專利名稱：苯二甲酸稀土,其制備方法和該化合物的用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及新穎的苯二甲酸稀土，其制備方法，以及該化合物作為熱穩(wěn)劑和偶聯劑的用途。
目前在聚氯乙烯加工成型中，其熱穩(wěn)劑仍然是以三鹽基性硫酸鉛、二鹽基性亞磷酸鉛、堿式碳酸鉛等無機鉛鹽為主。在聚氯乙烯加工工藝過程中，其產生的毒性大，對環(huán)境污染嚴重，而取代無機鉛鹽無毒性的熱穩(wěn)劑中，有機金屬錫化合物、有機銻化合物等，又存在著合成工藝復雜，價格昂貴的缺點，使一般聚氯乙烯化學建材、絕緣材料、人造革、鋪墊材料難以承受。在對塑料材料大填充無機粉體，如碳酸鈣、滑石粉、石英粉、硫酸鋇等時，所使用的硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、有機硼酸酯、磷酸酯等偶聯劑，又都存在著合成工藝復雜，價格較貴且偶聯效果較差的缺點。
本發(fā)明的目的之一在于提供一類新穎苯二甲酸稀土。
本發(fā)明的目的之二是提供合成本發(fā)明化合物的方法。
本發(fā)明的目的之三是提供本發(fā)明化合物在聚氯乙烯加工成型中作低毒、價格較低的熱穩(wěn)定劑。
本發(fā)明的目的之四是提供本發(fā)明化合物在塑料填充無機粉體時作合成工藝簡單、價格低、偶聯效果好的偶聯劑。
本發(fā)明新的苯二甲酸稀土化合物用下述通式表示(RE)2[C6H4(COO)2]3其中RE表示鑭、鈰、鐠、釹。
上述化合物中RE表示鑭、鈰、鐠、釹。
其中苯二甲酸稀土可以是對苯二甲酸稀土、鄰苯二甲酸稀土或者是間苯二甲酸稀土，優(yōu)選對苯二甲酸稀土和鄰苯二甲酸稀土，最優(yōu)選對對苯二甲酸稀土。
本發(fā)明化合物的制備方法包括以下步驟a．在50°～70℃的氫氧化鈉溶液中，勻速加入苯二甲酸，無論是對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸酐或者它們的任意比例混合物，用氫氧化鈉或苯二甲酸調節(jié)所得溶液的PH為7．2～7．8。
b．在35°～50℃氯化稀土溶液中，逐步加入上述所得的苯二甲酸皂化液，至不再生成白色沉淀為止。然后升溫至85°～100℃并保持15分鐘后靜止，傾出上層液體。
c．將上述所得沉淀加水反復洗滌，直到濾液不與1％的AgNO3溶液生白色沉淀為止。在95°～105℃下烘干沉淀物，研磨至細度為325目即成為成品。
本發(fā)明的化合物，用于在聚氯乙烯成型加工中以其為主要活性成分，與其它熱穩(wěn)定劑組合成組合物，作復配熱穩(wěn)劑。
本發(fā)明的化合物作為在聚乙烯、聚丙烯、高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、ABS塑料、合成橡膠制品填充無機粉材料時做偶聯劑。
本發(fā)明的化合物在聚氯乙稀的成型加工中，可部分取代有機錫做透明的熱穩(wěn)定劑，或者與其它熱穩(wěn)定劑復配代替毒性大，對環(huán)境污染嚴重的無機鉛鹽和價格較高的有機類熱穩(wěn)定劑。
本發(fā)明化合物可作偶聯劑，其偶聯效果高于通常使用的有機烷類、有機硼酸酯類、有機鈦酸酯類偶聯劑，并且價格低，無毒性，不水解，高溫不分解，始終保持與無機粉體和高分子材料和親合力。
本發(fā)明原料豐富，資源充沛，合成工藝簡單，產品無毒、無異味，包裝、儲藏、運輸使用進程安全，特別易于推擴和進入國內外市場。
實施例1對苯二甲酸稀土的制備a．在1000毫升三口燒瓶內加入20％NaOH溶液約400毫升，升溫至60°±3℃，在不斷攪拌下，從加料口逐步勻速加入170克對苯二甲酸，加料時間控制約為40分鐘，繼續(xù)保持溫度60°±3℃和攪拌速度1小時。然后測定燒瓶內溶液的PH值，如PH值大于8則再加入2～4克對苯二甲酸。如PH值小于7，則再加入20％NaOH溶液4～6毫升。如此調節(jié)PH值到7．2～7．8。靜止，自然澄清，過濾，所得液體即為對苯二甲酸的皂化液。
b．將100份氯化稀土溶于400份水中，不斷攪拌下加入上述所制得的對苯二甲酸皂化液，直至上層液不再產生白色或微黃沉淀為止，加溫至95°～100℃，保溫攪拌30分鐘，靜止降溫，傾出或吸出上層清液。
c．將上述所得的沉淀用水反復洗滌，直至洗滌廢液不與1％的AgNO3溶液不再產生白色沉淀為止。在95°～100℃溫度下烘干，粉碎至325目細度，得對苯二甲酸稀土98～102份。
分子式(RE)2[C6H4(COO)2]3平均分子量774。
物理性質白色或微黃色輕體細粉末。不溶于水、乙醇。溶于酯類。
實施例2鄰苯二甲酸稀土的制備。
將鄰苯二甲酸酐或鄰苯二甲酸皂化為含固量20～30％的皂化液備。方法同上，100份氯化稀土得98～102分鄰苯二甲酸稀土。
實施例3間苯二甲酸稀土的制備。
將間苯二甲酸皂化為含固量20％～30％的皂化液備用。方法同實施例1，100份氯化稀土得98～102分鄰苯二甲酸稀土。由于間苯二甲酸資源太少，故本實施例的應用價值不大。
實施例4苯二甲酸稀土的制備。
將對苯二甲酸、鄰苯二甲酸或鄰苯二甲酸酐按如下比例1∶1、2∶3、4∶1、9∶1或任意比例混合，進行皂化，保持皂化清液備用，取100份氯化稀土，加入混合皂化液，方法同前，可得混合苯二甲酸稀土96～102份。
實施例4本發(fā)明產品與三鹽基性硫酸鉛在聚氯乙烯成型加工中加工成硬度管和擠出異型材中熱穩(wěn)定性的比較試驗。原配方每百份PVC中加入5份無機鉛鹽，現配方每百份PVC中加入3份本發(fā)明產品，保留2份無機鉛鹽。
從表中可知，本發(fā)明產品均不影響聚氯乙烯成型加工的熱穩(wěn)定性，且降低產品鉛鹽用量40～60％。
實施例4本發(fā)明產品做透明熱穩(wěn)定劑部分替代有機錫加工PVC透明軟管和透明門簾的對比試驗。原配方在100份PVC中加入月桂酸二丁基錫2份，有機銻1份?，F配方在100份PVC中加入本發(fā)明產品2份，有機銻1份。
從表中可知，用本發(fā)明產品部分替代有機錫，不影響工藝過程和透明性。
實施例5本發(fā)明產品做偶聯劑與正鈦酸丁酯做偶聯劑在聚乙烯中填充重質碳酸鈣制作落水管的比較試驗。
從表中試驗中可知，本發(fā)明產品作偶聯劑的效果高于正酞酸丁酯80～100％。
實施例6本發(fā)明產品做偶聯劑與硅烷做偶聯劑或鋁酸酯做偶聯劑在低壓氯乙烯填充重質碳酸鈣制作擠出法鈣塑箱的對比試驗。
從表中和試驗數據知，本發(fā)明產品在制成成品為低壓聚乙烯擠出法鈣塑箱中，比用傳統(tǒng)的硅烷偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑，不論在外觀、手感、抗撕裂強度和空箱抗壓力相比，按國標和塑料加工行業(yè)標準做物理機械性能測試，提高了78～84％。
權利要求
1．一種苯二甲酸稀土化合物，其特征如下通式(RE)2[C6H4(COO)2]3其中RE表示鑭、鈰、鐠、釹。
2．按照權利要求1的化合物，其中RE表示鑭、鈰、鐠、釹。
3．按照權利要求1的化合物，其中苯二甲酸稀土可以是對苯二甲酸稀土、鄰苯二甲酸稀土或者是間苯二甲酸稀土。
4．按照權利要求1的化合物，其中苯二甲酸稀土為對苯二甲酸稀土，RE為鑭、鈰、鐠、釹。
5．按照權利要求1的化合物的制備方法，該方法包括以下步驟a．在50°～70℃的氫氧化鈉溶液中，勻速加入苯二甲酸，無論是對苯二甲酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸或者它們的任意比例混合物，用氫氧化鈉或苯二甲酸調節(jié)所得溶液的PH為7．2～7．8。b．在35°～50℃氯化稀土溶液中，逐步加入上述所得的苯二甲酸皂化液，至不再生成白色沉淀為止。然后升溫至85°～100℃并保持15分鐘后靜止，傾出上層液體。c．將上述所得沉淀加水反復洗滌，直到濾液不與1％的AgNO3溶液生白色沉淀為止。在95°～105℃下烘干沉淀物，研磨至細度為325目即成為成品。
6．按照權利要求4的方法，其中步驟b中所述的氯化稀土溶液為氯化鑭、氯化鈰、氯化鐠、氯化釹的混合溶液。
7．權利要求1的化合物，用于在聚氯乙烯成型加工中以其為主要活性成分與其它熱穩(wěn)劑組合成組合物，作聚氯乙烯熱穩(wěn)劑。
8．權利要求1的化合物，用于在聚乙烯、聚丙烯、高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、ABS塑料、合成橡膠制品填充無機粉材料時做偶聯劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的苯二甲酸稀土及其制備方法,以及該化合物的用途。其通式為(RE)
文檔編號C07C63/15GK1283607SQ0011590
公開日2001年2月14日 申請日期2000年7月17日 優(yōu)先權日2000年7月17日
發(fā)明者彭世杰, 彭先彧, 張學群 申請人:彭世杰