3 受阻胺類反應(yīng)性紫外線吸收劑
受阻胺類化合物是20世紀(jì)70年代末研制開發(fā)出的一類新型光穩(wěn)定劑。由于其獨(dú)特的光防護(hù)性能,受到了廣泛關(guān)注,是近二三十年來國內(nèi)外研究最活躍的一類光穩(wěn)定劑。自20世紀(jì)90年代以來,國內(nèi)外對(duì)受阻胺與紫外線吸收劑的協(xié)同效應(yīng)情況進(jìn)行了大量研究,結(jié)果表明:將紫外線吸收劑與受阻胺光穩(wěn)定劑復(fù)配使用或同時(shí)鍵接在同一分子中,兩種功能基可產(chǎn)生分子間協(xié)同作用,獲得比較理想的光防護(hù)效果。
Bojinov研究小組在此領(lǐng)域的研究處于世界前列。他們?cè)谙噢D(zhuǎn)移催化劑存在條件下,以2,2,6,62四甲基哌啶醇、三聚氯氰、丙烯醇、二苯甲酮或苯并三唑類物質(zhì)為原料合成了兼有紫外線吸收效果和光穩(wěn)定能力的化合物。其中2,2,6,62四甲基哌啶醇為光穩(wěn)定劑,能夠阻止聚合物的自然氧化;二苯甲酮或苯并三唑類物質(zhì)為紫外線吸收劑,能把紫外線轉(zhuǎn)化為無害的熱能;烯丙基提供了與聚合物共價(jià)結(jié)合的能力。具體合成過程如圖8所示:
在此基礎(chǔ)上,他們以制備的紫外線吸收劑和甲基丙烯酸甲酯為原料制備了其共聚物,并研究了紫外線吸收劑形成共聚物時(shí)的反應(yīng)速率及其對(duì)共聚物光穩(wěn)定性的影響。結(jié)果顯示:制備的紫外線吸收劑幾乎不影響共聚反應(yīng)速率;在日曬牢度測試儀放置10h后,該類共聚物每分子中的斷鏈數(shù)為0·03~0·08,而同等條件下聚甲基丙烯酸甲酯為0·84~0·92,表明該類共聚物具有良好的光穩(wěn)定性能,即制備的紫外線吸收劑具有優(yōu)良的抗紫外效果。
近幾年,Bojinov等人在前期研究工作基礎(chǔ)上,采用與上述研究相似的合成方法,以受阻胺類化合物、三聚氯氰、丙烯醇、苯并三唑類化合物為原料又合成了一系列反應(yīng)性雙功能紫外線吸收劑。此外,他們還以制備的紫外線吸收劑分別與丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯聚合得到共聚物,并研究了其光穩(wěn)定性。結(jié)果表明:在日曬牢度測試儀放置10~12h后,制備的紫外線吸收劑與丙烯腈的共聚物每分子中的斷鏈數(shù)為0·008~0·019,與甲基丙烯酸甲酯的共聚物每分子中的斷鏈數(shù)為0·033~0·096;而同等條件下聚丙烯腈為0·324~0·326,聚甲基丙烯酸甲酯為0·98~1·032?？梢娫擃惞簿畚锞哂辛己玫墓夥€(wěn)定性能。具體合成路線如圖9所示:
此外,他們還對(duì)化合物中受阻胺與紫外線吸收劑的協(xié)同作用進(jìn)行了研究〔28〕,結(jié)果表明:通過一具有多官能度的連接基將受阻胺類光穩(wěn)定劑和紫外吸收劑基團(tuán)合成到同一分子上,不但具有了與纖維發(fā)生反應(yīng)的能力,而且兩者間具有良好的協(xié)同作用,在保證抗紫外線性能的基礎(chǔ)上具有優(yōu)良的光穩(wěn)定性。此外,研究表明該類化合物的光穩(wěn)定性能好于由相同的受阻胺類光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑單體機(jī)械混合得到的復(fù)配物的光穩(wěn)定性能。
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