[发明专利]一种氨纶防黄剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机抗氧剂及其制备方法和应用，具体地说，涉及一种氨纶防黄剂及其制备方法，另外，还涉及该氨纶防黄剂用以防止氨纶纤维变黄的方法。 

背景技术

氨纶又称为聚氨酯弹性纤维，是一种长链型合成聚合物，通常是聚醚型多元醇与二异氰酸酯的聚合体，其在加工、储存或使用过程中由于各种原因会发生氧化，尤其在受热和光照时自动氧化更会加速进行，引起分子链的降解和交联使氨纶变黄，影响其使用价值。因此为了防止氯纶材料的劣化，通常须在材料中添加抗氧剂和其他多种助剂。其中受阻酚类抗氧剂具有抗氧效果好，热稳定性高、与聚合物相容性好等特点，作为多种助剂的主体一直被众人关注。 

受阻酚类抗氧剂带有受阻酚结构，它有一个烷基长链，就象有一个独特的分子“臂”相连，这个分子“臂”可以改进溶解性或提高活性。这个受阻单元具有极好的不变色和不污染性。当加入受阻酚类抗氧剂时，它比聚合物更易提供质子，即提供了一个更加有利的反应形成了酚氧自由基，这使得聚合物相对稳定，不会进一步发生氧化。此外，受阻酚类抗氧剂在给出氢原子后生成寿命较长的酚氧自由基，由于酚氧自由基与苯环处于共扼体系中，因而比较稳定活性较低；同时它又具有再捕获自由基的能力，从而进一步终止聚合物的氧化反应。 

辽宁师范大学崔洪光的硕士学位论文《受阻酚衍生物双酰肼(双酰胺)类抗氧剂合成新方法的研究》公开了一种以β-(3，5-二叔丁基-4-羟 基苯基)丙酰甲酯和肼(或二胺类化合物)为原料，合成受阻酚衍生物双酰肼(双酰胺)类抗氧剂的新方法。用该方法合成出的产品，具有合成路线短，产率高、成本低、易于分离的优点，解决了目前双酰肼(双酰胺)类受阻酚系列抗氧剂合成路线复杂，产率低的问题；而且避免了使用酰氯，减少了有害气体的产生。但是该类抗氧剂只能和过氧自由基ROO^-和烷氧自由基RO^-反应，几乎不和烷基R^-自由基反应。 

美国专利文献US5028642公开了一种受阻酚型抗氧剂与多糖类的复合抗氧剂，该现有技术中的复合抗氧剂能够提高氨纶的抗黄变效果，但聚氨酯在高温抽丝加工时，多糖类添加剂会因高温部分脱水。从而产生针孔而导致抽丝后纤维的物性不稳定，而单独使用单组成受阻酚型抗氧化剂时并无法满足氨纶抗黄变效果。因此，需要开发和合成一种新型的受阻酚型抗氧化剂来改善氨纶的黄变现象。 

此外，目前工业上使用的氨纶防黄剂UDT是以二甲基肼和二苯基甲烷二异氰酸酯MDI结合形成的物质。但二甲基肼作为一种火箭燃料，这一军工用品越来越难以买到；并且二甲基肼易燃、易爆、剧毒、易污染水质、致癌。所以找到一种合适的物质取代它势在必行。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是单独使用单组成受阻酚型抗氧化剂无法改善氨纶的黄变现象，目前使用的氨纶防黄剂UDT合成原料二甲基肼对人体和环境产生危害的问题。因此，本发明的目的在于提供一种氨纶防黄剂及其制备方法，本发明的目的还在于提供一种氨纶防黄剂在防止氨纶黄变中的应用。 

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下： 

一种4，4’-甲撑二苯双(对-二酰肼乙基-3-烷基-5-烷基苯酚)化合物，具有式(I)所示的结构： 

其中，R₁和R₂彼此独立地为C_1-4的直链烷基、叔丁基或异丙基。 

所述的R₁和R₂彼此独立地为甲基或叔丁基。 

所述4，4’-甲撑二苯双(对-二酰肼乙基-3-烷基-5-烷基苯酚)化合物选自以下结构式中的一种： 

一种4，4’-甲撑二苯双(对-二酰肼乙基-3-烷基-5-烷基苯酚)化合物的制备方法，包括如下步骤： 

(1)在反应釜中，在相转移催化剂存在下，式(II)所示受阻酚化合物与水合肼在温度30℃～150℃条件下反应，生成式(III)所示的受阻酚酰 肼； 

(2)步骤(1)制备的式(III)所示的受阻酚酰肼，在-10℃～30℃的温度下，在有机溶剂中与二苯基甲烷二异氰酸酯反应，生成式(I)所示的4，4’-甲撑二苯双(对-二酰肼乙基-3-烷基-5-烷基苯酚)化合物； 

其中，R₁和R₂彼此独立地为C_1-4的直链烷基、叔丁基或异丙基。