Catalizadores clave de estaño

Aunque existen muchos tipos de catalizadores de estaño, sólo unos pocos se utilizan ampliamente en la práctica. Los más importantes son el dilaurato de dibutilestaño (DBTL) y el octoato estannoso.

(1) Dilaurato de dibutilestaño

El dilaurato de dibutilestaño (DBTL), también conocido como bis(laurilato de dibutilestaño), fue el primer catalizador de organoestaño introducido y sigue siendo importante en la producción de espuma en la actualidad.

-Fórmula química: (C₄H₉)₂Sn(OCOC₁₁H₂₃)₂

-Peso Molecular: 631.56

-Propiedades físicas:

Apariencia: Líquido transparente de color amarillo pálido.

Punto de fusión: ≤ -10°C

Densidad (25°C): 1.025–1,065 g/cm3³

Contenido de estaño: 18.6 ± 0.6%

Color (método Gardner): ≤ 8

Viscosidad (25°C): 40–50 mpa·s

Índice de refracción: 1.479 ± 0.009

Solubilidad: Soluble en la mayoría de los plastificantes y disolventes, insoluble en agua.

-Proceso de producción:

DBTL se sintetiza mediante un proceso complejo. Inicialmente, el yoduro de butilo reacciona con el estaño metálico en presencia de una pequeña cantidad de catalizador de magnesio y butanol como disolvente para producir yoduro de butilestaño. Este se hidroliza a óxido de dibutilestaño, que luego se esterifica con ácido láurico para producir DBTL.

-Toxicidad:

DBTL es altamente tóxico y se deben tomar medidas de seguridad adecuadas durante su manipulación.

(2) Octoato estannoso

El octoato estannoso, también conocido como 2-etilhexanoato estannoso, se utiliza principalmente en la producción de espumas blandas de poliuretano.

-Fórmula química: [C₄H₉CH(C₂H₅)COO]₂Sn

-Peso Molecular: 405.1

-Propiedades físicas:

Apariencia: Líquido amarillo pálido

Contenido de estaño: 28 ± 0.5%

Contenido de estaño (como porcentaje del estaño total): ≥ 96%

Densidad: 1.25 ± 0,02 gramos/cm³

Índice de refracción: 1.495 ± 0.005

Viscosidad (20°C): ≤ 500mpa·s

Solubilidad: Soluble en polioles y la mayoría de disolventes orgánicos, insoluble en alcohol y agua.

-Proceso de producción:

El ácido 2-etilhexanoico reacciona con hidróxido de sodio para producir 2-etilhexanoato de sodio. Luego, este sufre metátesis con cloruro estannoso en un disolvente inerte para producir octoato estannoso. La relación molar de ácido 2-etilhexanoico, hidróxido de sodio y cloruro estannoso dihidrato es 1:0,516:0,5. Agregar una pequeña cantidad de antioxidante 264 durante la reacción mejora el contenido de estaño y la estabilidad del producto.

-Almacenamiento y Aplicación:

El octoato de estaño se puede almacenar durante al menos 12 meses en un recipiente sellado en un lugar fresco y seco. No es tóxico ni corrosivo, lo que lo hace adecuado para producir suministros médicos.

Este catalizador se usa comúnmente en la producción de espuma flexible de baja densidad, donde la espuma debe tener una densidad celular uniforme, 97% de células abiertas, así como resistencia y elasticidad. La eficiencia de la producción es alta y la calidad del producto debe cumplir requisitos estrictos para evitar pérdidas económicas significativas. Se necesitan pruebas a pequeña escala para determinar el "rango de uso de estaño" óptimo para cada formulación.

(3) Otros catalizadores organoestaño

La actividad catalítica de los compuestos organoestánnicos puede verse influenciada por el impedimento estérico, que disminuye con el aumento de la temperatura. Reemplazar sustituyentes pequeños por otros más voluminosos puede mejorar la estabilidad, la resistencia hidrolítica y retrasar la actividad catalítica.

Ejemplos:

Los compuestos de dioctilestaño proporcionan efectos catalíticos retardados en comparación con el dibutilestaño.

Los maleatos y tioglicolatos de dialquilestaño mejoran la estabilidad hidrolítica.

Los tiolatos de estaño con grupos grandes, como los sulfatos de dioctilestaño, ofrecen una alta estabilidad y una actividad catalítica retardada.