[发明专利]一种光稳抗氧稳定剂

说明书

一种光稳抗氧稳定剂本发明涉及一种将光稳定与抗氧功能集于一体的稳定剂：羟乙基哌啶醇双[β‑（3‑甲基‑5‑叔丁基‑4‑羟基苯基）]丙酸酯，可与其它稳定剂协同使用，添加于聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚甲醛等高分子材料中，提升材料抗光老化及抗热氧化降解性能；添加于聚烯烃时，优选其它稳定剂为抗氧剂三[2.4‑二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

技术领域

本发明涉及一种将光稳定与抗氧功能集于一体的稳定剂：

羟乙基哌啶醇双[β-（3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基）]丙酸酯，分子结构如式（I）所示：

（I），

英文名：1-[2-[3-(5-butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)propionyloxy]ethyl]-4-[3-(5-butyl-4-hydroxy-3-methylphenyl)propionyloxy]-2,2,6-6-tetramethylpiperidine。

背景技术

光稳定剂、抗氧剂是添加于高分子材料，有效抑制或降低高分子材料热氧化、光氧化反应速度，显著提高材料耐热、耐光性能，延缓材料降解、老化过程，延长高分子材料使用寿命的特种稳定剂。

光稳定剂可以分为HALS受阻胺光稳定剂（如944、622、770、292、119），和以共振结构吸收部分波段UV光而转化成热能的紫外线吸收剂（有UV531、326、327、 328、329）；抗氧剂按作用机理可分为氢供体（称为主抗氧剂又称自由基抑制剂如1010、1076），氢过氧化物分解剂（称为辅助抗氧剂如168、DSTP、DLTP、412S），烷基自由基去除剂（如136）、金属离子钝化剂（如1024）等；但常用工业化产品几乎都是分子结构为功能单一的光稳定剂、紫外线吸收剂或抗氧剂。

发明内容

本发明的目的设计并合成一种多功能的高效稳定剂，其将光稳定和抗氧功能集于分子结构一体。

HALS受阻胺光稳定剂具有分解氢过氧化物、猝灭激发态氧、能捕获自由基、本身循环再生、捕捉臭氧等功能，受阻胺光稳定剂中的氮原子具有与金属配位的孤对电子，能强烈地与材料中的金属离子配位，捕获钝化过渡金属离子，不仅是高效光稳定剂，也是高效抗氧剂。

受阻胺光稳定剂的抗氧机理与酚类抗氧剂的抗氧机理不同。受阻胺光稳定剂的抗氧活性则随着时间持续下降。但使用HALS受阻胺光稳定剂作为热稳定剂，可减小聚合物材料中酚类抗氧剂的用量；受阻胺光稳定剂与受阻酚抗氧剂一起使用能有效地清除高分子材料中由高能射线辐射产生的自由基和分解氢过氧化物，进一步阻止共轭双键的形成，因而也就能降低由于辐射产生的颜色变化。

为了保护聚合物材料，将HALS与热稳定剂特别是受阻酚抗氧剂联用具有重要意义。

非对称受阻酚抗氧剂（如245）相比对称受阻酚抗氧剂（如1010、1076），因为受阻酚羟基旁边一个小体积甲基替换了一个大体积的叔丁基，从而空间位阻小，反应活性高，热稳定效率更高。

成功工业化的受阻胺类光稳定剂622源于羟乙基哌啶醇、丁二酸二甲酯，

而高效不对称受阻酚抗氧剂245源于β-（3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯、二缩三乙二醇。

为获得一种多功能高效稳定剂，并将光稳定和抗氧功能集于其分子结构一体中，本发明采用的技术方案如下：将1.00摩尔羟乙基哌啶醇与2.01-2.08摩尔的β-（3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯反应，制得稳定剂（I）：羟乙基哌啶醇双[β-（3-甲基-5-叔丁基-4-羟基苯基）]丙酸酯。

迄今几乎没有此物质实测物化数据、制备及应用的报道，基于Scifinder检索，