足
PVC制品对卫生性的要求。
确切 地 讲 ，稳定剂是否属于环保产品，最终要看
在PVC制品降解后稳定剂所用金属元素对环境的
影响。从这点看，有机锡稳定剂和钙锌稳定剂是名
副其实的环保型产品。从综合性能比较，低档钙一
锌产品无法满足制品的需要，高档的钙一锌价格又
非常昂贵，因而有机锡是目前最好的环保型稳定剂
产品。在大力推行可持续发展战略的今天，积极开
发及应用有机锡产品，即可使塑料制品质量上一个
台阶，又是造福子孙、荫及后代的好事。
5 发展与建议
自2 0 世 纪50年代工业化生产至今已半个世
纪，经过不断地研究、开发，有机锡稳定剂品种已丰
富多彩，它已完全能满足任何PIV℃制品的需要。但
这并不是说其已没有发展和改进的余地了，而是仍
万方数据
2003
N o
年第5期
5,2003 张连春:有机锡热稳定剂在PVC力0工中的应用麟}PJ,
有很多工作需要去研究解决
5.1改进生产工艺，降低生产成本
有机 锡 生 产的工艺难点在于中间体的合成，目
前中间体的合成工艺主要有歧化法和直接法两条路
线。歧化法即先分别合成出四氯化锡和四烷基锡，
然后由四氯化锡与四烷基锡发生歧化反应生成二氯
二烷基锡。直接法是先合成出抓代烷，再由氯代烷
与金属锡直接反应生成二氯二烷基锡。从问世起，
甲基锡就采用直接法生产，辛基锡的直接法至今仍
停留在试验室阶段，但丁基锡的直接法在国外已实
现了工业化生产，而国内还是个空白。因此，国内有
机锡生产厂家今后的主要工作应在丁基锡及辛基锡
的直接法上下功夫，从而使产品的成本及售价降低。
在这方面，甲基锡是个很好的范例。甲基锡的锡含
量高于辛基锡及一r基锡，热稳定性也优于后两者，但
国产甲基锡的售价大大低于辛基锡和丁基锡。这就
是因为甲基锡采用直接法生产，成本远低于辛基锡
及丁基锡。虽然其售价较低，但厂家的利润仍比后
二者高。如果辛基锡及丁基锡的直接法能实现工业
化生产，一方面可让利于PVC加工厂家，另一方面
生产厂家也得到实惠。
另一 项 生 产工艺的改进就是要尽量降低含硫有
机锡的味道，这样即提高了稳定剂本身的质量，又改
善了PVC加工厂家的生产环境，最终也使PVC制
品的质量有了进一步的提高。
5.2 进行有机锡稳定剂的复配工作
一般 情 况 ，金属皂类稳定剂都是复配产品，如
钡一锌、钙一锌等，这主要是利用不同金属皂的不同
性能来进行优势互补。有机锡稳定剂有其独特和全
面的优点，但也有一些缺点，主要是月桂酸型有机锡
初期色相差，含硫有机锡光稳定性差。这些缺点是
可以通过复配来改善的。目前，市售有机锡产品基
本上都是纯品，有些复配产品也只是为降低成本而
加入一些环氧化合物做为溶剂。有些PVC加工厂
家在使用时为改善有机锡的性能或降低成本而采用
多种稳定剂搭配使用，但由于PVC加工厂家的技术
水平参差不齐，也会出现一些问题。其实，这项工作
应由稳定剂生产厂家来解决，这主要由于一力一面稳
定剂厂家在这方面有技术优势，产品质量有保障，另
一方面复配的产品成分较复杂，不容易被仿制，可以
保持市场优势。
为了 改 善 月佳酸型有机锡的初期色相，一方面可
以在月桂酸型有机锡中复配一些少量的含硫有机锡
(量很少时不会造成硫化污染)，另外可以加人一定量
初期稳定性很好的锌皂。这样，月桂酸型有机锡的初
期稳定性会大大提高，同时又不会影响它的润滑性和
耐硫化污染性，对其成本和售价也不会有影响。
含硫 有 机 锡的优点很多，但其光稳定性差也是不
容质疑的缺点。我们知道，稀土稳定剂的光稳定性非
常优秀，而且持续热稳定性也很好，价格也较有机锡
低很多。如果含硫有机锡与稀土稳定剂进行复配，可
产生很好的效果，它既改善了含硫有机锡的光稳定
性，降低了它的成本，又克服了稀土稳定剂初期色相
差的缺点。笔者认为，这既是有机锡生产厂家改善含
硫有机锡性能的一种方法，也可以作为提高稀土稳定
剂初期稳定性的措施，被稀土稳定剂生产厂家采用。
我国 P V C制品发展迅速，对稳定剂的需求也在
不断增加。随着人们环保意识的加强及国家环保标
准的不断出台，对有机锡稳定剂需求量的增加将更
为突出。稳定剂生产厂家应借此机会大力发展有机
锡产品，并努力提高产品质量、降低生产成本，以不
断满足用户的需要。PVC加工厂家也应勇敢地承
担起保护环境、保护地球的责任，尽快淘汰污染严
重、毒性大的锡一铅类稳定剂产品，以环保型产品取
而代之。总之，随着我国经济的不断增长，有机锡稳
定剂将迎来其发展的黄金时期。
〔编 辑 :陈 立 春 7
写息享盏今笋享、宇若厄拐兔等见瞬争.挤指廷苗几瞬专荞石应告熟拐兔宇书从宇马若廷拐延宇心荞享尽飞几畜厄护餐、宇偌厄谷店挤、挤招沌享.若息若廷谷兔李宇李李导绪弃
又一 东 西 合 作 抓 碱 项 目 落 户 宁 夏
又一 东 西 合作的抓碱化工项目一宁夏金锡化工(集团) 内经济发展，近年来自治区政府规划了多个工业园区，相继
有限公司年产4万，烧碱,4万I PVC树脂项目于2003年8 制定了关于东西合作的优惠政策和扶持高耗能工业发展的
月8日在宁夏中卫美利工业园区正式奠基开工。有关政策，吸引外省市企业前来投资。无锡益多投资发展集
这是 继 上 海抓碱化工股份有限公司与宁夏英力特化工团有限公司就是引来的“金风凰。该公司决定与宁夏美利
股份有限公司、宁夏英力特电力股份有限公司3方合资组建工业园区合作，在6年时间内投资45亿元兴建无锡精细化
的“宁夏西部聚抓乙烯有限公司”挂牌不久，落户宁夏的又一下园区、发展氛碱产业和以染化、食品添加剂为主的精细化
抓碱化工项目。工产业。此次在宁夏开工建设的年产4万i烧碱,4万1
抓碱 化 工 属于高耗能企业，而高耗能工业是宁夏重点扶PVC树脂项目，总投资1.4亿元，建成后每年可实现销售收
待发展的支柱企业之一。为了进一步扩大对外开放加快区人2.%亿元。