添加剂官能化的亲有机物纳米级填料制造技术

本发明专利技术公开了一种可以通过纳米级填料与式Ⅰ化合物反应得到的产物（１）：ＡＤ－Ｌ－ＲＧ其中，ＡＤ是选自自由基捕获剂、氢过氧化物分解剂、ＵＶ吸收剂、光稳定剂、阻燃剂或光引发剂的一种添加剂，Ｌ是一个间隔基团，ＲＧ是一个反应活性基团，而且该纳米级填料可以具有未改性的或者亲有机物改性的特点。这些产物例如可作为稳定剂和／或增容剂用于有机材料，或作为光引发剂用于预聚的或预交联的制剂。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及组合物，该组合物含有一种易受氧化、热或光诱发的降解作用的有机材料，特别是合成聚合物，和至少一种可以通过纳米级填料与连接一个反应基团的添加剂反应得到的产物。本专利技术还涉及可以通过纳米级填料与连接一个反应基团的添加剂反应得到的新产物，这些产物在易于遭受氧化、热或光诱发的降解作用的纳米复合的有机材料、特别是在合成的纳米复合聚合物或涂料中作为非挥发性稳定剂或阻燃剂的应用，或是作为光引发剂在预聚的纳米复合材料或溶胶原位聚合形成纳米复合材料中的应用。本专利技术还涉及一种使易遭受氧化、热或光诱发的降解作用的纳米复合有机材料，特别是合成的纳米复合聚合物或涂料稳定或阻燃的方法，或是使预聚的聚合物纳米复合材料或溶胶在光引发下原位聚合形成纳米复合材料的方法。向有机材料，尤其是聚合物中加入填料是已知的，例如在R.Gchter/H.Müller编著的Plastics Additives Handbook，第3版，525-591页，Hanser Publishers，Munich 1990中有说明。在聚合物中使用填料的好处是有可能改善例如聚合物的机械性能，尤其是密度、硬度、刚性或冲击强度。使用极小的填料颗粒(＜200nm)，所谓纳米级填料，在比用通常的微米级填料颗粒的20-50％重量低得多的5-10％重量浓度下就能够改善聚合物的机械性能、长期稳定性或阻燃性质。含有纳米级填料的聚合物显示出表面质量改进，例如光泽度、加工时工具磨蚀较小和再循环的状况更好。含纳米级填料的涂料和薄膜的稳定性、阻燃性、气体屏蔽性和抗划伤性提高。纳米级填料具有极大的表面和高表面能。因此，为了避免聚结和实现纳米级填料在聚合物中的充分分散，表面能的失活和纳米级填料与聚合物基质的相容比普通的微米级填料更为重要。诸如页硅酸盐等纳米级填料是利用离子交换法(例如用烷基铵盐)制成亲有机物。这种纳米级亲有机物的页硅酸盐溶胀得更好和更容易分散(剥落)到聚合物基质中。在沉淀碳酸钙的情形，亲有机物化可以通过用亲有机物的羧酸处理来实现。胶体二氧化硅可以象所谓溶胶一样，悬浮在中性的、反应活性的(交联的)或预聚的稀释剂或单体或其混合物中。US 6,020,419公开了一种透明的涂料组合物，其中含有一种粘合剂和占树脂固体重量0.5-25％的一种材料，该材料由在该涂料组合物中喷射分散纳米级颗粒得到的纳米级颗粒构成。WO-A-01/05897公开了用纳米级颗粒改性的粘合剂。光引发剂可以共价偶合在硅胶上，以便引发例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或苯乙烯由硅胶表面开始聚合。公开了p-取代的2-羟基-2-甲基苯基乙基酮光引发剂，该光引发剂通过该p-取代基团共价偶合在硅胶上；然后这种锚接的光引发剂被用来引发由硅胶表面开始的聚合。这种p-取代基团包括三乙氧基甲硅烷基、环氧基或叠氮基。引发剂被用来聚合丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯或N-乙烯基吡咯烷酮。检验了单体类型、单体浓度和引发剂类型对聚合物动力学的影响。已经描述了含有聚硅氧烷基团的杂化型光引发剂被用于可辐射固化的抗划伤涂料。现已发现，含有选自自由基捕获剂、氢过氧化物分解剂、UV吸收剂或阻燃剂的一种添加剂的特殊改性(尤其是亲有机物)的纳米级填料，特别适合作为易遭受氧化、热或光诱发的降解作用的纳米复合有机材料的稳定剂或阻燃剂。含有光引发剂的改性的纳米级填料特别适合用于预聚合的纳米复合物或溶胶原位聚合形成纳米复合材料。因此本专利技术涉及一种组合物，其中含有a)一种易遭受氧化、热或光诱发的降解作用的有机材料，b)至少一种可以通过纳米级填料与式1化合物反应得到的产物AD-L-RG(1)其中AD是选自自由基捕获剂、氢过氧化物分解剂、UV吸收剂、光稳定剂、阻燃剂或光引发剂的一种添加剂，L是一个直接键；-R1-O或 条件是，该氧原子是与AD相连；C1-C25亚烷基，被-O-，-S-，-SO-，-SO2-， 亚苯基或C5-C8亚环烷基间断的C2-C25亚烷基；或是一种嵌段-接枝共聚物，RG是 或 其中R1是C1-C18亚烷基，R2是一个直接键或C1-C18亚烷基，R3是氢或C1-C8烷基，R4是氢或C1-C4烷基，R5、R6和R7彼此独立地是氢、C1-C25烷基、苯基或C7-C25苯基烷基，R8、R9和R10彼此独立地是羟基、 或 R11是氢或C1-C25烷基，R12是氢或C1-C25烷基，被氧、硫或 间断的C3-C25烷基；或是C2-C24链烯基，R13、R14和R15彼此独立地是卤素、氨基、C1-C25烷氧基或C1-C25烷基，条件是，R13、R14和R15中至少一个与C1-C25烷基不同，R16、R17和R18彼此独立地是C1-C12烷氧基或C2-C25烷酰氧基，R19、R20和R21彼此独立地是C1-C12烷氧基、C2-C25烷酰氧基或苯甲酰氧基，R22、R23、R24和R25彼此独立地是氢、C1-C25烷基或羟基取代的C2-C24烷基，M是一个r价的金属阳离子，X-是氟、氯、溴、碘、亚硝酸根、硝酸根、氢氧根、乙酸根、硫酸氢根、硫酸根、甲基硫酸根或它们的混合物，和r是1、2或3。还涉及可以通过纳米级填料与式I化合物反应得到的产物，其中AD是选自自由基捕获剂、氢过氧化物分解剂、UV吸收剂、光稳定剂、阻燃剂或光引发剂的一种添加剂，L是一个直接键；-R1-O-，条件是，氧原子是与AD相连； C1-C25亚烷基，被-O-，-S-，-SO-，-SO2-， 亚苯基或C5-C8亚环烷基间断的C2-C25亚烷基；或是马来酸酐接枝的聚丙烯；RG是 或 其中R1是C1-C18亚烷基，R2是一个直接键或C1-C18亚烷基，R3是氢或C1-C8烷基，R4是氢或C1-C4烷基，R5、R6和R7彼此独立地是氢、C1-C25烷基、苯基或C7-C25苯基烷基，R8、R9和R10彼此独立地是羟基、 或 R11是氢或C1-C25烷基，R12是氢或C1-C25烷基，被氧、硫或 间断的C3-C25烷基；或是C2-C24链烯基，R13、R14和R15彼此独立地是卤素、氨基、C1-C25烷氧基或C1-C25烷基，条件是，R13、R14和R15中至少一个不是C1-C25烷基，R16、R17和R18彼此独立地是C1-C12烷氧基或C2-C25烷酰氧基，R19、R20和R21彼此独立地是C1-C12烷氧基、C2-C25烷酰氧基或苯甲酰氧基，R22、R23、R24和R25彼此独立地是氢、C1-C25烷基或羟基取代的C2-C24烷基，M是一个r价的金属阳离子，X-是氟、氯、溴、碘、亚硝酸根、硝酸根、氢氧根、乙酸根、硫酸氢根、硫酸根、甲基硫酸根或它们的混合物，和r是1、2或3。C1-C25亚烷基是支链或无支链的基团，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、1，3-亚丙基、1，4-亚丁基、1，5-亚戊基、1，6-亚己基、1，7-亚庚基、1，8-亚辛基、1，10-亚癸基、1，12-亚十二烷基或1，18-亚十八烷基。L、R1和R2的一种优选的定义是C1-C12亚烷基，尤其是C1-C8亚烷基，例如C2-C8亚烷基。被-O-，-S-，-SO-，-SO2-， 亚苯基或C5-C8亚环烷基间断的C2-C25亚烷基是例如-CH2-O-CH2-，-CH2-S-CH2-，-CH2-N(CH3)-CH2-，-CH2-O-CH2C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其中含有ａ）一种易遭受氧化、热或光诱发的降解作用的有机材料，ｂ）至少一种可以通过纳米级填料与式１化合物反应得到的产物ＡＤ－Ｌ－ＲＧ（１）其中ＡＤ是选自自由基捕获剂、氢过氧化物分解剂、Ｕ Ｖ吸收剂、光稳定剂、阻燃剂或光引发剂的一种添加剂，Ｌ是一个直接键；－Ｒ↓［１］－Ｏ或－Ｒ↓［２］－＊－Ｏ－，条件是，该氧原子是与ＡＤ相连；Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２５］亚烷基，被－Ｏ－，－Ｓ－，－ＳＯ－，－ＳＯ↓［２］－，＊＊＊、亚苯基或 Ｃ↓［５］－Ｃ↓［８］亚环烷基间断的Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２５］亚烷基；或是一种嵌段－接枝共聚物，＊＊＊其中Ｒ↓［１］是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１８］亚烷基，Ｒ↓［２］是一个直接键或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１８］亚烷基， Ｒ↓［３］是氢或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］烷基，Ｒ↓［４］是氢或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基，Ｒ↓［５］、Ｒ↓［６］和Ｒ↓［７］彼此独立地是氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２５］烷基、苯基或Ｃ↓［７］－Ｃ↓［２５］苯基烷基，Ｒ↓ ［８］、Ｒ↓［９］和Ｒ↓［１０］彼此独立地是羟基、＊或＊Ｒ↓［１１］是氢或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２５］烷基，Ｒ↓［１２］是氢或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２５］烷基，被氧、硫或＊间断的Ｃ↓［３］－Ｃ↓［２５］烷基；或是Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２ ４］链烯基，Ｒ↓［１３］、Ｒ↓［１４］和Ｒ↓［１５］彼此独立地是卤素、氨基、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２５］烷氧基或Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２５］烷基，条件是，Ｒ↓［１３］、Ｒ↓［１４］和Ｒ↓［１５］中至少一个与Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２５］烷基不同， Ｒ↓［１６］、Ｒ↓［１７］和Ｒ↓［１８］彼此独立地是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］烷氧基或Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２５］烷酰氧基，Ｒ↓［１９］、Ｒ↓［２０］和Ｒ↓［２１］彼此独立地是Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１２］烷氧基、Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２５ ］烷酰氧基或苯甲酰氧基，Ｒ↓［２２］、Ｒ↓［２３］、Ｒ↓［２４］和Ｒ↓［２５］彼此独立地是氢、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［２５］烷基或羟基取代的Ｃ↓［２］－Ｃ↓［２４］烷基，Ｍ是一个ｒ价的金属阳离子，Ｘ↑［－］是氟、氯、溴、碘 、亚硝酸根、硝酸根、氢氧根、乙酸根、硫酸氢根、硫酸根、甲基硫酸根或它们的混合物，和ｒ是１、２或３。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：H卡门青德，H赫尔布斯特，W翁德利希，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]