[发明专利]聚合型受阻胺及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种聚合型受阻胺光稳定剂及其制备方法。

光稳定剂是合成材料中不可少的添加剂，高分子通讯，1981，1，37，报导了以石油醚为溶剂，进行沉淀聚合制备受阻胺光稳定剂。该方法只能制备分子量Mn＞10⁴的受阻胺光稳定剂，而分子量Mn大于10⁴时的受阻胺光稳定剂与高分子之间的相容性差，例如纤维中有了这种受阻胺光稳定剂产生消光现象，使带色的纤维的光泽度和颜色均有所下降。薄膜中有了这种受阻胺光稳定剂，透光度有所下降，同时光稳定效能差。

US 4,404,301报导了溶液聚合法，该方法采用的芳香溶剂具有毒性且聚合速度慢，加热时间长，使所得的受阻胺光稳定剂变色变质。

国内市场上用的Gw-540光稳定剂虽然光稳定性好，但具有毒性

本发明的目的是克服沉淀聚合法制备光稳定剂所得分子量太大而使其与高分子之间相容性差和溶液聚合中使用有毒溶剂的缺点，从而提供一种无毒的聚合型受阻胺光稳定剂，其与高分子相容性好而又不易流失，且有优异的光稳定效能。这种效能来自其合适的分子量，及分子中各链节的比例。本发明的另一个目的是提供制备这类光稳定剂的制备方法。

本发明的聚合型受阻胺的通式是：

(M₁)_L-(M₂)_Y-[I]_Z其中M₁是含有一个受阻哌啶基团的烯类化合物，其通式为：

m，n是交替为0或1的数，X是氧或-NR-，当m＝o，n＝1时，X为氧时，通式代表酯，X为-NR-一时则通式为酰胺；当m＝1，n＝0时，X为氧时，通式代表醚；X为-NR-时，通式为胺。M₂的通式是RC(R)＝C(R)C(O)C(R)(R)(a)，RC(R)＝C(R)OR(b)，RC(R)＝C(R)C(O)-N(R)(R)(C)，RC(R)＝C(R)C(O)OR(d)，RC(R)＝C(R)(R)(e)，或RC(R)＝C(R)-CN(f).通式中的R选自氢，烷基，烷烷基，环芳基，芳基，芳烷基，杂环基，及任何两种或两种以上的基团，其中每个基团可以是0-12个碳原子。通式中的I是引发剂；聚合型受阻胺通式中L是单体M₁的链节数；Y是共单体M₂的链节数，当Y＝0时，光稳定剂是一种均聚物；Y≠0时，光稳定剂是一种共聚物。Z是引发剂的碎片数，其是聚合物或共聚物的末端基，其值为1或2。

本发明的光稳定剂通式中的Z/(L+Y)为0.06-0.60。

本发明所述的聚合型受阻胺是采用溶液聚合法制备：将单体M₁或单体M₁和共单体M₂，与引发剂溶剂混溶后，在温度50-90℃聚合，聚合时间为3-9小时；在惰性气氛或环境气氛下进行聚合或共聚合，聚合结束后，用水沉淀或水蒸气蒸馏出溶剂而分离出聚合物，真空干燥而制得聚合型受阻胺光稳定剂。M₁包括但不限于，甲基丙烯酸-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶酯，甲基丙烯酰-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶胺，丙烯基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶醚，或丙烯基-2，2，6，6-四甲基-4-哌啶胺。M₂包括，但不限于，苯乙烯，甲基丙烯酸酯，醋酸乙烯酯，乙烯酮，乙烯醚，乙烯吡啶，(甲基)丙烯哌嗪，(甲基)丙烯酰吗啉。用M₁均聚制得的受阻胺光稳定剂，可用于涂料等；若M₁与M₂共聚，M₁∶M₂(摩尔百分比)为95-30∶5-70；优选90-50∶10-50；最佳优选85-60∶15-40制的共聚物，可以用于薄膜，纤维，工程塑料。所用自由基聚合引发剂为过氧化物，如过氧化十二酰等，或偶氮化合物，如偶氮二异丁腈，偶氮二异庚腈等的一种，或两种及两种以上的集合物。引发剂用量是单体摩尔百分数的3-30％，较佳为6-25％，最佳为10-20％。所用溶剂是饱和直链烃，环烃，如120号汽油等非极性溶剂，及丙酮，甲醇，乙醇等极性溶剂，以及其两种或两种以上能互溶的溶剂。通常是一克单体用2-3毫升溶剂。