[发明专利]一种新型的有机紫外线吸收剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体说是一种紫外线吸收剂及其制备方法。

背景技术

塑料、涂料等高分子材料长期暴露在阳光下，由于吸收紫外光能量引发自动氧化反应，导致聚合物降解，使产品性能及外观遭到严重的破坏。为防止高分子材料光老化延长其使用寿命，在聚合物中添加紫外线吸收剂十分必要。

紫外线吸收剂是一种性能卓越的高效防老化助剂，能吸收阳光及荧光光源中的紫外线部分，而本身又不发生变化。紫外线吸收剂可分为以下几种类型：水性型、溶剂型、有机型、无机型紫外线吸收剂。有机紫外吸收剂可吸收紫外线、储存稳定性好、热稳定性好，即使在加工中也不会因加热而变化；化学稳定性好，不会因紫外线照射而导致光氧化降解，因而可以大大延长产品寿命；相溶性好，可均匀分布在聚合物中，不渗出；迁移性小、自身挥发性低、易于加工。目前，公知的抗紫外光吸收剂是由硅烷、烯丙基等材料合成的，此方法的合成包括以下步骤：第一步合成聚合物，第二步引入烯丙基；最后一步再引入硅烷，得到抗紫外线吸收剂。但是产品由于其中的硅烷易水解，水解后会产生雾度，最后会导致产品不清透。因此，这个环保行业急需一种可吸收紫外线、储存稳定性好、相溶性好、易于加工、产品使用寿命长的有机紫外线吸收剂。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种溶解度高、储存稳定性佳、耐候性佳、相容性佳、对涂层的保护效果明显等性能优异的有机紫外线吸收剂。

本发明是这样实现的：

一种有机紫外线吸收剂，所述有机紫外线吸收剂由下述通式表示：

R为烷基1～6个碳原子的直链或支链烷基、酰氧基、带负电基团或者卤素原子；R′、R″、R″′为相同或不相同的氢或者1～10个碳原子的直链或支链烷基、酰氧基或者带负电基团或7～20个碳原子的直链或支链的碳原子的芳基、芳烷基或芳烷酰氧基。

优选的，所述R为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛异丙基、异丁基、叔丁基中的一种。

优选的，所述R′、R″、R″′为相同或不相同的氢基、甲基、乙基、甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、甲基丙烯酰氧基、苯基、苯甲基、苯乙基、苯甲酰氧基、苯乙酰氧基、苯丙酰氧基中的一种。

优选的，所述有机紫外线吸收剂为两种或者三种所述有机紫外线吸收剂的混合物。

本发明的另一目的是提供一种制备所述有机紫外吸收剂的方法，所述方法包括下述步骤：

1)在路易斯酸催化剂下，酚类化合物A与相同或不相同的芳烷酰氯化合物B、C进行酰化反应；

2)反应结束后在150～180℃下进行常压蒸馏，去除低沸物；

3)在180～220℃下进行傅氏重排反应，反应结束后，将产物静置分层，去水层；

4)然后加入饱和盐溶液、萃取剂，进行萃取，控制反应温度为50～90℃，反应时问为0.5～3h，然后将产物静置分层，去水层；

5)加入低沸点有机溶剂进行重结晶提纯；

6)再次加入低沸点有机溶剂进行重结晶提纯；

7)初步得到有机紫外线吸收剂固体，然后进行干燥，得到固体有机抗紫外线吸收剂。

优选的，所述酚类化合物A的分子结构式为：

其中，R为烷基1～6个碳原子的直链或支链烷基、酰氧基、带负电基团或者卤素原子，R¹、R²、R³为相同或不相同的氢或者1～10个碳原子的直链或支链烷基、带负电基团或者卤素原子。

优选的，所述酚类化合物A为联苯二酚、对苯二酚、二甲基间苯二酚、间苯三酚、2～叔丁基对甲苯酚、二戊基苯酚、邻硝基酚中的一种。

优选的，所述芳烷酰氯化合物B、C的分子结构式为：

其中，R为1～6个碳原子的直链或支链酰氧氯基，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵为相同或不相同的氢或者1～10个碳原子的直链或支链烷基、带负电基团或者卤素原子。

优选的，所述芳烷酰氯化合物B为间乙基苯甲酰氯、苯甲酰氯、对甲基苯甲酰氯、对乙基苯甲酰氯中的一种，所述芳烷酰氯化合物C为间乙基苯甲酰氯、苯甲酰氯、对甲基苯甲酰氯、对乙基苯甲酰氯中的一种。

优选的，所述路易斯酸为氯化锌或氯化铁。

优选的，所述第4)步骤中的萃取剂为丙二醇甲醚、乙酸丁酯或者醋酸乙酯。