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52829-07-9 / 光穩(wěn)定劑770的性質(zhì)和應(yīng)用

背景及概述[1][2]

光穩(wěn)定劑770又叫雙(2,2’,6,6’-四甲基哌啶基)癸二酸酯。外觀為白色結(jié)晶粉末。熔點81℃~86℃,溶于乙醇、乙酸乙酯、苯等有機溶劑,不溶于水。是低分子量HALS的代表性品種。其光穩(wěn)定效能高,適用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等制品,尤其在聚烯烴制品中的光穩(wěn)定效果是紫外線吸收劑和鎳猝滅劑的3~4倍,由于相對分子質(zhì)量小,揮發(fā)性大,耐移性和耐抽出性較差,宜在厚制品中使用。受自身高堿性的限制,與鹵系阻燃劑、酸性染料、硫代酯以及PVC、PC、PMMA等酸性樹脂有對抗效應(yīng),近來有與高分子量HALS、苯并三唑等紫外線吸收劑配合使用的趨勢。

受阻胺類光穩(wěn)定劑(HALS)是近20年來聚合物穩(wěn)定劑領(lǐng)域開發(fā)研究的熱門課題。由于HALS本身具有獨特的、卓越的光保護性能,其效率是一般傳統(tǒng)光穩(wěn)定劑的2-3倍,同時和紫外線吸收劑、抗氧劑等助劑有良好的協(xié)同效應(yīng),且不使樹脂著色,低毒或無毒,因而是一種具有廣闊發(fā)展前景的助劑。據(jù)1996年統(tǒng)計,世界HALS的年消費量已占世界光穩(wěn)定劑消費總量的54%,并且仍以每年8%的速度增長。光穩(wěn)定劑770是眾多受阻胺類光穩(wěn)定劑中的一個低分子量的典型產(chǎn)品,于70年代問世于日本三共公司、瑞士的汽巴嘉基公司。后來,美國的氰胺公司、古德里奇公司、赫斯特公司、博格—華納公司,意大利的ChimosMontefluos公司,日本的住友公司,以及捷克、俄羅斯、德國等國家的企業(yè)相繼研制出了同類產(chǎn)品。由于其成本低,具有良好的光穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用于聚丙烯等聚烯烴材料中,至今仍廣泛地被研究和應(yīng)用。

光穩(wěn)定劑770的性質(zhì)和應(yīng)用

制備[1-2]

(1)在丙酮中通入氨氣制得2,2’,4,4’,6-五甲基-2,3,4,5四氫嘧啶,以氯化銨為催化劑,2,2’,4,4’,6-五甲基-2,3,4,5四氫嘧啶在丙酮存在下,反應(yīng)生成2,2’,6,6’-四甲基-4-氧哌啶。在骨架鎳等催化劑的存在下,2,2’,6,6’-四甲基-4-氧哌啶進行液相加成,制得2,2’,6,6’-四甲基-4-羥基哌啶。

(2)癸二酸和甲醇在硫酸存在下,進行酯化制得癸二酸二甲酯。

(3)2,2’,6,6’-四甲基-4-羥基哌啶與癸二酸二甲酯反應(yīng),制得成品。

(4)一種受阻胺類光穩(wěn)定劑770的制備方法,具體如下:

在裝有攪拌器、溫度計、回流冷凝管的500ml的四口燒瓶中,常溫下加入0.37mol(75.33g)癸二酸,0.76mol(120.15g)四甲基哌啶醇,3.88g氧化二辛基錫和213.5g三甲苯,攪拌下緩慢升溫至回流溫度,并保持在170℃-175℃回流分水反應(yīng)4h。反應(yīng)過程中,通過GC分析反應(yīng)生成的單雙酯比例來判定反應(yīng)進程,中控反應(yīng)至結(jié)束。

反應(yīng)結(jié)束后,將溶液冷卻至80℃,過濾除去催化劑,再減壓蒸餾除去三甲苯。剩余的物料加入等重的石油醚和3.5g的活性炭,加熱至60℃-70℃并攪拌1h,然后過濾除去活性炭。剩余石油醚溶液冷卻至0-25℃,結(jié)晶1h,過濾烘干得到產(chǎn)品,將該產(chǎn)品進行核磁鑒定,結(jié)果如圖1和圖2所示,判定該產(chǎn)品為受阻胺類光穩(wěn)定劑770。該產(chǎn)品熔點為82℃-84℃,透光率為:425nm≥95%、500nm≥97%(10克/100毫升甲苯),收率為94%(以癸二酸計)。

應(yīng)用[3-4]

CN201610868657公開了一種防護專用膠,具體設(shè)計一種彩鋼瓦防護專用膠,它由甲酯、乙酸乙酯、二氯甲烷、氫化松香樹脂、耐黃變樹脂、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、光穩(wěn)定劑770和調(diào)色漿組成,其中各組分的重量份數(shù)如下:甲酯20-30份,乙酸乙酯10-20份,二氯甲烷5-15份,氫化松香樹脂5-11份,耐黃變樹脂7-9份,苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物29-51份,光穩(wěn)定劑770為0.02-0.2份,調(diào)色漿0.05-0.15份。該專用膠具有耐老化、防腐、防銹、耐高/低溫、味小、環(huán)保、不含有毒有害物質(zhì)的特點,能夠有效延長彩鋼瓦的使用壽命,制備工序簡單,生產(chǎn)成本低,粘結(jié)性好,綜合利用價值高。

CN201610989737.X公開了一種耐黃變泡沫塑料及其制備方法,涉及塑料技術(shù)領(lǐng)域,主要由六亞甲基二異氰酸酯、脲醛樹脂、偶氮二異丁腈、環(huán)戊烷、亞氧化鈦、松煙墨、氫化松香酯、光穩(wěn)定劑770、過氧化苯二甲酰、磷酸三苯基酯、淀粉、甘油、三乙胺、棉漿粕、季戊四醇、聚磷酸銨制成。本發(fā)明的泡沫塑料采用氫化松香酯、光穩(wěn)定劑770、亞氧化鈦、松煙墨等原料相互配合,具有良好的光穩(wěn)定性,進而耐黃變性好,磷酸三苯基酯有助于增強產(chǎn)品的阻燃性能,搭配季戊四醇、聚磷酸銨兩種成份使得泡沫塑料的阻燃性能非常優(yōu)異。本發(fā)明產(chǎn)品整體使用壽命長,耐黃變和阻燃性能好。

主要參考資料

[1]實用化學(xué)品配方手冊
[2][中國發(fā)明]CN201410193843.8一種受阻胺類光穩(wěn)定劑770的制備方法
[3]CN201610868657.9彩鋼瓦防護專用膠及其制備方法
[4]CN201610989737.X一種耐黃變泡沫塑料及其制備方法