两亲性梳状复合型高分子光稳定剂的合成与表征

以马来酸酐、聚乙二醇单甲醚(m PEG1200)、2,2,6,6-四甲基哌啶醇(TMP)为原料,合成了中间体富马酸2,2,6,6-四甲基哌啶醇聚乙二醇单甲醚双酯(TMP-MF-m PEG1200)。然后在N2保护下以2-羟基-4-丙烯酸酯基二苯甲酮(HABP)、TMP-MF-m PEG1200、苯乙烯为原料,甲苯为溶剂,过氧化二苯甲酰(BPO)为引发剂,通过溶液共聚合成了一系列不同HABP含量的复合型高分子光稳定剂P(HABP-co-TMP-MF-m PEG1200-co-St)。采用红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振(1H NMR)等手段对TMP-MF-m PEG1200和P(HABP-co-TMP-MFm PEG1200-co-St)进行了结构表征。考察了不同HABP含量梳状复合型高分子光稳定剂的紫外光吸收效果。结果表明,P(HABP-co-TMP-MF-m PEG1200-co-St)在250~350 nm范围内有良好的紫外吸收,随着HABP含量的增加,其紫外光吸收强度增强。进行了HABP与共聚产物的热重分析,结果表明共聚产物的热稳定性明显提高。     

PVC/改性剑麻纤维木塑复合材料的紫外加速老化性能研究

采用KH-550偶联剂对剑麻纤维进行改性处理,然后与聚氯乙烯（PVC）树脂、光稳定剂以及其他助剂通过塑炼、模压成型制备PVC基木塑复合材料板材,然后对其进行紫外加速老化试验。光稳定剂为自制的3种二苯甲酮类聚合型光稳定剂P(HABP-co-MTMP-co-OA)、P(HABP-co-MTMP-co-mPEGA)、 P(HABP-co-MTMP-co-OA-co-mPEGA)与目前常用的紫外线吸收剂UV-0、UV-531。测试了老化前后的拉伸强度保持率、表面接触角、热萃取损失率变化情况对PVC/改性剑麻纤维复合材料的紫外光老化性能的影响。结果表明,添加高分子光稳定剂的PVC/改性剑麻纤维复合材料具有优于添加UV-0、UV-531紫外光吸收剂的综合耐紫外光老化性能,尤其是P(HABP-co-MTMP-co-OA-co-mPEGA)光稳定剂对木塑复合材料的紫外光老化效果最好;3种高分子光稳定剂的添加使PVC/改性剑麻纤维复合材料的表面纤维裸露程度以及微小裂纹明显少于未添加光稳定剂的PVC/改性剑麻纤维复合材料。     

双功能受阻胺与紫外线吸收剂并用的协同效应研究

本文用IR、UV、ESR、TLC等方法研究了新型的双功能受阻胺光稳定剂,Tinuvin-144 [2-(4′-羟基-3′,5′-二叔丁基)苄基-2-正丁基丙二酸五甲基哌啶醇酯]与紫外线吸收剂,UV-531(2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮)和UV-327(2-[2′-羟基-3′,5′-二叔丁基]-5-氯 代苯并三唑)并用体系对聚丙烯光稳定化的并用效应。结果表明,Tinuvin-144与UV-531,UV-327并用时均具有良好的协同效应,144对531,327或531,327对144的光分解均具有相互的保护作用。结果还表明,144与531或327无论在模拟体系或聚丙烯中,在诱导期内均不存在促使他们消耗的化学反应,提出了协同作用的机理。     

苯并三唑类复合型高分子光稳定剂的合成与性能研究

以2-(2',4'-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、丙烯酸十八醇酯、4(甲基丙烯酰氧基)2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯为原料,甲苯为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,在氮气保护下通过溶液共聚合成了三种兼具紫外吸收和捕获自由基两种功能的梳状复合型高分子光稳定剂。采用红外光谱(IR)、紫外光谱(UV)、核磁共振(~1H-NMR)等对产物进行了表征,并通过1H-NMR确定了共聚单体配比;采用热失重对产物的热性能进行了分析。结果表明:产物具有较好的紫外光吸收性能,在220~350 nm范围内有较强的紫外吸收;所合成的高分子光稳定剂的热分解温度明显高于低分子紫外线吸收剂的分解温度。     

复合型高分子光稳定剂的合成及在PVC/剑麻纤维复合材料中的应用

以2-(2',4'-二羟基苯基)-2H-苯并三唑、4-(甲基丙烯酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯、聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯、丙烯酸十八醇酯为原料,合成了三种复合型高分子光稳定剂P(HAPBT-co-MTMP-co-OA)、P(HAPBT-coMTMP-co-m PEGA)、P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA),然后将其应用到PVC/剑麻纤维(PVC/SF)复合材料中改善材料的抗紫外光老化性能。采用扫描电镜观察了添加与未添加光稳定剂P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA)的复合材料老化前后的表面微观形貌,结果表明添加该光稳定剂的复合材料表面裸露的剑麻纤维与裂纹明显少于未添加光稳定剂的材料。通过测定老化后复合材料的拉伸强度保持率、表面接触角、羰基指数、热迁移性能考察光稳定剂的应用效果。结果表明随着老化时间的延长,PVC/SF复合材料的拉伸强度保持率均有所下降,但添加光稳定剂可以明显减缓拉伸强度保持率的下降;随着材料老化程度加深,材料表面接触角降低,而羰基指数有所增加,表明裸露出的剑麻纤维表面积逐渐增大;热损失率测定结果表明高分子光稳定剂具有较好的耐热水迁移性能。三种高分子光稳定剂中P(HAPBT-co-MTMP-co-OA-co-m PEGA)对复合材料的紫外光老化综合效果最好,说明光稳定剂的添加可以提高材料的耐紫外光老化性能,从而延长材料的使用寿命。     

水杨酸(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯的合成研究

以颗粒状活性炭负载四丁基钛酸酯作催化剂,水杨酸甲酯、2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶为原料合成受阻胺光稳定剂HALS,水杨酸(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯,分别研究了反应温度、反应时间、原料配比和催化剂用量等条件对合成反应的影响。得到了合成水杨酸(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯最适宜的条件是:反应温度为100～120℃,反应时间7h,n(水杨酸甲酯)∶n(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)为0.1∶0.115;催化剂的用量为1.0g、溶剂的用量为30g(水杨酸甲酯为0.1mol的情况下)。水杨酸(2,2,6,6-四甲基-4-羟基哌啶)酯的收率超过95.04%,产品熔点为207～208℃。该催化剂具有价廉易得、催化活性好、不腐蚀设备、无环境污染等优点。     

含受阻胺结构的苯并三唑光稳定剂的合成及表征

以3-(3′-叔丁基-4′-羟基-苯基)丙酸和邻硝基苯胺或邻硝基对氯苯胺为起始原料经重氮化-偶合、还原、酯化,再与甲基哌啶醇酯交换反应合成了4个分子中含受阻胺结构的苯并三唑化合物,2,2,6,6-四甲基哌啶醇-[3′-(2H-苯并三唑)-5′-叔丁基-4′-羟基-苯基]丙酸酯收率为48.3%;1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇-[3′-(2H-苯并三唑)-5′-叔丁基-4′-羟基-苯基]丙酸酯收率为47.0%;2,2,6,6-四甲基哌啶醇-[3′-(5-氯-2H-苯并三唑)-5′-叔丁基-4′-羟基-苯基]丙酸酯的收率为45.7%;1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇-[3′-(5-氯-2H-苯并三唑)-5′-叔丁基-4′-羟基-苯基]丙酸酯的收率为44.4%;通过1HNMR、MS和IR确定了化合物分子结构。测定了它们紫外吸收光谱,该4个化合物在270～400nm均有较强的吸收峰。所合成的化合物分子中同时含有紫外吸收和捕获自由基两种功能,是一类双功能光稳定剂。     

双功能光稳定剂的合成及性能测试

以2-[2’-羟基-4～（2-氧基乙酸乙酯基）苯基]-2H-苯并三唑和5-氯-2-[2’-羟基-4-（2-氧基乙酸乙酯基）苯基]-2H-苯并三唑为原料分别与2,2,6,6-四甲基哌啶醇和1’2,2,6,6～四甲基哌啶醇进行酯交换反应得到4个含受阻胺结构的苯并三唑类双功能光稳定剂（I、Ⅱ、Ⅲ和IV）。测试了该四个双功能光稳定剂紫外吸收光谱、光稳定性及热稳定性,在270～400rim均有较强的吸收峰,其摩尔消光系数分别为（8。。。×10。）2．3610、2．5697、2．4238和2．5342,与未含受阻胺结构间苯二酚型苯并三唑类紫外线吸收剂UV-366波长和摩尔消光系数相同,是烷基取代酚苯并三唑紫外线吸收剂UV—P的1．7—1．8倍。该双功能光稳定剂的光稳定性和热稳性与UV-366和UV．P相比有明显提高,光老化24h后该四个双功能光稳定剂只分解了14％～18％,添加该四个光稳定剂的石蜡光老化24h后变黄指数为0．73～1．45,而添加UV—P和UV-366则分解了75％和33．81％,光老化24h后黄变指数为3．75和3．33;该双功能光稳定剂失重1％时的温度为263～280℃,而UV．P和UV-366失重1％时温度则分别为153℃和192℃。     

聚合型受阻胺光稳定剂PDS的合成与应用

以甲基丙烯酸甲酯、2,2,6,6-四甲基哌啶醇为原料,经过酯交换反应,合成了甲基丙烯酸2,2,6,6-四甲基哌啶酯(MTMP),采用直接蒸馏法提纯。再以二甲苯为溶剂,将MTMP与苯乙烯进行聚合反应,合成聚合型受阻胺光稳定剂PDS,起始聚合温度为120℃时,PDS的熔融范围为135～140℃,相对分子质量为4000～4500。PDS能有效地提高聚丙烯纤维的光稳定性,降低聚丙烯纤维的纺丝温度。光稳定剂PDS与抗氧剂1010有良好的协同稳定作用。     

复合型催化剂合成哌啶醇的研究

哌啶醣(化学名称2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇),是合成受阻胺类光稳定剂、医药、漂白剂、阻聚剂、环氧树脂交联剂等产品的重要中间体。在一定温度和压力下,使用催化剂,在溶剂中将2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮(简称哌啶酮)加氢还原成哌啶醇,其反应式为: