[发明专利]一种抗氧剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗氧剂的制备方法。

背景技术

抗氧剂是聚合物加工和应用过程中的重要助剂，能够有效抑制和减缓高分子材料的氧化降解，延长它们的使用寿命。各类抗氧剂中，受阻酚类抗氧剂是应用最为广泛和用量最多的一类抗氧剂。然而，当聚烯烃等高分子材料与金属如Cu、Mn、Fe、Co接触时，传统的受阻酚类抗氧剂很难抑制这些微量金属促进过氧化物转化生成自由基的作用，难以防止高分子材料的老化。

为了避免金属离子的接触催化作用，通常需添加一类可以钝化金属离子作用的抗氧剂，才能取得较为满意的效果。这类抗氧剂具有受阻酚和酰肼两种官能团，受阻酚结构能阻止高分子材料受热氧老化；酰肼结构能对金属离子进行络合反应，使其失去破坏作用，同时赋予制品抗金属性和抗热氧老化性，使用效果良好。这类抗氧剂可与其它酚类抗氧剂配合使用，具有协同作用；也可以单独使用，起主抗氧剂作用，因此广泛应用于电线、电缆和镶有金属件的制品中。

该类抗氧剂的结构式如式（Ⅴ）所示：

其中，n为1或2，x为1或2，y为0-6的整数，R₁和R₂不同时为氢原子或碳原子数为1-6的直链或支链烷基，R₃和R₄不同时为氢原子或碳原子数为1-6的直链或支链烷基，R₁和R₃可以相同也可以不同，R₂和R₄可以相同也可以不同。

式（Ⅴ）所示结构的抗氧剂中，当x与n相同，R₃与R₁相同，R₄与R₂相同时，合成式（Ⅴ）所示结构的抗氧剂的基本原料主要包括：水合肼或二胺、二氯亚砜以及具有式（Ⅰ）所示的酯；

其中，n为1或2，R₁和R₂不同时为氢原子或碳原子数为1-6的直链或支链烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基或己基等。

US3660438A提出一种抗氧剂的制备方法，以β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸甲酯、β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰氯和水合肼为原料制备抗氧剂产品。由于合成抗氧剂所需的原料之一为β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰氯，反应时不可避免的产生氯化氢气体，环境污染较为严重，而且产物收率不高，因此不适宜大规模工业化生产。

发明内容

为了提供一种对环境友好的式（Ⅴ）所示抗氧剂的制备方法，本发明的发明人采用如下所述的由式（III）所示的化合物和式（Ⅳ）所示的化合物在有机溶剂存在下进行脱水反应来制备式（Ⅴ）所示的抗氧剂，但是由于脱水反应为可逆反应，生成1mol产物的同时会产生1mol水，为了使反应平衡向正方向移动，提高反应效率和产物收率，通过分水器将反应生成的水从反应体系中分离。

本发明的发明人通过大量地实验发现，采用分水器对脱水反应中生成的水和部分有机溶剂进行分水处理，无法使含水有机溶剂与水完全分离。虽然采用分水器能够将有机溶剂与大部分水分离，然而剩余的少量水分仍会导致反应时间较长，产物收率较低。而通过采用脱水剂对经过分水处理的含水有机溶剂进一步脱水，使得有机溶剂中的含水量进一步下降后，能够明显降低脱水反应的反应时间，提高反应效率，并且能够明显提高产品的收率。

本发明的目的是提供一种式（Ⅴ）所示抗氧剂的制备方法。该方法能够有效提高反应体系的脱水效果，从而缩短反应时间，提高反应效率同时还能够提高产品收率。

基于上述发现，本发明提供了一种抗氧剂的制备方法，该方法包括：将式（III）所示的化合物和式（Ⅳ）所示的化合物在有机溶剂存在下进行脱水反应，其中，在脱水反应的过程中，使反应生成的水和部分有机溶剂从反应体系中分离出，并进行分水处理，然后将经过分水处理的含水有机溶剂与第一脱水剂接触，将接触后得到的有机溶剂返回到反应体系中；

其中，n为1或2，x为1或2，y为0-6的整数，R₁和R₂不同时为氢原子或碳原子数为1-6的直链或支链烷基；R₃和R₄不同时为氢原子或碳原子数为1-6的直链或支链烷基。

采用本发明提供的方法，能使反应体系更充分的脱水，促进反应向正反向进行，从而提高反应效率以及产品收率。