一种双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于塑料生产技术领域，公开了一种双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂及其制备方法。本发明专利技术首先对双环三唑骨架进行衍生化，然后通过亲核取代、络合反应或复分解反应等制备出双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂，工艺简单、技术含量高，环保节能降耗，生产效率高，对设备和反应条件的要求低，适合连续规模化生产，具有较高的推广应用价值。所得双亲性添加剂是一种新型环保型的多功能助剂，其结构中具有极性端和非极性端，且两端极性可以调节，因而对极性材料和非极性材料均适用，对树脂加工中的其它添加剂具有功能增强作用，可作为稳定剂、颜料、抗氧剂、紫外吸收剂、杀菌剂、防霉剂等。等。等。

【技术实现步骤摘要】
一种双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及塑料生产
，具体是涉及一种双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着高分子合成技术的进步及新材料技术的发展，合成树脂材料(塑料)已成为人们日常生活中最重要的材料之一，广泛应用于人们衣食住行。合成树脂加工及成型时，为改善合成树脂材料的加工性能或改善树脂本身的应用性能需要添加一些塑料添加剂或塑料助剂，包括增塑剂、热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、防霉剂、着色剂、增白剂、填充剂、偶联剂、润滑剂、脱模剂等。塑料添加剂分散到塑料分子结构中，不会严重地影响塑料的分子结构，还能改善其性能或降低成本，在塑料的加工过程中占有非常重要的地位。
[0003]合成树脂材料在应用过程中表现出一定副作用，如不易分解、环境污染等，再加上市面上塑料材料在生产过程中使用稳定剂、增塑剂、交联剂等，造成很多塑料产品环境污染极大，使用后对生态环境极易造成危害或破坏，对人体身体健康造成潜在的巨大伤害。塑料添加剂作为塑料的关键组分，其生产过程和性能会对塑料行业和人们的生产生活产生重大影响，但目前整个行业的发展主要集中在规模化生产通用品种上，结构性创新产品很少。因此，具有高性能多功能特点的绿色、环保、无毒、高效塑料助剂的研发和生产已成为未来我国塑料助剂行业发展的主攻方向，开发生产过程节能环保、制品性能优良、使用无害的塑料添加剂产品具有重大的社会意义和价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，适应目前塑料行业的发展和满足高端新材料的需求，提供一种双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂及其制备方法。本专利技术的双亲性添加剂是一种新型环保型的多功能助剂，其结构中具有极性端和非极性端，且两端极性可以调节，因而对极性材料和非极性材料均适用，对树脂加工中的其它添加剂具有功能增强作用，可作为稳定剂、颜料、抗氧剂、紫外吸收剂、杀菌剂、防霉剂等。
[0005]为达到本专利技术的目的，本专利技术的双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂具有如下所示的主体结构：
SrO等发生复分解反应，制备其对应的金属有机化合物；
[0012](d)在一定温度和压力下，在溶剂中将双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构化合物加入反应器中，再加入无机盐，不断搅拌下进行络合反应，制备出金属盐络合的双环三唑基双亲性塑料添加剂；
[0013](e)在一定温度和压力下，无溶剂或在一定量的溶剂中，将双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构化合物加入反应釜中，加热升温至其全溶或到其熔点以上全部熔融后，在不断搅拌下，加入金属氧化物，控制温度在 100℃
‑
200℃之间，反应绝对压力为1.0kPa到120.0kPa，螯合反应1
‑
5小时，然后，在不断的搅拌下，向上述反应釜中加入辅助稳定剂，搅拌均匀后，在100℃
‑
150℃条件下保温制成包装，制备出双环三唑基双亲性塑料复合添加剂。
[0014]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(a)、(b)、(c)、 (d)、(e)中，所述一定温度和压力是反应温度为
‑
10℃
‑
260℃，反应绝对压力为1.0kPa到120.0kPa；优选地，所述反应温度为0℃
‑
200℃，反应绝对压力为50.0kPa到1.0atm。
[0015]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(a)、(b)、(c)、 (d)、(e)中，溶剂选自水、含1
‑
48个碳的醇、含1
‑
48个碳的醚、含1
‑
48 个碳的酮、含1
‑
48个碳的羧酸、环丁砜、二甲亚砜、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯化碳、四氯化碳、二氯乙烷、含1
‑
48个碳的烃、四氢呋喃、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二甲基乙酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
[0016]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(a)、(b)、(c)、 (d)、(e)中，所述溶剂加入量标准为：溶剂与反应物溶质的质量比为 0.1:1到200:1；优选0.1:1到100:1。
[0017]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(a)中，偶氮三唑或联三唑与卤代试剂的摩尔比为1:1到1:10；优选地，偶氮三唑或联三唑与卤代试剂的摩尔比为1:1到1:4。
[0018]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(a)中，所述卤代试剂为二氯异氰尿酸钠(SDIC)、三氯异氰尿酸、NCS、Cl2、NBS、Br2、三氯化磷、五氯化磷、NaClO、碳酰氯、氯化亚砜、二氯化碘、1,3
‑
二溴
‑
5,5
‑ꢀ
二甲基海因、溴乙酰胺、二溴异氰尿酸钠(DBI)、三溴异氰尿酸(TCBI)、 PyHBr3、四溴化碳、全氟
‑1‑
丁磺酰氟(PBSF)、Et3N
·
3HF、pyridine
·
9HF complex、KF/CsF、SF4
‑
四氟化硫、二乙氨基三氟化硫(DAST)、二氟咪唑烯、二氟化氙中的一种或几种的组合。
[0019]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(b)中，R
‑
X
‑
H中的 R为含一个碳原子到四十八个碳原子的烃基琏；X为O、S、N、Si、B、COO 中的一种。
[0020]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(d)中，无机盐为阳离子为NH
4+
、Na
+
、K
+
、Ca
2+
、Zn
2+
、Mg
2+
、Cu
2+
、Ba
2+
、Sr
2+
、Ag
+
中的一种或几种的可溶性盐，其与双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构化合物的摩尔比为1:1到1:50；优选地，其与双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构化合物摩尔比为1:1到1:6。
[0021]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(e)中，金属氧化物包括氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锌、二氧化钛、17种稀土元素氧化物中的一种或多种按任意比的混合物；优选地，所述金属氧化物加入量为总反应物质量的10
‑
20％。
[0022]进一步地，在本专利技术的一些实施例中，所述步骤(e)中，辅助稳定剂包括水滑石、水沸石、β
‑
二酮、亚磷酸酯等的一种或多种；优选地，所述辅助稳定剂加入量为总反应物质量的10
‑
30％。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0024](1)本专利技术的产品无毒，综合性能良好，其分子链中含有酯键和长链脂肪链，具有多种功能，具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂，其特征在于，所述双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂具有如下所示的主体结构：其中，R为含一个碳原子到四十个碳原子的烃基琏；X为O、S、N、Si、B、COO中的一种；Y1、Y2、Y3各自独立地选自H、NH2、F、Cl、Br、X
‑
R中的一种；Y4为17种稀土元素中的一种，或为H、NH2、Na、K、Ca、Zn、Mg、Cu、Ba、Sr中的一种。2.一种权利要求1所述双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤(a)和(b)，以及选自(c)、(d)或(e)中的任一个：(a)在一定温度和压力下，无溶剂或在一定量的溶剂中，利用偶氮三唑或联三唑为原料，与卤代试剂发生反应，制备出卤代双环三唑衍生物；(b)在一定温度和压力下，无溶剂或在一定量的溶剂中，以卤代双环三唑衍生物与试剂R
‑
X
‑
H反应，制备出双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构化合物；(c)在一定温度和压力下，无溶剂或在一定量的溶剂中，当双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构中Y4为H时，双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构化合物5、5
’
、6、6
’
和一定量的NaOH、KOH、Ca(OH)2、Zn(OH)2、Mg(OH)2、Cu(OH)2、Ba(OH)2、Sr(OH)2、Na2CO3、Na2HCO3、K2CO3、KHCO3、CaCO3、ZnCO3、MgCO3、CuCO3、BaCO3、SrCO3、Na2O、K2O、CaO、ZnO、MgO、CuO、BaO、SrO等发生复分解反应，制备其对应的金属有机化合物；
(d)在一定温度和压力下，在溶剂中将双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构化合物加入反应器中，再加入无机盐，不断搅拌下进行络合反应，制备出金属盐络合的双环三唑基双亲性塑料添加剂；(e)在一定温度和压力下，无溶剂或在一定量的溶剂中，将双环三唑基双亲性塑料添加剂主体结构化合物加入反应釜中，加热升温至其全溶或到其熔点以上全部熔融后，在不断搅拌下，加入金属氧化物，控制温度在100℃
‑
200℃之间，反应绝对压力为1.0kPa到120.0kPa，螯合反应1
‑
5小时，然后，在不断的搅拌下，向上述反应釜中加入辅助稳定剂，搅拌均匀后，在100℃
‑
150℃条件下保温制成包装，制备出双环三唑基双亲性塑料复合添加剂。3.根据权利要求2所述的双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)中，所述一定温度和压力是反应温度为
‑
10℃
‑
260℃，反应绝对压力为1.0kPa到120.0kPa；优选地，所述反应温度为0℃
‑
200℃，反应绝对压力为50.0kPa到1.0atm。4.根据权利要求2所述的双环三唑基双亲性多功能塑料添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)中，溶剂选自水、含1
‑
48个碳的醇、含1
‑
48个碳的醚、含1
‑
48个碳的酮、含1
‑
48个碳的羧酸、环丁砜、二甲亚砜、一氯甲烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉川，
申请(专利权)人：北京理工大学鲁南研究院，
类型：发明
国别省市：