Catalyseurs clés en étain

Bien qu’il existe de nombreux types de catalyseurs à l’étain, seuls quelques-uns sont largement utilisés en pratique. Les plus importants sont le dilaurate de dibutylétain (DBTL) et l'octoate stanneux.

(1) Dilaurate de dibutylétain

Le dilaurate de dibutylétain (DBTL), également connu sous le nom de bis(lauroylate) de dibutylétain, a été le premier catalyseur organostannique introduit et reste aujourd'hui important dans la production de mousse.

-Formule chimique : (C₄H₉)₂Sn(OCOC₁₁H₂₃)₂

-Poids moléculaire : 631.56

-Propriétés physiques:

Aspect : Liquide transparent jaune pâle

Point de fusion : &le ; -10°C

Densité (25°C): 1.025–1,065 g/cm³

Contenu en étain : 18.6 ± 0.6%

Couleur (méthode Gardner) : &le ; 8

Viscosité (25°C): 40–50 amp·s

Indice de réfraction : 1.479 ± 0.009

Solubilité : Soluble dans la plupart des plastifiants et solvants, insoluble dans l’eau

-Processus de production:

DBTL est synthétisé selon un processus complexe. Initialement, l'iodure de butyle réagit avec l'étain métallique en présence d'une petite quantité de catalyseur de magnésium et de butanol comme solvant pour produire de l'iodure de butylétain. Celui-ci est hydrolysé en oxyde de dibutylétain, qui subit ensuite une estérification avec de l'acide laurique pour donner du DBTL.

-Toxicité:

Le DBTL est hautement toxique et des mesures de sécurité appropriées doivent être prises lors de sa manipulation.

(2) Octoate stanneux

L'octoate stanneux, également connu sous le nom de 2-éthylhexanoate stanneux, est principalement utilisé dans la production de mousses de polyuréthane souples.

-Formule chimique : [C₄H₉CH(C₂H₅)COO]₂Sn

-Poids moléculaire : 405.1

-Propriétés physiques:

Aspect : Liquide jaune pâle

Teneur en étain: 28 ± 0.5%

Teneur stanneuse (en pourcentage de l'étain total) : &ge ; 96%

Densité : 1.25 ± 0,02 g/cm³

Indice de réfraction : 1.495 ± 0.005

Viscosité (20°C) : ≤ 500 MPa·s

Solubilité : Soluble dans les polyols et la plupart des solvants organiques, insoluble dans l'alcool et l'eau

-Processus de production:

L'acide 2-éthylhexanoïque réagit avec l'hydroxyde de sodium pour produire du 2-éthylhexanoate de sodium. Celui-ci subit ensuite une métathèse avec du chlorure stanneux dans un solvant inerte pour donner de l'octoate stanneux. Le rapport molaire de l'acide 2-éthylhexanoïque, de l'hydroxyde de sodium et du chlorure stanneux dihydraté est de 1 : 0,516 : 0,5. L'ajout d'une petite quantité d'antioxydant 264 pendant la réaction améliore la teneur en étain et la stabilité du produit.

-Stockage et application:

L'octoate stanneux peut être conservé pendant au moins 12 mois dans un récipient scellé dans un endroit frais et sec. Il est non toxique et non corrosif, ce qui le rend adapté à la production de fournitures médicales.

Ce catalyseur est couramment utilisé dans la production de mousse flexible à faible densité, où la mousse doit avoir une densité cellulaire uniforme, 97 % de cellules ouvertes, ainsi qu'une résistance et une élasticité. L'efficacité de la production est élevée et la qualité des produits doit répondre à des exigences strictes pour éviter des pertes économiques importantes. Des tests à petite échelle sont nécessaires pour déterminer la « plage d’utilisation de l’étain » optimale pour chaque formulation.

(3) Autres catalyseurs organostanniques

L'activité catalytique des composés organostanniques peut être influencée par l'encombrement stérique, qui diminue avec l'augmentation des températures. Le remplacement des petits substituants par des substituants plus volumineux peut améliorer la stabilité, la résistance hydrolytique et retarder l'activité catalytique.

Exemples:

Les composés de dioctylétain fournissent des effets catalytiques retardés par rapport au dibutylétain.

Les maléates et thioglycolates de dialkylétain améliorent la stabilité hydrolytique.

Les thiolates d'étain comportant de grands groupes, tels que les sulfates de dioctylétain, offrent à la fois une stabilité élevée et une activité catalytique retardée.