Principais catalisadores de estanho

Embora existam muitos tipos de catalisadores de estanho, apenas alguns são amplamente utilizados na prática. Os mais importantes são o dilaurato de dibutilestanho (DBTL) e o octoato estanoso.

(1) Dilaurato de dibutilestanho

O dilaurato de dibutilestanho (DBTL), também conhecido como bis(lauroilato) de dibutilestanho, foi o primeiro catalisador organoestanho introduzido e permanece significativo na produção de espuma até hoje.

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

-Peso molecular: 631.56

-Propriedades Físicas:

Aparência: Líquido transparente amarelo pálido

Ponto de fusão: ≤ -10°C

Densidade (25°C): 1.025–1,065g/cm³

Conteúdo de estanho: 18.6 ± 0.6%

Cor (método Gardner): ≤ 8

Viscosidade (25°C): 40–50 mpa·s

Índice de refração: 1.479 ± 0.009

Solubilidade: Solúvel na maioria dos plastificantes e solventes, insolúvel em água

-Processo de produção:

DBTL é sintetizado através de um processo complexo. Inicialmente, o iodeto de butila reage com o estanho metálico na presença de uma pequena quantidade de catalisador de magnésio e butanol como solvente para produzir iodeto de butilestanho. Este é hidrolisado em óxido de dibutilestanho, que então sofre esterificação com ácido láurico para produzir DBTL.

-Toxicidade:

O DBTL é altamente tóxico e devem ser tomadas medidas de segurança adequadas durante o manuseio.

(2) Octoato Estanoso

O octoato estanoso, também conhecido como 2-etilhexanoato estanoso, é usado principalmente na produção de espumas macias de poliuretano.

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

-Peso molecular: 405.1

-Propriedades Físicas:

Aparência: Líquido amarelo pálido

Conteúdo de estanho: 28 ± 0.5%

Conteúdo estanoso (em percentagem do estanho total): ≥ 96%

Densidade: 1.25 ± 0,02g/cm³

Índice de refração: 1.495 ± 0.005

Viscosidade (20°C): ≤ 500 mpa·s

Solubilidade: Solúvel em polióis e na maioria dos solventes orgânicos, insolúvel em álcool e água

-Processo de produção:

O ácido 2-etilhexanóico reage com o hidróxido de sódio para produzir 2-etilhexanoato de sódio. Este então sofre metátese com cloreto estanoso em um solvente inerte para produzir octoato estanoso. A proporção molar de ácido 2-etilhexanóico, hidróxido de sódio e cloreto estanoso di-hidratado é 1:0,516:0,5. A adição de uma pequena quantidade de antioxidante 264 durante a reação aumenta o teor de estanho e a estabilidade do produto.

-Armazenamento e aplicação:

O octoato estanoso pode ser armazenado por pelo menos 12 meses em um recipiente fechado em local fresco e seco. É atóxico e não corrosivo, o que o torna adequado para a produção de suprimentos médicos.

Este catalisador é comumente usado na produção de espuma flexível de baixa densidade, onde a espuma deve ter densidade celular uniforme, 97% de células abertas, bem como resistência e elasticidade. A eficiência da produção é alta e a qualidade do produto deve atender a requisitos rigorosos para evitar perdas econômicas significativas. Testes em pequena escala são necessários para determinar a “faixa de utilização de estanho” ideal para cada formulação.

(3) Outros catalisadores organoestânicos

A atividade catalítica dos compostos organoestânicos pode ser influenciada pelo impedimento estérico, que diminui com o aumento da temperatura. A substituição de substituintes pequenos por outros mais volumosos pode aumentar a estabilidade, a resistência hidrolítica e retardar a atividade catalítica.

Exemplos:

Os compostos de dioctilestanho proporcionam efeitos catalíticos retardados em comparação com o dibutilestanho.

Maleatos e tioglicolatos de dialquilestanho aumentam a estabilidade hidrolítica.

Tiolatos de estanho com grupos grandes, como sulfatos de dioctilestanho, oferecem alta estabilidade e atividade catalítica retardada.