[发明专利]一种受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工和高分子材料领域，具体涉及一种受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂的合成方法。

背景技术

高分子材料在加工、储存或使用过程中，易发生氧化反应，尤其是受热、光照或有重金属离子存在时更会加速自动氧化反应的进行，从而引起聚合物分子链的降解和交联，使材料的外观、物性、机械性能等发生改变，影响其使用价值。防止聚合物氧化的方法有很多，加入抗氧剂是有效和最方便的方法。抗氧剂是能够缓解聚合物自动氧化反应速度的物质，种类繁多，其应用几乎涉及所有聚合物制品。目前抗氧剂主要有受阻酚类、芳胺类、亚磷酸酯类、硫代酯类、金属卤盐等。近年来，受阻胺光稳定剂(Hindered amine light stabilizer，简写为HALS)也被作为抗氧剂使用。

不同类型，甚至同一类型、不同产品的抗氧剂之间都有可能存在协同或对抗作用。抗氧剂之间复配得当，不仅可以提高产品性能，增强抗氧化效果，还可降低成本。通过复配，最大限度地发挥各抗氧剂的优势而将其劣势减小到最低程度，是今后抗氧剂发展的大趋势。比较常见的抗氧剂间的复配有受阻酚(主抗氧剂)与亚磷酸酯或硫代酯(辅抗氧剂)的复配、受阻酚之间的复配、亚磷酸酯与受阻胺类光稳定剂的复配。

《化工进展》2008年第27卷第7期第1114页王鉴、纪巍等的《新型分子内复合型抗氧剂的合成及性能》一文中以3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯、亚磷酸二乙酯和十八碳醇为原料合成了一种新型分子内复合型抗氧剂[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基)苯基]丙酰基磷酸双十八酯。

专利号为CN101067030的中国专利公开了一种新型聚烯烃高效耐热氧化复合型抗氧剂，按重量百分比计算包括以下组分：受阻酚类抗氧剂20～75％，亚磷酸酯类抗氧剂20～75％，至少含有双酰胺金属离子螯合结构的金属离子螯合组分5～50％，通过物理混合和气流粉碎制得。

有关受阻酚与受阻胺光稳定剂复配的报道还较少。《化学工业与工程技术》2007年第28卷第2期第34页纪巍、王鉴等的《受阻酚类抗氧剂的复配及发展方向》一文中指出受阻酚类抗氧剂与HALS并用，在热氧老化中大多产生协同作用，而在光氧老化中多产生反协同作用。受阻酚抗氧剂能捕获自由基，但同时生成易产生自由基的过氧化物ROOR和ROOH，HALS可以使ROOR和ROOH失活，从而防止它们分解产生自由基，且HALS的过渡产物烷基羟胺可以和酚氧自由基反应使得受阻酚再生。

随着对抗氧剂复配机理的深入研究，已经出现了分子内复合的抗氧剂，通过分子内复合，把主抗氧剂和辅抗氧剂的官能团结合到同一分子上，或把具有抗热氧功能和抗光氧功能的官能团结合到一个分子上，利用协同作用提高抗氧化效果，同时提高其它性能，如耐热性、耐光性、耐抽提性，达到“一剂多能”的目的。受阻酚类抗氧剂具有抗氧效果好、热稳定性高、低毒等优点，将其与具有无毒、低碱性等特点的受阻胺类光稳定剂分子内复合制备的抗氧剂具有良好的应用前景。

发明内容

本发明提供了一种受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂的合成方法，反应原料易得，方法简便，收率高，产物性能优良。

一种受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂的合成方法，包括以下步骤：

(1)将化合物I溶解在溶剂A中，加入二氯亚砜，进行取代反应，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂A和未反应的二氯亚砜，得到化合物II；

(2)使用溶剂B分别溶解化合物II、化合物III，混合，进行酰胺化反应，然后加入缚酸剂，继续反应，待反应结束后过滤，洗涤，真空干燥，得到受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂。

所述的受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂的结构式为：

其中，R₁和R₂相互独立地选自C1-C8的烷基；n为0～8的整数。

所述的化合物I的结构式为：

所述的化合物II的结构式为：

所述的化合物III的结构式为：

所述的溶剂A为三氯甲烷、二氯甲烷或N，N’-二甲基甲酰胺。

所述的溶剂B为丙酮或甲苯。

所述的化合物I与二氯亚砜的摩尔比为1∶1.5～1∶3，优选为1∶1.5～1∶2.5，有利于提高酰氯化反应程度和产品纯度。

所述的化合物II与化合物III的摩尔比为2∶1，以降低原料的消耗，节约成本。