一种聚合型空间位阻胺及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种聚合型空间位阻胺及其制备方法和应用。本发明专利技术中，通过将待修饰高分子母体以及位阻胺修饰体进行聚合反应，得到聚合型的高分子量位阻胺稳定剂。这种新型空间位阻胺光稳定剂，除了具有高效的防老化性能、分子量高、在高分子材料制品中不易迁出、热稳定性好等优点，还可以通过改变取代基，使其具备与不同种类的高分子材料良好的相容性；通过选择特定含有NOR胺醚结构的位阻胺修饰体聚合反应而得到的NOR胺醚型高分子化合物具备低碱性以及阻燃性等优势。本发明专利技术所提供的制备方法更加简洁，且低碳环保。且低碳环保。

【技术实现步骤摘要】
一种聚合型空间位阻胺及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及高分子
，具体涉及一种聚合型空间位阻胺及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]高分子作为一种成本低、可塑性强的材料在人们日常生活中扮演着越来越重要的角色，然而由于氧、光、热等因素的侵害，高分子材料在使用过程中会发生黄变、硬化、脆化现象。为了缓解这一过程的发生，在加工高分子制品的过程中通常会加入抗氧、热、光的助剂来实现高分子材料的性能保持以及使用寿命保证。
[0003]位阻胺光稳定剂(HALS)是常用的塑料添加剂，特别是哌啶系列的产品，例如770、938、UV
‑
3838、2020(EP782994)、HS
‑
950、292、379、UV
‑
3929、HS
‑
625。然而，由于哌啶基自身固有的碱性显著限制了其使用范围，例如偏酸性使用环境会使哌啶基质子化而失去功效。此外，这种碱性特征也加速了部分高分子材料(例如PET)的水解过程。因此，低碱性HALS产品的研发也受到越来越多的关注。与此同时，助剂的多功能化也是该领域的研究热点。例如，NOR型聚合型光稳定剂不仅具有低碱性、抗迁移、耐抽提等光稳定剂的特征，还具有阻燃性能。因此聚合型NOR位阻胺稳定剂受到了越来越多市场和研究开发的关注。
[0004]专利CN 100384826C介绍了一种采用Chimassorb 2020与烯丙基溴发生亲核取代反应，再与过氧乙酸发生氧化重排，最后加氢还原生成NOR 371的制备方法。然而，在生产过程中由于NOR 371的合成步骤较长且工艺复杂，且原料成本较高，使得其价格居高不下，因此大大限制了其使用范围。
[0005]专利US 8765848B2巧妙地将小分子的HALS嫁接到石蜡上，该产品生产路线相对便捷，但是由于石蜡以及修饰嫁接体上长链结构，使其有效哌啶环含量受到很大限制。

技术实现思路

[0006]为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种聚合型空间位阻胺光稳定剂及其制备方法和应用。
[0007]在本专利技术的第一方面，提供一种聚合型空间位阻胺光稳定剂，其具有通式(Ⅰ)所示结构：
[0008][0009]A、B为相同或不同的位阻胺结构。
[0010]n为聚合型空间位阻胺的聚合度，其为3
‑
1000的整数，优选为3
‑
200的整数，更优选为3
‑
30的整数，特别优选为3
‑
25的整数，最优选为3
‑
20的整数(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20)。
[0011]k和t分别表示每个重复单元上接枝的A、B的平均数量，k和t独立地选自0
‑
10，优选为0
‑
5(例如0.001、0.002、0.003、0.004、0.005、0.01、0.04、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0)，更优选为0
‑
3；特别优选为0
‑
2，且(k+t)*n≥1；在本专利技术的另一个实施方式中，k选自0
‑
2，t选自0
‑
1，且(k+t)*n≥1；在本专利技术的一个实施方式中，k＝0，t为0.001
‑
5(优选为0.7、0.8)；在本专利技术另一个实施方式中，t＝0，k为0.001
‑
5(优选为1.8)；
[0012]R1选自于单键、C1
‑
C22亚烷基、C3
‑
C8亚环烷基、C4
‑
C30亚环烷基烷基、C6
‑
C18亚芳基；C7
‑
C40亚芳基烷基；C1
‑
C18亚杂环基；C2
‑
C40亚杂环基烷基；其中上述基团中的k个氢原子被A
‑
O
‑
取代；(R1为单键时，k＝0)；
[0013]其中，所述的烷基可以是被一个或多个氮、氧、硫、亚芳基、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
O
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
N(R3)
‑
、
‑
N(R3)
‑
C(＝O)
‑
N(R4)
‑
间隔的烷基；也可以是被一个或多个C1
‑
C18烷基、卤素、C3
‑
C8环烷基、C3
‑
C8环烷氧基、C1
‑
C18烷氧基、芳基取代的烷基；
[0014]所述的环烷基可以是被一个或多个氮、氧、硫、亚芳基、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
O
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
N(R3)
‑
、
‑
N(R3)
‑
C(＝O)
‑
N(R4)
‑
间隔的环烷基，也可以是被一个或多个C1
‑
C18烷基、卤素、C3
‑
C8环烷基、C3
‑
C8环烷氧基、C1
‑
C18烷氧基、芳基取代的环烷基；
[0015]所述的芳基包括全碳芳基和杂芳基，所述的芳基可以被一个或多个C1
‑
C18烷基、卤素、C3
‑
C8环烷基、C3
‑
C8环烷氧基、C1
‑
C18烷氧基、芳基取代；
[0016]所述的杂原子选自于氮、氧、硫。
[0017]优选地，R1选自于C1
‑
C22亚烷基、C1
‑
C18亚杂环基、C2
‑
C40亚杂环基烷基；更优选地，R1选自于C1
‑
C20亚烷基、其中，b为1
‑
20的整数(如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20)，例如，R1选自于
‑
CH2‑
CH2‑
、
‑
(CH2)
12
‑
、
‑
(CH2)
14
‑
、
‑
CH(CH2)
14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚合型空间位阻胺，其具有如通式(Ⅰ)所示的结构：A、B为相同或不同的位阻胺结构；n为聚合型空间位阻胺的聚合度，其为3
‑
1000的整数，优选为3
‑
20的整数；k和t分别表示每个重复单元上接枝的A、B的平均数量，k和t独立地选自0
‑
10，且(k+t)*n≥1；R1选自于单键、C1
‑
C22亚烷基、C3
‑
C8亚环烷基、C4
‑
C30亚环烷基烷基、C6
‑
C18亚芳基；C7
‑
C40亚芳基烷基；C1
‑
C18亚杂环基；C2
‑
C40亚杂环基烷基；其中上述基团中的k个氢原子被A
‑
O
‑
取代；R2选自于C1
‑
C22亚烷基、C3
‑
C8亚环烷基、C4
‑
C30亚环烷基烷基、C6
‑
C18亚芳基、C7
‑
C40亚芳基烷基、C1
‑
C18亚杂环基、C2
‑
C40亚杂环基烷基；其中上述基团中的t个氢原子被B
‑
O
‑
取代；当R2为C6
‑
C18亚芳基时，t为0；其中，所述的烷基可以是被一个或多个氮、氧、硫、亚芳基、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
O
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
N(R3)
‑
、
‑
N(R3)
‑
C(＝O)
‑
N(R4)
‑
间隔的烷基；也可以是被一个或多个C1
‑
C18烷基、卤素、C3
‑
C8环烷基、C3
‑
C8环烷氧基、C1
‑
C18烷氧基、芳基取代的烷基；所述的环烷基可以是被一个或多个氮、氧、硫、亚芳基、
‑
C(＝O)
‑
、
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
O
‑
C(＝O)
‑
O
‑
、
‑
C(＝O)
‑
N(R3)
‑
、
‑
N(R3)
‑
C(＝O)
‑
N(R4)
‑
间隔的环烷基，也可以是被一个或多个C1
‑
C18烷基、卤素、C3
‑
C8环烷基、C3
‑
C8环烷氧基、C1
‑
C18烷氧基、芳基取代的环烷基；所述的芳基包括全碳芳基和杂芳基，所述的芳基可以被一个或多个C1
‑
C18烷基、卤素、C3
‑
C8环烷基、C3
‑
C8环烷氧基、C1
‑
C18烷氧基、芳基取代；所述的杂原子选自于氮、氧、硫；X1、X2独立地选自：单键、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
N(R3)
‑
，其中，R3选自：H、C1
‑
C22烷基、3
‑
8元环烷基、3
‑
8元杂环烷基、C6
‑
C18芳基、C4
‑
C20杂芳基；Y1和Y2独立地选自：单键、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
N(R4)
‑
，其中，R4选自：C1
‑
C22烷基、3
‑
8元环烷基、3
‑
8元杂环烷基、C6
‑
C18芳基、C4
‑
C20杂芳基；R
T1
、R
T2
为相同或不同的封端基团；所述的R
T1
选自：选自：
‑
OH、C1～C12烷基、C1
‑
C12烷氧基，其中，X选自：苯基、萘基、C1～C30烷基，R
A
选自：C1～C12烷基；
所述的R
T2
选自：
‑
H、C1
‑
C12烷基、
‑
OH、C1
‑
C12烷氧基；所述位阻胺结构具有通式(Ⅱ)所示结构：其中，G1、G2独立地选自：C1
‑
C22烷基、3
‑
8元环烷基、3
‑
8元杂环烷基，或G1和G2与其共同连接的碳原子一起形成3
‑
8元环烷基以及3
‑
8元杂环烷基；E1、E2、E3独立地选自：
‑
O
‑
、a为0、1或2，且E1与E2不能同时为
‑
O
‑
或且，E2与E3不能同时为
‑
O
‑
或W选自：氧、N
‑
R7、NOH、NOR7、CHR7；其中，R7选自：C1
‑
C22烷基、3
‑
8元环烷基、3
‑
8元杂环烷基、C6
‑
C18芳基、C4
‑
C20杂芳基；其中，R5和R6独立地选自：氢、
‑
OR8、
‑
N(R8)C(＝O)R9、
‑
O
‑
C(＝O)
‑
R8、
‑
O
‑
C(＝O)O
‑
R8、
‑
R8、
‑
NR8R9或R8和R9与其共同连接的N原子一起形成5
‑
7元杂环烷基、
‑
N(R8)C(＝O)NR9、或者R5和R6与其共同连接的C原子一起形成3
‑
8元的碳环或者5
‑
8元杂环烷基或者16
‑
20元多螺环基；其中，R8、R9独立地选自：氢、烷基、环烷基、芳基、杂环烷基、杂芳基、杂烷基、杂环基氧基、杂环基氧基酰胺基烷基氨基、被一个或多个杂原子间隔的烷基、被一个或多个
‑
C(＝O)O
‑
间隔的烷基、被一个或多个胺基间隔的烷基、被一个或多个
‑
OC(＝O)O
‑
间隔的烷基、被一个或多个烯基间隔的烷基、被一个或多个炔基间隔的烷基、被一个或多个
‑
C(＝S)O
‑
间隔的烷基、被一个或多个酰胺基团间隔的烷基、被一个或多个脲基间隔的烷基、被一个或多个亚芳基间隔的烷基、被一个或多个亚杂烷基间隔的烷基、被一个或多个亚杂芳基间隔的烷基、被以上间隔基团组合间隔的烷基、被一个或多个取代基取代的烷基、被一个或多个取代基取代的芳基、被一个或多个取代基取代的杂芳基、被一个或多个取代基取代的杂烷基、被一个或多个取代基取代的环烷基；所述取代基选自由如下基团组成的组：羟基、卤素、芳基、环烷基、羟烷基、烷氧基、硫代烷氧基、硝基、氰基、氨基、杂芳基、杂环烷基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、杂芳氧基羰基、烷氧基碳基、杂烷氧基羰基，烷氧基硫代羰基、酰氧基、烷酰氧基、芳酰氧基，杂芳酰氧基、环烷酰氧基、杂烷酰氧基、烷酰基、氨基酰基、烷基氨基酰基、烷基磺酰基、芳酰基、氨基烷基氨酰氧基、氨基烷基氨酰胺基、被一个或多个杂原子间隔的烷基、被一个或多个
‑
C(＝O)O
‑
间隔的烷基、被一个或多个
‑
OC(＝O)O
‑
间隔的烷基、被一个或多个
‑
C(＝O...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东升，陈炜，刘罡，李玉庆，李靖，高勇年，
申请(专利权)人：北京天罡助剂有限责任公司天罡新材料廊坊股份有限公司，
类型：发明
国别省市：