CN105199142A

CN105199142A - 一种具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂及其制备方法

Info

Publication number: CN105199142A
Application number: CN201510713380.8A
Authority: CN
Inventors: 郭娇阳
Original assignee: Jiangsu Jiyi New Materials Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Jiyi New Materials Co Ltd
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2015-12-30

Abstract

本发明公开了一种具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂及其制备方法，其结构式如下(I)所示，

Description

一种具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂及其制备方法，属于有机化学领域。

背景技术

聚合物及油脂的稳定剂主要分为受阻酚类、亚磷酸酯类、硫酯类的抗氧化剂及受阻胺类光稳定剂和苯并三氮唑类、二苯甲酮类的紫外线吸收剂等，往往在一个结构中含有一种能够延缓老化的官能团用来保护聚合物的老化，因此在防止聚合物老化时通常要加入几种稳定剂协同来保护。

现有的一种结构中同时含有两种延缓老化的官能团如硫酚类，比如抗氧剂1520(2,4-二(正辛基硫亚甲基)-6-甲基苯酚)、抗氧剂1726(2,4-二(十二烷基硫甲基)-6-甲基苯酚)等，酚磷类比如抗氧剂1425(双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯)钙)等，以及酚胺类的稳定剂144([[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]甲基]丁基丙二酸二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯)、稳定剂2626(4-[3-(3,5-二-T-丁基-4-羟苯基)丙酰基氧基]-1-[2-[3-(3,5-二-T-丁基-4-羟苯基)丙酰基氧基]乙基-2,2,6,6-四甲基]哌啶)。虽现有酚胺类的如稳定剂144及2626拥有良好的延缓聚合物及油脂老化性能，但他们合成工艺较为复杂。因此有必要在酚胺类的结构上进行创新组合研究，以2-R3基-3-R1基-5-R2基-6-R4基-4-羟基苯基丙酸甲酯与1-R5基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇在碱性催化剂进行酯交换反应，一步法获得新型酚胺类结构稳定剂。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂及其制备方法，这种结构的稳定剂对聚合物具有良好的抗热氧老化及防光老化效果。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂，其结构式如下(I)所示，

其中R1、R2、R3和R4可以相同或不同，为有1～24个碳原子的直链或支链烷基或氢，R5为甲基、氢、1～24个碳原子的烷氧基或者被几个氧原子隔开的有4～24个碳原子的烷基。

一种具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂的制备方法，以2-R3基-3-R1基-5-R2基-6-R4基-4-羟基苯基丙酸甲酯与1-R5基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇在碱性催化剂下进行酯交换反应获得目标产物。

所述碱性催化剂为碱金属化合物、锡化合物、锂化合物、烷氧基铝、苯氧基铝或钛酸酯化合物的一种，优选锡化合物、锂化合物，更优选锂化合物。

酯交换反应会产生甲醇，为了促进正反应限制逆反应，采用溶剂循环、氮气循环或真空除去的方法除去酯交换反应中产生的甲醇，优选氮气循环除去法、真空除去法，更优选真空除去法。

所述酯交换反应的温度为150～220℃，优选170～190℃。

有益效果：本发明提供的稳定剂具有酚类稳定剂官能团和受阻胺类稳定剂官能团，使得其能够在一种分子结构上获得两种能够具有协同性能的稳定剂。该结构稳定剂同时具有良好抗热氧化剂及光老化效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。本发明不限于以下实施例，本领域的技术人员能从本发明公开的内容得到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

实施例1

在1000ml的反应器中投入292g3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸甲酯和2.5g乙酸锂，开启氮气置换后，开启真空泵并开启搅拌器并升温至130度，缓慢加入2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇200g并保持反应温度在150～170度，加入完毕后保温180度4小时，降温至100度，精密过滤后，减压至-0.01MPa、温度220度，蒸馏回收过量的2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇，冷却后获得415.3g类白色固体，收率为84.4％。经液相色谱分析残留3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸甲酯为0.52％，即产品纯度为99.48％。

实施例2

在1000ml的反应器中投入292g3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸甲酯和1.8g甲酸锂，开启氮气置换后，开启真空泵并开启搅拌器并升温至150度，缓慢加入1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇220g并保持反应温度在160～170度，加入完毕后保温190度5小时，降温至100度，精密过滤后，减压至-0.01MPa、温度235度，蒸馏回收过量的1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇，冷却后获得425.3g类白色固体，收率为83％。经液相色谱分析残留3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸甲酯为0.67％，即产品纯度为99.33％。

实施例3

在1000ml的反应器中投入250g3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基丙酸甲酯和2.8g乙酸锂，开启氮气置换后，开启真空泵并开启搅拌器并升温至140度，缓慢加入2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇190g并保持反应温度在160～170度，加入完毕后保温180度3小时，降温至100度，精密过滤后，减压至-0.01MPa、温度220度，蒸馏回收过量的2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇，冷却后获得370g微黄色固体，收率为84％。经液相色谱分析残留3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基丙酸甲酯为0.72％，即产品纯度为99.28％。

实施例4

在1000ml的反应器中投入250g3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基丙酸甲酯和3.8g乙酸锂，开启氮气置换后，开启真空泵并开启搅拌器并升温至160度，缓慢加入1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇210g并保持反应温度在170～190度，加入完毕后保温200度3小时，降温至100度，精密过滤后，减压至-0.01MPa、温度235度，蒸馏回收过量的1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇，冷却后获得383g微黄色固体，收率为83.2％。经液相色谱分析残留3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基丙酸甲酯为0.42％，即产品纯度为99.52％。

由以上实施例获得的产物实施例1、实施例2、实施例3、实施例4分别与聚丙烯T30S粉料熔指2.8混料挤出压成2mm板，进Q-sun老化箱，背板温度70度进行100～500小时老化测试黄度指数。

对比例：抗氧剂1010

添加量为3‰，所有样品添加硬脂酸钙500ppm。

表1

老化时间	100h,YI	200h,YI	300h,YI	400h,YI	500h,YI
						对比例	5	14	21	33	56
实施例1	1	5	9	12	26
						实施例2	2	4	8	14	22
实施例3	1	5	10	15	25
						实施例4	1	4	9	11	21

表1是实施例1-4以及对比例的100～500小时老化测试黄度指数对比。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂，其特征在于：其结构式如下(I)所示，

其中R1、R2、R3和R4为有1～24个碳原子的直链或支链烷基或氢，R5为甲基、氢、1～24个碳原子的烷氧基或者被几个氧原子隔开的有4～24个碳原子的烷基。

2.一种权利要求1所述的具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂的制备方法，其特征在于：以2-R3基-3-R1基-5-R2基-6-R4基-4-羟基苯基丙酸甲酯与1-R5基-2,2,6,6-四甲基哌啶醇在碱性催化剂下进行酯交换反应获得目标产物。

3.如权利要求2所述的具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂的制备方法，其特征在于：所述碱性催化剂为碱金属化合物、锡化合物、锂化合物、烷氧基铝、苯氧基铝或钛酸酯化合物的一种。

4.如权利要求2所述的具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂的制备方法，其特征在于：采用溶剂循环、氮气循环或真空除去的方法除去酯交换反应中产生的甲醇。

5.如权利要求2所述的具有两类延缓聚合物及油脂老化官能团结构的稳定剂的制备方法，其特征在于：酯交换反应的温度为150～220℃。