光稳定剂1,5,8,12-四[4,6-二(N-丁基-1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,5的合成研究文献综述

 2023-10-20 10:00:59

文献综述

1.光稳定剂的定义

光稳定剂是一种添加在某些高分子制品诸如塑料，橡胶，涂料，合成纤维中的添加剂。它的主要功能是屏蔽或吸收太阳光中的紫外线，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质，因此排除或减少光化学反应发生的可能性，从而阻止或延迟高分子制品光老化的过程，延长高分子制品的使用寿命。

2.光稳定剂的作用机理和分类

光稳定剂的作用机理因其种类和结构的不同而不同，大致可分为以下几种：1.屏蔽，反射，吸收紫外线，将其转化为无害的热能 2.猝灭被紫外线激发的分子或基团的激发态，使其回复到基态 3.捕获光氧化还原产生的自由基，抑制光氧化过程 4.分解高分子聚合物产生的氢过氧化物，产生氮氧自由基。因此光稳定剂按其作用机理可以分为光屏蔽剂，紫外线吸收剂，猝灭剂，自由基捕获剂以及氢过氧化物分解剂。

3.受阻胺类光稳定剂的现状

本次课题研究的对象是受阻胺类光稳定剂1,5,8,12-四[4,6-二(N-丁基-1-环己氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,5，其商品名称为UV-116。受阻胺类光稳定剂（简称HALS）是一自由基捕获剂中的一种，具有捕获自由基，分解氢过氧化物的能力，其光稳定效果是传统光稳定剂的2至4倍。HALS为一种新型高效的光稳定剂，当今多数的HALS除了具有光稳定作用外，还有抗氧化、吸收紫外线等多种功能，且与紫外线吸收剂和抗氧剂有良好的协同效应。该类光稳定剂与许多高分子制品具有良好的相容性，并且低毒或无毒，能满足薄膜制品、纤维制品和食品包装材料的要求，是目前应用最广泛，发展最迅速，最有前景的一类光稳定剂。

受阻胺光稳定剂的研究背景及发展趋势

1962年，日本的村山圭介等人就进行了受阻胺类光稳定剂的研究。在研究中他们发现：三丙酮胺的氮氧自由基具有很强的光稳定活性，但是这种氮氧自由基容易发生热歧化反应，有高度挥发性，与酚类抗氧剂具有对抗作用，因此不易投入使用。而用三丙酮胺及其衍生物代替相应的氮氧自由基进行光稳定活性研究，两者拥有类似的光稳定化结果。这一研究成果是受阻胺类光稳定剂发展史上的一次重要革命，对受阻胺类光稳定剂的研究开始盛行起来，受阻胺类光稳定剂由此走向实用化。虽然早期的受阻胺类光稳定剂的光稳定性能较好，但是它们普遍存在分子量较低，碱性高等缺点，导致其在高比表面积的高分子材料中耐抽提性差，易挥发，使用过程中容易造成损失，且不能在酸性环境中应用，难以与酸性助剂复配。因此，为了进一步提高受阻胺类光稳定剂的光稳定性能，拓宽其应用领域，受阻胺类光稳定剂的研究方向和发展趋势主要在其的高分子化、低碱性化、反应型化以及多功能化上，现今尤其集中在后两者。在1974年，汽巴-嘉基公司推出了第一个聚合型受阻胺类光稳定剂Tinuvin662，之后该公司又推出了一种性能更好，至今也在广泛使用的聚合型产品Chimassorb994。美国氰特公司、德国巴斯夫公司也对聚合型受阻胺类光稳定剂进行了研究，并开发出了Cyasorb UV-3346，Uvinl4050H，Uvinl4077H等众多产品。为了解决聚合型受阻胺类光稳定剂分子量调节困难的问题，汽巴-嘉基公司推出了单体型高分子受阻胺类光稳定剂Chimassorb119。Ciba SC公司在1998年推出新一代的受阻胺类光稳定剂Chimassorb2020，与之前的产品相比，其抗紫外和热稳定性更加优秀，挥发性低，和高分子材料有更好的兼容性，它也是该公司2000年推出的产品Tinuv in NOR 371的中间体。我国的天津大学董传明、舒雪桂等人对 Chimassorb944、Chimassorb2020、Cyasorb UV－3346 的合成工艺进行研究和改进，开发出了更加合理的工艺路线，解决了受阻胺类光稳定剂相对分子质量分布宽的问题，具有很大的实用价值。钱梁华将羟乙基哌啶醇与丁二酸二甲酯进行缩聚反应，制得了相对分子质量在2500到3000之间的受阻胺光稳定剂GW-120，其性能指标与Tinuvin662相当。Bemporad Luca合成了分子内含有大量三嗪环的高相对分子质量受阻胺类光稳定剂，其光稳定性十分优异。在HALS的低碱性化上，汽巴-嘉基公司通过N-烷基化反应开发了Tinuvin770的改进产品Tinuvin123，其碱性十分小，可以与含卤阻燃剂、硫系辅助抗氧剂复合使用，同时拥有优异的光稳定效果。目前，受阻胺类光稳定剂低碱性的产品还有汽巴-嘉基的Chimassorb119、Tinuvin371、Tinuvin152 以及氰特公司的Cyasorb UV-3529等。天津大学的陈炜等人也在开发树枝状光稳定剂的基础上以二元胺类化合物为母体，设计合成了低碱性的N-甲基型树枝状受阻胺类光稳定剂。HALS的多样性化，即在光稳定剂中引入其他基团，通过分子内协调效应提高光稳定性的同时，赋予其其他的功能，是现今受阻胺类光稳定剂开发的一个重要方向。Tinuvin144、Sanol LS 2626等产品就在光稳定剂分子中引入了受阻酚基团，北京天罡助剂有限公司与天津大学也合作设计合成了一系列含受阻酚的多功能光稳定剂，这些受阻酚类光稳定剂具有良好的耐抽提性和抗热氧老化能力。Jezy Zakrazewski等人在向分子结构中引入二苯甲酮或者三嗪结构，合成了多种具有紫外线吸收功能的受阻胺类光稳定剂。北京天罡助剂有限公司以二元胺类化合物为母体设计合成了含有二苯甲酮基团的受阻胺类光稳定剂，测试表明其具有优异的紫外线吸收功能和抗光氧老化功能。此外，山西化工研究所将受阻胺与亚磷酸酯有机结合的 GW-540，T Konstantinova、左洪亮等人将受阻胺与苯并三唑键合在一起制备的受阻胺类光稳定剂等，都显示了良好的光稳定效果，同时具有功能多样性的特点。反应型受阻胺类光稳定剂近来发展迅速，该类光稳定剂在分子结构内引入反应性基团，使其在聚合物的制备加工过程中就键合到聚合物骨架上，形成永久性的光稳定效果，以便克服受阻胺类光稳定剂在物理迁移过程或者挥发造成损失。Elf Atochem公司推出的Luchem HAR100分子内含有反应性草酰肼基团，它可以通过与氨基、异氰酸酯和环氧基等基团反应键合到各种聚合物的主链上。保加利亚冶金化工大学研究小组以哌啶醇、丙烯醇、二苯甲酮和苯并三唑类化合物为原料合成了一种新型HALS，该光稳定剂分子中的丙烯基为其提供了与材料键合的能力，使之成为高分子材料的一部分。随着对受阻胺类的研究的深入，开发出一个全新结构的新产品越来越困难，目前还有一个重要发展是对受阻胺类光稳定剂生产工艺的改进和完善以及分子结构的优选化。唐蓉萍等以三聚氯氰、2,2,6,6－四甲基4- 哌啶基丁胺、环己烷和乙醇胺为主要原料, 用三步法合成受阻胺类光稳定剂Tinuvin152,本法采用了常压反应，操作简便，降低了乙醇胺的用量。彭广荣对合成UV-123的方法进行了研究，在加入催化剂并在大量的正辛烷存在下进行回流反应后，直接蒸除正辛烷获得产品，过程基本无三废，易于工业化。李晓萍等以癸二酸二甲酯和1,2,2,6,6-五甲基哌啶醇为原料合成了受阻胺光稳定CX-800, 研究各种催化剂的催化效果及对反应的影响, 确定氢氧化钠为最优催化剂，获取了较好的经济效益。

4.课题研究的内容，意义和价值

剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付

以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。

您可能感兴趣的文章