酰胺类稳定化合物及其制备方法和应用的制作方法

文档序号:3705658阅读:411来源:国知局

专利名称::酰胺类稳定化合物及其制备方法和应用的制作方法属于精细化工领域。本发明涉及一种酰胺类稳定化合物作为塑料热稳定剂及其在塑料中特别是在热塑性塑料中的应用。在本发明涉及的酰胺类稳定化合物有目前,三盐基性硫酸铅、二盐基性硬脂酸铅、二盐基性亚磷酸铅类化合物是应用广泛的热稳定剂,其热稳定性好、成本低,但其透明性差、润滑性小、有毒(王善勤编著,塑料配方手册,495页,中国轻工业出版社,1995年)。而有机锡类化合物热稳定性好、透明性好、无毒(CN1085559,有机锡热稳定剂),但其润滑性差(王善勤编著,塑料配方手册,496页,中国轻工业出版社,1995年),而且是液体化合物,贮运不便。本发明提及的酰胺类稳定化合物是塑料加工时所用的新型高效热稳定剂,该品具有很好的热稳定性、高度的透明性、无毒、润滑性能优异及突出的耐热性等特点。而且,酰胺类稳定化合物是固体,贮运很方便。尤其是它在聚乙烯加工中的热稳定性优良,制品清澈透明,是一种优秀的热稳定剂,是聚乙烯制品的良好加工助剂,是用于工程塑料、装饰材料及包装材料的良好热稳定剂。本发明涉及酰胺类稳定化合物及其在塑料中特别是在热塑性塑料中的应用。除其它意义外,本发明中所说的“塑料”包括热塑性塑料、热固性塑料。具体地说,热塑性塑料包括乙烯树脂类,如聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇;石油类树脂,如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯;丙烯酸树脂类,如甲基丙烯酸树脂和丙烯腈;苯乙烯树脂类,诸如聚苯乙烯、ABS树脂;以及聚酰胺树脂。从含热稳定剂塑料的应用领域的观点,热塑性塑料特别有用。热固性塑料的例子包括酚醛树脂、尿素树脂、密胺树脂、聚酯类、聚氨酯类和环氧树脂类。这些塑料中,特别优先的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂和氨基塑料。为了加工应用,在塑料中可以加入增塑利、润滑剂、染色剂、阻燃剂、抗氧剂和其它合适的添加剂。在塑料中酰胺类化合物的含量通常在0.01-10%(重量),最佳采用0.05-5.0%(重量),可以在生产加工塑料的任何阶段加入这种稳定剂。本发明的酰胺类化合物主要是用于热塑性塑料和热固性塑料的热稳定剂本发明的目的是提供一种酰胺类稳定化合物的制法,并把酰胺类稳定化合物用做塑料的热稳定剂。本发明提及的酰胺类化合物的制法采用对氯苯甲酰氯和3-氯-4-氟苯胺,1-萘胺,正丁胺,对苯二胺为原料,步骤是将3-氯-4-氟苯胺(或1-萘胺,正丁胺,对苯二胺)溶于大量卤代烃或芳烃中配成溶液或将3-氯-4-氟苯胺(或1-萘胺,正丁胺,对苯二胺)悬浮于卤代烃或芳烃中配成悬浊液,于0-150℃搅拌下,滴加对氯苯甲酰氯,反应片刻后,再滴加3-50%的碱溶液,进行反应。为了得到好的结果,反应中3-氯-4-氟苯胺(或1-萘胺,正丁胺,)与对氯苯甲酰氯的摩尔比为1∶1-1.5,对苯二胺和对氯苯甲酰氯的摩尔比为1∶2-3。出于廉价、易得的目的,卤代烃或芳烃包括二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2一二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯,如果使用混合溶剂,结果是一样的理想。模制的酰胺类稳定化合物稳定的塑料制品的例子包括线状制品,诸如电线和缆绳,空心制件,诸如管子、软管、壳体和袋,以及压制品,诸如卷带、薄片和用于柔性容器的帆布。除此之外,本发明的酰胺类化合物稳定剂成分可使用于各种薄膜(特别是农用薄膜)、乙烯革、乙烯瓦以及诸如此类;实心制品,诸如各种柱状、块状、方形、圆形以及诸如此类的模制器件。为了进一步描述和说明本发明,提供以下实施例。所提供的这些实施例仅作为理解说明的目的。例一在500毫升三口瓶中,加入200毫升卤代烃和44克3-氯-4-氯苯胺,控制温度在10℃,在搅拌下,慢慢滴加53克对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后在10℃和搅拌下,慢慢滴加100克3-50%碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后升温90℃,蒸馏回收卤代烃,然后降温30℃。滤出产物,烘干,得到3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺(I),为白色粉末状晶体,纯度99.46%,收率98%,熔点为145.5-146.5℃。该物质无味,分子式为C13H8Cl2FNO,分子量为284.12,它不溶于水、无机酸、碱溶液,微溶于二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2一二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯,溶于甲醇、乙醇、甲酸、乙酸。例二在500毫升三口瓶中,加入150毫升芳烃和44克3-氯-4-氯苯胺,于5℃,在搅拌下,慢慢滴加53克对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌5分钟。然后在5℃和搅拌下,慢慢滴加100克3-50%碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后升温95℃,蒸馏回收芳烃,然后降温30℃。滤出产物,烘干,得到3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺(I),为白色粉末状晶体,纯度98.12%,收率98%。例三在500毫升三口瓶中,加入200毫升氯苯和44克3-氯-4-氟苯胺,升温至132℃,在搅拌下,慢慢滴加53克对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后降温到90℃,在搅拌下,慢慢滴加100克3-50%碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后升温95℃,蒸馏回收氯苯,然后降温30℃。滤出产物,烘干,得到3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺(I),为白色粉末状晶体,纯度99.52%,收率98.5%。例四在500毫升三口瓶中,加入150毫升芳烃和44克3-氯-4-氯苯胺,于130℃,在搅拌下,慢慢滴加53克对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌5分钟。然后在90℃和搅拌下,慢慢滴加100克3-5%碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后升温95℃,蒸馏回收芳烃,然后降温30℃。滤出产物,烘干,得到3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺(I),为白色粉末状晶体,纯度98%,收率97%。例五在500毫升三口瓶中,加入200毫升卤代烃和0.25克分子1-萘胺,控制温度在30℃,在搅拌下,慢慢滴加0.275克分子对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后在30℃和搅拌下,慢慢滴加0.3克分子碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后升温90℃,蒸馏回收卤代烃,然后降温30℃。滤出产物,烘干,得到N-(1-萘基)苯甲酰胺(II),为白色晶体,纯度98%,收率96%。例六在250毫升三口瓶中,加入100毫升卤代烃和0.1克分子正丁胺,控制温度在30℃,在搅拌下,慢慢滴加0.1克分子对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后在30℃和搅拌下,慢慢滴加0.1克分子碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后升温90℃,蒸馏回收卤代烃,然后降温30℃。滤出产物,烘干,得到N-正丁基苯甲酰胺(III),为白色晶体,纯度99.2%,收率95%。例七在500毫升三口瓶中,加入200毫升卤代烃和0.1克分子对苯二胺,控制温度在30℃,在搅拌下,慢慢滴加0.22克分子对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后在30℃和搅拌下,慢慢滴加0.24克分子碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后升温90℃,蒸馏回收卤代烃,然后降温30℃。滤出产物,烘干,得到N,N′-双(4-氯苯甲酰基)对苯二胺(Ⅳ),为白色粉末,纯度97%,收率94%。例八将3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺掺入聚乙烯中制成厚度为2.0毫米的塑料压片,同时制作一个不掺3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的对照塑料压片(塑料压片的加工可采用同步挤压及其它的工艺制造)。组分重量份数聚乙烯92聚乙烯蜡63′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺2将上述方法中得到的掺有3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的塑料压片和未掺3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的对照塑料压片,分别切开制成5厘米×2厘米的试样。将三片掺有3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的塑料试样和三片未掺3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的对照塑料试样分别放入干燥恒重的瓷坩埚中,在160℃的恒温烘箱中烘30分钟。然后取出,放在干燥器中冷却至室温,称重,计算试样的热损失情况。然后,再用相同的方法测定180℃、200℃及220℃时的热损失情况。(见表1)表1</tables>例九用N-(1-萘基)苯甲酰胺代替例八中的3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺,由此制备含N-(1-萘基)苯甲酰胺的塑料压片,同时制作一个不含N-(1-萘基)苯甲酰胺的对照塑料压片,分别测定160℃、180℃、200℃及220℃时的热损失情况。(见表2)表2</tables>例十用N-正丁基苯甲酰胺代替例八中的3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺,由此制备含N-正丁基苯甲酰胺的塑料压片,同时制作一个不含N-正丁基苯甲酰胺的对照塑料压片,分别测定160℃、180℃、200℃及220℃时的热损失情况。(见表3)表3</tables>例十一用N,N′-双(4-氯苯甲酰基)对苯二胺代替例八中的3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺,由此制备含N,N′-双(4-氯苯甲酰基)对苯二胺的塑料压片,同时制作一个不含N,N′-双(4-氟苯甲酰基)对苯二胺的对照塑料压片,分别测定160℃、180℃、200℃及220℃时的热损失情况。(见表4)表4</tables>本专业普通技术人员依据本发明公开的内容可以作出多种变化和改变,均应理解在本发明范围内,受本发明之权利要求所限制。权利要求1.酰胺类稳定化合物的制备,其特征在于本发明的酰胺类稳定化合物具有如下结构上述化合物是以3-氯-4-氟苯胺,1-萘胺,正丁胺,对苯二胺为起始原料,以卤代烃或芳烃为溶剂配成溶液或悬浊液,于0-150℃搅拌下,滴加对氯苯甲酰氯,反应后,再滴加3-50%的碱溶液,制得标题化合物(I)、(II)、(III)、(IV),反应中所用的胺类和对氯苯甲酰氯的摩尔比为1∶1-1.5(对苯二胺和对氯苯甲酰氯的摩尔比为1∶2-3)。作为热塑性塑料和热固性塑料的稳定化合物(I)、(II)、(III)、(IV)在塑料中所占的量为0.01%-10%(重量百分数),其最佳含量为0.05%一5.0%(重量百分数)。2.如权利要求1所述的酰胺类稳定化合物,其特征在于制备酰胺类稳定化合物时所用的溶剂有二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯。3.如权利要求1所述的酰胺类稳定化合物,其特征在于被稳定化的热塑性塑料有乙烯树脂类,如聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇;石油树脂类,如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯;苯乙烯树脂类,如聚苯乙烯、ABS树脂;以及聚酰胺树脂。热固性塑料包括酚醛树脂、尿素树脂、密胺树脂、聚酯类、聚氨酯类和环氧树脂类。4.如权利要求1和3所述的酰胺类稳定化合物,其特征在于被稳定化的塑料所制成的所有成型产品。全文摘要此发明是关于酰胺类稳定化合物及其制备方法以及应用。酰胺类稳定化合物对各种塑料,特别是热塑性塑料有良好的热稳定性,可用于稳定塑料的用途。文档编号C08K5/00GK1183406SQ97119000公开日1998年6月3日申请日期1997年10月21日优先权日1997年10月21日发明者魏峰,刘冬雪,陈建东,毕向东,赵维绳申请人:化学工业部沈阳化工研究院
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