[發(fā)明專利]一種具有紫外線屏蔽性能的增塑劑及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210436708.6
• 申請(qǐng)日: 2022-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN114621430A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳少軍;李曉文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G65/334
• 分類號(hào): C08G65/334;C08L27/06;C08L71/02;C08K5/098
• 代理公司: 深圳尚業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44503
• 代理人: 楊勇

本發(fā)明屬于高分子合成及塑料助劑應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有紫外線屏蔽性能的增塑劑及其制備方法與應(yīng)用，該增塑劑由聚四氫呋喃和具有紫外線屏蔽性能的吡啶酮單酸發(fā)生酯化反應(yīng)所制得。本申請(qǐng)?zhí)岢龅男滦蜕镔|(zhì)增塑劑具有增塑效果好、結(jié)構(gòu)簡單易合成、原料充沛可再生、低生物毒性和可實(shí)現(xiàn)紫外線屏蔽等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)降低增塑劑的生產(chǎn)成本、延長材料的使用壽命、緩解環(huán)境壓力都具有非常大的幫助，有望取代傳統(tǒng)的鄰苯二甲酸酯類增塑劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子合成及塑料助劑應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種具有紫外線屏蔽性能的增塑劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

增塑劑是一類添加到聚合物體系中能使聚合物體系塑性增加的物質(zhì)。增塑劑的加入不僅能改善聚合物的可加工性能，還能使制品具有良好的柔韌性，能夠有效的降低生產(chǎn)成本。

目前在我國，增塑劑的種類有上百種，其中占市場(chǎng)份額最大的是鄰苯類增塑劑，其產(chǎn)量約占市場(chǎng)的80％。但經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，鄰苯類增塑劑對(duì)人體具有一定的毒害性，且在人體內(nèi)可蓄積，生物降解性差。因此，制備具有良好耐析出性的生物質(zhì)增塑劑是十分必要的。

聚四氫呋喃是一種重要的化工原料，是生產(chǎn)氨綸和聚氨酯彈性體的重要原料之一。當(dāng)聚四氫呋喃作為軟段形成制品時(shí)，能夠提供制品良好的耐低溫性及動(dòng)態(tài)性質(zhì)。而聚四氫呋喃作為主要鏈段合成增塑劑時(shí)，能夠給制品提供良好的耐低溫性能和較低的氫鍵作用，是增塑劑非常有前景的一個(gè)研究方向。

紫外線屏蔽劑是指具有吸收或反射紫外線作用的物質(zhì)。在塑料制品中加入紫外線屏蔽劑可以抑制紫外線對(duì)塑料基體的老化作用，顯著提高塑料制品的光穩(wěn)定性和使用壽命。將紫外線吸收單元與聚四氫呋喃共聚形成的新型耐析出生物質(zhì)增塑劑既可以改善產(chǎn)品的力學(xué)性能，又可以提高其使用壽命，具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有紫外線屏蔽性能的增塑劑及其制備方法與應(yīng)用，旨在盡可能提高增塑劑制品的耐低溫性能和降低其氫鍵作用，并提高制品的光穩(wěn)定性和使用壽命，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種具有紫外線屏蔽性能的增塑劑，所述增塑劑的結(jié)構(gòu)式如(I)所示：

式中：n的分子量取值范圍為500～5000。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述增塑劑的原料包括：吡啶酮單酸、EDC、DMAP、二氯甲烷、聚四氫呋喃、碳酸氫鈉水溶液以及無水硫酸鎂，其中，所述EDC為1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽，所述DMAP為4-二甲氨基吡啶。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，所述增塑劑中還包括聚四氫呋喃二元醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚己二酸類二元醇在內(nèi)的醇類原料，醇類原料均分子量為500～5000；在材料選用時(shí)，除了聚四氫呋喃二元醇外，也可以選擇聚乙二醇，聚丙二醇，聚己二酸類二元醇等為原料。

第二方面，本發(fā)明提供了一種基于所述具有紫外線屏蔽性能的增塑劑的制備方法，步驟如下：

步驟1)：在冰水冷卻條件下，將稱取的吡啶酮單酸、EDC、DMAP以及二氯甲烷放入圓底燒瓶中，經(jīng)過攪拌1小時(shí)后加入聚四氫呋喃，并將所得混合物在室溫下再攪拌24小時(shí)；

步驟2)：向步驟1)所得混合物中加入碳酸氫鈉水溶液，混合均勻后靜置，收集有機(jī)層，將所收集的有機(jī)物用無水硫酸鎂干燥并過濾，得到過濾產(chǎn)物；

步驟3)：對(duì)步驟2)中過濾產(chǎn)物進(jìn)行旋蒸，除去所述過濾產(chǎn)物中的二氯甲烷溶劑，旋蒸溫度從30℃逐漸升溫到60℃濃縮處理，得到增塑劑。

在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中，在步驟1)之間，還包括吡啶酮單酸的制備，所述吡啶酮單酸的制備方法，包括：