[發明專利]一種新型含硅的受阻酚類抗氧劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711064585.3
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107827921B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 馮上體;付建英;李化毅;朱優江
• 申請（專利權）人: 山東三豐新材料有限公司
• 主分類號: C07F7/18
• 分類號: C07F7/18;C08K5/5419
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發明公開了一種新型含硅的受阻酚類抗氧劑及其制備方法，化合物Ⅰ的結構式為：其中，R₁為氫原子、含1～6碳原子的直鏈或含3～6碳原子的支鏈烷烴基，R₂為氫原子、含1～6碳原子的直鏈或含3～6碳原子的支鏈烷烴基，n為1或2，R₃為含1～3碳原子的直鏈烷烴基，m為0～6的整數。該新型含硅的受阻酚類抗氧劑能夠增強受阻酚類抗氧劑的抗遷移和耐水遷出性能。

技術領域

本發明涉及抗氧劑，具體涉及一種新型含硅的受阻酚類抗氧劑及其制備方法。

背景技術

聚合物在熱加工和長期使用中，受到光和熱的作用，會被空氣中的氧氣氧化，聚合物力學性能喪失，外觀變得不美觀。因此需要加入抗氧劑，以提高聚合物的熱穩定性。抗氧劑是一類化學物質，當其在聚合物體系中僅少量存在時，就可延緩或抑制聚合物氧化過程的進行，從而阻止聚合物的老化并延長其使用壽命，又被稱為“防老劑”。抗氧劑的種類分為：受阻酚類抗氧劑、氨類抗氧劑、硫代抗氧劑和合成抗氧劑。

受阻酚類抗氧劑hindered phenol antioxidants具有空間受阻結構的酚類化合物。系鏈終止型抗氧劑的主要類型。根據分子中受阻酚官能團的數量一般分為一元受阻酚和多元受阻酚。受阻酚抗氧劑廣泛應用于聚合物中，用于減少聚合物加工中的熱氧老化，降低聚合物使用中的性能降低，延長聚合物的使用周期。常用的受阻酚類抗氧劑有：四-[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇(商品名為抗氧劑1010)，4-羥基苯基丙酸十八醇酯(商品名為抗氧劑1076)，1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(商品名為抗氧劑1330)。

抗氧劑1010因其分子量高，與塑料材料相容性好，抗氧化效果優異，成為塑料抗氧劑中消費量較大的產品之一。抗氧劑1076可以作為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、纖維塑料和各種橡膠的抗氧劑。它具有相容性好，抗氧性能高，不著色，不污染，耐洗滌，揮發性小等優點。抗氧劑1010的中間體(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯本身也是一種優良的抗氧劑，對聚乙烯、聚丙烯等塑料，動植物油和橡膠等多種有機高分子化合物具有良好的防老功能，并且它也是生產抗氧劑1076、259、1098、3125等高檔抗氧劑的中間體。抗氧劑1010和1076消費量占抗氧劑總消費量的40％左右。

但是，傳統的受阻酚類抗氧劑往往存在易遷移、耐水遷出性能差，從而影響其使用壽命。因此，需要一類反應型抗氧劑，以增強受阻酚類抗氧劑的抗遷移和耐水遷出性能。

發明內容

為了解決現有技術的不足，本發明的目的之一是提供一種新型含硅的受阻酚類抗氧劑，能夠增強受阻酚類抗氧劑的抗遷移和耐水遷出性能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種新型含硅的受阻酚類抗氧劑，其化合物Ⅰ的結構式為：

其中，R₁為氫原子、含1～6碳原子的直鏈或含3～6碳原子的支鏈烷烴基，R₂為氫原子、含1～6碳原子的直鏈或含3～6碳原子的支鏈烷烴基，n為1或2，R₃為含1～3碳原子的直鏈烷烴基，m為0～6的整數。

該含硅的受阻酚類抗氧劑中含有Si-O鍵，Si-O鍵可以和無機物中的羥基進行反應，從而對無機粒子進行表面改性，增強了無機粒子與聚合物的相容性和分散性。同時，在使用時，通過擠出機經過高溫擠出，在高溫條件下，Si-O鍵容易發生自縮合生成分子量更高的帶有受阻酚結構的抗氧劑，從而增加了抗氧劑的抗遷移性和耐水遷出性。

本發明的目的之二是提供一種新型含硅的受阻酚類抗氧劑的制備方法，采用化合物Ⅳ進行皂化反應得到化合物Ⅱ，將所述化合物Ⅱ和化合物Ⅲ進行羧酸鹽的酯化反應；其中，

化合物Ⅱ的結構式為：

化合物Ⅲ的結構式為：