[发明专利]空间位阻可调型弱碱光稳定剂及其制备方法和应用

说明书

本发明是申请号为202011250638.2，发明名称为“空间位阻可调型弱碱光稳定剂的结构及其制备方法和应用”的中国发明专利申请的分案申请。本发明专利属于新化合物及其合成方法领域，具体涉及空间位阻可调型弱碱光稳定剂及其制备方法和应用。本发明的创新型光稳定剂通过在结构通式中建立氮原子周边产生空间位阻的取代基大小从而进行调整其空间位阻，此外，通过调整极性基团的远近可以影响氮原子的电负性，从而调整了它的碱性或亲核性能。通过调控氮原子所处环境中的空间位阻和亲核性能或碱性获得所想要的效果，进而拓宽这类创新型光稳定剂的应用范围，使其适于PC，聚酯，PVC等偏酸性或具有一定亲电性高分子材料使用作为光稳定性保护助剂。

本发明是申请号为202011250638.2，申请日为2020年11月11日，发明名称为“空间位阻可调型弱碱光稳定剂的结构及其制备方法和应用”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明专利属于新化合物及其合成方法领域，具体涉及空间位阻可调型弱碱光稳定剂及其制备方法和应用。

背景技术

高分子材料在当今发达世界里扮演者越来越重要的角色，从一次简单成型不同的工业一次性产品到太空使用高科技元件无所不在。这样多样复杂的应用就要求高分子材料不同的物理化学性质必须符合特定应用所需多样性而产生的要求。因此，高分子材料变得越来越复杂了，它们不但由各种基础聚合物构成，还需要加入大量多样的添加剂包括不同的功能助剂，这些功能添加剂在赋予高分子材料所需要呈现特有性能方面起着决定性作用。在高分子添加剂中，光稳定剂和抗氧化稳定剂可谓是最重要的一类，其抗氧剂功能就是有效率的提供给高分子聚合物在加工和使用过程中去抵加工抗热老化、环境其它氧化因素和紫外光引起的降解。这对高分子材料具有特别重要的意义，高分子抗氧化稳定剂的品质直接可以预测产品使用寿命和避免因产品失效而产生的至关重要的负面影响。

光稳定剂在高分子材料制件使用中呈现出越来越重要的地位，它们提供给聚合物产品非常有效的抗光降解保护作用。

光稳定剂系列在保护高分子工作机理上划分包括三大类型：紫外线吸收剂(ultraviolet absorber,简称UVA)，受阻胺光稳定剂(hindered amine lightstabilizer,简称HALS)，和光淬灭剂(Quenchers)。在实际应用中依据光强度和所需保护力度，这三种光稳定剂可以单独使用或混合物使用。光吸收剂UVA吸收过滤掉有害的紫外线，把它转化为热能，电磁波和无害的长波段光，有助于防止高分子材料降解，还可以防止光敏感的涂料、粘合剂和密封剂等的变色和分层。

受阻胺类光稳定剂最在20世纪70年代日本三菱公司就开发出LS-744，即苯甲酸2,2,6,6-四甲基哌啶脂，1974年瑞士Ciba-Geigy公司也合成了相同的产品。光稳定剂对高分子材料保护效果是传统吸收型的4倍多，且相容性好，国际上受阻胺类光稳定剂年用量增长率为20％-30％，消费总量已占高分子稳定剂总量的44％，跃居各类稳定剂之首。据2019年全球高分子稳定剂市场第三方预测报到光稳定剂在2019年达7900亿美金市场，到2027年可达14154.7亿美金市场，每年增长率约7.6％。近几十年来，由于受阻胺类光稳定剂需求领域不断扩宽，创新研发一直是非常活跃，不断有新的小分子和寡聚分子产品出现，但是都是基于2,2,6,6-四甲基哌啶胺受阻胺母核结构。

受阻胺光稳定剂活性功能基团结构如下：

在如上四甲基哌啶胺受阻胺母核活性功能基通用结构式中，市场广泛使用的受阻胺光稳定剂为结构-A型光稳定剂成本最低。常见市场产品受阻胺光稳定剂包括cyasorb3853,Hostavin 3050,Hostavin TM N 20,Tinuvin 770,Hostavin 3052,Hostavin 3058,Hostavin 3055,Uvinul 4050H,Chimassorb 2020,Uvasorb HA 88,Chimassorb 944等。