[发明专利]一种新型含硅的受阻酚类抗氧剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型含硅的受阻酚类抗氧剂及其制备方法，化合物Ⅰ的结构式为：其中，R₁为氢原子、含1～6碳原子的直链或含3～6碳原子的支链烷烃基，R₂为氢原子、含1～6碳原子的直链或含3～6碳原子的支链烷烃基，n为1或2，R₃为含1～3碳原子的直链烷烃基，m为0～6的整数。该新型含硅的受阻酚类抗氧剂能够增强受阻酚类抗氧剂的抗迁移和耐水迁出性能。

技术领域

本发明涉及抗氧剂，具体涉及一种新型含硅的受阻酚类抗氧剂及其制备方法。

背景技术

聚合物在热加工和长期使用中，受到光和热的作用，会被空气中的氧气氧化，聚合物力学性能丧失，外观变得不美观。因此需要加入抗氧剂，以提高聚合物的热稳定性。抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，又被称为“防老剂”。抗氧剂的种类分为：受阻酚类抗氧剂、氨类抗氧剂、硫代抗氧剂和合成抗氧剂。

受阻酚类抗氧剂hindered phenol antioxidants具有空间受阻结构的酚类化合物。系链终止型抗氧剂的主要类型。根据分子中受阻酚官能团的数量一般分为一元受阻酚和多元受阻酚。受阻酚抗氧剂广泛应用于聚合物中，用于减少聚合物加工中的热氧老化，降低聚合物使用中的性能降低，延长聚合物的使用周期。常用的受阻酚类抗氧剂有：四-[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇(商品名为抗氧剂1010)，4-羟基苯基丙酸十八醇酯(商品名为抗氧剂1076)，1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(商品名为抗氧剂1330)。

抗氧剂1010因其分子量高，与塑料材料相容性好，抗氧化效果优异，成为塑料抗氧剂中消费量较大的产品之一。抗氧剂1076可以作为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、纤维塑料和各种橡胶的抗氧剂。它具有相容性好，抗氧性能高，不着色，不污染，耐洗涤，挥发性小等优点。抗氧剂1010的中间体(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯本身也是一种优良的抗氧剂，对聚乙烯、聚丙烯等塑料，动植物油和橡胶等多种有机高分子化合物具有良好的防老功能，并且它也是生产抗氧剂1076、259、1098、3125等高档抗氧剂的中间体。抗氧剂1010和1076消费量占抗氧剂总消费量的40％左右。

但是，传统的受阻酚类抗氧剂往往存在易迁移、耐水迁出性能差，从而影响其使用寿命。因此，需要一类反应型抗氧剂，以增强受阻酚类抗氧剂的抗迁移和耐水迁出性能。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种新型含硅的受阻酚类抗氧剂，能够增强受阻酚类抗氧剂的抗迁移和耐水迁出性能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种新型含硅的受阻酚类抗氧剂，其化合物Ⅰ的结构式为：

其中，R₁为氢原子、含1～6碳原子的直链或含3～6碳原子的支链烷烃基，R₂为氢原子、含1～6碳原子的直链或含3～6碳原子的支链烷烃基，n为1或2，R₃为含1～3碳原子的直链烷烃基，m为0～6的整数。

该含硅的受阻酚类抗氧剂中含有Si-O键，Si-O键可以和无机物中的羟基进行反应，从而对无机粒子进行表面改性，增强了无机粒子与聚合物的相容性和分散性。同时，在使用时，通过挤出机经过高温挤出，在高温条件下，Si-O键容易发生自缩合生成分子量更高的带有受阻酚结构的抗氧剂，从而增加了抗氧剂的抗迁移性和耐水迁出性。

本发明的目的之二是提供一种新型含硅的受阻酚类抗氧剂的制备方法，采用化合物Ⅳ进行皂化反应得到化合物Ⅱ，将所述化合物Ⅱ和化合物Ⅲ进行羧酸盐的酯化反应；其中，

化合物Ⅱ的结构式为：

化合物Ⅲ的结构式为：