本發明專利技術是申請號為202011250638.2，發明專利技術名稱為“空間位阻可調型弱堿光穩定劑的結構及其制備方法和應用”的中國發明專利技術專利申請的分案申請。本發明專利技術專利屬于新化合物及其合成方法領域，具體涉及空間位阻可調型弱堿光穩定劑及其制備方法和應用。本發明專利技術的創新型光穩定劑通過在結構通式中建立氮原子周邊產生空間位阻的取代基大小從而進行調整其空間位阻，此外，通過調整極性基團的遠近可以影響氮原子的電負性，從而調整了它的堿性或親核性能。通過調控氮原子所處環境中的空間位阻和親核性能或堿性獲得所想要的效果，進而拓寬這類創新型光穩定劑的應用范圍，使其廣泛適用于PC，聚酯，PU，PVC等偏酸性或具有一定親電性能的高分子材料作為光穩定性保護助劑。作為光穩定性保護助劑。作為光穩定性保護助劑。
【技術實現步驟摘要】
空間位阻可調型弱堿光穩定劑及其制備方法和應用
[0001]本專利技術是申請號為202011250638.2，申請日為2020年11月11日，專利技術名稱為“空間位阻可 調型弱堿光穩定劑的結構及其制備方法和應用”的中國專利技術專利申請的分案申請。
[0002]本專利技術專利屬于新化合物及其合成方法領域，具體涉及空間位阻可調型弱堿光穩定劑及其 制備方法和應用。
技術介紹
[0003]高分子材料在當今發達世界里扮演者越來越重要的角色，從一次簡單成型不同的工業一次 性產品到太空使用高科技元件無所不在。這樣多樣復雜的應用就要求高分子材料不同的物理化 學性質必須符合特定應用所需多樣性而產生的要求。因此，高分子材料變得越來越復雜了，它 們不但由各種基礎聚合物構成，還需要加入大量多樣的添加劑包括不同的功能助劑，這些功能 添加劑在賦予高分子材料所需要呈現特有性能方面起著決定性作用。在高分子添加劑中，光穩 定劑和抗氧化穩定劑可謂是最重要的一類，其抗氧劑功能就是有效率的提供給高分子聚合物在 加工和使用過程中去抵抗熱、環境其它氧化因素和紫外光引起的降解。這對高分子材料具有特 別重要的意義，高分子抗氧化穩定劑的品質直接可以預測產品使用壽命和避免因產品失效而產 生的至關重要的負面影響。
[0004]光穩定劑在高分子材料制件使用中呈現出越來越重要的地位，它們提供給聚合物產品非常 有效的抗光降解保護作用。
[0005]光穩定劑系列在保護高分子工作機理上劃分包括三大類型：紫外線吸收劑(ultravioletabsorber,簡稱UVA)，受阻胺光穩定劑(hindered amine light stabilizer,簡稱HALS)，和光淬滅劑 (Quenchers)。在實際應用中依據光強度和所需保護力度，這三種光穩定劑可以單獨使用或混合 物使用。光吸收劑UVA吸收過濾掉有害的紫外線，把它轉化為熱能，電磁波和無害的長波段 光，有助于防止高分子材料降解，還可以防止光敏感的涂料、粘合劑和密封劑等的變色和分層。
[0006]受阻胺類光穩定劑最在20世紀70年代日本三菱公司就開發出LS
?
744，即苯甲酸2,2,6,6
?
四甲 基哌啶酯，1974年瑞士Ciba
?
Geigy公司也合成了相同的產品。光穩定劑對高分子材料保護效果 是傳統吸收型的4倍多，且相容性好，國際上受阻胺類光穩定劑年用量增長率為20％
?
30％，消 費總量已占高分子穩定劑總量的44％，躍居各類穩定劑之首。據2019年全球高分子穩定劑市場 第三方預測報到光穩定劑在2019年達7900億美金市場，到2027年可達14154.7億美金市場，每 年增長率約7.6％。近幾十年來，由于受阻胺類光穩定劑需求領域不斷擴寬，創新研發一直是 非常活躍，不斷有新的小分子和寡聚分子產品出現，但是都是基于2,2,6,6
?
四甲基哌啶胺受阻胺 母核結構。
[0007]四甲基哌啶胺受阻胺光穩定劑活性功能基團結構如下：
[0008][0009]在如上四甲基哌啶胺受阻胺母核活性功能基通用結構式中，市場廣泛使用的受阻胺光穩定 劑為結構
?
A型光穩定劑成本最低。常見市場產品受阻胺光穩定劑包括cyasorb 3853,Hostavin 3050,Hostavin TM N 20,Tinuvin 770,Hostavin 3052,Hostavin 3058,Hostavin 3055,Uvinul 4050H,Chimassorb 2020,Uvasorb HA 88,Chimassorb 944等。
[0010]然而，這類四甲基哌啶受阻胺母核結構受阻胺光穩定劑不能應用于PVC，PC，PU，聚酯 類等高聚物中，其主要原因是其主要原因是因為四甲基哌啶胺這類受阻胺母核中的N原子呈現 相對較強的堿性與親核性能，在加工使用過程中具有親核性能的氮原子易與高聚物上具有親電 性或呈現酸性官能團反應，因此催化加速酸性高分子材料降解。
[0011]降低四甲基哌啶胺HALS母核的堿性或親核性能是拓寬受阻胺光穩定劑應用范圍的唯一 途徑。到目前為止，降低四甲基哌啶受阻胺HALS中氮原子堿性的方法有兩種：(1)在哌啶胺N
?
H 鍵上進行烷基化，形成N
?
R鍵，這樣增大了哌啶胺中氮原子周邊的空阻效應，從而達到了降低 哌啶胺堿性目的；(2)在哌啶胺N
?
H鍵引進烷氧基形成N
?
OR鍵，這樣哌啶胺中的氮原子從電負 性降低角度和氮原子周圍空阻效應增大雙重效應降低了堿性。
[0012]受阻胺HALS光穩定劑是自由基捕獲劑的一種，其作用機理十分復雜，主要是通過以下幾 個方面的機理的協同作用來達到光防護效果：(1)捕獲自由基；(2)分解氫過氧化物；(3)捕獲重 金屬。
[0013]具有結構
?
B和結構
?
C型母核四甲基哌啶胺類型受阻胺光穩定劑被稱為弱堿性光穩定劑，這 類N
?
OR型光穩定劑產品，如Chimassorb 119,Tinuvin 144,Tinuvin 292,Tinuvin 152,Tinuvin 371,Flamestab 116,Tinuvin 622,Cyasorb 3529，已經應用于市場。
[0014]如上所示的弱堿型受阻胺結構都比常規受阻胺結構更加復雜，事實上，無論小分子弱堿型受阻 胺光穩定劑還是寡聚弱堿型受阻胺光穩定劑與常規型受阻胺相比，都要經過額外的合成步驟才 能得到這些產品。因此，在成本價格上會更加昂貴，額外的化學合成也會給綠色環境保護帶來 更加大的壓力。
技術實現思路
[0015]本專利技術專利首次報道空間位阻可調型，氮原子弱堿性能可控型，不含有2,2,6,6
?
四甲基哌 啶胺環狀結構片段的創新性結構光穩定劑。
[0016]創新型小分子光穩定劑通式如下：
[0017][0018]其中，X為NH，NR3，O；
[0019]Y為H，甲基，乙基或其它烷基；
[0020]n＝2
?
18的直鏈烷烴
–
(CH2)
n
?
，或者為具有側鏈烷基或芳香基取代的烷烴；
[0021]R1為甲基，乙基，丙基，丁基；或者為：i
?
Pr，i
?
Bu，環己基，取代環己基，環戊基，芐 基，取代芐基，烯丙基，取代烯丙基，含有雙鍵的烷基，含有芳香取代烷基；或者R1為 [0022]R為C5
?
C20的直鏈或支鏈烷基，或者是具有烷基側鏈和芳香基取代的烷基；或者為
??
CH2CH2CH2?
Si(OMe)3或
?
CH2CH2CH2?
Si(OEt)3。
[0023]具體的，本專利技術所述的創新型小分子光穩定劑結構包括：
[0024][0025]上述空間位阻可調型弱堿本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.空間位阻可調型弱堿性光穩定劑，其特征在于，結構通式如下：其中，X為NH，NR3，O；Y為H，甲基，乙基或其它烷基；n＝2
?
18的直鏈烷烴
–
(CH2)
n
?
，或者為具有側鏈烷基或芳香基取代的烷烴；R1為甲基，乙基，丙基，丁基；或者為：i
?
Pr，i
?
Bu，環己基，取代環己基，環戊基，芐基，取代芐基，烯丙基，取代烯丙基，含有雙鍵的烷基，含有芳香取代烷基；或者R1為R為C5
?
C20的直鏈或支鏈烷基，或者是具有烷基側鏈和芳香基取代的烷基；或者為
?
CH2CH2CH2?
Si(OMe)3或
?
CH2CH2CH2?
Si(OEt)3。2.根據權利要求1所述的空間位阻可調型弱堿性光穩定劑，其特征在于，結構式包括：3.一種如權利要求1所述的空間位阻可調型弱堿性光穩定劑的制備方法，其特征在于，反應式如下：
所述制備步驟包括：(1)在氮氣保護下將丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯(2.5
?
4.5mmol)加入到反應瓶中，開啟攪拌，然后加入1
?
3份的有機溶劑或不加溶劑，然后加入100
?
1000ppm的催化劑1，降低溫度到5
?
20℃，然后緩慢滴加第二胺(0.90
?
1.15mmol)；在滴加完畢后升溫至室溫攪拌8
?
32小時，如果反應需要繼續加熱到40
?<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：毛麗娟，劉樹柏，趙成世，尹齊偉，丁軼凡，王以菲，羅瑞，陳秀穎，王紀江，李靜，徐春娟，宋金鴿，陳俊，虞美雅，
申請(專利權)人：紹興瑞康生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。