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2·1·2　品種改性研究

為了適用復雜、苛刻的聚合物材料加工及使用條件,將傳統的苯并三唑類光穩定劑進行改性是該領域的發展趨勢,該類塑料添加劑向著高分子量化、多功能化、反應性化等方面發展。近年來這方面已有了長足的進展,已由研究階段進入應用階段,有的品種已工業化,成功地應用于塑料工業。

2·1·2·1　高分子質量化

塑料加工一般在較高溫度(200~300℃)下進行,這時塑料添加劑會不同程度地揮發,一方面污染環境,影響操作工人的健康,另一方面還提高了成本。增加塑料助劑的分子質量是解決該問題的重要途徑,這也是助劑工業一直研究的課題。

日本專利報道使用2分子的329(圖1中R=R1=H,R2=特辛基)與1分子的甲醛縮合制成牌號為UV-360的高分子化合物,其結構如下:
 

該產品揮發性很低,與許多聚合物相容性良好,特別適用于聚碳酸酯高溫下加工的要求,還可用于聚甲醛、聚酰胺、聚苯乙烯等聚合物。

使苯并三唑類紫外線吸收劑UV-P(R=R1=氫,R2=甲基)進行氯甲基化反應,在其分子中引入氯甲基,使其再與三聚氰酸進行縮合反應,脫除氯化氫,使三分子UV-P與一個三聚氰酸分子相結合生成下列結構的一個高分子質量的化合物:
 

另外,在苯并三唑分子中引入丙烯酸甲酯基,再使其與聚乙二醇進行酯交換反應生成高分子質量的反應性穩定劑,Ciba公司用該法制成牌號為UV-213的產品,該產品為黃色黏稠液體,適用于苯乙烯類聚合物、彈性體、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚合物。

2·1·2·2　多功能化

塑料添加劑中有光穩定劑、抗氧劑等,使用時需要分別添加,不但操作不便,還增加成本。使一個穩定劑分子中同時具有不同功能的基團,起到多種穩定作用,一直是工業界的追求。日本城北化學公司將甲醛與苯并三唑紫外線吸收劑(UV-329)和2-特辛基-4-甲基苯酚抗氧劑在堿性催化劑存在下反應,生成一種具有光穩定和抗氧化作用的牌號為JAST-500的多功能添加劑,這是該領域一個成功的典范。其結構如下:
 

JAST-500的分子內含有光穩定和抗氧化作用的基團,比傳統的紫外線吸收劑UV-326具有更高的耐熱性,在250℃保持40min的條件下,UV-326的熱失重約90%,而JAST-500僅為6%,它在甲苯、甲乙酮、苯乙烯、醋酸丁酯等溶劑中具有較大的溶解度,與許多基礎聚合物的相容性良好。在抗氧化性試驗中,JAST-500顯示出幾乎與通常使用的Irganox1010相同的抗氧化效果,而UV-326則因為沒有抗氧化基團,不具有抗氧化性。