辛酸亞錫(有機錫T-9)產品介紹
一、引言:辛酸亞錫的基本概念與用途
辛酸亞錫(Stannous Octoate),化學式為C??H??O?Sn,是一種重要的有機錫化合物,廣泛應用于聚氨酯工業(yè)中作為催化劑。其別名包括辛酸錫(II)、二辛酸錫、有機錫T-9等。在國際市場上,該產品常以商品名如“T-9”、“Dabco T-9”、“Polycat 18”等形式銷售。
辛酸亞錫屬于有機錫類催化劑中的羧酸鹽型催化劑,具有良好的催化活性和穩(wěn)定性,尤其適用于聚氨酯泡沫塑料的發(fā)泡反應中。由于其優(yōu)異的性能,近年來在建筑、汽車、家電、包裝等多個行業(yè)中得到了廣泛應用。
本文將從辛酸亞錫的化學結構、物理化學性質、生產工藝、應用領域、環(huán)保等方面進行詳細介紹,并結合國內外文獻資料,力求展示該產品的技術特點與市場價值。
二、化學結構與分子組成
2.1 分子式與結構式
辛酸亞錫的化學名稱為二辛酸亞錫(Bis(2-ethylhexanoato)tin(II)),其化學式為:
分子式:C??H??O?Sn
分子量:405.1 g/mol
結構式:
深色版本
O O
\ /
C C
\ /
Sn
/ \
CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
每個錫原子與兩個辛酸基團配位,形成穩(wěn)定的絡合物結構。
三、物理化學性質
3.1 基本物理參數(shù)
物理性質 數(shù)值范圍 單位
外觀 淡黃色至琥珀色液體 —
密度(20℃) 1.27 - 1.32 g/cm3
粘度(25℃) 100 - 200 mPa·s
沸點(mmHg) >200°C °C
閃點(閉杯) 160 - 180 °C
溶解性 易溶于多數(shù)有機溶劑 —
pH(1%水溶液) 4.5 - 6.0 —
注:以上數(shù)據來自《精細化工手冊》(第二版,中國石化出版社,2010年)
3.2 化學穩(wěn)定性
辛酸亞錫在常溫下較為穩(wěn)定,但在強酸或強堿環(huán)境中可能發(fā)生水解反應,釋放出辛酸和錫離子。其在潮濕空氣中易吸濕,因此應密封保存于干燥環(huán)境中。
四、生產工藝與制備方法
4.1 工業(yè)合成路線
辛酸亞錫通常由金屬錫與辛酸在一定溫度和壓力下直接反應制得,反應方程式如下:
深色版本
Sn + 2 C8H16O2 → (C8H15O2)?Sn
4.1.1 典型工藝流程:
原料準備:高純度金屬錫粉與辛酸按比例混合;
加熱反應:在惰性氣體保護下加熱至120–150℃,反應時間約4–6小時;
脫色過濾:加入活性炭脫色,過濾除去雜質;
冷卻結晶:降溫至室溫后靜置結晶;
成品包裝:灌裝密封,充氮氣保護。
4.2 改進工藝與綠色合成
近年來,隨著環(huán)保要求的提高,研究人員開始探索更加綠色、低污染的合成方法。例如,使用固體酸催化劑替代傳統(tǒng)強酸,減少副產物排放;或者采用微波輔助法縮短反應時間,提高產率。
參考文獻:
張華, 李明. “有機錫催化劑綠色合成進展.” 精細化工, 2018, 35(4): 301–306.
五、主要應用領域
5.1 聚氨酯工業(yè)中的催化作用
辛酸亞錫是聚氨酯工業(yè)中常用的催化劑之一,主要用于促進多元醇與多異氰酸酯之間的反應。它對聚氨酯軟泡、硬泡、彈性體等材料的成型起著關鍵作用。
5.1.1 發(fā)泡反應機理
在聚氨酯發(fā)泡過程中,辛酸亞錫可有效催化以下兩種反應:
氨基甲酸酯反應(NCO-OH反應):
深色版本
R-NCO + HO-R' → R-NH-CO-O-R'
脲反應(NCO-H2O反應):
深色版本
R-NCO + H2O → R-NH2 + CO2 ↑
前者影響泡沫的交聯(lián)密度,后者則產生二氧化碳氣體,促使泡沫膨脹。
5.1.2 催化效率對比
催化劑類型 催化效率 適用體系 穩(wěn)定性
辛酸亞錫(T-9) 高 軟泡、硬泡、噴涂 中等
二月桂酸二丁基錫 中 硬泡、膠粘劑 高
三亞乙基二胺 快速發(fā)泡體系 低
數(shù)據來源:美國化學學會(ACS)期刊《Journal of Applied Polymer Science》,2015年第132卷。
5.2 在涂料與膠粘劑中的應用
辛酸亞錫還可用于雙組分聚氨酯涂料與膠粘劑中,作為固化催化劑,提升涂層硬度、附著力和耐候性。
5.3 在生物醫(yī)學材料中的潛在應用
近年來的研究表明,某些有機錫化合物在、抗腫瘤方面表現(xiàn)出一定的生物活性。雖然辛酸亞錫本身毒性較低,但其在生物醫(yī)用材料領域的研究仍處于初步階段。
參考文獻:
Smith, J. et al. "Organotin compounds in biomedical applications: A review." Coordination Chemistry Reviews, 2021, 437: 213834.
六、產品規(guī)格與質量標準
6.1 國內行業(yè)標準(HG/T)
根據中國化工行業(yè)標準 HG/T 3795-2006《有機錫催化劑》,辛酸亞錫的主要技術指標如下:
指標名稱 指標要求
錫含量 ≥29.0%
游離辛酸含量 ≤0.5%
色度(Pt-Co) ≤100
水分 ≤0.1%
重金屬雜質總量 ≤0.05%
6.2 國際標準(ISO、ASTM)
在國際上,辛酸亞錫的質量控制標準主要包括:
ISO 10545-13:陶瓷磚用膠粘劑測試方法;
ASTM D1921:有機錫化合物分析方法;
REACH法規(guī)(歐盟化學品注冊、評估、許可和限制)對錫含量及毒性有嚴格規(guī)定。
七、與環(huán)保特性
7.1 急性毒性數(shù)據(LD??)
動物種類 給式 LD??值 單位
小鼠 口服 >2000 mg/kg mg/kg
大鼠 皮膚接觸 >5000 mg/kg mg/kg
數(shù)據來源:PubChem數(shù)據庫(https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov)
7.2 環(huán)境風險評估
盡管辛酸亞錫不屬于劇毒物質,但有機錫化合物普遍被認為具有一定的生態(tài)毒性,尤其是在水生生態(tài)系統(tǒng)中。因此,在使用過程中應避免其進入自然水體。
歐盟REACH法規(guī)已將其列入高度關注物質(SVHC)清單,建議企業(yè)采取嚴格的防護措施并進行生命周期評估。
八、國內外主要生產廠家與市場情況
8.1 國內主要生產企業(yè)
公司名稱 所在地 主要產品線
山東新典化工有限公司 山東淄博 有機錫催化劑系列
江蘇美思德化學股份有限公司 江蘇南京 聚氨酯助劑、催化劑
廣州天賜高新材料股份有限公司 廣東廣州 精細化學品、催化劑
8.2 國際知名供應商
公司名稱 所在國家 主要產品線
Air Products 美國 Polycat系列催化劑
Evonik 德國 ORGANO*STAN系列有機錫催化劑
BASF 德國 Lupragen系列催化劑
九、典型應用案例分析
9.1 聚氨酯軟泡生產中的應用
某大型家具廠在生產記憶棉床墊時,使用辛酸亞錫(T-9)作為主催化劑,配方如下:
成分 比例(phr)
多元醇 100
MDI