簡述
中文名稱: 硬脂酸鉛
中文別名: 十八酸鉛鹽
英文名稱: Lead stearate
英文別名: Stearic acid lead salt
CAS號: 56189-09-4
分子式: C36H70O4Pb
線性分子式: [CH3(CH2)16COO]2Pb
分子量: 774.14
性狀與性質
白色粉末,不溶於水,溶於熱乙醇、苯和松節油,在有機溶劑中加熱溶解而冷卻後成為膠狀物,遇強酸分解成硬脂酸和相應的鹽,有吸濕性。本品有毒,易受硫化物污染。不溶於水,溶於熱的乙醇。
製備方法
工業一般採用四種不同的方法來生產硬脂酸金屬鹽,而且每一種生產方法都賦予了產品不同的特性。
1. 沉澱反應
脂肪酸首先在水中以超過它熔點的溫度被加熱,其中水的用量在脂肪酸用量的20倍以上,然後與等摩爾的強鹼溶液發生皂化反應(如氫氧化鈉溶液,氫氧化鉀溶液、氨水等)。生成的鹼性皂溶解在水中。隨後,所要製取的不溶於水的金屬皂化物是通過加入一種金屬鹽溶液(例如,氯化鈣溶液、硫酸鋁溶液)而製得的。
2. 熔融工藝
在熔融工藝中金屬氧化物或金屬氫氧化物與硬脂酸一同在金屬皂化物的熔點以上加熱並且不斷進行攪拌。由於硬脂酸鹽的熔點高於100°C,反應生產的水就以蒸汽的形式逸出。因此,製得的硬脂酸金屬鹽沒有必要進行乾燥。從這個工藝中,我們能夠製得球狀、片狀以及粉末狀的產品。產品具有的高純度是熔融加工工藝製備硬脂酸金屬鹽的一個主要特點。
3. 直接反應
硬脂酸與金屬氧化物,金屬氫氧化物或者炭酸鹽的反應是在大量的水中進行反應溫度逐步升高。因此反應不會有副產物。直接反應法製得的硬脂酸金屬鹽也是具有高純度的細粉末,它們是不溶於水的金屬鹽這一點對於直接反應工藝尤為重要。並不是所有的硬脂酸金屬鹽都可以通過這種方法製備,因為最初反應物的反應活性可能不夠。這種方法的一個優點是反應是在一定的壓力以及較高的溫度(>100°C)下進行的,這就有可能製得其他類型的硬脂酸金屬鹽,這些金屬鹽通常是無法在常態下通過直接反應工藝製得的。
4. AV 工藝
AV工藝是直接反應工藝與熔融工藝的複合。金屬氧化物或者金屬氫氧化物與脂肪酸按照一種專利方法進行加熱反應器中加入少量的水,加熱溫度基本與皂化物熔點保持一致。在反應器壓力下降後,反應中加入的水以及生成的水則會因壓力減小而被去除。AV工藝可以得到純度很高的顆粒狀或者粉末狀產品。聚稀烴材料的除酸劑通常來說,酸捕捉劑是可溶解的或易分散的鹼類化合物,它們要能夠和酸催化劑殘餘物發生反應。有機材料如硬脂酸金屬鹽則能滿足這些要求,通常它們被加入到聚烯烴中來中和由Ziegler-Natta催化劑帶來的酸催化劑殘留物。
質量規格
鉛含量:26.5-27.5%
游離酸(以硬脂酸計):≤1.0%
水份:≤1.0%
合成方法
1.採用複分解法。先將硬脂酸以20倍重量的熱水溶解,在90℃左右加入濃度10波美的燒鹼,生成稀皂液。然後,在同一溫度下加入硝酸鉛溶液進行複分解。產生的硬脂酸沉澱用水洗滌,離心脫水,再於100℃左右進行乾燥,即得成品。原料消耗定額:硬脂酸(酸值198-205,碘值<4)740kg/t、燒鹼(30%)370kg/t、乙酸鉛(98%)540kg/t。
2.將計算量的硬脂酸的乙醇溶液與醋酸鉛的水溶液混合攪拌,析出硬脂酸鉛皂,用水傾瀉法洗至無游離的鉛離子存在。抽濾分出沉澱,乾燥後用甲苯或95%的乙醇重結晶,得到的產品在烘箱中於80℃下乾燥至恆重。
3.將硬脂酸加入反應釜熔融後,加入氫氧化鈉溶液,攪拌反應,生成硬脂酸鈉皂化液,然後加入稀的乙酸鉛溶液,繼續攪拌反應,出料、脫水、乾燥、粉碎、過篩,即可得到硬脂酸鉛粉末。
用途說明
1.硬脂酸鉛可作為聚氯乙烯的熱穩定劑和潤滑劑,具有良好的潤滑性和光熱穩定性。與鎘皂、鋇皂或有機錫化合物並用有良好的協同效應,可用於各種不透明的硬質和軟質聚氯乙烯製品,如硬管、硬板、薄板、薄膜和人造革,特別適用於電線電纜料,可賦予製品優良的電性能。本品有毒性,易受硫化物污染,用量大時易噴霜,而且其在加工過程中與樹脂中的氯化氫反應所生成的氯化鉛,會影響製品的透明性。本品還可用作油漆的催乾劑和平光劑以及潤滑脂的增厚劑。
2.用作聚氯乙烯的熱穩定劑和潤滑劑。熱穩定效能比硬脂酸鈣大,併兼有較好的光穩定作用。與鎘皂、鋇皂或有機錫化合物有良好的協同作用。但本品易受硫化物污染,用量大時會噴霜。而且在加工過程中會與樹脂中的氯化氫反應生成氯化鉛,影響製品的透明性。因此,本品主要用於各種不透明的硬質和軟質聚氯乙烯製品,如聚氯乙烯70℃護套級電纜料、90℃及105℃電纜料、聚氯乙烯管材、管件、異型管、硬板、鞋料等。因本品不溶於水,故在硬質聚氯乙烯飲水管的配方中也可使用
3.在油田化學品中用作潤滑解卡劑、鑽井液的消泡劑。還用作油漆防沉澱劑、織物放水劑、潤滑油增厚劑、塑膠耐熱穩定劑等,用於不透明的軟質和硬質聚氯乙烯製品的穩定劑
貯藏運輸
密封陰涼乾燥通風處保存。