[发明专利]一种在超临界CO2中接枝抗氧剂分子的多元醇

说明书

本发明涉及多元醇合成领域，特别涉及到在超临界CO₂中接枝抗氧剂分子的多元醇及其制备方法。该方法是先将抗氧剂与多元醇混合均匀，再置于超临界CO₂反应釜中，调节超临界CO₂的压力和温度，将受阻酚类抗氧剂化学接枝到多元醇上，其中受阻酚类抗氧剂分子占接枝抗氧剂分子的多元醇总质量的10wt%~50wt%。

技术领域

本发明属于多元醇合成领域，具体涉及一种在超临界CO₂中接枝抗氧剂的多元醇及其制 备方法。

背景技术

高分子材料被广泛应用于国民经济众多领域。然而，高分子材料在成型、储存及服役过 程中可能会与氧气接触，导致高分子链的氧化降解，使高分子材料的性能逐渐恶化，使其失 去使用价值。

为了降低高分子材料的使用成本，一般通过物理混合的方式添加抗氧助剂，以提高高分 子材料的综合性能，延长其使用寿命。目前受阻酚是最有效的抗氧剂之一，在高分子材料中 添加少量受阻酚就可以显著提高高分子材料的耐氧化性能。但是，受阻酚的分子量小，挥发 性强。通过物理混合的方式添加的受阻酚，在高分子材料的服役过程中，容易从材料内扩散 迁移至表面，逐渐挥发，这严重影响了受阻酚的使用效率。专利“表面接枝有机功能分子的 纳米二氧化硅及其制备方法200510125662.2”提出了将受阻酚类抗氧剂接枝到纳米粒子表 面，并将所制备的表面接枝受阻酚类抗氧剂的纳米粒子添加到高分子材料中，可以抑制受阻 酚类抗氧剂的迁移，显著提高高分子材料的耐久性。然而，上述方法工艺复杂，且受阻酚类 抗氧剂在纳米粒子表面的接枝量低。将受阻酚类抗氧剂接枝到高分子链上，也可以抑制受阻 酚类抗氧剂的迁移，提高高分子材料的耐久性，但将受阻酚类抗氧剂接枝到分子链上需要先 将羧基酰氯化，再遇带有羟基的分子反应，过程繁琐，并且需要用到大量有机溶剂，污染环 境。目前尚未有关于在绿色溶剂中将受阻酚类抗氧剂接枝到多元醇，再用所得接枝抗氧剂分 子的多元醇来制备耐老化高分子材料的报道。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供了一种耐氧化性能好，使用寿命长的，可用于合成高分子材料的多元 醇。

本发明第一方面实施例提供了一种接枝抗氧剂分子的多元醇，所述接枝抗氧剂分子的多 元醇结构式为：

式I中A部分来自于抗氧剂，B部分来自于多元醇。所示基团R₁、R₂分别为含有m个碳原 子的烷基(-C_mH_2m+1)或氢原子中的一种，且m为1～4的整数。基团R₃为含有k个碳原子的亚烷基(-C_kH_2k-)或含有k个碳原子的亚烯基(-C_kH_2k-2-)的一种，且k为0～3的整数。基团R₄(OH)_n为含有n个羟基的多元醇，且n为大于1的整数。

该接枝抗氧剂分子的多元醇，具有受阻酚基团，与受阻酚类抗氧剂的抗氧化性能相当。 此外，该接枝抗氧剂分子的多元醇具有多个可供反应的羟基基团，可以作为合成高分子材料 的原材料使用。当该接枝抗抗氧剂分子的多元醇作为原材料合成高分子材料后，其结构中的 受阻酚基团可长期稳定存在于高分子材料内，因此使用该接枝抗抗氧剂分子的多元醇合成的 高分子材料的耐氧化性能更优异。

本发明第二方面的实施例提供了一种上述接枝抗抗氧剂分子的多元醇的制备方法，将含 有羧基的受阻酚抗氧剂与多元醇在超临界CO₂中反应生成接枝抗氧剂分子的多元醇的反应式 为：