一种可控分子量的共聚型受阻胺光稳定剂的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及高分子材料制品的助剂领域，更具体的说涉及一种光稳定剂的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 高分子材料在使用过程中受光氧化的影响，会使得材料制品的外观和物理机械性 能发生恶化，逐渐失去使用价值，而添加光稳定剂是防止光氧化作用最方便也是最有效的 途径之一。光稳定剂种类很多，其中，受阻胺光稳定剂因其具备高效的光稳定性能，已成为 目前应用范围最广泛的一类光稳定剂。而让基体材料在使用过程中具备耐光氧化的前提， 就是光稳定剂能够长期稳定的存在于基体材料中。但是，早期应市的受阻胺光稳定剂产品 多是以受阻哌啶为官能团的低分子量化合物，它们因易挥发、易抽提等缺点无法长期的为 材料提供保护，因此受阻胺的高分子量化成为受阻胺新品种开发的重要方向之一。但另一 方面，高分子量化又妨碍了受阻胺光稳定剂在聚合物中扩散，不利于受阻胺光稳定剂分子 由制品内部向表面进行有较补充，影响其光稳定活性的充分发挥。因此，如何控制光稳定剂 分子量的大小就显得至关重要。CN105153121A中利用N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)胺和 三聚氯氰反应得到中间体，再利用中间体与N，Μ -双[N-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基）]-1 -己二胺反应，并进一步在催化剂的作用下得到聚合物，合成过程较为复杂;CN1088590A中利 用4_(甲基)丙烯酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶与α-烯类单体进行自由基沉淀共聚合方法制 得，过程溶剂使用较少，过程简单。这些研究成果都能够得到高分子量的聚合型光稳定剂， 但是两者均未提及如何控制所得产物的分子量。传统的自由基聚合对于控制产物分子量较 为麻烦，特别是如何改变反应条件得到可预测的分子量的聚合物，而可逆加成断裂链转移 自由基聚合(RAFT)是可控活性自由基聚合中最有发展前景的活性自由基聚合方法之一，它 能有效地控制聚合物的平均分子量，并且可逆加成断裂链转移自由基聚合不但具有其它可 控活性聚合的优点而且适用的单体种类多，所需要的聚合反应条件温和，因此可逆加成断 裂链转移自由基聚合具有广阔的工业应用前景。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是利用可逆加成断裂链转移自由基聚合方法，提供一种可控分子量 的共聚型受阻胺光稳定剂的制备方法。
[0004] 本发明的可控分子量的共聚型受阻胺光稳定剂的制备方法，主要包括以下步骤：
[0005] 1)将可聚合型受阻胺与甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈和链转移剂加入溶剂中， 充分搅拌溶解；
[0006] 2)在氮气的保护下，于70 °C -85 °C下，反应4-12小时，终止反应；
[0007] 3)反应物倒入沉淀剂中进行沉淀处理，然后将沉淀物烘干即得最终产物。
[0008] 本发明的制备方法中，可聚合型受阻胺、链转移剂和自由基引发剂的摩尔比为： 30-200:1:0.1-0.5〇
[0009] 本发明的制备方法中，可聚合型受阻胺与甲基丙烯酸甲酯摩尔比为0.1~2。
[0010] 本发明的制备方法中，所述的可聚合型的受阻胺，为4-丙烯酰氧基-1，2,2,6,6-五 甲基哌啶或4-甲基丙烯酰氧基-1，2，2，6，6-五甲基哌啶。
[0011] 本发明的制备方法中，所述的链转移剂为二硫代苯甲酸酯类转移剂或三硫代碳酸 酯类转移剂。
[0012] 本发明的制备方法中，所述的二硫代苯甲酸酯类转移剂为二硫代苯甲酸异丙苯 酯、二硫代苯甲酸苄酯或二硫代苯甲酸-1-乙酯基-正丙酯。
[0013] 本发明的制备方法中，所述三硫代碳酸酯类转移剂为二(α,ν-甲基-α〃-乙 酸)三硫代碳酸酯、S，S~:(a_苯乙酮)三硫代碳酸酯、S，S~:丙酸三硫代碳酸酯或S-丙 酸_(α-甲基-V -乙酸)三硫代碳酸酯。
[0014] 本发明的制备方法中所述溶剂为二氧六环，二氧六环的添加量为0.5-lml/g ·单 体。
[0015] 本发明的制备方法中，反应时间为6-8小时。
[0016] 本发明的制备方法中，所述沉淀剂为甲醇、或甲醇与水1:1体积比混合液。
[0017] 本发明所述的可控分子量的共聚型受阻胺光稳定剂分子量在103-2*104之间。 [0018]本发明具有以下有益效果：
[0019] 本发明通过可逆加成断裂链转移自由基聚合，当可逆加成断裂链转移自由基聚合 反应单体达到相同转化率时，单体与链转移剂的比例越大，其聚合产物理论分子量就会随 之变大;在单体与链转移剂比例相同的情况下，随着聚合反应时间增加，单体转化率变大， 聚合产物分子量也会随之变大，但当反应时间达到一定程度，单体转化率达到最大，其聚合 产物分子量不再会随着时间增加而增加；因此，控制反应原料比例以及反应时间，可以制得 可预测分子量大小的共聚型受阻胺光稳定剂。
[0020] 本发明可控分子量的共聚型受阻胺光稳定剂，链段中的甲基丙烯酸酯链段能够提 升所述光稳定剂与基体材料的相容性，能够有效的减少加工过程中的物理损耗以及使用过 程中受阻胺稳定剂的迀移挥发，使光稳定作用能长久的持续有效。
[0021] 本发明过程中无副产物，反应条件温和，操作简单，清洁环保，基本没有污染，催化 剂用量极少。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明可控分子量的共聚型受阻胺光稳定剂的结构式。其中R为氢或甲基。
[0023] 图2为本发明可控分子量的共聚型受阻胺光稳定剂的红外光谱。
【具体实施方式】
[0024] 以下通过实施例对本发明进行进一步的具体描述。有必要在此指出的是以下实施 例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟 练人员根据上述本
【发明内容】
对本发明做出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护 范围。
[0025] 实施例1
[0026] 将4-丙烯酰氧基-1，2，2，6，6-五甲基哌啶2.86g，甲基丙烯酸甲酯2.5g，偶氮二异 丁腈0.021g，链转移剂S，S'-二(α ,α'-甲基-α〃-乙酸)三硫代碳酸酯ο. 353g加入5.5ml二氧 六环中，充分搅拌溶解;将混合物在氮气的保护下，升高反应温度至70°C，反应12小时，反应 完成后将得到的产物混合液倒入甲醇/水中进行沉淀处理，抽滤，烘干即可等到最终产物。 所得产物数均分子量为1581。
[0027]根据其红外谱图，其中2969CHT1处为甲基的伸缩振动峰，酯基官能团中C = 0伸缩振 动的峰出现在1733CHT1处，在1380~1360CHT1范围内存在一个的双峰，这是由受阻胺基团所 特有的-C(CH 3)2结构的不对称弯曲振动所引起，是受阻胺基团的特征吸收峰。故可以判定聚 合物结构中接入了受阻