[發(fā)明專利]一種聚酯類大分子抗氧劑及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111413337.1
• 申請(qǐng)日: 2021-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN114181387A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小勇;郭金鑫;方文軍;郭永勝;胡申林;李煜;糜基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): C08G63/91
• 分類號(hào): C08G63/91;C08L67/08;C10L1/04;C10L1/198;C10L10/00
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 趙曉宇

本發(fā)明公開了一種聚酯類大分子抗氧化劑，所述的聚酯類大分子抗氧化劑的核心為超支化聚酯，末端為長(zhǎng)鏈烷基或受阻酚結(jié)構(gòu)，重均分子量分布為6,000～60,000。本發(fā)明還公開了聚酯類大分子抗氧化劑在碳?xì)浠衔镏械膽?yīng)用，具有熱穩(wěn)定性好、受阻酚結(jié)構(gòu)與胺基結(jié)構(gòu)協(xié)同效果顯著和抗氧劑抗氧化的優(yōu)異效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燃油添加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種受阻酚改性的聚酯類超支化聚合物作為 抗氧化劑的應(yīng)用。

背景技術(shù)

超支化聚合物是一類高度支化、具有3D和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的大分子物質(zhì)，高度支化的結(jié)構(gòu)賦 予其優(yōu)良的分散效果、低粘度以及高流變性等獨(dú)特的性能，末端含有豐富的官能團(tuán)為實(shí)現(xiàn)功 能化提供良好條件，因此它成為高分子領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一，并已在生物醫(yī)藥、石油化工、超 分子自組裝、催化劑和傳感器等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用并取得良好效果。

超支化聚酯是一類已商品化的支化聚合物(Hyperbranched polyester)，該類聚合物通常使 用二羥甲基丙酸聚合得到。數(shù)均分子量可達(dá)10,000g/mol，外觀為無色透明固體。

碳?xì)淙剂媳粡V泛用作燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來源，在使用過程中，碳?xì)淙剂蠒?huì)與燃料中的溶 解氧發(fā)生反應(yīng)生成過氧自由基，由過氧自由基引發(fā)的一系列反應(yīng)最終導(dǎo)致管路中氧化不溶物 的形成，進(jìn)一步生成氧化結(jié)焦并附著于發(fā)動(dòng)機(jī)燃油輸送系統(tǒng)的管路中。此類結(jié)焦不僅會(huì)堵塞 管路，干擾燃料正常流動(dòng)，甚至可能造成燃油系統(tǒng)失靈，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)， 因此對(duì)碳?xì)淙剂系难趸捕ㄐ蕴嵘哂兄匾囊饬x。

為降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油輸送系統(tǒng)在高溫下的氧化結(jié)焦，降低燃料系統(tǒng)故障率，抗氧劑作為一 種提升碳?xì)淙剂涎趸捕ㄐ缘奶砑觿粡V泛應(yīng)用于碳?xì)淙剂现小Ｊ袌?chǎng)上抗氧劑種類繁多， 使用較為廣泛的有酚類抗氧劑、胺類抗氧劑等。小分子酚類抗氧劑具有在非極性碳?xì)淙剂现?分散性差，用量較大、熱穩(wěn)定性不佳的缺點(diǎn)。苯胺類抗氧劑具有在使用過程中易變色，易生 成沉積物的缺點(diǎn)，且本身燃燒后易生成氮氧化合物污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種聚酯類大分子抗氧劑，應(yīng)用在碳?xì)浠衔镏芯哂袩岱€(wěn)定性好和優(yōu) 異的抗氧化效果。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種聚酯類大分子抗氧劑，是受阻酚對(duì)聚酯類超支化聚合物進(jìn)行改性后的結(jié)構(gòu)，聚酯類 超支化聚合物的重均分子量分布為2,000～20,000；聚酯類超支化聚合物的末端為羥基，骨架 中含有大量酯基等結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，聚酯類超支化聚合物為聚乙烯亞胺，所述的聚酯類大分子抗氧劑的核心為聚 乙烯亞胺，末端為長(zhǎng)鏈烷基或受阻酚結(jié)構(gòu)，重均分子量分布為6,000～60,000。

聚酯類超支化聚合物(HPE)的結(jié)構(gòu)如式Ⅰ所示(需要說明的是，由于超支化結(jié)構(gòu)多變 且復(fù)雜，如下所示結(jié)構(gòu)僅為示例)：

作為優(yōu)選，所述的聚酯類超支化聚合物通過乙烯亞胺在水相中開環(huán)聚合得到。作為優(yōu)選， 聚酯類超支化聚合物的制備方法，可以參考1995年Hult等人(E,Johansson M,Hult A.Hyperbranched aliphatic polyesters[J].Macromolecules,1995,28(5):1698-1703.)公開的制備 方法。

所述的聚酯類大分子抗氧劑通過聚乙烯亞胺與棕櫚酸和/或3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯 基)丙酸，進(jìn)行縮合反應(yīng)得到，制備的聚酯類大分子抗氧化劑分別為CBHPE和BHPE，其結(jié) 構(gòu)式分別如式Ⅱ和式Ⅲ所示如下(需要說明的是，由于超支化結(jié)構(gòu)多變且復(fù)雜，如下所示結(jié) 構(gòu)僅為示例)：

本發(fā)明還提供一種聚酯類大分子抗氧劑在碳?xì)浠衔镏械膽?yīng)用。