[发明专利]分子内复合型受阻酚化合物、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种分子内复合型受阻酚化合物、其制备方法及应用。该分子内复合型受阻酚化合物，其具有式I所示结构，其中，m为1～3，n为1～3，且m+n为4。本发明提供的分子内复合型受阻酚化合物具有良好的自身耐黄变性特性，且兼具了抗氧化效率高、与基体相容性好、熔点低、应用范围广等优势，尤其是用于塑料加工领域显示了耐NOx的着色性，具有良好的应用性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料助剂领域，具体而言，涉及一种分子内复合型受阻酚化合物、其制备方法及应用。

背景技术

高分子材料在制造、贮存、加工和使用过程中，会因为受到氧化而引起塑料等高分子材料及其制品性能的下降或损失，导致高分子材料的老化。添加抗氧剂可以使高分子材料具备必要的抗氧能力。

自1937年世界上第一个具有受阻酚结构的抗氧剂BHT问世以来，受阻酚类抗氧剂的开发和研究倍受关注。目前世界上受阻酚抗氧剂大多数是以2,6-二叔丁基苯酚(对称型)或2-甲基-6-叔丁基苯酚(非对称型)为基础原料合成的，并且总是以单一位阻酚为原料合成相应的受阻酚抗氧剂。对称型受阻酚抗氧剂1010，起始位阻酚原料只有2,6-二叔丁基苯酚(对称型)，抗氧剂1010化学名为：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，为白色结晶粉末，熔点110-125℃，化学性状稳定，可广泛应用于通用塑料，工程塑料，合成橡胶，纤维，热熔胶，树脂，油品，墨水，涂料等行业中。然而，尽管产销价格低廉、综合性能突出，实际应用中还是发现了抗氧剂自身不耐黄变、抗氧化效率不够高、与基体的相容性不够理想等缺点。非对称型受阻酚抗氧剂1790和245，起始位阻酚原料只有2-甲基-6-叔丁基苯酚(非对称型)，分子结构中一边位阻有所减小，使抗氧效率显著增高，尤其与硫代酯等辅助抗氧剂之间存在氢键缔合，协同效果更为显著；同时，抗氧剂自生耐黄变，具有优异的抗热氧化稳定性能和耐变色性。然而，上述非对称型受阻酚抗氧剂1790和245缺乏像对称型受阻酚抗氧剂1010的应用普适性范围等。

总之，现有技术中的受阻酚类抗氧剂普遍存在自身耐黄变性能差、抗氧化效率差、耐NOx的着色性差等方面的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种分子内复合型受阻酚化合物、其制备方法及应用，以解决现有技术中的受阻酚类抗氧剂普遍存在自身耐黄变性能差、抗氧化效率差、耐NOx的着色性差等方面的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种分子内复合型受阻酚化合物，其具有式I所示结构：

其中，m为1～3，n为1～3，且m+n为4。

进一步地，m为1，n为3；或者，m为2，n为2；或者，m为3，n为1；优选地，m为2，n为2。

根据本发明的另一方面，还提供了一种分子内复合型受阻酚化合物的制备方法，其包括以下步骤：将季戊四醇和第一单体进行第一酯交换反应，得到中间取代产物；将中间取代产物和第二单体进行第二酯交换反应，得到分子内复合型受阻酚化合物；或者，将季戊四醇和单体混合物进行第三酯交换反应，得到分子内复合型受阻酚化合物；单体混合物包括第一单体和第二单体；其中，第一单体和第二单体不同，且分别选自3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基丙酸甲酯或3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸甲酯；中间取代产物中第一单体的取代基数目与式I中的m或n相对应；单体混合物中第一单体和第二单体的摩尔比与式I中的m和n的比例相对应。

进一步地，第一酯交换反应步骤、第二酯交换反应步骤及第三酯交换反应步骤均在酯交换催化剂的作用下进行；优选地，酯交换催化剂选自烷基氧化锡、氨基锂、甲醇钠、甲醇锂、烷氧基铝、有机酸锌中的一种或多种；更优选地，烷基氧化锡催化剂选自单丁基氧化锡、二辛基氧化锡中的一种或多种。