CN109721549B - 一种脲嘧啶希夫碱及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
一种脲嘧啶希夫碱及其制备方法和用途，属于化工产品技术领域。其结构式如式（I）所示：
（I）式（I）中，R为C4～C13的脂肪烃基、芳香烃基、萜烯基，这些基团均来自于醛原料。上述一种脲嘧啶希夫碱及其制备方法和用途，合成工艺简单，无三废，无污染，有利于推广应用；由于在分子结构上引入了长碳链，降低了该化合物的熔点，使该化合物在PVC的加工温度下以熔融态形式存在，提高了该化合物在PVC熔体中的相容性，便于消除PVC熔融态链上的自由基，稳定性能更强，制品透明度更高。
Description
技术领域
本发明属于化工产品技术领域，具体为一种脲嘧啶希夫碱及其制备方法和用途。
背景技术
我国聚氯乙烯（PVC）产量、用量均是世界第一大国，产量及制品已占全世界的50%以上，PVC制品样式繁多，对PVC加工用热稳定剂具有多样性需求。
目前，国内市场常见的含金属热稳定剂有铅盐、稀土、钙锌、有机锡类，除钙锌外，均属于重金属污染类，铅盐稳定剂我国已逐步禁用，有机锡中的辛基锡、丁基锡在欧盟已被禁用。
不含金属的有机热稳定剂主要有环氧化合物、亚磷酸酯、多元醇、β二酮、含氮类如脲嘧啶等，由于其不含金属，无重金属污染，很有发展前景。目前这些稳定剂只用于辅助稳定剂。
1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶是应用最广的一种PVC有机热稳定剂，因熔点为295℃，远高于PVC制品的加工温度，与PVC相容性差，稳定效果差， PVC制品不透明。、
中国专利CN201410852080-尿嘧啶类化合物作为透明聚乙烯制品的有机热稳定剂的应用，该专利介绍了1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶用醛改性的一种化合物，应用于透明聚乙烯制品的有机热稳定剂。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种脲嘧啶希夫碱及其制备方法和用途的技术方案，合成工艺简单，无三废，无污染，有利于推广应用；由于在分子结构上引入了长碳链，降低了该化合物的熔点，使该化合物在PVC的加工温度下以熔融态形式存在，提高了该化合物在PVC熔体中的相容性，便于消除PVC熔融态链上的自由基，稳定性能更强，制品透明度更高。
所述的一种脲嘧啶希夫碱，其特征在于其结构式如式（I）所示：
（I）
式（I）中，R 为C4 ～ C13的脂肪烃基、芳香烃基、萜烯基，这些基团均来自于醛原料。
所述的一种脲嘧啶希夫碱，其特征在于所述的脲嘧啶希夫碱为1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶，其结构式如式（Ⅱ）所示：
（Ⅱ）。
所述的一种脲嘧啶希夫碱的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶溶于稀酸中，保持PH:3-4，常温搅拌下滴加等摩尔的醛 R-CHO，反应结束后过滤，滤饼洗涤干燥制得式（I）所示的脲嘧啶希夫碱产物，所述的醛 R-CHO，R 为C4 ～ C13的脂肪烃基、芳香烃基、萜烯基。
所述的一种脲嘧啶希夫碱在制备含卤化合物的主稳定剂中的应用。
所述的一种脲嘧啶希夫碱在制备PVC热稳定剂中的应用，用量为 PVC 质量的1～5％，优选2～4％。
上述一种脲嘧啶希夫碱及其制备方法和用途，合成工艺简单，无三废，无污染，有利于推广应用；由于在分子结构上引入了长碳链，降低了该化合物的熔点，使该化合物在PVC的加工温度下以熔融态形式存在，提高了该化合物在PVC熔体中的相容性，便于消除PVC熔融态链上的自由基，稳定性能更强，制品透明度更高。
附图说明
图1为实例1式Ⅲ化合物、实例2式Ⅳ化合物和DMAU的黄度指数b值曲线图。
具体实施方式
通过下列实施例对本发明做出进一步说明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
在装有搅拌装置的 1000 毫升的三口烧瓶中，加入700毫升水，加硫酸调PH:3-4,加入5.60克1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶，保持PH:3-4，直到脲嘧啶完全溶解，滴入3.11克异戊醛，搅拌反应有黄色沉淀生成，过滤，滤饼洗涤3次、干燥制得脲嘧啶希夫碱，结构式如式（Ⅲ）所示。产率：95.1%，淡黄色固体，熔程：165-178℃，与PVC熔流态温度接近，纯度：95.5%，水份：3.5%，其它杂质：≤1.0%；1H NMR (DMSO)δ: 0.83-0.88 (6H, 6Hz, 2CH3), 1.3 (1H,1.3 Hz, 1CH), 1.8-2.1 (2H, 1CH2,) 3.2 (6H, 1H, 2CH3), 4.2 (1H, 1.5 Hz, 1CH),; IR (KBr): 3383, 3198, 2955, 1698, 1670, 1610 , 1496 , 1376 , 1050 , 788,500 cm-1。
式（Ⅲ）。
实施例2
在装有搅拌装置的 1000 毫升的三口烧瓶中，加入700毫升水，加醋酸调PH:3-4,加入5.60g 1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶，保持PH:3-4，直到脲嘧啶完全溶解，加入0.1g相转移催化剂，升温至80℃，滴入7.66g C14醛（肉豆蔻醛），搅拌反应有黄色沉淀生成，过滤，滤饼洗涤3次、干燥制得脲嘧啶希夫碱，结构式如式（Ⅳ）所示。产率：96.2%，淡黄色固体，熔程：141-156℃，与PVC相溶性好，纯度：94.8%，水份：3.7%，其它杂质：≤1.5%；1H NMR (DMSO)δ:0.83-0.88 (6H, 6Hz, 2CH3), 1.3 (1H, 1.3 Hz, 1CH),1.8-2.2(24H,12CH2)3.2 (6H,1H, 2CH3), 4.2 (1H, 1.5 Hz, 1CH), ; IR (KBr): 3383, 3250,3198, 2955, 1698,1670,1610 , 1496 , 1376 , 1050 , 788, 500 cm-1。）
式（Ⅳ）
实施例3
取实施例1式Ⅲ化合物，实施例2式Ⅳ化合物1,3-二甲基-6-氨基脲嘧啶（DMAU）分别作为PVC热稳定剂进行双辊测试，双辊试验配方见表一：
表一：脲嘧啶希夫碱PVC热稳定剂双辊试验配方表
试验设备：双辊SY320×160 ；精密色差仪SPEC HP-200；试验温度170℃；每隔10分钟取样；黄度指数b值检测结果见表二，黄度指数b值曲线见图1。
从稳定剂检测结果可以看出，热稳定性和片材透明度：Ⅳ式化合物＞Ⅲ式化合物＞DMAU， DMAU片材不透明。本发明脲嘧啶希夫碱可以用于PVC制品的热稳定剂。
Claims (4)
1.一种脲嘧啶希夫碱，其特征在于其结构式如式 （I） 所示：
（I）
式（I）中，R 为异丁基、十三烷基。
2.如权利要求1所述的一种脲嘧啶希夫碱的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将1,3-二甲基-6-氨基尿嘧啶溶于稀酸中，保持PH:3-4，常温搅拌下滴加等摩尔的醛 R-CHO，反应结束后过滤，滤饼洗涤干燥制得式 （I） 所示的脲嘧啶希夫碱产物，所述的醛 R-CHO，R为异丁基、十三烷基。
3.如权利要求1所述的一种脲嘧啶希夫碱作为PVC热稳定剂的应用。
4.如权利要求3所述的一种脲嘧啶希夫碱作为PVC热稳定剂的应用，用量为 PVC 质量的1～5％。
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