专利名称：苯二甲酸稀土,其制备方法和该化合物的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及新颖的苯二甲酸稀土，其制备方法，以及该化合物作为热稳剂和偶联剂的用途。
目前在聚氯乙烯加工成型中，其热稳剂仍然是以三盐基性硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅、碱式碳酸铅等无机铅盐为主。在聚氯乙烯加工工艺过程中，其产生的毒性大，对环境污染严重，而取代无机铅盐无毒性的热稳剂中，有机金属锡化合物、有机锑化合物等，又存在着合成工艺复杂，价格昂贵的缺点，使一般聚氯乙烯化学建材、绝缘材料、人造革、铺垫材料难以承受。在对塑料材料大填充无机粉体，如碳酸钙、滑石粉、石英粉、硫酸钡等时，所使用的硅烷、钛酸酯、铝酸酯、有机硼酸酯、磷酸酯等偶联剂，又都存在着合成工艺复杂，价格较贵且偶联效果较差的缺点。
本发明的目的之一在于提供一类新颖苯二甲酸稀土。
本发明的目的之二是提供合成本发明化合物的方法。
本发明的目的之三是提供本发明化合物在聚氯乙烯加工成型中作低毒、价格较低的热稳定剂。
本发明的目的之四是提供本发明化合物在塑料填充无机粉体时作合成工艺简单、价格低、偶联效果好的偶联剂。
本发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表示镧、铈、镨、钕。
上述化合物中RE表示镧、铈、镨、钕。
其中苯二甲酸稀土可以是对苯二甲酸稀土、邻苯二甲酸稀土或者是间苯二甲酸稀土，优选对苯二甲酸稀土和邻苯二甲酸稀土，最优选对对苯二甲酸稀土。
本发明化合物的制备方法包括以下步骤a．在50°～70℃的氢氧化钠溶液中，匀速加入苯二甲酸，无论是对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸酐或者它们的任意比例混合物，用氢氧化钠或苯二甲酸调节所得溶液的PH为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为止。然后升温至85°～100℃并保持15分钟后静止，倾出上层液体。
c．将上述所得沉淀加水反复洗涤，直到滤液不与1％的AgNO3溶液生白色沉淀为止。在95°～105℃下烘干沉淀物，研磨至细度为325目即成为成品。
本发明的化合物，用于在聚氯乙烯成型加工中以其为主要活性成分，与其它热稳定剂组合成组合物，作复配热稳剂。
本发明的化合物作为在聚乙烯、聚丙烯、高压聚乙烯、低压聚乙烯、ABS塑料、合成橡胶制品填充无机粉材料时做偶联剂。
本发明的化合物在聚氯乙稀的成型加工中，可部分取代有机锡做透明的热稳定剂，或者与其它热稳定剂复配代替毒性大，对环境污染严重的无机铅盐和价格较高的有机类热稳定剂。
本发明化合物可作偶联剂，其偶联效果高于通常使用的有机烷类、有机硼酸酯类、有机钛酸酯类偶联剂，并且价格低，无毒性，不水解，高温不分解，始终保持与无机粉体和高分子材料和亲合力。
本发明原料丰富，资源充沛，合成工艺简单，产品无毒、无异味，包装、储藏、运输使用进程安全，特别易于推扩和进入国内外市场。
实施例1对苯二甲酸稀土的制备a．在1000毫升三口烧瓶内加入20％NaOH溶液约400毫升，升温至60°±3℃，在不断搅拌下，从加料口逐步匀速加入170克对苯二甲酸，加料时间控制约为40分钟，继续保持温度60°±3℃和搅拌速度1小时。然后测定烧瓶内溶液的PH值，如PH值大于8则再加入2～4克对苯二甲酸。如PH值小于7，则再加入20％NaOH溶液4～6毫升。如此调节PH值到7．2～7．8。静止，自然澄清，过滤，所得液体即为对苯二甲酸的皂化液。
b．将100份氯化稀土溶于400份水中，不断搅拌下加入上述所制得的对苯二甲酸皂化液，直至上层液不再产生白色或微黄沉淀为止，加温至95°～100℃，保温搅拌30分钟，静止降温，倾出或吸出上层清液。
c．将上述所得的沉淀用水反复洗涤，直至洗涤废液不与1％的AgNO3溶液不再产生白色沉淀为止。在95°～100℃温度下烘干，粉碎至325目细度，得对苯二甲酸稀土98～102份。
分子式(RE)2[C6H4(COO)2]3平均分子量774。
物理性质白色或微黄色轻体细粉末。不溶于水、乙醇。溶于酯类。
实施例2邻苯二甲酸稀土的制备。
将邻苯二甲酸酐或邻苯二甲酸皂化为含固量20～30％的皂化液备。方法同上，100份氯化稀土得98～102分邻苯二甲酸稀土。
实施例3间苯二甲酸稀土的制备。
将间苯二甲酸皂化为含固量20％～30％的皂化液备用。方法同实施例1，100份氯化稀土得98～102分邻苯二甲酸稀土。由于间苯二甲酸资源太少，故本实施例的应用价值不大。
实施例4苯二甲酸稀土的制备。
将对苯二甲酸、邻苯二甲酸或邻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，进行皂化，保持皂化清液备用，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。
实施例4本发明产品与三盐基性硫酸铅在聚氯乙烯成型加工中加工成硬度管和挤出异型材中热稳定性的比较试验。原配方每百份PVC中加入5份无机铅盐，现配方每百份PVC中加入3份本发明产品，保留2份无机铅盐。
从表中可知，本发明产品均不影响聚氯乙烯成型加工的热稳定性，且降低产品铅盐用量40～60％。
实施例4本发明产品做透明热稳定剂部分替代有机锡加工PVC透明软管和透明门帘的对比试验。原配方在100份PVC中加入月桂酸二丁基锡2份，有机锑1份。现配方在100份PVC中加入本发明产品2份，有机锑1份。
从表中可知，用本发明产品部分替代有机锡，不影响工艺过程和透明性。
实施例5本发明产品做偶联剂与正钛酸丁酯做偶联剂在聚乙烯中填充重质碳酸钙制作落水管的比较试验。
从表中试验中可知，本发明产品作偶联剂的效果高于正酞酸丁酯80～100％。
实施例6本发明产品做偶联剂与硅烷做偶联剂或铝酸酯做偶联剂在低压氯乙烯填充重质碳酸钙制作挤出法钙塑箱的对比试验。
从表中和试验数据知，本发明产品在制成成品为低压聚乙烯挤出法钙塑箱中，比用传统的硅烷偶联剂或铝酸酯偶联剂，不论在外观、手感、抗撕裂强度和空箱抗压力相比，按国标和塑料加工行业标准做物理机械性能测试，提高了78～84％。
权利要求
1．一种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表示镧、铈、镨、钕。
2．按照权利要求1的化合物，其中RE表示镧、铈、镨、钕。
3．按照权利要求1的化合物，其中苯二甲酸稀土可以是对苯二甲酸稀土、邻苯二甲酸稀土或者是间苯二甲酸稀土。
4．按照权利要求1的化合物，其中苯二甲酸稀土为对苯二甲酸稀土，RE为镧、铈、镨、钕。
5．按照权利要求1的化合物的制备方法，该方法包括以下步骤a．在50°～70℃的氢氧化钠溶液中，匀速加入苯二甲酸，无论是对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸或者它们的任意比例混合物，用氢氧化钠或苯二甲酸调节所得溶液的PH为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为止。然后升温至85°～100℃并保持15分钟后静止，倾出上层液体。c．将上述所得沉淀加水反复洗涤，直到滤液不与1％的AgNO3溶液生白色沉淀为止。在95°～105℃下烘干沉淀物，研磨至细度为325目即成为成品。
6．按照权利要求4的方法，其中步骤b中所述的氯化稀土溶液为氯化镧、氯化铈、氯化镨、氯化钕的混合溶液。
7．权利要求1的化合物，用于在聚氯乙烯成型加工中以其为主要活性成分与其它热稳剂组合成组合物，作聚氯乙烯热稳剂。
8．权利要求1的化合物，用于在聚乙烯、聚丙烯、高压聚乙烯、低压聚乙烯、ABS塑料、合成橡胶制品填充无机粉材料时做偶联剂。
全文摘要
本发明公开了一种新的苯二甲酸稀土及其制备方法,以及该化合物的用途。其通式为(RE)
文档编号C07C63/15GK1283607SQ0011590
公开日2001年2月14日 申请日期2000年7月17日 优先权日2000年7月17日
发明者彭世杰, 彭先彧, 张学群 申请人:彭世杰