稀土復合穩定劑早期的直接法工藝是在高溫熔融條件下完成的，即熔融法。其基本工藝過程是：在催化劑存在在下，加熱并攪拌脂肪酸與稀土氧化物的混合物，即可一步合成產品（稀土復合穩定劑）。選用合適的催化劑是順利反應的關鍵，對這類反應，低級酸和過氧化物是較好的催化劑。
與復分解法對比，熔融法具有很多優點：
①工藝流程短且緊湊、操作簡便。
②產品（稀土復合穩定劑）不需后處理，“三廢”和能耗小。
③所需的試劑種類少，生產成本低。
也存在缺點：
①反應在較高溫度下進行，導致產品色澤和純度較差。
②反應很難進行完全，產品（稀土復合穩定劑）中混有反應物雜質。
③產品的碾碎、研磨較為困難。
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