[发明专利]稀土含硫有机配合物及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土含硫有机配合物。

本发明还涉及稀土含硫有机配合物的一种制备方法。

本发明还涉及稀土含硫有机配合物作为有机高分子材料光稳定剂的应用。

背景技术

大多数有机高分子材料，包括塑料、化纤、橡胶、涂料、油漆、粘合剂等，暴露在日光下会发生光降解反应而老化，表现为变色、失去光泽、出现银纹、侵蚀、龟裂以及拉伸强度、冲击强度、伸长性和电性能下降等外观和物理机械性能劣化。因此，户外使用的有机高分子材料必须进行光稳定化处理，某些对紫外线特别敏感的聚合物，如聚丙烯，甚至户内应用制品也需处理。有机高分子材料的光老化可通过添加光稳定剂得到抑制。目前已开发的有机高分子材料光稳定剂主要有光屏蔽剂、紫外线吸收剂、激发态猝灭剂和自由基捕获剂四类。光屏蔽剂的主要化合物类型是碳黑、钛白粉、氧化锌等无机颜料和填料；紫外线吸收剂主要是邻羟基二苯甲酮、邻羟基苯并三唑等邻羟基芳香化合物和一些苯环取代对羟基苯甲酸酯；激发态猝灭剂主要是镍的含硫有机配体配合物；自由基捕获剂则主要是受阻哌啶等受阻胺化合物。这些类型的光稳定剂已在不同的领域得到实际应用。可惜的是它们都各有其美中不足之处：光屏蔽剂防护效果好、价格低，但具有遮光性，仅适用于不透明材料；紫外线吸收剂具有广泛的适用性，但光稳定效能一般，与此同时，因属纯有机化合物，还存在易挥发、喷霜、迁移、抽出等缺点，这不但影响了其效能发挥的持久性，同时也导致污染环境；激发态淬灭剂光稳定性能高、挥发性低、喷霜和迁移小并耐抽出，但色深、毒性和环污大、高温加工时会分解变色，与含硫添加剂存在对抗作用；自由基捕获剂色浅、光稳定效能高，但由于具有碱性，与酸性基质、添加剂和环境物质存在对抗作用，并且与紫外线吸收剂一样，因属纯有机化合物，也存在易挥发、喷霜、迁移、抽出等缺点。因此，虽然20世纪70年代中以前上述类型的光稳定剂就已经工业化并获得实际应用，但为适应聚合物材料户外应用领域不断扩大而使用环境又日趋恶化(环境污染对臭氧层的破坏已导致到达地面的紫外辐射不断增强)而提出的越来越高的技术、环保和经济性能要求，直到目前，有关光稳定剂的开发研究仍在非常活跃地进行。相关文献有：聚合物光老化、光稳定机理与光稳定剂(上).高分子通报，2006，(4)：76～83；聚合物光老化、光稳定机理与光稳定剂(下).高分子通报，2006，(6)：89～97。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土含硫有机配合物。

本发明的另一目的在于提供上述稀土含硫有机配合物的一种制备方法。

本发明的又一目的在于提供上述稀土含硫有机配合物的一种用途，即作为有机高分子材料光稳定剂的应用。

本发明提供的一种稀土含硫有机配合物，其化学通式如(I)式所示，

式中：

(1)RE代表钇(Y)和镧系元素(La～Lu，Ce和Pm除外)中的一种或几种的任意比例组合；

(2)R为氢或碳原子数为1～18的烷基。

更具体地说，所述稀土含硫有机配合物中，R为1，1，3，3-四甲基丁基，即特辛基或叔辛基。

本发明提供的制备上述稀土含硫有机配合物的方法为：

由(II)式所示含硫有机配位剂、可溶性稀土盐和中和剂在低级醇或低级醇-水介质中搅拌反应，反应生成的沉淀经过滤、洗涤和干燥得产物。

(II)式所示含硫有机配位剂、可溶性稀土盐和中和剂的物质的量比为3∶1.8～2.2∶5.4～6.6。

其中，中和剂优选氢氧化钠、氢氧化钾或氨，低级醇优选乙醇。

所述有机高分子材料是塑料、化纤、橡胶、涂料、油漆或粘合剂。

本发明提供的稀土含硫有机配合物作为有机高分子材料的光稳定剂的应用，具有以下有益效果：

(1)高效品种镧(La)和镨(Pr)配合物的光稳定效能达到了比镍配合物型光稳定剂UV-1084更优异的水平；

(2)毒性低；

(3)颜色浅；

(4)不与含硫添加剂发生对抗作用。

具体实施方式

以下通过具体但非限制性的实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

稀土含硫有机配合物的合成：