阅读说明：本技术 一种光稳定剂及其制备方法 (Light stabilizer and preparation method thereof ) 是由 祝君威 杨光 袁开锋 于 2019-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种光稳定剂及其制备方法,以2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯和2-氯-4,6-二-［N-正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基］-1,3,5-三嗪为原料,在溶剂中反应,然后降温结晶离心,最终得到2-{4-[4,6-二(N-丁基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶胺基)-1,3,5-三嗪-2基]2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基}-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯；此光稳定剂制备工艺流程简单,分离提纯过程简便,反应时间短,产品收率可达95%左右。(The invention relates to a light stabilizer and a preparation method thereof, 2- (2,2,6, 6-tetramethyl-4-piperidylamino) -acetic acid (1-octyloxy-2, 2,6, 6-tetramethyl-4-oxy) ester and 2-chloro-4, 6-di- [ N-N-butyl-N- (1,2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperidyl) amino ] -1,3, 5-triazine are taken as raw materials, the raw materials react in a solvent, then the temperature is reduced, crystallization and centrifugation are carried out, and finally 2- {4- [4, 6-di (N-butyl-1, 2,2,6, 6-pentamethyl piperidylamino) -1,3, 5-triazine-2-yl ]2 is obtained, 2,6, 6-tetramethyl-4-piperidinylamino } -acetic acid (1-octyloxy-2, 2,6, 6-tetramethyl-4-oxy) ester; the light stabilizer has the advantages of simple preparation process flow, simple and convenient separation and purification process, short reaction time and product yield of about 95 percent.)

一种光稳定剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种光稳定剂及其制备方法，属于高分子材料领域。

背景技术

光稳定剂是高分子制品的一种添加剂，它能屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。

现有技术中有许多受阻胺类的光稳定剂，传统的受阻胺分子量较低，易发生迁移；而高分子量的受阻胺通常存在与工业溶剂相溶性差、不耐农药、有毒等缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种光稳定剂及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种光稳定剂，结构式如下：

作为本发明的一种改进，上述光稳定剂的合成工艺路线为：

作为本发明的一种改进，所述上述光稳定剂合成工艺的具体步骤如下：

(1)将2-氯-4,6-二-[N-正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪溶于有机溶剂中，加入2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯，升温并进行反应；

(2)向反应物中加入碱溶液，升温并进行反应，待反应完全后，水洗，有机相降温结晶、离心后烘干，即可得到光稳定剂2-{4-[4,6-二(N-丁基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶胺基)-1,3,5-三嗪-2 基]2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基}-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯。

作为本发明的一种改进，所述2-氯-4,6-二-[N-正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪、2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基) 酯、有机溶剂、碱溶液中碱的投料比例按质量来计为 1：0.836-0.871:2-8:0.071-0.106。

作为本发明的一种改进，所述步骤(1)中有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、二甲苯、甲苯中的任意一种。

作为本发明的一种改进，所述步骤(1)中有机溶剂为二氯甲烷。

作为本发明的一种改进，所述步骤(1)的反应温度为80-130℃，反应时间为3-6 小时。

作为本发明的一种改进，所述步骤(2)中碱溶液的质量浓度为20％。

作为本发明的一种改进，所述碱溶液中碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠中的任意一种。

作为本发明的一种改进，所述碱溶液中碱为氢氧化钠。

作为本发明的一种改进，所述步骤(2)中保温反应的温度为90-140℃，反应时间为2-6小时。

由于采用了以上技术，本发明较现有技术相比，具有的有益效果如下：

本发明所得到的光稳定剂2-{4-[4,6-二(N-丁基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶胺基)-1,3,5-三嗪-2 基]2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基}-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯，因其具有的辛氧基长碳链，提高了与高分子材料的相融性，与大多数工业溶剂相溶性良好，具有优越的高分子相溶性，将其添加入塑料、橡胶或者涂料中，可增加其抗氧化性和光稳定性，减缓其老化分解，延长使用寿命；在加工使用过程中，不会产生特殊气味，也不会影响材料原有的色彩，耐高温性能显著。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明。

实施例1：

将100g二氯甲烷加入反应瓶中，再加入50g 2-氯-4,6-二-[N-正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4- 哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪和41.8g 2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯，升温搅拌使其溶解，后维持85℃反应2小时；

加入20％浓度的氢氧化钠溶液17.8g，继续升温至90℃反应3小时，反应完全后水洗，有机相降温结晶过滤，滤饼烘干得到光稳定剂2-{4-[4,6-二(N-丁基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶胺基)- 1,3,5-三嗪-2基]2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基}-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯84.9g，收率95.0％。

实施例2：

将200g二氯甲烷加入反应瓶中，再加入75g 2-氯-4,6-二-[N-正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4- 哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪和63.4g 2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯，升温搅拌使其溶解，后维持90℃反应3小时；

加入20％浓度的氢氧化钠溶液28.5g，继续升温至95℃反应3小时，反应完全后水洗，有机相降温结晶过滤，滤饼烘干得到光稳定剂2-{4-[4,6-二(N-丁基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶胺基)- 1,3,5-三嗪-2基]2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基}-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯126.9g，收率94.6％。

实施例3：

将250g二氯甲烷加入反应瓶中，再加入100g 2-氯-4,6-二-[N-正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4- 哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪和86.0g 2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯，升温搅拌使其溶解，后维持100℃反应4小时；

加入20％浓度的氢氧化钠溶液45.0g，继续升温至110℃反应3小时，反应完全后水洗，有机相降温结晶过滤，滤饼烘干得到光稳定剂2-{4-[4,6-二(N-丁基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶胺基)- 1,3,5-三嗪-2基]2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基}-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯170.3g，收率95.2％。

实施例4：

将500g二甲苯加入反应瓶中，再加入105g 2-氯-4,6-二-[N-正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪和90.8g 2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基 -4-氧基)酯，升温搅拌使其溶解，后维持100℃反应4小时；

加入20％浓度的氢氧化钠溶液52.5g，继续升温至110℃反应4小时，反应完全后水洗，有机相降温结晶过滤，滤饼烘干得到光稳定剂2-{4-[4,6-二(N-丁基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶胺基)- 1,3,5-三嗪-2基]2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基}-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯179.6g，收率95.6％。

实施例5：

将600g二甲苯加入反应瓶中，再加入165g 2-氯-4,6-二-[N-正丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-1,3,5-三嗪和143.7g 2-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯，升温搅拌使其溶解，后维持110℃反应3小时；

加入20％浓度的氢氧化钠溶液87.4g，继续升温至125℃反应4小时，反应完全后水洗，有机相降温结晶过滤，滤饼烘干得到光稳定剂2-{4-[4,6-二(N-丁基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶胺基)- 1,3,5-三嗪-2基]2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基}-乙酸(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-氧基)酯281.3g，收率95.3％。

将上述实施例3所制备出的光稳定剂按0.3％、0.5％、1.0％的比例分别加入到聚丙烯材料中，经过吹膜，分别制成厚度约为0.09mm的塑料薄膜，按照GB/T13022-1991测试其拉伸强度和断裂伸长率(老化条件为:灯管类型：UVB-340；辐照度(340nm)：0.76W/㎡/nm；黑标温度：60±3℃/50±3℃；光照/冷凝循环：480min/240min)。

未经老化的性能测试：

测试项目	原PP材料	添加0.3％的PP	添加0.5％的PP	添加0.7％的PP
					断裂伸长率％	745	738	753	762
拉伸强度MPa	18.34	18.66	17.96	17.69

老化800h的性能测试：

测试项目	原PP材料	添加0.3％的PP	添加0.5％的PP	添加0.7％的PP
					断裂伸长率％	541	705	719	721
拉伸强度MPa	15.31	16.42	16.94	16.88

老化1200h的性能测试：

测试项目	原PP材料	添加0.3％的PP	添加0.5％的PP	添加0.7％的PP
					断裂伸长率％	372	606	662	708
拉伸强度MPa	11.62	14.64	15.02	15.22

根据上述测试结果可知，未添加本发明的光稳定剂的PP材料随着老化时间的增加，断裂伸长率和拉伸强度逐渐降低；未经老化时，添加不同浓度光稳定剂的PP材料，断裂伸长率和拉伸强度未发生明显变化，随着老化时间的增加，添加了本发明的光稳定剂的PP材料的断裂伸长率和拉伸强度更优，说明本发明的光稳定剂具备优良的抗老化性能。

上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围，即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。