2·1·2 品种改性研究
为了适用复杂、苛刻的聚合物材料加工及使用条件,将传统的苯并三唑类光稳定剂进行改性是该领域的发展趋势,该类塑料添加剂向着高分子量化、多功能化、反应性化等方面发展。近年来这方面已有了长足的进展,已由研究阶段进入应用阶段,有的品种已工业化,成功地应用于塑料工业。
2·1·2·1 高分子质量化
塑料加工一般在较高温度(200~300℃)下进行,这时塑料添加剂会不同程度地挥发,一方面污染环境,影响操作工人的健康,另一方面还提高了成本。增加塑料助剂的分子质量是解决该问题的重要途径,这也是助剂工业一直研究的课题。
日本专利报道使用2分子的329(图1中R=R1=H,R2=特辛基)与1分子的甲醛缩合制成牌号为UV-360的高分子化合物,其结构如下:
该产品挥发性很低,与许多聚合物相容性良好,特别适用于聚碳酸酯高温下加工的要求,还可用于聚甲醛、聚酰胺、聚苯乙烯等聚合物。
使苯并三唑类紫外线吸收剂UV-P(R=R1=氢,R2=甲基)进行氯甲基化反应,在其分子中引入氯甲基,使其再与三聚氰酸进行缩合反应,脱除氯化氢,使三分子UV-P与一个三聚氰酸分子相结合生成下列结构的一个高分子质量的化合物:
另外,在苯并三唑分子中引入丙烯酸甲酯基,再使其与聚乙二醇进行酯交换反应生成高分子质量的反应性稳定剂,Ciba公司用该法制成牌号为UV-213的产品,该产品为黄色黏稠液体,适用于苯乙烯类聚合物、弹性体、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物。
2·1·2·2 多功能化
塑料添加剂中有光稳定剂、抗氧剂等,使用时需要分别添加,不但操作不便,还增加成本。使一个稳定剂分子中同时具有不同功能的基团,起到多种稳定作用,一直是工业界的追求。日本城北化学公司将甲醛与苯并三唑紫外线吸收剂(UV-329)和2-特辛基-4-甲基苯酚抗氧剂在碱性催化剂存在下反应,生成一种具有光稳定和抗氧化作用的牌号为JAST-500的多功能添加剂,这是该领域一个成功的典范。其结构如下:
JAST-500的分子内含有光稳定和抗氧化作用的基团,比传统的紫外线吸收剂UV-326具有更高的耐热性,在250℃保持40min的条件下,UV-326的热失重约90%,而JAST-500仅为6%,它在甲苯、甲乙酮、苯乙烯、醋酸丁酯等溶剂中具有较大的溶解度,与许多基础聚合物的相容性良好。在抗氧化性试验中,JAST-500显示出几乎与通常使用的Irganox1010相同的抗氧化效果,而UV-326则因为没有抗氧化基团,不具有抗氧化性。
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