CN113214173B - 一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂及制备方法 - Google Patents

一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂及制备方法；本发明还涉及吸收剂的制备方法：向四口瓶中加入4‑(4,6‑二苯基‑S‑三嗪)‑1,3‑间苯二酚、有机溶剂，再加入缚酸剂和3‑十二烷硫基丙酸，搅拌1h；向体系中滴加三氯氧磷，升温，搅拌，反应完成；向反应体系中缓慢滴加水，搅拌静置，进行减压蒸馏，将蒸馏残液析晶，抽滤，即可。本发明结构既有作为紫外吸收剂的三嗪类官能团，还具有辅助抗氧功能的硫醚键，起到一剂多能的效果；由于结构的改变，使得其分子量更高、耐高温、挥发性低、添加量高时不易析出，与大多数聚合物、添加剂及配方型树脂相容性良好，且其耐候性更佳、紫外线吸收能力强、且不影响透明性。

Description

一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂及制备 方法
技术领域
本发明属于塑料紫外吸收剂领域；尤其涉及一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂及制备方法。
背景技术
随着高分子材料的快速发展，其紫外吸收剂的研究与开发也逐渐被重视。三嗪类紫外线吸收剂因其高效率、耐高温、色泽浅、相容性好等特点，作为新型光稳定剂具有良好的发展前景，但因为其独特的结构，与塑料制品的相容性较差，且必须与抗氧剂复配才能使用，使用多有不便。
发明内容
本发明的目的是提供了一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂及制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明涉及一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂，其分子结构式如式(I)所示：
Figure GDA0003716266350000011
第二方面，本发明还涉及前述的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤1，向四口瓶中加入4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚、有机溶剂，再加入缚酸剂和3-十二烷硫基丙酸，控制温度为20-50℃，搅拌1h；向体系中滴加三氯氧磷，控制温度为50-60℃，滴加完毕后，升温至80℃，搅拌1-4h，反应完成；
步骤2，向反应体系中缓慢滴加两倍于4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚质量的水，搅拌后静置1h，下层水相分出，上层有机相进行减压蒸馏，将蒸馏残液25℃进行搅拌析晶，抽滤，得到淡黄色粉末状具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂。
优选地，所述4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚、3-十二烷硫基丙酸、三氯氧磷的物质的量比为1:(1.1-1.4):(1.1-1.5)。
优选地，所述缚酸剂为三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶中的一种。
优选地，所述4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚与所述缚酸剂的物质的量比为1:(4-6)。
优选地，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、苯、正庚烷或正壬烷中的一种。
本发明具有以下优点：
本发明多功能紫外吸收剂分子中既有作为紫外吸收剂的三嗪类官能团，同时还具有辅助抗氧功能的硫醚键，起到一剂多能的效果，并且由于其化学结构的改变，使得其分子量更高、耐高温、挥发性低、添加量高时不易析出，与大多数聚合物、添加剂及配方型树脂相容性良好，而且其耐候性更佳、紫外线吸收能力强、且不影响透明性。
附图说明
图1是本发明反应原图；
图2是本发明同浓度下UV1577与本发明制备方法得到的1577-S的紫外吸收对比图，其中，(a)本发明实施例1或实施例2制备的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂1577-s，(b)为现有技术紫外吸收剂1577。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
实施例1
本实施例涉及一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂的制备方法，见图1所示，包括以下步骤：
将340.10g(1mol)4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚加入3L四口瓶中，再加入甲苯1500ml，三乙胺404g(4,mol)3-十二烷硫基丙酸328g(1.2mol)，升温至60℃开始滴加三氯氧磷199g(1.3mol)，滴加时控温60～80℃，滴加时间1h，滴加完升温至85℃保温1.5h。反应结束后，待反应液稍冷却开始缓慢滴加680.20g水，滴加完毕后静置1h进行分液，有机相减压蒸馏出甲苯1000ml，将剩余残留液搅拌降温析晶，0-5℃下析晶，抽滤，得到产品1577-S 522.3g，纯度90.00％，收率89％。
实施例2
本实施例涉及一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂的制备方法，见图1所示，包括以下步骤：
将340.10g(1mol)4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚加入3L四口瓶中，再加入二甲苯1500ml，二异丙基乙胺516g(4,mol)3-十二烷硫基丙酸328g(1.2mol)，升温至60℃开始滴加三氯氧磷199g(1.3mol)，滴加时控温60～80℃，滴加时间1h，滴加完升温至85℃保温1.5h。反应结束后，待反应液稍冷却开始缓慢滴加680.20g水，滴加完毕后静置1h进行分液，有机相减压蒸馏出二甲苯1000ml，将剩余残留液搅拌降温析晶，0到5℃下析晶，抽滤，得到产品1577-s 522.3g，纯度为90.00％，收率89％。
二、应用性能测试：
(1)紫外吸收测试：
将本发明实施例1或实施例2制备的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂1577-s与紫外吸收剂1577做紫外吸收测试，见图2所示，其中(a)本发明实施例1或实施例2制备的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂1577-s，(b)为现有技术紫外吸收剂1577；两种样品测试均在浓度为0.3mg/ml条件下进行。从图2可以看出1577-S的紫外吸收强度远优于UV-1577。
(2)抗老化测试：
将本发明实施例1或实施例2制备的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂1577-s与紫外吸收剂1577做人工老化对比实验，用量为尼龙量的0.3％，暴露条件：Xenon，按ASTM G26标准定时喷水；放大镜观察20倍。对比结果如下表1(不同样品的人工老化实验样品龟裂时间)所示：
表1
不同样品的人工老化实验 表面龟裂时间/h
紫外吸收剂 样品龟裂时间
无 800
uv-1577 2000
1577-S 3500
从表1可以看出本发明实施例1或实施例2制备的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂1577-s的效果明显优于uv-1577，这是由于其具有紫外吸收和抗氧功能的官能团，使其性能增强。
本发明多功能紫外吸收剂分子中既有作为紫外吸收剂的三嗪类官能团，同时还具有辅助抗氧功能的硫醚键，起到一剂多能的效果，并且由于其化学结构的改变，使得其分子量更高、耐高温、挥发性低、添加量高时不易析出，与大多数聚合物、添加剂及配方型树脂相容性良好，而且其耐候性更佳、紫外线吸收能力强、且不影响透明性。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。

Claims (6)

1.一种具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂，其特征在于，其分子结构式如式(I)所示：
Figure FDA0003716266340000011
2.一种如权利要求1所述的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，向四口瓶中加入4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚、有机溶剂，再加入缚酸剂和3-十二烷硫基丙酸，控制温度为20-50℃，搅拌1h；向体系中滴加三氯氧磷，控制温度为50-60℃，滴加完毕后，升温至80℃，搅拌1-4h，反应完成；
步骤2，向反应体系中缓慢滴加两倍于4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚质量的水，搅拌后静置1h，下层水相分出，上层有机相进行减压蒸馏，将蒸馏残液25℃进行搅拌析晶，抽滤，得到淡黄色粉末状具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂。
3.如权利要求2所述的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂的制备方法，其特征在于，所述4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚、3-十二烷硫基丙酸、三氯氧磷的物质的量比为1:(1.1-1.4):(1.1-1.5)。
4.如权利要求2所述的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述缚酸剂为三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶中的一种。
5.如权利要求2所述的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂的制备方法，其特征在于，所述4-(4,6-二苯基-S-三嗪)-1,3-间苯二酚与所述缚酸剂的物质的量比为1:(4-6)。
6.如权利要求2所述的具有硫醚抗氧结构的多功能三嗪类紫外吸收剂的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、三甲苯、苯、正庚烷或正壬烷中的一种。
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