一种树脂助剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及杂环化合物技术领域，具体公开了一种树脂助剂及其制备方法。本发明专利技术中通过将合成的受阻胺光稳定剂与层状双金属氢化物进行插层组装得到所述树脂助剂，与现有技术相比，本发明专利技术制备的树脂助剂具备更好的稳定性和抗老化性能，将其应用到聚丙烯的制备中能够更好地延长材料的使用寿命。好地延长材料的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种树脂助剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及杂环化合物
，尤其涉及一种树脂助剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯作为通用塑料，被广泛应用于各个领域。聚丙烯在户外使用时，受热、氧、光的作用容易发生老化降解，从而使其分子量变小、分子量分布变宽、力学性能下降、表面颜色泛黄、出现裂纹等现象，甚至失去优良的综合物理性能和使用价值，因而需要提高聚丙烯的耐光老化性能。
[0003]聚丙烯分子结构与结晶性能是影响聚丙烯老化的内因，聚丙烯晶体结构、结晶尺寸、分子量及分子量分布都会影响聚丙烯的老化性能。较好的结晶效果可以提高聚丙烯的抗老化能力，聚丙烯分子在受光、热老化后，分子链会生成羧基、过氧化基团等氧化结构，导致树脂的抗老化性能降低。而环境中的光、热、氧是诱发聚丙烯老化的外因，自然光中290～400nm的紫外光是影响聚丙烯老化的主要原因，聚丙烯对紫外光敏感的波长为310nm，其化学键能刚好与紫外光中的该波长能量相对应，所以聚丙烯会吸收相应的紫外光，导致化学键断裂，从而进一步导致材料的老化与降解。氧会加速聚丙烯的老化，聚丙烯的老化过程实际上就是氧化过程，较高的氧气浓度会加速聚丙烯的老化，这通过氧化诱导期可以体现出来。温度同样会导致聚丙烯的老化，温度越高聚丙烯分子链运动越快，分子链越容易断裂。因此，在室外受光、热、氧等因素的影响下，聚丙烯树脂的老化过程会进一步加剧。添加光稳定剂是提高聚丙烯抗光老化性的主要手段。常见的光稳定剂按照其作用机理大概可以分为光屏蔽剂、紫外光吸收剂、淬灭剂以及自由基捕获剂(主要为受阻胺光稳定剂)，其中受阻胺光稳定剂的应用最为广泛。
[0004]中国专利202011471466.1公开了一种低光泽、低气味聚丙烯复合材料及其制备方法，组分包括：聚丙烯树脂、滑石粉、乙烯/辛稀共聚物、抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、载银碳纳米管/LDH复合物，该专利技术得到同时具有良好抗菌性、低气味、低光泽的聚丙烯复合材料。
[0005]中国专利201510672147.X公开了一种低碱性聚合型受阻胺光稳定剂及其制备方法，具有式I的结构，该光稳定剂光稳定效果优异，分子量大，耐抽提，相容性好且应用范围广；另外，该专利技术还公开了所述光稳定剂的制备方法，具有操作简单、产品收率高、分子量分布窄等优点。
[0006]聚丙烯虽然应用广泛但是容易受到光、氧和热等多种外部环境因素的影响而发生老化降解，所以在制备过程中需要添加助剂以改善性能，但是现有的助剂如受阻胺光稳定剂等均为有机功能助剂，虽然性能优良，但分子量小，存在容易挥发、易迁移、易降解等缺陷，这会影响聚丙烯材料的性能，因此制备自身具有优良性能且稳定性好的助剂具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0007]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是一种稳定性好、抗老
化性能佳的树脂助剂及其制备方法。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种树脂助剂及其制备方法。
[0009]聚丙烯因具有良好的稳定性、机械性等特点而被广泛应用与各个领域，但是其易受到光、氧和热等因素影响而发生老化、降解，引发性能下降、寿命缩短。受阻胺光稳定剂作为一种自由基捕获剂能够很好地防止聚丙烯的老化，但是受阻胺光稳定剂同样存在易挥发、易迁移、易降解的缺陷。因此，在本专利技术中，专利技术人通过将所制备的受阻胺光稳定剂插层组装到层状双金属氢氧化物中，利用二者结合后的相互作用提升了光稳定剂的稳定性和耐迁移性，将该复合后的助剂应用到聚丙烯中降低了聚丙烯的光老化程度，老化过程中羰基吸收峰的增加速率降低，减缓了其老化速率，光稳定性得到提高。
[0010]本专利技术中所制备的光稳定剂作为一种脂环胺极易与氧气反应生成氮氧自由基，这些自由基会分解高聚物老化过程中产生的活性基团，并且自由基再生后还会抑制连锁反应的进行，达到抗老化的目的。同时，光稳定剂中的胺可以与聚丙烯老化产生的氢过氧化物结合生成醇类等降低氢过氧化物的积累，自由基还能通过淬灭单线态氧从而阻止聚丙烯的降解。该光稳定剂中所具有的苯并咪唑类结构则能够吸收紫外线，与脂环胺协同达到更佳的抗老化效果。
[0011]一种树脂助剂的制备方法，包括如下步骤：
[0012]S1将2,2,6,6
‑
四甲基哌啶胺2～5重量份加入到4～10重量份的甲酸乙酯中，加热至60～70℃下搅拌4～5h，反应结束后降至室温，过滤，滤饼经乙酸乙酯洗涤后干燥至恒重后用于下一步；
[0013]S2将0.5～2重量份的四氢铝锂加入到20～50重量份的四氢呋喃中，氩气氛围下冷却至0～5℃后加入S1中得到的产物，加入完毕后在氩气氛围下加热至50～65℃反应16～28h，反应结束后冷却至0～5℃，加水进行淬灭，再加入20wt％氢氧化钠水溶液、甲醇，搅拌后过滤，滤饼减压浓缩后用乙酸乙酯进行稀释，加入水、盐水洗涤后合并有机相，干燥至恒重后用于下一步；
[0014]S3将6
‑
(6
‑
氟
‑3‑
吡啶基)
‑
1H
‑
苯并咪唑0.04～0.1重量份加入到2～10重量份的正丁醇中，再在氩气氛围下加入S2中得到的产物，搅拌混合均匀后加热至100～130℃，反应30～60h，反应结束后冷却至室温，将混合液浓缩除去溶剂，得到的残余物经二氯甲烷稀释后水洗、干燥、浓缩得到受阻胺光稳定剂；
[0015]S4将六水合硝酸镁0.2～0.6重量份和九水合硝酸铝0.1～0.4重量份溶于2～5重量份水中，得到溶液A；将氢氧化钠0.1～0.5重量份、十二烷基磺酸钠0.2～0.4重量份溶于2～5重量份水中得到溶液B；将溶液A和溶液B同时滴加并搅拌均匀后在室温下进行晶化8～16h，离心后洗涤再加水超声分散，得到溶液C；将步骤S3中的受阻胺光稳定剂1.5～3.5重量份和氢氧化钠0.5～1.5重量份加入到5～20重量份的水中，得到溶液D；将溶液D加入到溶液C中，室温下搅拌16～36h后离心，水洗后烘干得到树脂助剂。
[0016]本专利技术还提供了一种树脂助剂，采用上述方法制备而成。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]1、本专利技术通过将所制备的受阻胺光稳定剂插层组装到层状双金属氢氧化物中，利用二者结合后的相互作用提升了光稳定剂的稳定性和耐迁移性，该光稳定剂中所具有的苯并咪唑类结构则能够吸收紫外线，与脂环胺协同达到更佳的抗老化效果。
[0019]2、与现有技术相比，本专利技术制备的树脂助剂具备更好的稳定性和抗老化性能，将其应用到聚丙烯的制备中能够更好地延长材料的使用寿命。
具体实施方式
[0020]6‑
(6
‑
氟
‑3‑
吡啶基)
‑
1H
‑
苯并咪唑，6
‑
(6
‑
fluoropyridin
‑3‑
yl)
‑
1H
‑
benzo[d]imidazole，CAS号：124本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种树脂助剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1将2,2,6,6
‑
四甲基哌啶胺加入到甲酸乙酯中后加热搅拌4～5h，反应结束后降至室温，过滤，滤饼经乙酸乙酯洗涤后干燥后用于下一步；S2将四氢铝锂加入到四氢呋喃中，氩气氛围下冷却后加入S1中得到的产物，加入完毕后在氩气氛围下加热搅拌16～28h，反应结束后冷却，加水进行淬灭，再加入20wt％氢氧化钠水溶液、甲醇，搅拌后过滤，滤饼减压浓缩后用乙酸乙酯进行稀释，加入水、盐水洗涤后合并有机相，干燥后用于下一步；S3将6
‑
(6
‑
氟
‑3‑
吡啶基)
‑
1H
‑
苯并咪唑加入到正丁醇中，再在氩气氛围下加入S2中得到的产物，搅拌混合均匀后加热至100～130℃进行反应，反应结束后冷却至室温，将混合液浓缩除去溶剂，得到的残余物经二氯甲烷稀释后水洗、干燥、浓缩得到受阻胺光稳定剂；S4将六水合硝酸镁和九水合硝酸铝溶于水中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，朱军利，
申请(专利权)人：合肥梓纯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：