[发明专利]一种聚碳酸酯抗氧剂、制备方法及一种聚碳酸酯组合物

说明书

本发明提供了一种聚碳酸酯抗氧剂、制备方法及一种聚碳酸酯组合物，抗氧剂的结构通式如下：抗氧剂的制备方法为：将二芳基亚磷酸酯和碱M溶于溶剂A中；将芳香族异氰酸酯溶于溶剂B中；混合上述溶液，反应得到二芳基亚磷酸酯取代的芳基酰胺。本发明制备方法简单、操作方便，并且产物收率高，可避免在聚碳酸酯组合物中引入杂质；抗氧剂在空气氛围及高温条件下具有良好的抗氧化能力，并且有利于节省聚碳酸酯组合物的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种聚碳酸酯抗氧剂，尤其涉及一种聚碳酸酯抗氧剂、制备方法及一种聚碳酸酯组合物，属于化工新材料技术领域。

背景技术

聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，具有突出的抗冲击性、耐蠕变性，较高的拉伸强度、较强的耐热性和耐寒性，介电性能优良、透光性能好等众多优点，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料，在光学、板材、汽车零件、防弹玻璃、电子电气等领域都具有非常广泛的应用。

但在聚碳酸酯的下游应用中，往往会在空气氛围下面临高温的环境，而通过现有工艺制备的聚碳酸酯产品本身在高温环境中的抗氧化能力有限，容易发生氧化分解失重等现象，从而影响下游应用质量。因此，向聚碳酸酯中加入一定量的抗氧剂，提高产品的抗氧化能力便显得尤为重要。

目前，工业化应用较纯熟的是向聚碳酸酯中添加受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。为了提高抗氧化效果，已有学者尝试同时添加不同的抗氧化剂以预期产生协同效应，如文献《聚碳酸酯加工的抗黄变性能研究》(工程塑料应用,钱晶,吴超，2015,41(9):115-118)报道了将亚磷酸酯类抗氧剂627A与钛白粉R–TC30配合使用，显著提高了聚碳酸酯在高温条件下的抗氧化能力，但其用量为2000ppm；文献《含抗氧剂聚碳酸酯的制备及降解性能研究》(塑料工業，张新兰，李博，张琴等，2009,37(1):49-52)报道了受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂通过物理搅拌混合复配使用，可显著提高聚碳酸酯的抗氧化能力，但文献中说明的抗氧剂用量高达6000-10000ppm。高用量抗氧化剂的添加表明了现有抗氧化剂的使用效率较低，无疑大幅度提高了生产成本，因此，为了满足下游应用对于聚碳酸酯高温条件下抗氧化降解能力的高要求，开发新型的抗氧剂以提高抗氧化效率已成为了各聚碳酸酯厂商迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯抗氧剂及其制备方法，该抗氧剂含有亚磷酸酯结构以及酰胺结构，膦氧双键、羰基以及苯环在空间上形成稳定的共轭结构，具有良好的抗氧化能力；还提供一种使用该抗氧剂制备的聚碳酸酯组合物，以提高聚碳酸酯在空气氛围及高温条件下的抗氧化降解能力。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种聚碳酸酯抗氧剂，该抗氧剂具有以下结构通式：

所述R₁、R₂、R₃均为芳基；R₁、R₂、R₃中的任意两个相同或不同。

优选地，所述R₁为苯基或具有单取代基的苯基；所述R₂、R₃为苯基、萘基或具有单取代基的苯基、萘基；所述单取代基为以下任选取代基：烷基、羟基、甲氧基、卤素取代基；所述单取代基在芳基中的定位任选自邻位、间位、对位。

本发明第二方面提供一种聚碳酸酯抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将二芳基亚磷酸酯和碱M溶于溶剂A中；

2)将芳香族异氰酸酯溶于溶剂B中；

3)混合上述溶液，反应得到二芳基亚磷酸酯取代的芳基酰胺。