[发明专利]一种低碱性聚合型受阻胺光稳定剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及一种低碱性聚合型受阻胺光稳定剂及其制备方法。

背景技术：

高分子材料如塑料、纤维和橡胶等，长期暴露在日光下，由于吸收了紫外线能量而引起了自动氧化反应，导致了聚合物的降解；使得材料变色、发脆、性能下降，以致于无法继续使用，这一过程称之为光老化过程。光稳定剂是最常用的高分子材料添加剂之一，它可以防止或延缓老化保持其原来的优异性能以延长其使用寿命。

目前，光稳定剂品种繁多，按其作用机理可分为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂和自由基捕获剂。其中，受阻胺类光稳定剂(HALS)是20世纪70年代中期由日本三共公司研制开发的一类新型高效的光稳定剂，其光稳定效果是传统吸收型光稳定剂的2～4倍，是目前研究最广泛的光稳定剂之一。

目前，常见的受阻胺光稳定剂产品主要有Tinuvin744、Tinuvin770、Tinuvin144和Chimassorb944。其中，Tinuvin744、Tinuvin770和Tinuvin144是低分子量的产品，上述产品虽然和聚丙烯、聚乙烯、ABS树脂等高分子材料具有良好的相容性，且光稳定效果数倍于其他类型光稳定剂，但是低分子量的缺陷造成其在一些纤维薄膜等比表面积较大制品中易挥发、易迁移，从而限制了它们的应用范围。聚合型高分子量受阻胺光稳定剂Chimassorb944可以很好地解决这些问题。尽管如此，Chimassorb944仍然存在碱性较高这一弊端，其在使用和加工过程中与酸性物质接触，容易成盐而降低它的光稳定性能，从而限制了其与酸性树脂、含卤阻燃剂和酚类抗氧剂的协同稳定作用。

为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种低碱性聚合型受阻胺光稳定剂及其制备方法。

发明内容：

本发明一个目的是提供一种低碱性聚合型受阻胺光稳定剂，解决了现有技术中受阻胺光稳定剂碱性高的缺陷，使受阻胺光稳定剂的适用范围更广，并具有良好的光稳定效果。

本发明还一个目的是提供一种低碱性聚合型受阻胺光稳定剂的制备方法，操作简单，收率高，分子量分布窄。

因而，本发明一方面提供一种低碱性聚合型受阻胺光稳定剂，其结构如式I所示：

式I；

式I中n为2-10；

式I中R₁选自C1-C6的烷基、C3-C6的环烷基，优选的，R₁选自甲基、乙基、丙基、丁基，更优选的，R₁选自丁基。

在本发明的具体实施方式中，所述的低碱性聚合型受阻胺光稳定剂，其结构如式X所示：

式X。

本发明另一方面提供了一种低碱性聚合型受阻胺光稳定剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)二烷基胺与三聚氯氰反应得到式II中间体；

式II；

(2)N，N’-双[N-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)]-1，6-己二胺在氢过氧化物和催化剂的作用下与环己烷发生N-烷氧化反应得到式Ⅲ中间体；

式III；

(3)2，2，6，6-四甲基-N-烷基-4-哌啶胺和三聚氯氰在-50-20℃下反应得到式IV中间体；式IV中间体与式Ⅲ中间体聚合反应得到式V中间体；

式IV

式V

(4)式V中间体与式II中间体反应即得式I所示的低碱性聚合型受阻胺光稳定剂；

其中，n为2-10；

R₁选自C1-C6的烷基、C3-C6的环烷基，优选的，R₁选自甲基、乙基、丙基、丁基，更优选的，R₁选自丁基。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的二烷基胺选自二丁胺；所述的2，2，6，6-四甲基-N-烷基-4-哌啶胺选自2，2，6，6-四甲基-N-丁基-4-哌啶胺。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的式II中间体为：

式II。

在本发明的一个具体实施方式中，所述的式IV中间体为

在本发明的一个具体实施方式中，所述的式V中间体为