بهینه‌سازی سنتز کاتالیست پخت دی‌بوتیل‌تین ‌دی‌لورات (dbtdl) و بررسی سینتیک واکنش تهیه پلی‌یورتان

کاتالیست دی ب وتیل تین دی لورات به عنوان یکی از کاتالیست‌های مهم قلع طی سه دهه اخیر در صنعت تهیه پلی‌یورتان مورداستفاده قرارگرفته است.. در این پژوهش سنتز دی بوتیل تین دی لورات (dbtdl) با استفاده از دی بوتیل تین دی کلرید و دی بوتیل تین دی اکسید در شرایط دمایی و حلال‌های گوناگون انجام شد. در تمام روش‌ها لوریک اسید به عنوان ماده ضروری در فراهم آوردن لیگاند لورات مورداستفاده قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد از بین این روش‌ها بهترین راندمان (95%) مربوط به استفاده از حلال تتراهیدروفوران در دمای محیط (ماده اولیه دی بوتیل تین دی کلرید) و حلال تولوئن در دمای بازروانی (ماده اولیه دی بوتیل تین دی اکسید) است.  تعیین مشخصه های فراورده واکنش با استفاده از روش‌های دستگاهی ir, 1h-nmr, 13cnmr انجام شد. مطالعه سینتیکی واکنش پخت پلی یورتان در حضور dbtdl.، با بررسی اثر دما بر سرعت واکنش فرایند پخت در حضور کاتالیست تجاری و کاتالیست سنتزی انجام شد. برای این منظور اندازه گیری تغییر شدت پیک جذب ایزوسیانات (ipdi) در فرکانس کششی cm1-2266 توسط طیف بینی ir در دماهای گوناگون انجام شد. با استفاده از داده‌های به‌دست‌آمده از بررسی اثر دما، افزون بر ثابت سرعت، میزان پیشرفت واکنش و انرژِی فعال سازی واکنش پخت پلی یورتان در حضور دو نوع کاتالیست تجاری و سنتزی محاسبه شد. مقدارهای انرژی فعال سازی با استفاده از کاتالیستdbtdl  تجاری و سنتزی به ترتیب 65.09 و 54.09 کیلوژول بر مول به دست آمد.

Synthesis Optimization of DBTDL Cooking Catalyst and Kinetic Study of Polyurethane Preparation

Tin catalysts are widely used in the preparation of polyurethane elastomers. dibutyltin dilaurate (DBTDL) as a tin catalyst has been used for more than 35 years in the polyurethane production industry. In this research, the synthesis of DBTDL, using dibutyltin dichloride and dibutyltin oxide was carried out at different temperatures and solvents. In all methods, lauric acid or laurate salt was used as the essential reagent to prepare laurate ligand. The results showed that among these methods, the best efficiency (95%) was obtained using two conditions of tetrahydrofuran solvent at ambient temperature (for dibutyltin dichloride) and toluene solvent at reflux temperature (for dibutyltin oxide). The chemical structure of the compound was investigated by IR, 1HNMR, 13CNMR, GCMS. Finally, the infrared spectroscopy method was selected for simplicity and better accuracy to investigate the kinetics of the HTPB and IPDI reactions using a commercial and synthetic DBTDL. Using the obtained data, the reaction progress rate, reaction speed constants, and activation energy of the reaction were calculated. Activation energies for commercial DBTDL catalyst and synthetic were obtained 65.09 and 54.09 KJ/mol, respectively.