CN114989070B 空间位阻可调型弱碱光稳定剂及其制备方法和应用 （绍兴瑞康生物科技有限公司）

202011250638.22020.11.11JPS51125144A,1976.11.01空间位阻可调型弱碱光稳定剂及其制备方在结构通式中建立氮原子周边产生空间位阻的过调整极性基团的远近可以影响氮原子的电负氮原子所处环境中的空间位阻和亲核性能或碱26.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的重结晶溶剂为0.5-7.一种如权利要求1所述的空间位阻可调型弱碱性光稳定剂在高分子材料领域提供光3空间位阻可调型弱碱光稳定剂及其制备方法和的功能助剂，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[0005]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(ultravioletabsorber,简称UVA)，受阻胺光稳定剂(hinderedaminelight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年于2,2,6,6-四甲基哌啶胺受阻胺母核4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,Hostavin3050,HostavinTMN20,Tinuvin770,Hostavin3052,Hostavin3058,Hostavin3055,Uvinul4050H,Chimassorb2020,UvasorbHA88,Chimassorb酯类等高聚物中，其主要原因是其主要原因是因为四甲基哌啶胺这类受阻胺母核中的N原[0011]降低四甲基哌啶胺HALS母核的碱性或亲核性能是拓宽受阻胺光稳定剂应用范围氮原子从电负性降低角度和氮原子周围空阻效应增大双重效[0013]具有结构-B和结构-C型母核四甲基哌啶胺类型受阻胺光稳定剂被称为弱碱性光稳定剂，这类N-OR型光稳定剂产品，如Chimassorb119,Tinuvin144,Tinuvin292,Tinuvin152,Tinuvin371,Flamestab116,T5；6[0030](2)在氮气保护和搅拌下，室温向第一步反应得到的中间体中先分批加入烷基二[0035]本发明还公开了所述空间位阻可调型弱碱性光稳定剂在高分子材料领域提供光[0036]本发明设计发明的空间位阻可调型弱碱光稳定剂产品与市场上广泛使用的受阻为：每个受阻胺光稳定剂产品分子结构都含有2,2,6,6-四甲基哌啶胺功能基团结构7这一受阻胺功能结构可以迅速转移高聚物上光引发降解产生的活性游离基，因[0037]约半个世纪一直延续广泛应用的受阻胺HALS光稳定剂由于特定化学结构四甲基哌啶胺本身结构界定的偏碱性和亲核性功能使它的应用在一些高分子材料中的应用受到的反应方程式呈现了受阻胺HALS如何参与降解PVC高分[0039]为了减弱受阻胺光稳定剂亲核性能或碱性，修饰受或亲核性能；(2)在四甲基哌啶胺氮原子上引进烷氧基团，既能降低哌啶胺氮原子的电负原子电负性，同时增大空阻降低其碱性或亲核性进攻能力都要经历过1-3步的额外化学反增加了额外产品成本，因此弱碱型受阻胺类产品与普通受阻胺产品比较市场价格格外的[0042]本发明的创新型光稳定剂通过在以上结构通式中建立氮原子周边产生空间位阻止受阻类光稳定剂(HALS)难以应用于偏酸性或具有亲电性能的高聚物作为光稳定性能保8[0047]本发明专利创新化学结构产品可以直接应用于高分子材料中提供有效的光稳定[0049](1)设计并合成出空间位阻可调型弱碱性或近中性光稳定剂，并且使其可以应用[0050](2)提供更多光稳定性功能基团结构，打破长期以来国际市场以2,2,6,6-四甲基[0053](1)解决和改变了有史以来固定空间位阻的光稳定剂2,2,6,6-四甲基哌啶胺作为[0054](2)新设计发明光稳定剂结构依据所需要空间位阻和光稳定剂的碱性和亲核性能[0055](3)所设计的弱碱型和弱亲核型创新结构光稳定剂给现在不能使用受四甲基哌啶[0057](5)突破了市场弱碱型光稳定合成方法繁杂途径，用优化简捷绿色合成方法合成[0058](6)本发明空间位阻可调型弱碱性光稳定剂与高分子材料呈现更好相容匹配性，[0059]图1PP-T20样条热和光老化结果对比(注：(1)上排样条为150℃烘箱热老化192小9[0061]图3PC样板UVB在70℃下UVB紫外光老化47小时结果1(抗氧剂AO+光稳定剂(2:1)：0.1UV老化测试设备为Q-Lab)。[0062]图4PC样板UVB在70℃/17小时紫外光老化测试结果2((1)上排样条为150℃烘箱热上排为在70℃下UVB紫外光老化24小时的样板(3)对比标准样品：UV2020(#3)和UV119(#[0064]表格1：空阻可调型创新弱碱光稳定剂实例结构质谱设备:ThermoFinniganLCQ[0070]表1中有机化合物化学结构式包括了本发明如上列出的创新型光稳定剂结构通式[0074]一.在氮气保护下将丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯(2.5-4.5mmol)加入到反应瓶[0075]二.在氮气保护和搅拌下，室温向第一步[0080]二.在氮气保护和搅拌下，室温[0084]二.在氮气保护和搅拌下，室温除掉催化剂，加入含5％含水乙醇或乙酸乙酯或石油醚重结晶，过滤给出白色粉末固体产[0088]二.在氮气保护和搅拌下，室温[0092]二.在氮气保护和搅拌下，室温[0096]二.在氮气保护和搅拌下，室温[0100]二.在氮气保护和搅拌下，室温[0101]本发明创新型光稳定剂在不同高分子材料中的热老性能测试和UVB和300W紫外灯[0102](1)本发明空间位阻可调型弱碱性光稳定剂在PP-T20中热老化和紫外光老化性能[0121]UVB光老化遵循GB/T16422.1-2006塑料实验室光源暴露试验方法第1部分总则和GB/T16422.3-2014塑料实验室光源暴露试验方法第3部分荧光紫外灯原则在UVB紫外光老[0125]从VUB紫外光老化测试结果来看，B7和B13颜色最浅，B8和B12号样条与加入3853[0126]本发明的空间位阻可调型弱碱性光稳定剂与高分子材料呈现出更好的相容匹配[0128]表3：瑞康创新光稳定剂在PP-T20中的拉伸性能对比测试测试(对比样品：3853,[0137]综合力学拉伸数据来看:本发明在表1中力学拉伸性能测试结果与国际大公司市[0138](a)从热和光老化前后拉伸强度与市场在PP中最佳选择的市场光稳定剂3853,770,622进行对比结果上看，本发明一些牌号光稳定剂在平行老化对测试中呈现出更小的[0139](b)从老化前后模量上看以及拉伸延伸率上看，本发明光稳定剂产品呈现出稍有[0140](2)本发明空间位阻可调型光稳定剂在ABS中热老化和紫外光老化性能的对比测试[0154]所有ABS样条均在110℃下遵循GB/T7141-2008塑料热老化试验方法在热老化烘[0156]UVB光老化遵循GB/T16422.1-2006塑料实验室光源暴露试验方法第1部分总则和GB/T16422.3-2014塑料实验室光源暴露试验方法第3部分荧光紫外灯原则在UVB紫外光老起来看，本发明的空间位阻可调型弱碱性抗氧剂在黄变敏感的ABS中仍能体现出明显的抗[0160](3)本发明空间位阻可调型光稳定剂在PC中热老化和UVB紫外光老化性能的对比[0165]PC样板制备在海天注塑机SA1200设备完成的加工参数：1-5段温度(℃)266,273,[0187]聚碳(PC)是光引发黄变最敏感的材料，在如上所述的PC样板150