[发明专利]一种硫脲类共聚物热稳定剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种硫脲类共聚物热稳定剂及其制备方法，该热稳定剂是由4‑(3‑苯甲酰基硫脲基)苯基丙烯酸酯单体和丙烯酰胺N杂环衍生物单体通过自由基共聚反应制得，其结构通式为：其中，R为中的一种，聚合度X为300～500，聚合度Y为600～1000。该硫脲类共聚物热稳定剂为高分子共聚物，环境友好，其特有的二取代硫脲结构在加工过程中易取代聚氯乙烯链上的不稳定氯原子，形成稳定结构，减少共轭体系的形成，分子侧链中含有的亚胺基和碱性N杂环基团，可快速吸收产生的氯化氢，抑制氯化氢的自催化作用，提高聚氯乙烯的热稳定性，分子结构中的酯基具有润滑作用。

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯加工添加剂热稳定剂领域，具体涉及一种硫脲类共聚物热稳定剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯具有强度高且可增塑、耐腐蚀、难燃、绝缘性好、透明性高等优点，在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。但是，聚氯乙烯实际聚合过程中，会发生很多副反应，使聚氯乙烯的分子结构中存在较多缺陷结构，因此聚氯乙烯在加工过程中受到温度、压力作用容易发生脱除氯化氢反应，聚氯乙烯降解性能受到很大影响，影响加工生产及实际应用。

在聚氯乙烯加工时加入热稳定剂可以有效地抑制或者减缓聚氯乙烯的降解脱氯化氢。如铅盐等热稳定剂，热稳定性能优异，但其对环境不友好而逐步退出热稳定剂行业，目前环保无毒热稳定剂备受青睐，如公认的无毒环保的钙/锌热稳定剂已得到广泛应用。

近年来，热稳定剂研究领域主要集中在无毒、环保领域，环保无毒的有机类热稳定剂逐渐进入热稳定剂研究者的视野。中国专利CN105949667A公开了一种β-二酮类有机钡/锌聚氯乙烯热稳定剂及其制备方法，虽然该方法制备的β-二酮类有机钡/锌聚氯乙烯热稳定剂综合了钡/锌稳定剂和β-二酮类化合物辅助热稳定剂的优势，但是该热稳定剂使用过程中存在“锌烧”现象，影响该热稳定剂的热稳定性能。中国专利CN105936679A公开了一种马来酸单聚乙烯醇酯钡盐热稳定剂及其制备方法，该方法制备的热稳定剂单独作用于聚氯乙烯时热稳定性能较差，不能单独使用，必须与与锌皂组合使用才能表现出一定的热稳定性能。中国专利CN105885087A公布了一种新型聚氯乙烯热稳定剂二(吡啶-4-基甲基)硫烷己二酸锌，虽然该热稳定剂可以吸附游离的氯化氢，但是也会存在“锌烧”现象，影响该热稳定剂的热稳定效果。

有机类热稳定剂对环境友好，属于环保无毒的热稳定剂，研究比较多的都是一些有机小分子，但其不能作为主热稳定剂单独使用来提高聚氯乙烯的热稳定性，需要与主热稳定剂复配使用才能表现出优良的热稳定性能。本发明以4-(3-苯甲酰基硫脲基)苯基丙烯酸酯单体与丙烯酰胺N杂环衍生物单体自由基共聚，制备了侧链含有二取代硫脲和N杂环结构的硫脲类共聚物热稳定剂，二取代硫脲结构可以取代聚氯乙烯链上的不稳定氯原子，而分子侧链中的亚胺基及碱性N杂环基团可以快速吸收氯化氢，本发明制备的聚合物热稳定剂可以通过取代不稳定氯原子和吸收氯化氢两种方式来提高聚氯乙烯的热稳定性，结构中的酯基增加与聚氯乙烯的相容性。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种硫脲类共聚物热稳定剂及其制备方法，该方法制备的硫脲类共聚物热稳定剂与聚氯乙烯有较好的相容性，可抑制氯化氢的自催化，提高聚氯乙烯的热稳定性，并且该热稳定剂对环境友好无毒。此外，该热稳定剂还可以与其他热稳定剂如水滑石类热稳定剂复配使用，具有协同效应，可以提高热稳定剂复配后的热稳定性能。

技术方案：本发明的一种硫脲类共聚物热稳定剂是由4-(3-苯甲酰基硫脲基)苯基丙烯酸酯单体和丙烯酰胺N杂环衍生物单体通过自由基共聚反应制得，其结构通式为：

其中，R为中的一种，聚合度X为300～500，聚合度Y为600～1000。

本发明的硫脲类共聚物热稳定剂的制备方法为：