專利名稱：一種高分子材料穩(wěn)定劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型多功能高分子材料穩(wěn)定劑及其制備方法，具體來說是鍵合受阻酚的丙二酸二 (N-鹵代的受阻胺哌啶醇)酯產(chǎn)物及其制備方法。
背景技術(shù)：
光穩(wěn)定劑和抗氧化劑是高分子材料穩(wěn)定劑中兩個(gè)重要組成部分。光穩(wěn)定劑是指能夠抑制或減緩由于光氧化作用而使高分子材料降解的助劑。受阻胺光穩(wěn)定劑是光穩(wěn)定劑中性能最為優(yōu)良的一類?？寡鮿┦侵改切┠苎泳徎蛞种聘叻肿硬牧匣衔镌诳諝庵袩嵫趸闹鷦?。應(yīng)用最為廣泛的是受阻酚類抗氧劑。在塑料、合成纖維、橡膠等各種高分子材料的使用過程中，為了減緩高分子材料的光降解和熱氧化以延長其使用壽命，光穩(wěn)定劑和抗氧劑是高分子材料添加助劑中必不可少的部分。由于受阻胺性能優(yōu)良，且能夠與紫外吸收劑和抗氧劑具有良好的協(xié)同效應(yīng)，已經(jīng)成為光穩(wěn)定劑的主流，占全世界光穩(wěn)定劑消費(fèi)量一半以上。由于不同助劑的復(fù)配、分次添加，使得高分子材料穩(wěn)定劑的使用過程非常復(fù)雜。有研究表明，在合適條件下不同穩(wěn)定劑如受阻胺光穩(wěn)定劑和受阻酚抗氧劑可以表現(xiàn)出良好的協(xié)同效應(yīng)。因此，多功能、高效的高分子材料穩(wěn)定劑的研發(fā)越來越受到重視。將不同官能團(tuán)鍵合到同一分子中，有可能起到一劑多能的效果。如此，可以大大降低高分子材料穩(wěn)定劑的使用復(fù)雜性。多功能高分子材料穩(wěn)定劑一個(gè)成功的例子是瑞斯和Ciba-Geigy公司開發(fā)的Tinuvinl44,分子中的受阻酚基團(tuán)和五甲基哌啶受阻胺基團(tuán)表現(xiàn)出了良好的協(xié)同效應(yīng)，使得Tinuvinl44成為Ciba-Geigy公司的一個(gè)著名品牌。2005年以來,美國的Sun Yuyu等利用簡單氯化反應(yīng)，將受阻胺中的哌啶胺基轉(zhuǎn)化率N-氯海因結(jié)構(gòu)，結(jié)果受阻胺光穩(wěn)定性能基本未受影響，且體現(xiàn)出了較好的殺菌活性。涂布在高分子材料表面后，對日常中常見的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等體現(xiàn)出了較好的殺滅活性，且光穩(wěn)定活性仍然較好保持。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型多功能高分子材料穩(wěn)定劑及其制備方法，是一種將受阻酚、受阻胺N-鹵海因引入其同一分子中，同時(shí)具有受阻胺光穩(wěn)定劑官能團(tuán)、受阻酚抗氧劑官能團(tuán)、殺菌官能團(tuán)三位一體的多功能高分子材料穩(wěn)定劑。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下—種高分子材料穩(wěn)定劑,結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.一種高分子材料穩(wěn)定劑，其特征在于，結(jié)構(gòu)式如下
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高分子材料穩(wěn)定劑，其特征在于，所述芳基的結(jié)構(gòu)式為
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高分子材料穩(wěn)定劑，其特征在于，所述芐基的結(jié)構(gòu)式為
4.一種高分子材料穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)將摩爾比為I: 0. 20 4. 0的丙二酸二烷基酯和受阻胺哌啶醇加入到反應(yīng)器中，再加入催化劑，所述催化劑為丙二酸二烷基酯和受阻胺哌啶醇總質(zhì)量的0. 01 10. 0%，在30 180°C的溫度并常壓下，反應(yīng)4 36小時(shí)，得到酯交換產(chǎn)物； 2)將摩爾比為I: I. 0 10. 0的步驟I)中得到的所述酯交換產(chǎn)物與鹵化試劑加入到反應(yīng)器中，再加入溶劑，在30 100°C的溫度并常壓下，反應(yīng)3 72小時(shí)，得到產(chǎn)物A ; 3)將摩爾比為I: 1.0 10.0的步驟2)中得到的所述產(chǎn)物A與3，5_ 二叔丁基-4-羥基芐基二甲胺加入到反應(yīng)器中，加入催化劑，所述催化劑的質(zhì)量為所述產(chǎn)物A與所述3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基二甲胺總質(zhì)量的0. 01 5. 0%，再加入溶劑，在30 150°C的溫度并常壓下，反應(yīng)6 72小時(shí)，即得到所述高分子材料穩(wěn)定劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟I)中，在加入催化劑之前，往反應(yīng)器中還加入C4 C12直鏈或支鏈烷烴、甲苯作為溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，在步驟I)中，所述丙二酸二烷基 酯的結(jié)構(gòu)式為
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，在步驟I)中，所述受阻胺哌啶醇的結(jié)構(gòu)式為
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，在步驟I)中，所述催化劑為堿金屬氨化物、堿金屬醇鹽、堿金屬氫氧化物、四丁基鈦酸酯、四異丙基鈦酸酯、二丁基氧化錫或強(qiáng)酸性離子液體中的任意一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，在步驟2)中，所述鹵化試劑為氯氣、次氯酸鈣、次氯酸鈉、N-氯代琥珀酰亞胺或N-溴代琥珀酰亞胺中的任意一種；所述溶劑為水、石油醚、環(huán)己烷、正庚烷、正辛烷或四氫呋喃中的任意一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其特征在于，在步驟3)中，所述催化劑為堿金屬氨化物、堿金屬醇鹽或堿金屬氫氧化物中的任意一種；所述溶劑為石油醚、環(huán)己烷、正庚烷、正辛烷、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、仲丁醇、甲基叔丁基醚或叔丁醇中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高分子材料穩(wěn)定劑及其制備方法，分子結(jié)構(gòu)中含有受阻酚基團(tuán)和N-氯代受阻胺基團(tuán)，在具有抗光氧老化作用的同時(shí)，還表現(xiàn)出抑菌能力。
文檔編號C08K5/3435GK102617450SQ201210058388
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者任萬忠, 馮詠梅, 張海英, 曾濤, 滿杰, 趙旗 申請人:煙臺大學(xué)