技术领域：
本发明涉及一种紫外线吸收剂及其制备方法，尤其是涉及一种含有受阻哌啶基的双功能型紫外线吸收剂及其制备方法。
背景技术：
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苯并三唑类紫外线吸收剂和受阻胺类自由基清除剂具有良好的光稳定剂特性。苯并三唑类紫外线吸收剂能够吸收270-400nm波长范围的紫外线能量，而受阻胺类光稳定剂能够清除在光氧化中产生的烷基自由基，从而起到良好的光稳定化作用。由于这两种光稳定剂作用机理不同，可单独使用也可简单复配使用，复配后，具有良好的协同效应。但是复配使用需要将两种制剂进行复配，使用过程不方便。
技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种双功能型紫外线吸收剂及其制备方法，其克服了现有技术中光稳定剂和紫外线吸收剂需要复配使用的问题，使化合物具有紫外线吸收和自由基捕获两种功能，起到一剂多用的效果。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种双功能型紫外线吸收剂，其特征在于：该紫外线吸收剂的结构式如下式：
式中r为h、c1-c8的直链烷烃或烷氧基、c5-c7环烷烃或环烷氧基。
一种双功能型紫外线吸收剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，向四口瓶中加入四甲基哌啶醇/胺衍生物、紫外线吸收剂uv-326、催化剂和溶剂混合；四甲基哌啶醇/胺衍生物：紫外线吸收剂uv-326投料物质的量比为1:1.05～1.2；催化剂用量占总投料量的0.1～2.0％；溶剂用量为占总投料的65-75％；
步骤2，加热升温至80-120℃左右，反应12-36h；
步骤3，过滤，减压蒸除溶剂；
步骤4，加入混合溶剂重结晶，经过滤、洗涤操作，得淡黄色粉末固体，即为最终产物。
所述催化剂为碳酸铯、碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、醋酸钯、氯化钯、醋酸钴、醋酸铑中的一种或几种。
所述溶剂为乙腈、dmf、dmso、甲苯、二甲苯中的一种。
重结晶中混合溶剂采用乙醇比水或甲醇比水体系。
与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：
1、本发明公开了一类具有受阻胺结构修饰的紫外线吸收剂，其采用2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶及其衍生物作为取代基，对紫外线吸收剂uv-326进行修饰，通过在苯并三唑结构紫外线吸收剂基础上引入受阻胺基团，制备了系列光稳定剂，不仅提高了原子经济型，而且使化合物具有紫外线吸收和自由基捕获两种功能，同时解决了现有技术中光稳定剂和紫外线吸收剂需要复配使用的过程，方便下游厂家，起到一剂多用的效果，在塑料制品的防老化领域具有重要应用前景。
2、采用本发明工艺合成的光稳定剂具有收率高、纯度好、色泽好，便于操作实施，适合于工业化生产。
具体实施方式：
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明公开了一类具有受阻胺结构修饰的紫外线吸收剂，其结构如下式所示，该结构通过紫外线吸收剂uv-326为原料，采用2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶及其衍生物作为取代基，修饰得到一类含有受阻胺结构的紫外线吸收剂。该化合物具有苯并三唑和受阻胺结构，导致其具有紫外线吸收和自由基捕获的双重功能。
式中r为h、c1-c8的直链烷烃或烷氧基、c5-c7环烷烃或环烷氧基。
本发明反应方程式如下：
式中r为h、c1-c8的直链烷烃或烷氧基、c5-c7环烷烃或环烷氧基。
本发明受阻胺结构修饰的紫外线吸收剂的制备方法包括如下步骤：
步骤1，向四口瓶中加入四甲基哌啶醇/胺衍生物、紫外线吸收剂uv-326、催化剂和溶剂混合；所述反应物四甲基哌啶醇/胺衍生物：紫外线吸收剂uv-326投料物质的量比为1:1.05～1.2；催化剂为碳酸铯、碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、醋酸钯、氯化钯、醋酸钴、醋酸铑等其中的一种或几种，催化剂用量占总投料量的0.1～～2.0％；溶剂为乙腈、dmf、dmso、甲苯、二甲苯等。
步骤2，加热升温至80-120℃左右，反应12-36h；
步骤3，过滤，减压蒸除溶剂；
步骤4，加入混合溶剂重结晶，经过滤、洗涤操作，得淡黄色粉末固体，即为最终产物。重结晶选用乙醇比水、甲醇比水等体系。
实施例1：
向带有蒸馏头、搅拌器、温度计的四口瓶中，加入47.3g(0.22mol)的1-正丙氧基-2,2,6,6,-四甲基-哌啶醇，60.2g(0.2mol)的紫外线吸收剂uv-326，6.5g碳酸铯，300ml乙腈。90℃下搅拌24h。过滤，减压蒸除溶剂。加入400ml乙醇：水＝1:1混合溶液重结晶，过滤、洗涤后，得到uv-326-o淡黄色固体83.2g，收率为86.67％。
实施例2：
向带有蒸馏头、搅拌器、温度计的四口瓶中，加入47.1g(0.22mol)的1-正丙氧基-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶，60.2g(0.2mol)的紫外线吸收剂uv-326，1.0g醋酸钯，33.6g(0.22mol)碳酸钾，300mldmf。90℃下搅拌24h。过滤，减压蒸除溶剂。加入400ml乙醇：水＝1:1混合溶液重结晶，过滤、洗涤后，得到uv-326-o淡黄色固体81.3g，收率为84.78％。
实施例3：
向带有蒸馏头、搅拌器、温度计的四口瓶中，加入47.3g(0.22mol)的1-正丙氧基-2,2,6,6,-四甲基-哌啶醇，60.2g(0.2mol)的紫外线吸收剂uv-326，3.8g氢氧化钾，300ml乙腈。90℃下搅拌24h。过滤，减压蒸除溶剂。加入400ml乙醇：水＝1:1混合溶液重结晶，过滤、洗涤后，得到uv-326-o淡黄色固体81.4g，收率为84.79％。
实施例4：
向带有蒸馏头、搅拌器、温度计的四口瓶中，加入47.1g(0.22mol)的1-正丙氧基-4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶，60.2g(0.2mol)的紫外线吸收剂uv-326，1.0g醋酸钯，8.8g(0.22mol)氢氧化钠，300mldmso。90℃下搅拌24h。过滤，减压蒸除溶剂。加入400ml乙醇：水＝1:1混合溶液重结晶，过滤、洗涤后，得到uv-326-o淡黄色固体83.1g，收率为86.74％。
应用性能测试：
将制备的uv-326-o和uv-326-n与紫外线吸收剂326做人工老化对比实验，用量为树脂量的0.3％。曝露条件：xenon灯，按astmg26标准定时喷水；光学放大镜观察20倍。对比结果如下表1.
表1不同样品的人工老化实验表面龟裂时间
从表1可以看出经过哌啶基修饰的双功能型紫外线吸收剂效果明显优于uv-326，这是由于该类物质具有紫外线吸收和自由基捕获的双重功能，使其性能增强。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。