[发明专利]碳化二亚胺类聚合物、制备方法、中间体、组合物及应用

说明书

本发明公开了一种碳化二亚胺类聚合物、制备方法、中间体、组合物及应用。该碳化二亚胺类聚合物的结构如式(7)或式(8)所示，该碳化二亚胺化合物抗水解性能优异，显著延长了聚酰胺类聚合物材料和聚碳酸酯类聚合物材料的使用寿命，提升了聚合物材料力学性能，且聚合物材料在加工过程中不会发生严重黄变，大大扩展了聚酰胺类聚合物材料和聚碳酸酯类聚合物材料的应用领域。

技术领域

本发明涉及一种碳化二亚胺类聚合物、制备方法、中间体、组合物及应用。

背景技术

碳化二亚胺类化合物已经被证明可作为优良抗水解剂应用于热塑性塑料、聚酯多元醇、聚氨酯、聚酰亚胺和聚碳酸酯等一系列材料中。这类材料最明显的特征是分子结构中都含有酯键或酰胺键，酯键或酰胺键的存在导致这类材料在潮湿或较高的温度下，容易发生酯键或酰胺键的断裂，形成端羧基。端羧基进一步催化水解加快了分子链的断裂，使得材料的使用性能(例如力学性能)大大下降。而碳化二亚胺类化合物的存在可以消除聚合物中的残留酸和端羧基，抑制水解的发生，不仅大大地延长了材料的使用寿命，而且在某种程度上也提升了聚合物材料的使用性能。

目前，常见的碳化二亚胺类化合物大体上分为单体型碳化二亚胺和聚合型碳化二亚胺两大类。其中，单体型碳化二亚胺如莱茵化学莱脑有限公司(RheinChemieRheinauGmbH)的Stabaxol-1型，具有易挥发的或热不稳定的缺点，并且它们可能会释放出易挥发的有毒化合物，因此不利于其应用于高温度加工环境。聚合型碳化二亚胺如莱茵化学莱脑有限公司(RheinChemieRheinau GmbH)的Stabaxol-P型，主要是一种聚合型芳香族的碳化二亚胺类化合物，该类聚合物添加到聚酯材料中能够起到一定的抗水解效果，但由于其结构中的苯环结构直接与碳化二亚胺基团相连接，在高的加工温度下，发生降解容易生成醌类化合物，导致聚合物加工过程中发生严重黄变。类似的如专利CN 107001245A和CN102504116A中描述的碳化二亚胺类化合物也主要属于芳香族聚合物，存在相同的加工问题。随着材料使用要求的提高，我们往往希望避免材料加工和使用过程中的黄变。此外，目前已销售的抗水解剂均不能很好地改善聚酰胺类树脂和聚碳酸酯的耐水解性能。

因此，提供一种抗水解效果好且在加工过程中不会发生明显黄变，适用于聚酰胺类树脂和聚碳酸酯类树脂的抗水解剂是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中碳化二亚胺易挥发，加工过程中易迁移，耐热性能差，高温容易分解(例如CN 106458865A中所合成的碳化二亚胺)的缺陷，以及抗水解效果难以满足聚酰胺类聚合物材料和聚碳酸酯类聚合物材料使用要求的缺陷，而提供了一种碳化二亚胺类聚合物、制备方法、中间体、组合物及应用。本发明所提供的碳化二亚胺类聚合物结构中含有苯环，大大增加了其结构的刚性，提高了碳化二亚胺类聚合物的软化点和热稳定性，进一步提高了其在加工以及应用过程中的热稳定性；同时，苯环与碳化二亚胺结构不直接相连，具有脂肪族碳化二亚胺类化合物的性能，在加工过程中不会发生严重黄变，这大大扩展了其应用领域；此外，该抗水解剂应用于聚酰胺类树脂和聚碳酸酯树脂中能显著提升树脂的力学性能，延长了材料的使用寿命，起到了意想不到的抗水解效果。

本发明提供了一种如式(7)所示的聚碳化二亚胺类化合物：

其中：

R₁、R₃、R₄和R₅分别独立地选自H、或、取代或未取代的(C₁-C₃)烷基；

R₆为取代或未取代的(C₁-C₃)亚烷基；

R为取代或未取代的(C₄-C₈)亚烷基；