2·1·2·3 反应性化
将反应性基团引入光稳定剂分子中,使其在加工时与基础聚合物键合,从而永久存在于高分子材料中,这是工业界多年努力的目标,经过20多年的研究,该领域有了很大的进展,出现了商品化的品种。
早在20世纪70年代,美国的纽约工业研究所(Polytech.Inst.New.York)以Voglotto[13]为首的研究组就开始了该领域的工作,我国的复旦大学、中科院和北京光化学研究所均曾参与此项工作。近来美国的RohmandHass公司的JohnCranford著文对此进行了综述。
合成该类紫外线吸收剂的方法是利用分子内已有不饱和键的化合[14],例如丙烯酰氯或其衍生物,使之与苯并三唑分子反应可以向苯并三唑分子内引进具有活性的丙烯酰基团,按照该合成路线Noranmeo公司合成了牌号为Norble7966[15]的反应型光稳定剂。
日本大冢化学公司1988年针对该类产品已向我国申请专利,我国的西北工业大学的陈立新
等[16]用邻硝基苯和间苯二酚合成了苯并三唑,再使其与丙烯酰氯反应生成含有丙烯酰基的苯并三唑(BDHA)。
上述反应性苯并三唑类光稳定剂可以与苯乙烯、丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、醋酸乙烯、氯乙烯、烯烃类可聚合的单体共聚生成含有光稳定作用的高聚物。
2·2 二苯甲酮类
该类紫外线吸收剂产量和品种仅次于苯并三唑。其合成路线基本上为两步反应,即2,4-二羟基二苯酮(UV-0,UV-214)的合成和烷氧基二苯酮的合成:
2.2.1 合成技术研究
反应式中的RX代表卤代烷,X为氯或溴。二苯酮类紫外线吸收剂中最有代表性的是通式中的R为正辛基的产品,化学名称为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮,商品名称为UV-531。
该产品的合成工艺可分为二步法和一步法。所谓二步法是指先合成出2,4-二羟基二苯酮,再
使它与卤代烷进行醚化反应。
2.2.1.1 二步法合成二苯甲酮类紫外线吸收剂
(1)2,4-二羟基二苯酮的合成
该产品的商品名称为UV-214,它本身就是一种紫外线吸收剂,适用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、涂料等。它可以作为合成UV-531、UV-B、UV-9、UV-1200等紫外线吸收剂的原料。
由于UV-214具有特殊的用途,对其研究一直很活跃。
湖北师范学院[17]使间苯二酚与三氯甲苯按摩尔比为1.0∶1.2的配比,在催化剂存在下,于溶剂中进行反应,反应温度48~52℃,反应时间3h,粗品收率95%,甲苯重结晶后制得精品。
山东理工大学[18]在水、甲醇(体积比为7∶3)的混合溶剂中,以草酸和磷酸的混合酸作催化剂使间苯二酚和三氯甲基苯在40~45℃下反应4h,制得收率为94%~98%(以间苯二酚计)的目的物。