[发明专利]一种具有热稳定性的受阻胺光稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光稳定剂及其制备，具体涉及一种具有热稳定性的受阻胺光稳定剂及其制备方法。

背景技术

太阳辐射的电磁波通过空间和臭氧层后，波长低于290nm和高于3000nm的射线几乎都被滤除，实际到达地表的是波长为290nm～3000nm的电磁波，其中波长范围290～400nm的是紫外线，它是导致高分子材料产生老化的主要原因，紫外线虽仅占阳光的5％左右，但其能量巨大，足以破坏聚合物链中的化学键，使分子链发生断裂、交联，致使聚合物力学性能发生改变，同时产品的颜色在一定程度上也会发生变化。因此，我们必须对聚合物进行防老化处理。

目前对于高分子材料的防老化处理，最常用、最有效的措施就是在产品中添加光稳定剂。常用的光稳定剂根据其作用机理不同，可分为四类：光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂。其中自由基捕获剂这类型光稳定剂能捕获高分子材料中所产生的活性自由基，从而抑制光氧化过程，达到光稳定效果。受阻胺光稳定剂(HALS)是一类性能优良的新型高效光稳定剂，其工作原理是：受阻胺类化合物经氧化或与聚合物氧化产生的过氧化氢发生反应，生成氮氧自由基，氮氧自由基通过传递能量，使处于激发态的单线态氧回到基态，从而阻止单线态氧引起聚合物降解反应的发生，同时氮氧自由基也可以进一步捕获自由基，提高受阻胺类化合物的光稳定效果。研究表明，受阻胺光稳定剂的效果是一般传统光稳定剂的数倍，同时和紫外线吸收剂、抗氧剂等助剂具有良好的协同效应，另外不会使产品着色，低毒、环保，是发展最快、最有前途的新型高效光稳定剂，因此以受阻胺为载体的光稳定剂是近年来聚合物稳定剂领域内开发研究的热点。

中国专利CN200510045592采用硝基取代苯甲酰氯分批滴入1-R-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶溶液中的方法，反应完后蒸馏回收溶剂，滴加稀碱溶液，再抽滤、水洗、干燥得到1-R-4-(硝基取代苯甲酰胺基)-2,2,6,6-四甲基哌啶，再经加氢还原得到最终的目标产物1-R-4-(氨基取代苯甲酰胺基)-2,2,6,6-四甲基哌啶，其熔点：234～236℃。中国专利CN200810152338以α,β-不饱和羧酸酯和二胺类化合物为起始原料，0～70℃下反应4～48h后，得到加成产物；加成产物再与取代的4-羟基哌啶发生酯交换反应，经重结晶得到最终产物。中国专利CN200810167812选用苯并三唑衍生物和哌啶醇衍生物为原料，并加入二丁基氧化锡作为催化剂，20～70℃下反应6～8h，反应完后，经降温、过滤、干燥，再用乙酸乙酯重结晶后得到白色固体，即为目标产物，产率约为55％。中国专利CN201010107532选用脂肪酸甲酯和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇类化合物为原料，无水有机溶剂中，在催化剂的作用下，升温反应，反应完后蒸馏回收溶剂，再往体系内加水破坏催化剂，减压蒸馏除去未反应的原料和残余溶剂，趁热过滤，得到的滤液即为目标受阻胺光稳定剂。中国专利CN201110227490以四甲基哌啶醇、癸二酸为初始原料，加入催化剂和溶剂，升温反应，分水器回流分水，直到无水珠生成，继续回流1h；冷却体系后，水洗、减压蒸馏、重结晶、过滤和洗涤得到最终产物，产率约为95％。CN201310110901以2,2,6,6-四甲基-4-氨基哌啶和间苯二甲酰氯为原料，在无水有机溶剂中于0～25℃进行反应，反应至沉淀完全，反应液经抽滤，滤饼用无水有机溶剂洗涤后，烘干，得到的固体产物再用去离子水溶解，调体系的pH＝11，搅拌1h后抽滤，并用水洗涤滤饼，干燥即得到最终产物N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺。中国专利CN201410459257将可聚合型受阻胺、引发剂偶氮二异丁腈和RAFT链转移剂加入溶剂中，氮气保护下，60℃～85℃反应4～48h，然后用液氮或冰水进行猝冷处理，再用沉淀剂进行沉淀处理，经抽滤、水洗、烘干后得到高分子量且分布窄的受阻胺光稳定剂，其分子量为1100～30000，分子量分布均在2.5以下。中国专利CN201410394693以三聚氯氰和取代哌啶胺为原料，在催化剂存在的条件下制备得到1,3,5-三嗪衍生物，然后与醇胺反应得到中间产物；受阻酚与α,β-不饱和羧酸酯作为原料发生Michael加成反应生成酯，最后该酯与中间产物发生酯交换反应得到最终产物。