[發明專利]一種硫脲類共聚物熱穩定劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201710533125.4
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107383276B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 周鈺明;黃雙;何曼;任慧;丁彬彬;申華;黃裕中
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C08F220/60
• 分類號: C08F220/60;C08F220/38;C08L27/06;C08L33/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明涉及一種硫脲類共聚物熱穩定劑及其制備方法，該熱穩定劑是由4?(3?苯甲酰基硫脲基)苯基丙烯酸酯單體和丙烯酰胺N雜環衍生物單體通過自由基共聚反應制得，其結構通式為：其中，R為中的一種，聚合度X為300～500，聚合度Y為600～1000。該硫脲類共聚物熱穩定劑為高分子共聚物，環境友好，其特有的二取代硫脲結構在加工過程中易取代聚氯乙烯鏈上的不穩定氯原子，形成穩定結構，減少共軛體系的形成，分子側鏈中含有的亞胺基和堿性N雜環基團，可快速吸收產生的氯化氫，抑制氯化氫的自催化作用，提高聚氯乙烯的熱穩定性，分子結構中的酯基具有潤滑作用。

技術領域

本發明涉及聚氯乙烯加工添加劑熱穩定劑領域，具體涉及一種硫脲類共聚物熱穩定劑及其制備方法。

背景技術

聚氯乙烯具有強度高且可增塑、耐腐蝕、難燃、絕緣性好、透明性高等優點，在建筑材料、工業制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應用。但是，聚氯乙烯實際聚合過程中，會發生很多副反應，使聚氯乙烯的分子結構中存在較多缺陷結構，因此聚氯乙烯在加工過程中受到溫度、壓力作用容易發生脫除氯化氫反應，聚氯乙烯降解性能受到很大影響，影響加工生產及實際應用。

在聚氯乙烯加工時加入熱穩定劑可以有效地抑制或者減緩聚氯乙烯的降解脫氯化氫。如鉛鹽等熱穩定劑，熱穩定性能優異，但其對環境不友好而逐步退出熱穩定劑行業，目前環保無毒熱穩定劑備受青睞，如公認的無毒環保的鈣/鋅熱穩定劑已得到廣泛應用。

近年來，熱穩定劑研究領域主要集中在無毒、環保領域，環保無毒的有機類熱穩定劑逐漸進入熱穩定劑研究者的視野。中國專利CN105949667A公開了一種β-二酮類有機鋇/鋅聚氯乙烯熱穩定劑及其制備方法，雖然該方法制備的β-二酮類有機鋇/鋅聚氯乙烯熱穩定劑綜合了鋇/鋅穩定劑和β-二酮類化合物輔助熱穩定劑的優勢，但是該熱穩定劑使用過程中存在“鋅燒”現象，影響該熱穩定劑的熱穩定性能。中國專利CN105936679A公開了一種馬來酸單聚乙烯醇酯鋇鹽熱穩定劑及其制備方法，該方法制備的熱穩定劑單獨作用于聚氯乙烯時熱穩定性能較差，不能單獨使用，必須與與鋅皂組合使用才能表現出一定的熱穩定性能。中國專利CN105885087A公布了一種新型聚氯乙烯熱穩定劑二(吡啶-4-基甲基)硫烷己二酸鋅，雖然該熱穩定劑可以吸附游離的氯化氫，但是也會存在“鋅燒”現象，影響該熱穩定劑的熱穩定效果。

有機類熱穩定劑對環境友好，屬于環保無毒的熱穩定劑，研究比較多的都是一些有機小分子，但其不能作為主熱穩定劑單獨使用來提高聚氯乙烯的熱穩定性，需要與主熱穩定劑復配使用才能表現出優良的熱穩定性能。本發明以4-(3-苯甲酰基硫脲基)苯基丙烯酸酯單體與丙烯酰胺N雜環衍生物單體自由基共聚，制備了側鏈含有二取代硫脲和N雜環結構的硫脲類共聚物熱穩定劑，二取代硫脲結構可以取代聚氯乙烯鏈上的不穩定氯原子，而分子側鏈中的亞胺基及堿性N雜環基團可以快速吸收氯化氫，本發明制備的聚合物熱穩定劑可以通過取代不穩定氯原子和吸收氯化氫兩種方式來提高聚氯乙烯的熱穩定性，結構中的酯基增加與聚氯乙烯的相容性。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種硫脲類共聚物熱穩定劑及其制備方法，該方法制備的硫脲類共聚物熱穩定劑與聚氯乙烯有較好的相容性，可抑制氯化氫的自催化，提高聚氯乙烯的熱穩定性，并且該熱穩定劑對環境友好無毒。此外，該熱穩定劑還可以與其他熱穩定劑如水滑石類熱穩定劑復配使用，具有協同效應，可以提高熱穩定劑復配后的熱穩定性能。

技術方案：本發明的一種硫脲類共聚物熱穩定劑是由4-(3-苯甲酰基硫脲基)苯基丙烯酸酯單體和丙烯酰胺N雜環衍生物單體通過自由基共聚反應制得，其結構通式為：

其中，R為中的一種，聚合度X為300～500，聚合度Y為600～1000。

本發明的硫脲類共聚物熱穩定劑的制備方法為：