一种光稳定剂组合物母粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及高分子材料领域，公开了一种光稳定剂组合物母粒及其制备方法和应用，该母粒含有聚合物和光稳定剂组合物，所述光稳定剂组合物含有至少一种三嗪类光稳定剂以及至少两种受阻胺光稳定剂；所述三嗪类光稳定剂具有式(I)所示的结构，所述受阻胺光稳定剂选自第一受阻胺光稳定剂和第二受阻胺光稳定剂，其中，所述第一受阻胺光稳定剂具有式(II)所示的结构，所述第二受阻胺光稳定剂具有式(III-1)和式(III-2)所示的结构单元。使用本发明专利技术所述的光稳定剂组合物母粒制备得到的产品在酸性物质存在下也具有优异的防老化效果。

Light stabilizer composition master batch and preparation method and application thereof

The present invention relates to the field of polymer material, and discloses a light stabilizer masterbatch composition and preparation method and application thereof, the masterbatch containing polymer and light stabilizer composition, the light stabilizer composition containing at least one of three triazine light stabilizer and at least two kinds of hindered amine light stabilizer; the three triazine type (with light stabilizer I) structure is shown, the hindered amine light stabilizer selected from the first and second HALS hindered amine light stabilizer, wherein, the first type of hindered amine light stabilizers (II) structure is shown, the second type has hindered amine light stabilizers (III-1) and type (III-2) structure unit shown. The product prepared by the light stabilizer composition masterbatch prepared by the invention also has excellent anti ageing effect in the presence of acid material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料领域，具体地，涉及一种光稳定剂组合物母粒、一种光稳定剂组合物母粒的制备方法以及光稳定剂组合物母粒在聚合物制品中的应用。
技术介绍
高分子材料在加工、贮存和使用的过程中，普遍存在由于光、热老化导致的降解现象，表现为机械强度下降、黄变等。其中，光照是引起高分子材料老化降解的一个主要原因，所以人们将一类能够干预高分子材料光诱导降解的化合物—光稳定剂，添加到高分子材料中以防止或延缓其老化，延长其使用寿命。常用的光稳定剂主要分为受阻胺类光稳定剂和紫外线吸收剂两大类。单一的光稳定剂由于相容、迁移、挥发等的影响降低了其理论效能，无法最大限度的发挥其光稳定性能。因此具有显著的协同效应的复配体系受到广泛关注，如早期的EP0448036A1、EP0319480A、US5603885A、US4582785A等专利中均有介绍。近年来，关于复配型光稳定剂的研究取得了大量的新成果。EP0200190A3中公开了低分子量受阻胺光稳定剂与三嗪类紫外线吸收剂在涂料中的应用；EP0453396A1中公开了将聚合型受阻胺类光稳定剂添加到2-羟基苯基苯并三唑和至少一种2-羟基苯基三嗪或2-羟基二苯甲酮类紫外线吸收剂中所制备的复合型光稳定剂对于涂料的重要性。EP1500675A1公开了一种二元复配体系(一种三嗪类紫外线吸收剂与一种分子量至少大于500的高分子量寡聚型或聚合性或大分子受阻胺光稳定剂复配)对1毫米以上的厚制品具有较好的应用效果。CN1154685C中公开了一种三嗪类紫外线吸收剂和一种受阻胺类光稳定剂在厚度大于或等于1mm的模塑、挤出制品或双轴取向的带或膜中的协同应用。综上所述，受阻胺类光稳定剂，尤其是高分子量的受阻胺类光稳定剂与三嗪类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂或二苯甲酮类紫外线吸收剂的复配物已经被广泛应用于高分子材料中。然而，已报道的复配体系主要是用在以模塑、挤出等成型的相对较厚的塑料制品或颜料中。对于适合高分子薄膜尤其是可以在存在酸性物质影响条件下的使用的光稳定剂则报道较少。其原因为一般所用的主要防老化助剂是显碱性的受阻胺类光稳定剂。这类光稳定剂是通过捕获氮氧自由基起到抑制光化学反应的发生的。但是，在户外使用的塑料薄膜，例如农用塑料大棚膜会经常接触到如农药残留、酸雨等酸性物质。而酸性物质的存在会使受胺类光稳定剂丧失捕获自由基的能力，从而导致塑料薄膜的提前老化。为了解决这个问题，业内做了很多尝试，其中，包括对受阻胺光稳定剂进行烷氧基化降低碱性等。但这种方法的成本较高，且并不适合于所有的应用领域。另一方面，有些对大于1毫米较厚制品有效的防老化体系，对于薄膜来说，效果并不理想。这是因为厚度越低，紫外线吸收剂的有效光程越短，越难以起到通过屏蔽紫外线达到保护塑料材料的作用；同时，厚度越低，各类稳定剂更容易析出，而失去对材料的保护；厚度越低，酸性物质更容易充分渗透至薄膜内部，导致更多的受阻胺光稳定剂因为成盐而失效。因此，在存在酸性物质影响的情况下，对高分子薄膜进行有效的光老化保护至今仍是一个非常有挑战性的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种适宜于在酸性物质存在下的环境中使用的具有高效防老化效果的光稳定剂组合物母粒，使用本专利技术所述的光稳定剂组合物母粒制备得到的产品在酸性物质存在下也具有优异的防老化效果。为了实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种光稳定剂组合物母粒，该母粒含有聚合物和光稳定剂组合物，所述聚合物选自聚烯烃、聚酯、聚醚、聚酮、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种，所述光稳定剂组合物含有至少一种三嗪类光稳定剂以及至少两种受阻胺光稳定剂；所述三嗪类光稳定剂具有式(I)所示的结构，所述受阻胺光稳定剂选自第一受阻胺光稳定剂和第二受阻胺光稳定剂，其中，所述第一受阻胺光稳定剂具有式(II)所示的结构，所述第二受阻胺光稳定剂具有式(III-1)和式(III-2)所示的结构单元：其中，在式(I)中：R1和R2各自独立地为未取代的C6～10的芳基或含有1～3个取代基的C6～10的芳基；R3为羟基、卤素、C1～12的烃基、C1～12的烷氧基、C1～12的烷氧基酯基、C2～12的羟基取代的烷基或者C6～10的芳基；n为0～4的整数；在式(II)中：R4为氢、C1～20烷基或具有式(II-1)所示的结构：R5和R6各自独立地为吗啉基、C1～8的氨基取代的烷基、C1～8的二氨基取代的烷基、吡咯烷基、氨基取代的环己基、C1～8的氨基取代的烷基哌啶基或具有式(II-2)所示的结构：R7为氢或C1～20的烷基；R8为氢、羟基取代的C2～3的烷基、C1～8的烷基、C1～8的烷氧基或羟基；R9为氢、C1～8的烷基或苄基；R15、R16、R15’和R16’各自独立地为C1～8的烷基、苄基或苯乙基，或者R15和R16以及R15’和R16’分别形成C5～10的环烷基；Z为任选的被氧化或硫化的C2～20的亚烷基或者基团；其中，R12是氢、C1～20的烷基、C5～10的环烷基、C6～12的芳基、C8～14的芳基取代的亚烷基或具有式(II-1)所示的结构；m为大于1的整数；Y为氢、卤素、C1～8的氨基取代的烷基、C1～8的二氨基取代的烷基、吡咯烷基、吗啉基或氨基取代的环己基；在式(III-1)和式(III-2)中：R13和R14各自独立地为C1～12的烃基、C1～12的烷氧基、C1～12的烷氧基酯基或羟基取代的C2～12的烷基；R10、R11、R10’和R11’各自独立地为C1～8的烷基、苄基或苯乙基，或者R10和R11以及R10’和R11’分别形成C5～10的环烷基。第二方面，本专利技术提供上述光稳定剂组合物母粒的制备方法，该方法包括：将光稳定剂组合物和聚合物进行混合，得到混合物；采用混料加工设备将所述混合物进行熔融共混，然后冷却成型。第三方面，本专利技术提供上述光稳定剂组合物母粒在聚合物制品中的应用。本专利技术提供的上述光稳定剂组合物母粒具有高效防老化效果，而且，使用本专利技术提供的光稳定剂组合物母粒制备得到的产品即使是在酸性物质存在下也具有优异的防老化效果，而且本专利技术提供的制备上述光稳定剂组合物母粒的方法简单且成本低。另外，将本专利技术的光稳定剂组合物母粒用于厚度较小，例如厚度为50μm以下的薄膜中时，依然能够取得优异的防老化效果。本专利技术所述的光稳定剂组合物母粒在聚合物中表现出优异的光、热稳定耐久性，抗老化性能好，且生产成本低。另外，即使在酸性物质影响下或厚度较小(50μm至1mm)的聚合物制品中，本专利技术的光稳定剂组合物母粒仍然表现出优异的抗老化性能。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。一方面，本专利技术提供一种光稳定剂组合物母粒，该母粒含有聚合物和光稳定剂组合物，所述聚合物选自聚烯烃、聚酯、聚醚、聚酮、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种，所述光稳定剂组合物含有至少一种三嗪类光稳定剂以及至少两种受阻胺光稳定剂；所述三嗪类光稳定剂具有式(I)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光稳定剂组合物母粒，该母粒含有聚合物和光稳定剂组合物，其特征在于，所述聚合物选自聚烯烃、聚酯、聚醚、聚酮、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物或乙烯‑醋酸乙烯共聚物中的至少一种，所述光稳定剂组合物含有至少一种三嗪类光稳定剂以及至少两种受阻胺光稳定剂；所述三嗪类光稳定剂具有式(I)所示的结构，所述受阻胺光稳定剂选自第一受阻胺光稳定剂和第二受阻胺光稳定剂，其中，所述第一受阻胺光稳定剂具有式(II)所示的结构，所述第二受阻胺光稳定剂具有式(III‑1)和式(III‑2)所示的结构单元：其中，在式(I)中：R1和R2各自独立地为未取代的C6～10的芳基或含有1～3个取代基的C6～10的芳基；R3为羟基、卤素、C1～12的烃基、C1～12的烷氧基、C1～12的烷氧基酯基、C2～12的羟基取代的烷基或者C6～10的芳基；n为0～4的整数；在式(II)中：R4为氢、C1～20烷基或具有式(II‑1)所示的结构：R5和R6各自独立地为吗啉基、C1～8的氨基取代的烷基、C1～8的二氨基取代的烷基、吡咯烷基、氨基取代的环己基、C1～8的氨基取代的烷基哌啶基或具有式(II‑2)所示的结构：R7为氢或C1～20的烷基；R8为氢、羟基取代的C2～3的烷基、C1～8的烷基、C1～8的烷氧基或羟基；R9为氢、C1～8的烷基或苄基；R15、R16、R15’和R16’各自独立地为C1～8的烷基、苄基或苯乙基，或者R15和R16以及R15’和R16’分别形成C5～10的环烷基；Z为任选的被氧化或硫化的C2～20的亚烷基或者基团；其中，R12是氢、C1～20的烷基、C5～10的环烷基、C6～12的芳基、C8～14的芳基取代的亚烷基或具有式(II‑1)所示的结构；m为大于1的整数；Y为氢、卤素、C1～8的氨基取代的烷基、C1～8的二氨基取代的烷基、吡咯烷基、吗啉基或氨基取代的环己基；在式(III‑1)和式(III‑2)中：R13和R14各自独立地为C1～12的烃基、C1～12的烷氧基、C1～12的烷氧基酯基或羟基取代的C2～12的烷基；R10、R11、R10’和R11’各自独立地为C1～8的烷基、苄基或苯乙基，或者R10和R11以及R10’和R11’分别形成C5～10的环烷基。...

【技术特征摘要】
1.一种光稳定剂组合物母粒，该母粒含有聚合物和光稳定剂组合物，其特征在于，所述聚合物选自聚烯烃、聚酯、聚醚、聚酮、聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的至少一种，所述光稳定剂组合物含有至少一种三嗪类光稳定剂以及至少两种受阻胺光稳定剂；所述三嗪类光稳定剂具有式(I)所示的结构，所述受阻胺光稳定剂选自第一受阻胺光稳定剂和第二受阻胺光稳定剂，其中，所述第一受阻胺光稳定剂具有式(II)所示的结构，所述第二受阻胺光稳定剂具有式(III-1)和式(III-2)所示的结构单元：其中，在式(I)中：R1和R2各自独立地为未取代的C6～10的芳基或含有1～3个取代基的C6～10的芳基；R3为羟基、卤素、C1～12的烃基、C1～12的烷氧基、C1～12的烷氧基酯基、C2～12的羟基取代的烷基或者C6～10的芳基；n为0～4的整数；在式(II)中：R4为氢、C1～20烷基或具有式(II-1)所示的结构：R5和R6各自独立地为吗啉基、C1～8的氨基取代的烷基、C1～8的二氨基取代的烷基、吡咯烷基、氨基取代的环己基、C1～8的氨基取代的烷基哌啶基或具有式(II-2)所示的结构：R7为氢或C1～20的烷基；R8为氢、羟基取代的C2～3的烷基、C1～8的烷基、C1～8的烷氧基或羟基；R9为氢、C1～8的烷基或苄基；R15、R16、R15’和R16’各自独立地为C1～8的烷基、苄基或苯乙基，或者R15和R16以及R15’和R16’分别形成C5～10的环烷基；Z为任选的被氧化或硫化的C2～20的亚烷基或者基团；其中，R12是氢、C1～20的烷基、C5～10的环烷基、C6～12的芳基、C8～14的芳基取代的亚烷基或具有式(II-1)所示的结构；m为大于1的整数；Y为氢、卤素、C1～8的氨基取代的烷基、C1～8的二氨基取代的烷基、吡咯烷基、吗啉基或氨基取代的环己基；在式(III-1)和式(III-2)中：R13和R14各自独立地为C1～12的烃基、C1～12的烷氧基、C1～12的烷氧基酯基或羟基取代的C2～12的烷基；R10、R11、R10’和R11’各自独立地为C1～8的烷基、苄基或苯乙基，或者R10和R11以及R10’和R11’分别形成C5～10的环烷基。2.根据权利要求1所述的光稳定剂组合物母粒，其中，所述受阻胺光稳定剂的平均分子量大于800；优选所述受阻胺光稳定剂的平均分子量为1000～10000。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘罡，李玉庆，李靖，
申请(专利权)人：固安县天昊助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13