[发明专利]一种烷氧基修饰的低碱型受阻胺类光稳定剂及制备与应用

说明书

本发明公开了一种烷氧基修饰的低碱型受阻胺类光稳定剂及制备与应用，该光稳定剂的结构式为其中R为C1‑C6的直链烷基或C5‑C7环烷烃；该类光稳定剂的应用，用于以该光稳定剂为助剂获得高分子材料；本发明的光稳定剂具备低碱性，由于烷氧基的引入使活性氮电子云密度降低，进而降低氮的反应活性，同时由于它们的结构能直接进入受阻胺发挥稳定作用的链循环，可避免传统受阻胺生成氮氧自由基的过程被化学物质延缓或阻止，破坏发挥光稳定活性的链循环的问题出现，提高产品的光稳定效果；本发明所制得的光稳定剂应用于获得单丝和流延膜，使得单丝和流延膜能在酸性条件下仍具备防老化性能。

【技术领域】

本发明属于光稳定剂及其制备和应用领域，尤其涉及一种烷氧基修饰的低碱型受阻胺类光稳定剂及制备与应用。

【背景技术】

光稳定剂作为高分子材料助剂之一，在材料中具有非常重要的作用，尤其是使用在户外的各种高分子材料制品中，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子材料在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子材料制品使用寿命的目的。

我国光稳定剂研究与生产始于20世纪60年代。光稳定剂需求量保持稳定增长态势，2015年光稳定剂产量为1.99万吨，表观消耗量为1.62万吨，进口量为0.65万吨，出口量为1.02万吨，市场增长率在10％以上，其中受阻胺类约占60％，UV吸收剂占35％，猝灭剂占1％。尤其随着农用薄膜的广泛使用，市场对农膜性能的要求也逐步提高，并且农膜功能划分更细、要求更高，特别是对于如花卉、西瓜等喷洒农药较多的作物，以及受酸雨影响地区使用的大棚膜等。

传统的受阻胺类光稳定剂品种多系N-H四甲基哌啶衍生物，由于哌啶基团带有碱性，在温室棚膜应用中易与农药、化肥中含硫含卤化合物，特别是与含硫、含氯的酸性农药，酸雨中酸性物质反应形成盐，导致该有效基团失效，进而导致光稳定剂在农用大棚膜的使用中提前失效。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种烷氧基修饰的低碱型受阻胺类光稳定剂及制备与应用，以该稳定剂为助剂获得的高分子材料在酸性条件下仍具备防老化性能，尤其是以该稳定剂为助剂获得的单丝和流延膜具有很好的防老化性能。

本发明采用以下技术方案：一种烷氧基修饰的低碱型受阻胺类光稳定剂，该光稳定剂的结构式为其中R为C1-C6的直链烷基或C5-C7环烷烃。

一种烷氧基修饰的低碱型受阻胺类光稳定剂的制备方法，合成路线为：

其中R为C₁-C₆的直链烷基。

进一步的，该制备方法由以下步骤组成：在1号催化剂的作用下，式1被30％H₂O₂溶液氧化得到式2，在2号催化剂的作用下，式2中的氮氧自由基被丙氧基取代得到式3，式1得到式2的反应温度为15-35℃，反应时间12-36h，式1与H₂O₂的投料比为1:1-1.5。

进一步的，式2得到式3时先加入乙醇、烷基醛、乙酸、2号催化剂，在反应温度为15-35℃的条件下反应时间6-12h，再加入H₂O₂溶液，在反应温度为15-35℃的条件下继续反应24h；式2:烷基醛:H₂O₂溶液的投料比为1:0.4-0.6:0.8-1.2。

进一步的，1号催化剂为硫酸亚锡、钨酸钠或钼酸钠，2号催化剂为氯化亚铁、氯化亚铜或氯化亚锡，2号催化剂占总投料量的0.5-2.0％。

一种烷氧基修饰的低碱型受阻胺类光稳定剂的制备方法，合成路线为：