[發明專利]具有增韌作用的受阻胺光穩定劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110450033.2
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102558428A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 任顯誠;游斌;周道軍
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/14;C08F220/34;C08F212/08;C08F220/48;C08F2/26;C08L33/08
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 唐麗蓉

技術領域

本發明屬于光穩定劑及其制備技術領域，具體涉及一種具有增韌作用的受阻胺光穩定劑及其制備方法。

背景技術

太陽輻射經過大氣層的過濾后，只有波長為290～3000nm的光線到達地表，其中290～400nm波長的紫外線是引起聚合物光解和光氧化的能量來源。室外應用的聚合物材料因長期受到光、熱、氧的作用，會發生光降解，從而導致制品變色、表面出現裂紋、硬化和力學性能的下降，進而嚴重影響室外使用的聚合物制品的壽命。因此，需要對其進行防老化處理。

在聚合物中添加光穩定劑是提高材料耐老化性能的主要手段。常用的光穩定劑包括光屏蔽劑，如碳黑、氧化鋅、二氧化鈦；紫外光吸收劑，如二苯甲酮類、苯并三唑類；自由基捕捉劑；受阻胺類。其中，受阻胺是新型高效的光穩定劑，其光穩定機理包括：捕捉自由基、淬滅單線態氧及分解過氧化物，使以受阻胺為載體的光穩定劑得到了廣泛的應用。

由于紫外光老化是一個長期的過程，要真正解決聚合物制品的光降解問題，必須使光穩定劑在材料的使用期限內都能持續發揮作用。但是，其中低分子光穩定劑與聚合物基體的相容性較差，而且在加工和使用過程中還會不同程度地受到各種環境因素的作用，如加工過程的熱作用、溶劑抽提作用、遷移作用，導致光穩定劑出現物理損耗，從而降低聚合物制品的耐光老化性能，進而影響制品的使用壽命。目前，使光穩定劑能夠在較長時期內保持穩定作用的方法有：制備高分子量光穩定劑、可聚合型光穩定劑單體與聚合物單體共聚合制備具有光穩定性的聚合物材料、制備反應型光穩定劑接枝到聚合物分子鏈可反應性基團上。但后兩者由于需要對聚合物合成或加工工藝及設備進行一定的改進才能實現，難以實施，而且會對聚合產生負作用，故無法得到廣泛應用。而高分子量光穩定劑，則以其優異的耐熱性、耐抽提性及耐遷移性等獲得了廣泛應用。如PDS(可聚合型受阻胺與苯乙烯的共聚物)、光穩定劑LA-63和LA-67(可聚合型受阻胺的均聚物)。該類受阻胺光穩定劑雖然可以對聚合物材料進行有效的紫外光保護，但由于其自身結構特點即多呈液體或粉末狀，當其加入到聚合物材料中，特別是用量較大(超過2％)時，會破壞材料的凝聚態結構，降低分子間的作用力，導致材料的力學性能下降，特別是其沖擊強度(巨安奇，高玉鈴，葛彥俠，王娜，張會軒，添加劑對PVC/ABS共混物熱穩定性及力學性能的影響，中國塑料，2008，3：72-77；徐德增，郭靜，蔡月芬，張鴻，阻燃添加劑對阻燃聚丙烯的流變性及纖維力學性能的影響，大連輕工業學院學報，2003，1：11-13)。尤其是對于紫外光穩定性差且韌性也較差的聚合物材料，當受到紫外光照射后其韌性下降幅度更大，如聚甲醛、聚對苯二甲酸乙二醇酯、苯二甲酸丁二醇酯及尼龍等。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的問題，提供一種具有增韌作用的受阻胺光穩定劑。

本發明的另一目的是提供一種上述的具有增韌作用的受阻胺光穩定劑的制備方法。

本發明提供的具有增韌作用的受阻胺光穩定劑，其特征在于該光穩定劑是由玻璃化轉變溫度≤0℃的橡膠態軟核和包覆其外的玻璃化轉變溫度≥60℃的玻璃態硬殼構成，其初始熱分解溫度≥240℃，且該光穩定劑按重量份計，橡膠態軟核是由第一單體100份，交聯劑1～5份經乳液聚合而成，玻璃態硬殼是由第二單體40～80份，聚合型受阻胺40～80份經乳液聚合而成。

上述受阻胺光穩定劑中所用的第一單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯和丙烯酸己酯中的至少一種；所用的交聯劑為二乙烯基苯、馬來酸二烯丙酯和對苯二甲酸二烯丙酯中的任一種。

上述受阻胺光穩定劑中所用的第二單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和苯乙烯中的至少一種；所用的聚合型受阻胺為4-丙烯酰氧基-1，2，2，6，6-五甲基哌啶、4-甲基丙烯酰氧基-1，2，2，6，6-五甲基哌啶、4-丙烯酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶和4-甲基丙烯酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶中的至少一種。

本發明提供的上述具有增韌作用的受阻胺光穩定劑的制備方法，其特征在于該制備方法的工藝步驟和條件為：

1)先將100份的第一單體、1～5份的交聯劑、3～6份乳化劑、1～3份pH緩沖劑和200～300份水加入到反應釜中在400～800轉/分攪拌0.5～1小時，然后加入引發劑0.8～1.5份，并繼續在400～800轉/分攪拌下，升溫至75～80℃反應0.5～1小時，其后在50～150轉/分攪拌下反應3～4小時即獲得核乳液；