一种光稳定剂组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种光稳定剂组合物，包括如下组分及其质量份数：受组胺光稳定剂30～50份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯5～15份、己二酸二丁酯0.5～5份。本发明属于塑料加工技术领域，本发明提供的光稳定剂组合物显著增加了光稳定性能，相容性好，加工和使用过程中不易降解，耐光性能好，抗老化性能好，耐农药性能好，可避免制得的棚膜应用过程中受农药等酸性物质的影响导致爆棚的现象。
【专利说明】
一种光稳定剂组合物及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于塑料加工技术领域，尤其涉及一种光稳定剂组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯(PVC)是典型的非晶聚合物，透明性好，薄膜表面能高，适合于制造塑料 包装薄膜的制备，有利于进行印刷、粘接等二次加工。PVC薄膜透明性好、性能稳定、易于印 刷、价格低廉，主要应用建筑、装饰、包装、农业等行业，用途广泛。
[0003] 长期暴露在日光或紫外光下的塑料等聚合物材料，会出现褪色、表面龟裂、拉伸强 度变差等外观和物理性能方面的性能变劣，这种现象称为光老化。为使聚合物材料具有紫 外线防护等光稳定性能，通常采用在聚合物材料中添加光稳定剂的措施进行光稳定处理。 PVC聚合物中存在双键、支化点等不稳定结构，也存在光老化现象。
[0004] 聚合物光稳定剂的种类繁多，如受组胺类、三嗪类、苯并三唑类、二苯甲酮类等。聚 合物光稳定剂中，使用较广泛的有受组胺光稳定剂，受组胺光稳定剂(HALS)通过捕获自由 基、分解过氧化物、传递激发态分子的能量等来抑制光氧降解反应，增加聚合物的光稳定 性。
[0005] 为了获得性能优异的聚合物光稳定剂，一些新结构的光稳定剂被研发并应用于塑 料加工领域。中国专利申请200710027370.4公开了一种聚烯烃高效耐热复合型光稳定剂， 包括:两种或两种以上聚合型受阻胺类光稳定剂的混合组分、金属离子螯合组分，该金属离 子螯合组分至少具有双酰胺金属离子螯合结构;通过引入具有双酰胺金属离子螯合结构的 高效耐热氧老化组分和一定的耐光氧老化作用，能够消除金属离子对高分子材料大分子链 的催化断裂作用，但在加工过程中易被介质抽提，导致损失较大，且该复合型光稳定剂容易 受到农药等物质的影响导致性能变劣。
[0006] 不同稳定剂的作用机理不同，现有大量研究表明：不同种类，甚至同一种类但不同 结构的稳定剂之间都可能存在协调或拮抗作用。即，如果稳定剂复配得当，稳定剂之间可以 产生协同作用;反之，稳定剂不仅起不到稳定作用，反而可能造成聚合物的耐光性变差或加 速老化。
【发明内容】
[0007] 为解决现有技术中存在的问题，发明人通过大量试验进行筛选和复配，预料不到 的发现:在受组胺光稳定剂和二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯存在的情况下，添加少量的己二 酸二丁酯可显著增加光稳定性能，相容性好，加工和使用过程中不易降解，可避免制得的棚 膜应用过程中受农药等酸性物质的影响导致爆棚的现象。基于上述发现，从而完成本发明。
[0008] 本发明的目的将通过下面的详细描述来进一步体现和说明。
[0009] 本发明提供一种光稳定剂组合物，包括如下组分及其质量份数:受组胺光稳定剂 30~50份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯5~15份、己二酸二丁酯0.5~5份。
[0010]上述组分和质量分数是发明人通过大量试验确定的，上述组合以及质量份数范围 使本发明提供的光稳定剂组合物具有优良的耐光性能、抗老化性能好。
[0011] 受组胺光稳定剂容易与酸性物质发生化学反应，从而导致光稳定性能下降。农药 通常为酸性，农用棚膜等塑料往往需要接触酸性物质，因此要求光稳定剂具有一定的耐药 性，以避免接触农药等发生爆棚现象。
[0012] 二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯能有效抑制聚合物材料的自氧化反应，延缓材料的老 化降解速度，安全性好。己二酸二丁酯通常用作增塑剂，但发明人通过试验发现己二酸二丁 酯与受组胺光稳定剂等成分的相容性好，一定量的己二酸二丁酯可增强光稳定性能和耐药 性能，但如果添加量超出范围，会对光稳定性能产生负面影响。
[0013] 优选地，本发明提供的光稳定剂组合物，包括如下组分及其质量份数:受组胺光稳 定剂35~45份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯8~12份、己二酸二丁酯1~3份。
[0014]更优选地，本发明提供的光稳定剂组合物，包括如下组分及其质量份数:受组胺光 稳定剂40份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯10份、己二酸二丁酯2份。
[0015] 优选地，所述受组胺光稳定剂由双（2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和2,2， 6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯以（3~5): 1的质量比组成。受组胺光稳定剂的种类繁多，发明 人发现双（2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯以一 定的比例共同使用时，可产生协同作用，光稳定效果明显增强。
[0016] 更优选地，所述受组胺光稳定剂由双(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和2， 2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯以4:1的质量比组成。
[0017] 相应地，本发明还提供一种光稳定剂组合物的制备方法，包括如下步骤:将受组胺 光稳定剂30~50份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯5~15份、己二酸二丁酯0.5~5份在100~ 160Γ熔融混合，冷却，粉碎，得到光稳定剂组合物。本发明提供的光稳定剂组合物的制备也 可采用本领域其他常规的方法。
[0018] 优选地，所述熔融的温度为120~150 °C。
[0019]此外，本发明还提供了一种光稳定剂组合物在制备聚氯乙烯塑料制品中的用途。 本发明提供的光稳定剂组合物在棚膜等塑料制品中的使用量为0.2~2%。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明提供的光稳定剂组合物通过受组 胺光稳定剂、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯和己二酸二丁酯的协同作用，显著增加了光稳定 性能，塑料制品中的使用量少，相容性好，加工和使用过程中不易降解，耐光性能好，抗老化 性能好，耐农药性能好，可避免制得的棚膜应用过程中受农药等酸性物质的影响导致爆棚 的现象。本发明提供的光稳定剂组合物的制备方法简单，制得的光稳定剂组合物质量稳定 性好。
【具体实施方式】
[0021 ]下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0022]实施例一光稳定剂组合物
[0023]光稳定剂组合物包括如下组分及其质量份数:双（2,2，6,6_四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯32份、2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯8份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯10份、己二 酸二丁酯2份。
[0024] 制备方法:双（2,2，6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬 脂酸酯、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯、己二酸二丁酯在120 °C熔融混合，冷却，粉碎，得到光 稳定剂组合物。
[0025]实施例二光稳定剂组合物
[0026]光稳定剂组合物包括如下组分及其质量份数:双（2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯30份、2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯7份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯12份、己二 酸二丁酯1份。
[0027]制备方法:与实施例一相同。
[0028]实施例三光稳定剂组合物
[0029] 光稳定剂组合物包括如下组分及其质量份数:双（2,2，6,6_四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯35份、2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯10份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯8份、己二 酸二丁酯3份。
[0030] 制备方法:与实施例一相同。
[0031] 对比例一光稳定剂组合物
[0032] 光稳定剂组合物包括如下组分及其质量份数:双（2,2，6,6_四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯32份、2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯8份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯12份。 [0033]本对比例与实施例一的区别在于：不含己二酸二丁酯，二硬酯基季戊四醇亚磷酸 酯由10份变为12份。
[0034]对比例二光稳定剂组合物
[0035]光稳定剂组合物包括如下组分及其质量份数:双（2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯32份、2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯8份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯10份、己二 酸二丁酯6份。
[0036]本对比例与实施例一的区别在于:己二酸二丁酯由2份变为6份。
[0037]对比例三光稳定剂组合物
[0038] 光稳定剂组合物包括如下组分及其质量份数:双（2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)癸 二酸酯20份、2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯20份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯10份、己 二酸二丁酯2份。
[0039] 本对比例与实施例一的区别在于:双(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯由32 份变为20份，2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯由8份变为20份。
[0040] 光稳定剂组合物的光稳定性能测试
[0041 ]按照GB/T16422.2-1999(氙灯老化试验箱标准）的规定，分别将实施例一、实施例 二、对比例一、对比例二和对比例三制得的将光稳定剂组合物制成DMF溶液，在老化箱中进 行人工加速光老化试验(氙灯lOOOWxl)，老化箱温度55°C，然后用紫外吸收光谱仪测试溶液 中光稳定剂组合物含量的变化，结果如表1所示。
[0042]表1不同光稳定剂组合物加速光老化的分解率
[0044] 从表1可知，本发明提供的光稳定剂组合物具有优异的耐光稳定性，其中实施例一 的耐光性能最佳，因此，实施例一为本发明的最佳实施例。而对比例一中不含己二酸二丁 酯、对比例二中己二酸二丁酯的含量过高、对比例三中双(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二 酸酯和2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯的比例偏低，使得制得的光稳定剂组合物的耐光 性能变劣。
[0045] 棚膜防老化性能测试
[0046] 分别将实施例一、对比例一、对比例二和对比例三制得的光稳定剂组合物制备PVC 棚膜，光稳定剂组合物的含量为0.5%，扣棚12个月后进行测试，结果如表2所示。
[0047] 表2棚膜抗老化性能测试结果
[0049] 从表2可知，实施例一制得的光稳定剂组合物制备PVC棚膜，经扣棚12个月后，横向 断裂伸长保留率、纵向断裂伸长保留率等指标均较理想，明显优于对比例一、对比例二和对 比例三。
[0050] 将实施例一制得的光稳定剂组合物制备PVC棚膜，扣棚18个月后，横向断裂伸长保 留率为95.7%，纵向断裂伸长保留率为94.1 %，横向拉伸强度保留率为96.5%，纵向拉伸强 度保留率为95.9%。可见，实施例一制得的光稳定剂组合物，用于制备PVC棚膜具有优异的 耐光性能和抗老化性能，棚膜的使用寿命长。
[0051] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种光稳定剂组合物，其特征在于:包括如下组分及其质量份数:受组胺光稳定剂30 ~50份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯5~15份、己二酸二丁酯0.5~5份。2. 根据权利要求1所述的光稳定剂组合物，其特征在于:包括如下组分及其质量份数： 受组胺光稳定剂35~45份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯8~12份、己二酸二丁酯1~3份。3. 根据权利要求2所述的光稳定剂组合物，其特征在于:包括如下组分及其质量份数： 受组胺光稳定剂40份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯10份、己二酸二丁酯2份。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的光稳定剂组合物，其特征在于:所述受组胺光稳 定剂由双（2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯以（3 ~5): 1的质量比组成。5. 根据权利要求4所述的光稳定剂组合物，其特征在于:所述受组胺光稳定剂由双（2， 2，6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和2,2，6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯以4:1的质量比组 成。6. -种光稳定剂组合物的制备方法，其特征在于:包括如下步骤:将受组胺光稳定剂30 ~50份、二硬酯基季戊四醇亚磷酸酯5~15份、己二酸二丁酯0.5~5份在100~160 °C恪融混 合，冷却，粉碎，得到光稳定剂组合物。7. 根据权利要求6所述的光稳定剂组合物的制备方法，其特征在于:所述受组胺光稳定 剂由双(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和2,2,6,6_四甲基-4-哌啶硬脂酸酯以（3~ 5): 1的质量比组成。8. 根据权利要求6所述的光稳定剂组合物的制备方法，其特征在于:所述熔融的温度为 120~150。。。9. 一种光稳定剂组合物在制备聚氯乙烯塑料制品中的用途。
【文档编号】C08K5/524GK106046415SQ201610369929
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月27日
【发明人】徐怀义, 马银官, 徐伟伟
【申请人】广州煌垅生物科技有限公司