一种受阻胺光稳定剂及其制备方法、聚酰胺组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种受阻胺光稳定剂，该受阻胺光稳定剂的制备方法：先将缚酸剂三乙胺加入到六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，然后加入四甲基哌啶胺进行反应；将4,4‑二羟基二苯砜的四氢呋喃溶液缓慢滴加到前述反应后溶液中进行反应，经抽滤、水洗、干燥，即得到受阻胺光稳定剂。本发明专利技术还公开了一种含该受阻胺光稳定剂的聚酰胺组合物及其制备方法。本发明专利技术的受阻胺光稳定剂中，平均每个环三膦腈基上接了四个或以上的受阻胺基团，单位质量所含量受阻胺基团多，有利于提高材料的光稳定性与染色性能，该光稳定剂与聚酰胺具有良好的相容性与复合作用，既能提高材料的光稳定性，又能改善材料的染色性能。

Hindered amine light stabilizer and preparation method thereof, polyamide composition, preparation method and application thereof

The invention discloses a hindered amine light stabilizer and preparation method of the hindered amine light stabilizer: first the tetrahydrofuran solution of acid binding agent is added to the three triethylamine hexachloride three phosphazene, then adding four methyl piperidine amine reaction; tetrahydrofuran solution 4,4 two hydroxy two benzene sulfone is slowly added into the the reaction in solution after reaction by filtration, washing and drying to obtain a hindered amine light stabilizer. The invention also discloses a polyamide composition containing the hindered amine light stabilizer and a preparation method thereof. The invention of the hindered amine light stabilizer, the average ring three connected to the phosphazene base four or more hindered amine group, unit mass content of hindered amine groups, and help to improve the light stability and dyeing properties of materials, the light stabilizer and polyamide has compatibility with composite effect, not only can to improve the light stability of the material, and can improve the dyeing properties of materials.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高速纺丝纤维材料领域，尤其涉及一种受阻胺光稳定剂及其制备方法、聚酰胺组合物及其制备方法与应用。
技术介绍
在高速纺丝领域，高氨基含量的聚酰胺产品具有更好的染色性能，但裸露的端氨基在光照环境中易氧化，导致产品加速老化，颜色变黄，性能变差。因此，这些聚酰胺材料在纺丝或进行其他应用时，都需要进行防老化处理，而最有效的方法就是添加受阻胺光稳定剂。中国专利申请CN104558587A公布了一种光热稳定尼龙6及其制备方法，中国专利申请CN103204989A公布了一种由受阻胺预聚单元制备纤维用尼龙6的方法，两者采用的都是单分子的受阻胺光稳定剂，而单分子受阻胺光稳定剂在使用过程中，由于分子量较低会存在耐迁移、耐挥发、耐抽提等方面的相对不足。中国专利申请CN104371053A公开了一种高分子量且分子量窄分布的受阻胺光稳定剂，其是通过RAFT活性自由基聚合方式聚合，该方法需要通过反应温度、反应时间以及单体比例来调节受阻胺光稳定剂的分子量，工艺控制复杂，难以实现大批量生产。中国专利申请CN103012776公布了一种原位稳定化尼龙6及其制备方法，其通过异氰酸酯活化剂将单分子的受阻胺稳定剂制备成反应型的受阻胺稳定剂，并与己内酰胺原位聚合制得尼龙6，该种稳定剂单位质量所含受阻胺基团数量少，因此其对产品染色性能的提升并不明显。因此，针对现有技术的不足，需要研究一种新型的、具有一定聚合度的光稳定剂，并且该光稳定剂能够提升高速纺丝纤维产品的染色性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种受阻胺光稳定剂及其制备方法、聚酰胺组合物及其制备方法与应用。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种受阻胺光稳定剂，该受阻胺光稳定剂的结构式如下：其中n＝1～20。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还相应的提供一种上述的受阻胺光稳定剂的制备方法，包括以下步骤：(1)先将缚酸剂三乙胺加入到六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，然后加入四甲基哌啶胺进行反应；(2)将4,4-二羟基二苯砜的四氢呋喃溶液缓慢滴加到步骤(1)后的反应溶液中进行反应，经抽滤、水洗、干燥，即得到所述受阻胺光稳定剂。上述的制备方法，优选的，所述六氯环三磷腈、四甲基哌啶胺与4,4-二羟基二苯砜的摩尔比为(n+1)：(4n+6)：n；其中n＝1～20；所述六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量比为1：(2～20)；所述六氯环三磷腈与缚酸剂三乙胺的摩尔比为1：(6～8)；所述4,4-二羟基二苯砜的四氢呋喃溶液的浓度为0.01～1g/mL。上述的制备方法，优选的，所述六氯环三磷腈、四甲基哌啶胺与二元胺的摩尔比为(n+1)：(4n+6)：n；其中n＝1～10；所述六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量比为1：(5～10)；所述六氯环三磷腈与缚酸剂三乙胺的摩尔比为1：(6～6.5)；所述4,4-二羟基二苯砜的四氢呋喃溶液的浓度为0.05～0.5g/mL。上述的制备方法，优选的，所述步骤(1)和步骤(2)中，反应的温度为20-60℃，反应的时间为1-3h。上述的制备方法，优选的，所述受阻胺光稳定剂的分子量可以通过投料比进行控制。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种聚酰胺组合物，主要由聚酰胺单体、催化剂、上述的或上述制备方法获得的受阻胺光稳定剂反应得到。上述的聚酰胺组合物，优选的，所述聚酰胺单体为己内酰胺、己二酸己二胺盐、氨基十一酸、十二内酰胺中的任意一种；所述催化剂为去离子水、磷酸、1,6-氨基己酸的任意一种；所述受阻胺光稳定剂与所述聚酰胺单体的质量比为(0.01～10):100；所述催化剂的添加量为聚酰胺单体质量的2％～8％。进一步优选的，所述受阻胺光稳定剂与所述聚酰胺单体的质量比为(0.1～1):100。本专利技术的聚酰胺组合物：一方面，由于该聚酰胺组合物含有受阻胺基团，具有十分优异的光稳定性，在紫外光老化实验中，没有添加任何光稳定剂的聚酰胺样板在老化1000小时后，老化前后色差变化大，力学性能降低幅度大，而本专利技术的聚酰胺组合物，在老化相同时间后，色差变化相对小很多，材料的力学性能仍有很好的保持；另一方面，该聚酰胺组合物中的高含量的胺类基团与聚酰胺分子链上的酰胺基具有很好的复合作用，该聚酰胺组合物应用在高速纺丝尼龙中，不仅能提高产品的紫外光稳定性，对尼龙织物的染色性能也有很大的改善；更惊奇的是，采用本专利技术的聚酰胺组合物所纺织的尼龙织物具有优异的耐光色牢度。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的聚酰胺组合物的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚酰胺单体、催化剂和所述受阻胺光稳定剂在160～220℃下进行预聚合反应；(2)继续升高温度到220～280℃，进行缩聚反应；出料切粒，萃取干燥，即得到聚酰胺组合物。上述步骤(1)的具体操作为：将聚酰胺单体、催化剂和受阻胺光稳定剂投入反应釜内，封闭反应釜保证气密性，通过抽真空、充氮气的方式置换釜内空气，如此操作三次，最后排掉氮气，使釜内恢复常压，使反应釜内充满氮气，氮气氛围保护反应釜内的原料及产物不被氧化；开启升温，当温度达到80℃左右时，开启搅拌，搅拌速率控制在60rpm～240rpm之间，之后将反应釜内温升至180～220℃，保持釜内压力在1.5～2.0MPa反应0.5～3h。上述步骤(2)的具体操作为：先释放釜内压力至常压，并升高反应温度为220～280℃，优选为240℃～260℃，反应1～4h，然后抽真空处理0.5～2h，控制真空度在-0.05～-0.09MPa之间缓慢增加；最后向反应釜充氮气，打开反应釜底阀，将反应产物排至冷却水槽，拉条切粒，然后进行萃取，真空干燥。其中萃取温度为90～100℃，萃取时间为8～16h，萃取浴比(水与聚酰胺的质量比)为1.0～2.0；干燥时的真空度为-0.03～-0.06MPa，干燥温度为80℃～150℃，干燥时间为10～20h。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的或上述制备方法获得的聚酰胺组合物在高速纺丝纤维中的应用。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术的受阻胺光稳定剂中，平均每个环三膦腈基上接了四个或以上的受阻胺基团，单位质量所含量受阻胺基团多，有利于提高材料的光稳定性与染色性能；且该光稳定剂具有一定的聚合度，分子量可通过原料配比进行控制。(2)本专利技术的聚酰胺组合物中含有受阻胺光稳定剂，该光稳定剂与聚酰胺具有良好的相容性与复合作用，既能提高材料的光稳定性，又能改善材料的染色性能。(3)本专利技术的受阻胺光稳定剂的制备过程十分简单，溶剂可回收，适合工业化大批量生产。(4)本专利技术的的聚酰胺组合物具有很好的纺丝性能，将其应用在尼龙高速纺丝中，既可以提高织物的抗紫外光老化性能，又能提高织物的染色性能与光照色牢度。(5)本专利技术的聚酰胺组合物的制备工艺简单，成本低，适合工业化连续生产。附图说明图1是本专利技术实施例制备的该受阻胺光稳定剂A的核磁共振图。图2是本专利技术实施例制备的该受阻胺光稳定剂A的红外图谱。图3是本专利技术实施例4-6和对比例1-2的聚酰胺组合物在相同的老化条件下的色差与老化时间关系。图4是本专利技术实施例4-6和对比例1-2的聚酰胺组合物在相同的老化条件下的拉伸强度与老化时间关系。图5是本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受阻胺光稳定剂，其特征在于，该受阻胺光稳定剂的结构式如下：其中n＝1～20。

【技术特征摘要】
1.一种受阻胺光稳定剂，其特征在于，该受阻胺光稳定剂的结构式如下：其中n＝1～20。2.一种如权利要求1所述的受阻胺光稳定剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先将缚酸剂三乙胺加入到六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，然后加入四甲基哌啶胺进行反应；(2)将4,4-二羟基二苯砜的四氢呋喃溶液缓慢滴加到步骤(1)后的反应溶液中进行反应，经抽滤、水洗、干燥，即得到所述受阻胺光稳定剂。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述六氯环三磷腈、四甲基哌啶胺与4,4-二羟基二苯砜的摩尔比为(n+1)：(4n+6)：n，其中n＝1～20；所述六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量比为1：(2～20)；所述六氯环三磷腈与缚酸剂三乙胺的摩尔比为1：(6～8)；所述4,4-二羟基二苯砜的四氢呋喃溶液的浓度为0.01～1g/mL。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述六氯环三磷腈、四甲基哌啶胺与4,4-二羟基二苯砜的摩尔比为(n+1)：(4n+6)：n，其中n＝1～10；所述六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量比为1：(5～10)；所述六氯环三磷腈与缚酸剂三乙胺的摩尔比为1：(6～6.5)；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍威，曹凯凯，王文志，易勇，杨克俭，邓凯恒，姜其斌，
申请(专利权)人：株洲时代新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43