[發(fā)明專(zhuān)利]適用于水溶性高分子材料使用的高溫抗氧化穩(wěn)定劑及其制法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01110007.9
• 申請(qǐng)日: 2001-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1376729A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱麟勇;王爾鑒;李妙貞;常志英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08K13/02
• 分類(lèi)號(hào): C08K13/02
• 代理公司: 上海智信專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 李柏

本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，特別涉及適用于水溶性高分子材料使用的高溫抗氧化穩(wěn)定劑及其制法。

水溶性高分子材料廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和生活消費(fèi)的各個(gè)方面，但在世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)日益嚴(yán)格的今天，各國(guó)對(duì)工業(yè)有機(jī)溶劑的排放均有嚴(yán)格限制，這就使得水溶性高分子材料的應(yīng)用具有特別重要的意義。在實(shí)際應(yīng)用中，高分子的氧化降解仍是一個(gè)十分突出的問(wèn)題，這對(duì)于水溶性高分子材料同樣至關(guān)重要。雖然，在常溫條件和較短使用期限內(nèi)，高分子的氧化降解問(wèn)題容易被人們所忽視，但是，隨著溫度升高，或者在聚合物生產(chǎn)和使用過(guò)程中帶入的有害雜質(zhì)，即使是溶解于水溶液中的微量氧氣，也會(huì)引起聚合物嚴(yán)重的氧化降解，導(dǎo)致溶液物理性能急劇下降，參見(jiàn)《聚合物通報(bào)》雜志1981年，第5期，第31頁(yè)(G.Muller；polymer?Bulletin(1981)，5，31)和《高分子材料科學(xué)與工程》雜志2000年，第16卷，第1期，第113頁(yè)以及第2期，第112頁(yè)的內(nèi)容。目前在一些工業(yè)部門(mén)，水溶性高分子的氧化降解問(wèn)題已給生產(chǎn)造成了很大困難，例如，石油工業(yè)中三次采油技術(shù)需要使用大量水溶性高分子(如聚丙烯酰胺和黃原膠)用以提高注入水的粘度，擴(kuò)大波及率，而在高溫油藏和深井條件下，聚合物的氧化降解問(wèn)題就變得非常突出。而目前適用于高分子水溶液的水溶性抗氧化穩(wěn)定劑，遠(yuǎn)比聚烯烴高分子適用的油溶性抗氧化穩(wěn)定劑的品種少，又普遍存在高溫條件下穩(wěn)定效果差、使用量大的問(wèn)題。因此，尋求適用于高溫條件下的新型高效抗氧化降解的水溶性穩(wěn)定劑，是生產(chǎn)上急待解決的重要問(wèn)題。

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于水溶性高分子材料使用的高溫抗氧化穩(wěn)定劑及其制法。以期解決高分子水溶液的水溶性抗氧化穩(wěn)定劑，在高溫條件下穩(wěn)定效果差、抗氧化降解效果不理想、以及使用量大等問(wèn)題。

本發(fā)明的高溫抗氧化穩(wěn)定劑，屬于復(fù)合型穩(wěn)定劑，它由硫脲和過(guò)渡金屬化合物復(fù)合而成，其中，硫脲與過(guò)渡金屬化合物的重量比為0.5～50。

所述的過(guò)渡金屬化合物包括鎳、鈷、鋅等金屬鹵素化合物、硝酸鹽、硫酸鹽和醋酸鹽。

本發(fā)明適用于水溶性高分子材料的高溫抗氧化穩(wěn)定劑，根據(jù)其組份也可稱(chēng)為硫脲/過(guò)渡金屬離子復(fù)合物。

本發(fā)明的高溫抗氧化穩(wěn)定劑的制法如下，以重量百分比計(jì)：

在常溫下，分別把硫脲和過(guò)渡金屬化合物溶于去離子水中，使其濃度分別為1.0～5.0％，待完全溶解后，再將二種溶液混合，使其硫脲與過(guò)渡金屬化合物的重量比為0.5～50，然后在室溫下密封保存2-4天，達(dá)到穩(wěn)定后即制備成適用于水溶性高分子材料的高溫抗氧化穩(wěn)定劑。

本發(fā)明的復(fù)合型高溫抗氧化穩(wěn)定劑的使用方法如下，以重量百分比計(jì)：

把水溶性高分子化合物(如部分水解聚丙烯酰胺HPAM)溶于鹽水中，使其濃度為1.0％。然后加入上述制備好的硫脲/過(guò)渡金屬離子復(fù)合物，并用鹽水稀釋?zhuān)詈笫顾苄愿叻肿踊衔锏臐舛葹?.2％，而硫脲/過(guò)渡金屬離子復(fù)合物的濃度為0.01～0.20％。

本發(fā)明的復(fù)合型高溫抗氧化穩(wěn)定劑具有如下三個(gè)特點(diǎn)：

1.采用了硫脲/過(guò)渡金屬離子復(fù)合物形式，利用其超加和作用，使得對(duì)聚合物的抗氧化穩(wěn)定效果比之使用單一組分有很大提高，如表1所示。復(fù)合型穩(wěn)定劑在90℃下經(jīng)400小時(shí)老化，其粘度保持率是不加穩(wěn)定劑時(shí)的6倍，是單一組分的3-4倍。

?????????????表1?復(fù)合型穩(wěn)定劑的增強(qiáng)效果

HPAM濃度0.2％鹽水溶液.

2.本發(fā)明的復(fù)合型穩(wěn)定劑，在高溫下具有特別優(yōu)良的抗氧化降解穩(wěn)定作用，而且還具有較長(zhǎng)的使用壽命。

3.復(fù)合型穩(wěn)定劑能夠產(chǎn)生自動(dòng)再生作用，使得穩(wěn)定劑的有效組分消耗速度減慢，有利于延長(zhǎng)工作壽命，從而提高了水溶性高分子的質(zhì)量和使用期限。

本發(fā)明的硫脲/過(guò)渡金屬離子復(fù)合型穩(wěn)定劑，適合于在水溶性高分子材料中使用，它具有高效、高溫抗氧化降解優(yōu)良性能，特別適合石油工業(yè)、紡織工業(yè)、造紙工業(yè)等行業(yè)，在高溫條件下作為水溶性聚合物溶液的穩(wěn)定劑使用。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1.以重量百分比計(jì)。

在常溫下，把5份重量的硫脲溶于去離子水中，配成5％的溶液，把2份重量的氯化鈷溶于去離子水中，配成2％的溶液，待溶解完全后，二者按重量比為1∶1的比例混合，室溫下密封避光保存3天，使之達(dá)到穩(wěn)定，得到適用于水溶性高分子材料的高溫抗氧化穩(wěn)定劑。