[发明专利]一种苯硼酸衍生物的应用

说明书

本发明提供一种苯硼酸衍生物的应用，所述苯硼酸衍生物用做物品中的添加剂。该苯硼酸衍生物添加剂能与常见的添加剂硼砂产生协同效应，可以在不影响可玩性的前提下，作为共交联剂，显著降低史莱姆、水晶泥、超轻黏土等软泥及水凝胶类玩具的总硼含量、可迁移硼含量，使产品符合国家规定的可迁移硼含量安全标准。

技术领域

本发明涉及化学添加剂领域，特别涉及一种苯硼酸衍生物的应用。

背景技术

软泥及水凝胶类玩具近年来在青少年群体及高压力人群中迅速普及，在娱乐、缓解压力的同时，存在着极大的安全隐患。此前，多家官方媒体揭示市面上绝大部分软泥及水凝胶类玩具中可迁移硼含量超标，有的甚至超过安全标准十倍以上，严重危害消费者的身体健康。

可迁移硼元素的超标与交联剂硼砂的添加密不可分。软泥及水凝胶类玩具中，提供可玩性的主体成分为交联结构的聚乙烯醇(PVA)，而使用硼砂来交联PVA，有着难以替代的特殊玩感。因而，硼砂成为了所有厂家提高产品竞争力的“制胜法宝”，添加量极高，导致产品中的可迁移硼含量超出国家规定的安全标准范围。

硼砂(四硼酸钠)可以与PVA之间形成稳定络合物。上世纪90年代初期，国外学者应用核磁共振(NMR)能谱技术对无机硼交联机理进行了分析研究。大多认为硼交联剂的交联过程包括无机硼水解成硼酸根离子和硼酸根离子与植物胶中邻位顺式羟基形成稳定络合物，如下式所示：

针对水晶泥中的主体结构PVA，除了添加硼砂作为交联剂外，还有一些辅助的化学交联剂可供选择，比如双异氰酸酯、二醛、二酐等类型的化合物。但经过化学反应交联后的PVA与PVA-硼砂的络合物相比，其主体结构实质发生改变，成为真正的高分子量PVA而非PVA-硼砂的动态交联超分子结构，导致玩具的塑性完全消失、弹性增加。这些化学交联后得到的软质玩具无法获得国内外消费者的认可。也有商家铤而走险，使用高毒性增塑剂、苯并异噻唑啉酮等添加剂，以期改进产品的塑性，但都效果一般，且产品中有害物含量远超国家规定的添加剂安全标准。

因此，本领域需要一种新的添加剂来解决这个问题。

发明内容

为了解决已有的软泥及水凝胶类玩具中硼含量严重超标、可玩性不强的问题，本发明的目的在于提出一类苯硼酸衍生物添加剂，该添加剂能与硼砂起到协同效应，显著提升硼砂对玩具中PVA成分的交联效果，从而实现降低产品总硼含量、可迁移硼含量的目的。

本发明采用如下技术方案实现目的：

a)可以使用苯硼酸衍生物固体，也可以将其配制成水溶液、有机溶液或混合溶剂溶液；

b)在软泥及水凝胶类玩具的共混制备环节中，将苯硼酸衍生物固体或配好的苯硼酸衍生物溶液充分分散入半成品中，起到辅助交联的效果。

本发明提供一种苯硼酸衍生物的应用，所述苯硼酸衍生物用做物品中的添加剂，所述苯硼酸衍生物具有如通式I所示的化学结构：

其中R₁-R₅选自-H或-COOH，且其中至少含有一个-COOH；或者所述苯硼酸衍生物为通式I所示化学结构的盐。

在一种具体的实施方式中，通式I所示化学结构的盐包括其无机盐或有机盐，优选其钠盐、钾盐、钙盐、镁盐、锂盐、盐酸盐、硫酸盐、铵盐中的一种或多种。

在一种具体的实施方式中，所述苯硼酸衍生物作为添加剂用于降低物品中的硼砂使用量，或者用于降低物品中总硼含量和/或可迁移硼含量。

在一种具体的实施方式中，所述苯硼酸衍生物应用于与添加剂硼砂产生协同效应的场所。