一种木塑复合材料用复合光稳定剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于润滑剂技术领域，公开了一种木塑复合材料用复合光稳定剂及其制备方法与应用。本发明专利技术制备方法包括以下步骤：将四甲基哌啶、硬脂酸甲酯、木质素混合，加入催化剂，溶剂环境下加热反应，得到复合光稳定剂。本发明专利技术还提供上述方法制备得到的木塑复合材料用复合光稳定剂，其由四甲基哌啶、硬脂酸甲酯反应再与木质素表面官能团反应得到，具有特殊分子结构，不仅具有光稳定效果，而且起到偶联剂的作用，将其应用于木塑复合材料中，可使纤维与塑料基体及其他原料成分结合得更好，获得较好的物理力学性能和加工性的木塑复合材料。

Composite light stabilizer for wood plastic composite material and preparation method and application thereof

The invention belongs to the technical field of lubricants, discloses a composite light stabilizer for wood plastic composite material, and a preparation method and application thereof. The preparation method of the invention comprises the following steps: mixing four methylpiperidine, methyl stearate and lignin, adding catalyst, heating reaction under a solvent environment, and obtaining a compound light stabilizer. The invention also provides a composite light stabilizer for wood plastic composite prepared by the method, which is reacted by four methylpiperidine and methyl stearate and reacts with lignin surface functional group. It has special molecular structure, not only has the effect of light stability, but also acts as the coupling agent, and applies it to wood plastic composite material. The material can make the fiber and plastic matrix and other raw materials better combined, and obtain better physical and mechanical properties and processability of wood plastic composites.

【技术实现步骤摘要】
一种木塑复合材料用复合光稳定剂及其制备方法与应用
本专利技术属于润滑剂
，特别涉及一种木塑复合材料用复合光稳定剂及其制备方法与应用。
技术介绍
光稳定剂，也称紫外稳定剂或紫外线稳定剂，是添加于塑料和其他有机材料中，能够抑制或减缓材料光老化速度、提高材料耐光性的物质。它是合成材料加工助剂的重要门类之一。本项目的目的在于研发出一种木塑复合材料用复合光稳定剂，用于延缓高分子材料光氧老化，显著提升塑料、橡胶等高分子材料的使用寿命。光稳定剂已经渗透到人们的日常生活，如：人们穿戴的具有紫外线防护功能的服装，手持的遮阳伞、皮肤涂敷的防晒化妆品、佩戴的太阳镜、足蹬的旅游鞋、携带的数码相机和手持电话、笔记本电脑、多姿多彩的照片、各种交通工具等都极有可能添加了光稳定剂，甚至曾患有白内障的老人，其术后使用的人工晶状体，添加紫外线吸收剂，才能更好地保护老人视网膜免受紫外线的伤害。目前世界光稳定剂年消费量在2.5万吨以上，如果包括光屏蔽剂，光稳定剂年消费量则超过100万吨。添加光稳定剂的室外塑料制品，其使用寿命可以成倍、甚至数倍或数十倍的延长，从而提升了塑料材料对其他材料经济技术竞争力，也才使，某些塑料制品的室外成为可能。因此绝大部分稳定剂用于塑料工业，估计目前世界添加光稳定剂的塑料制品年产量高达数千万吨，产品成千上万，从而每年节约了上千万吨合成树脂。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供一种木塑复合材料用复合光稳定剂的制备方法。本专利技术另一目的在于提供上述方法制备得到的木塑复合材料用复合光稳定剂。本专利技术木塑复合材料用复合光稳定剂可延缓高分子材料光氧老化，显著提升塑料、橡胶等高分子材料的使用寿命。本专利技术再一目的在于提供上述木塑复合材料用复合光稳定剂在木塑复合材料中的应用。本专利技术的目的通过下述方案实现：一种木塑复合材料用复合光稳定剂的制备方法，包括以下步骤：将四甲基哌啶、硬脂酸甲酯、木质素混合，加入催化剂，溶剂环境下加热反应，得到复合光稳定剂。所述四甲基哌啶、硬脂酸甲酯、木质素的用量分别为25～45份、40～60份、10～20份。所述木质素可为碱木质素、溶剂木质素、酶解木质素和木质素磺酸盐中的至少一种。所述的催化剂为本领域常规的酯交换反应催化剂即可，如钛酸酯等。所用催化剂的量为催化量即可。所述加热反应优选在70～90℃进行。所述加热反应优选反应至回流液澄清无浑浊，更优选为2～6h。所述溶剂可为常规的有机溶剂，所述溶剂的沸点优选大于等于100℃，如辛烷、正葵烷等。所述加热反应后体系，可通过升温蒸馏，除去溶剂。进一步，具体包括以下步骤，质量份：将25～45份四甲基哌啶、40～60份硬脂酸甲酯、10～20份木质素混合，加入催化剂，溶剂环境下加热70～95℃反应2～6h，升温蒸馏除去溶剂，得到复合光稳定剂。所述除去溶剂后可用水洗进行纯化。本专利技术还提供上述方法制备得到的木塑复合材料用复合光稳定剂，其由四甲基哌啶、硬脂酸甲酯反应再与木质素表面官能团反应得到，具有特殊分子结构，不仅具有光稳定效果，而且起到偶联剂的作用，将其应用于木塑复合材料中，可使纤维与塑料基体及其他原料成分结合得更好，获得较好的物理力学性能和加工性的木塑复合材料。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：(1)本专利技术复合型高分子光稳定剂，利用四甲基哌啶、硬脂酸甲酯反应再与木质素表面官能团反应，得到改性后木质素，通过吸收紫外光和捕捉光降解引发的自由基来达到光稳定化作用；(2)本专利技术复合型高分子光稳定剂具有特殊的分子结构不仅具有光稳定效果，而且起到偶联剂的作用，使纤维与塑料基体及其他原料成分结合得更好，获得较好的物理力学性能和加工性的木塑复合材料，从而拓宽了木塑复合材料的应用领域。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。下列实施例中涉及的物料均可从商业渠道获得。实施例1一种木塑复合材料用复合光稳定剂，由包括以下步骤方法制备得到：向装有机械搅拌器、热电偶、滴液漏斗和带脱水装置四口瓶中依次加入35质量份的四甲基哌啶、57质量份的硬脂酸甲酯、15份木质素及135质量份的辛烷，然后将反应混合物在搅拌下加热至回流，回流至脱水，再降温至80℃以下，将催化剂钛酸酯加入，不断有甲醇脱出，转移出甲醇，反应4小时至回流管上无浑浊，反应结束，再升温蒸馏除去溶剂辛烷，取样气相色谱监测硬脂酸酸小于1％则可认为反应完全，得到木塑复合材料用复合光稳定剂。实施例2一种木塑复合材料用复合光稳定剂，由包括以下步骤方法制备得到：向装有机械搅拌器、热电偶、滴液漏斗和带脱水装置四口瓶中依次加入25质量份的四甲基哌啶、40质量份的硬脂酸甲酯、20份木质素及100质量份的正葵烷，然后将反应混合物在搅拌下加热至回流，回流至脱水，再降温至90℃以下，将催化剂钛酸酯加入，不断有甲醇脱出，转移出甲醇，反应2小时至回流管上无浑浊，反应结束，再升温蒸馏除去溶剂，取样气相色谱监测硬脂酸酸小于1％则可认为反应完全，得到木塑复合材料用复合光稳定剂。实施例3一种木塑复合材料用复合光稳定剂，由包括以下步骤方法制备得到：向装有机械搅拌器、热电偶、滴液漏斗和带脱水装置四口瓶中依次加入45质量份的四甲基哌啶、60质量份的硬脂酸甲酯、20份木质素及135质量份的辛烷，然后将反应混合物在搅拌下加热至回流，回流至脱水，再降温至95℃，将催化剂钛酸酯加入，不断有甲醇脱出，转移出甲醇，反应6小时至回流管上无浑浊，反应结束，再升温蒸馏除去溶剂，取样气相色谱监测硬脂酸酸小于1％则可认为反应完全，得到木塑复合材料用复合光稳定剂。实施例4一种木塑复合材料用复合光稳定剂，由包括以下步骤方法制备得到：向装有机械搅拌器、热电偶、滴液漏斗和带脱水装置四口瓶中依次加入35质量份的四甲基哌啶、57质量份的硬脂酸甲酯、10份木质素及100质量份的辛烷，然后将反应混合物在搅拌下加热至回流，回流至脱水，再降温至75℃，将催化剂钛酸酯加入，不断有甲醇脱出，转移出甲醇，反应4小时至回流管上无浑浊，反应结束，再升温蒸馏除去溶剂，取样气相色谱监测硬脂酸酸小于1％则可认为反应完全，得到木塑复合材料用复合光稳定剂。以上述实施例制备得到的木塑复合材料用复合光稳定剂为光稳定剂，按常规工艺制备木塑复合材料，并以市售的常规光稳定剂为对比例，检查抗老化性能，结果见表1。表1木塑复合材料的抗老化性能由表1可见，本专利技术复合型高分子光稳定剂，通过吸收紫外光和捕捉光降解引发的自由基来达到光稳定化作用；其具有特殊的分子结构不仅具有光稳定效果，而且起到偶联剂的作用，使纤维与塑料基体及其他原料成分结合得更好，获得较好的物理力学性能和加工性的木塑复合材料，从而拓宽了木塑复合材料的应用领域。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木塑复合材料用复合光稳定剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将四甲基哌啶、硬脂酸甲酯、木质素混合，加入催化剂，溶剂环境下加热反应，得到复合光稳定剂。

【技术特征摘要】
1.一种木塑复合材料用复合光稳定剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将四甲基哌啶、硬脂酸甲酯、木质素混合，加入催化剂，溶剂环境下加热反应，得到复合光稳定剂。2.根据权利要求1所述的木塑复合材料用复合光稳定剂的制备方法，其特征在于：所述四甲基哌啶、硬脂酸甲酯、木质素的用量分别为25～45份、40～60份、10～20份。3.根据权利要求1所述的木塑复合材料用复合光稳定剂的制备方法，其特征在于：所述木质素为碱木质素、溶剂木质素、酶解木质素和木质素磺酸盐中的至少一种。4.根据权利要求1所述的木塑复合材料用复合光稳定剂的制备方法，其特征在于：所述的催化剂为钛酸酯。5.根据权利要求1所述的木塑复合材料用复合光稳定剂的制备方法，其特征在于：所述加...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少北，
申请(专利权)人：广州再森新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44