[發明專利]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

有效

• 申請號: 202011250638.2
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112375252B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 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
• 主分類號: C08K5/3435
• 分類號: C08K5/3435;C08K5/20;C08K5/357;C08K5/3462;C08K5/544;C08K5/17;C08L23/12;C07D211/14;C07C237/10;C07C237/06;C07D295/15;C07C229/16;C07F7/18;C07C
• 代理公司: 北京惠科金知識產權代理有限公司 11981
• 代理人: 苑朝陽

本發明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的結構及其制備方法和應用。本發明的創新型光穩定劑通過在以上七個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，使其適于PC，聚酯，PVC等偏酸性或具有一定親電性高分子材料使用作為光穩定性保護助劑。

技術領域

本發明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的結構及其制備方法和應用。

背景技術

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，抗氧化穩定劑和光穩定劑可謂是最重要的一類，其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。

光穩定劑在高分子材料抗氧化穩定劑中呈現出越來越重要的地位，它們能提供給聚合物非常有效的熱降解和光降解雙重保護作用。

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(ultraviolet absorber,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，尤其可以防止光敏感的涂料、粘合劑和密封劑等的變色和分層。

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脂，1974年瑞士Ciba-Geigy公司也合成了相同的產品。光穩定劑多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，但是都是基于受阻胺母核結構。

受阻胺光穩定劑活性功能基團結構如下：

在如上受阻胺母核活性功能基通用結構式中，市場最常見受阻胺光穩定劑中受阻胺母核結構-A型光穩定劑成本最低，應用也最廣泛，常見市場產品受阻胺光穩定劑如下。

然而，這類受阻胺母核結構受阻胺光穩定劑不能應用于PVC，PC，PU，以及聚酯類等高聚物中，其主要原因是為這類受阻胺母核中的N-H鍵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，例如：與PVC中的-CH2-Cl發生親核反應，改變了PVC性能；相類似的親核反應也會發生在PC中的碳酸酯鍵，PU中的酰胺酯鍵，聚酯中的羧酸酯鍵上。因此，這類堿性相對較強的受阻胺光穩劑不能應用于偏酸性或具有一定親電性的高聚物中。