一种阻燃/抗氧协同助剂及其合成方法和在回收PET中的应用技术

本发明专利技术涉及PET材料助剂技术领域，具体涉及一种阻燃/抗氧协同助剂及其合成方法和在回收PET中的应用。本技术方案在1,3,5

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃/抗氧协同助剂及其合成方法和在回收PET中的应用


[0001]本专利技术涉及PET材料助剂
，具体涉及一种阻燃/抗氧协同助剂及其合成方法和在回收PET中的应用。

技术介绍

[0002]聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换或以对苯二甲酸与乙二醇酯化先合成对苯二甲酸双羟乙酯，然后再进行缩聚反应制得，其化学式为(C
10
H8O4)
n
。PET塑料是高度结晶性的聚合物，是一种热塑性塑料，其表面平滑而有光泽，耐蠕变、耐抗疲劳性、耐磨擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有较为理想的韧性，电绝缘性能好，受温度影响小。PET塑料的应用非常广泛，包括包装瓶具(例如饮料瓶等)、电子电器(例如集成电路外壳和电视机配件等)、汽车配件(例如小型电动机罩壳等)、机械设备(例如齿轮、凸轮、泵壳体、皮带轮和电动机框架等)以及薄膜片材(例如各类食品、药品、无毒无菌的包装材料)。PET塑料属于高附加值废弃物，回收方法相对简单，技术成熟，在国内外数年前已形成完整的产业链。将回收的PET塑料经过加热塑化和造粒等工序，制备获得PET再生塑料(又被称为回收PET)，可将回收PET再次制备成为PET相关产品。但是，PET抗氧性较差，经过多次热加工后会带来严重的力学性能下降。另外，PET阻燃性能较差，为增加回收PET的阻燃性能，通常需要在回收PET中添加阻燃剂。常见在PET中使用的阻燃剂包括溴系、磷系、氮系等，但添加的阻燃剂一般与回收PET的相容性较差，且添加量通常较高，会引起制品的表观发生变化或者力学性能的下降。亟需研发一种与回收PET之间的相容性好且高效的阻燃添加剂，以满足应用需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术意在提供一种阻燃/抗氧协同助剂，以解决现有技术的阻燃助剂与回收PET相容性不理想的技术问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种阻燃/抗氧协同助剂，其结构式如式(1)所示。
[0006][0007]本方案还提供了一种阻燃/抗氧协同助剂的合成方法，将1,3,5
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三(4
‑
叔丁基
‑3‑
羟基
‑
2,6
‑
二甲基苄基)
‑
1,3,5
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三嗪
‑
2,4,6
‑
(1H,3H,5H)
‑
三酮、对甲基苯磺酸混合后，将1
‑
十二烷基膦酸的正己烷溶液滴加入所述反应体系中，经合成反应和洗涤之后，获得阻燃/抗氧协同助剂。
[0008]本方案还提供了一种阻燃/抗氧协同助剂在回收PET中的应用。
[0009]本方案的原理及优点是：
[0010]1,3,5
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三(4
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叔丁基
‑3‑
羟基
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2,6
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二甲基苄基)
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1,3,5
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三嗪
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2,4,6
‑
(1H,3H,5H)
‑
三酮在对甲基苯磺酸的催化下，与1
‑
十二烷基膦酸发生酯化反应，生成式(1)所示的阻燃/抗氧协同助剂。本方案的阻燃/抗氧协同助剂与PET原料之间具有较为理想的相容性，并同时能够提升PET塑料的阻燃性能。将本技术方案的阻燃/抗氧协同助剂应用在回收PET(PET再生塑料)上，还可以提升回收PET稳定性，不会因为多次热加工带来分子链的大量断裂及性能的大幅下降。
[0011]综上，本技术方案的有益效果在于：
[0012](1)在1,3,5
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三(4
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叔丁基
‑3‑
羟基
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2,6
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二甲基苄基)
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1,3,5
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三嗪
‑
2,4,6
‑
(1H,3H,5H)
‑
三酮的分子链基础上通过化学反应构建了N、P协同阻燃体系。1
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十二烷基膦酸中的长碳链可以改善助剂在回收PET中的相容性，提升改性后的回收PET的力学性能。1
‑
十二烷基膦酸还可以提供了丰富的碳源，从而促进回收PET快速燃烧成碳，使得添加有所述阻燃/抗氧协同助剂的回收PET具有良好的垂直燃烧等级。
[0013](2)1,3,5
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三(4
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叔丁基
‑3‑
羟基
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2,6
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二甲基苄基)
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1,3,5
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三嗪
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2,4,6
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(1H,3H,5H)
‑
三酮分子链中只有部分酚羟基被取代，其受阻酚类抗氧作用依然存在，阻燃/抗氧协同助剂可同时发挥阻燃和抗氧化的作用。
[0014](3)阻燃/抗氧协同助剂为分散的网状结构，而且1
‑
十二烷基膦酸部分依然有磷酸
基团，这一基团可以在加工中与PET中的羟基反应起到抗水解稳定剂的作用。
[0015](4)阻燃/抗氧协同助剂可以保证回收PET在二次甚至多次加工时保持自身性能，而不会因为多次热加工带来分子链的大量断裂及性能的大幅下降。
[0016](5)本方案的回收PET用阻燃/抗氧协同助剂的分子结构稳定，热加工过程中不会分解，且合成方法简便、少量添加即可起到较好的效果。
[0017]进一步，1,3,5
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三(4
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叔丁基
‑3‑
羟基
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2,6
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二甲基苄基)
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1,3,5
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三嗪
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2,4,6
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(1H,3H,5H)
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三酮、1
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十二烷基膦酸和对甲基苯磺酸的质量比为7:1
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5:0.07。
[0018]采用上述的对甲基苯磺酸可保证对合成反应的催化效率。通过控制反应物比例，阻燃/抗氧协同助剂中1,3,5
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三(4
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叔丁基
‑3‑
羟基
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2,6
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二甲基苄基)
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1,3,5
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三嗪
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2,4,6
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(1H,3H,5H)
‑
三酮分子链中的酚羟基并未完全被取代。因此，其受阻酚类抗氧作用依然存在，阻燃/抗氧协同助剂可同时发挥阻燃和抗氧化的作用。
[0019]进一步，先将1,3,5
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三(4
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叔丁基
‑3‑
羟基
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2,6
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二甲基苄基)
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃/抗氧协同助剂，其特征在于：其结构式如式(1)所示。2.一种阻燃/抗氧协同助剂的合成方法，其特征在于：将1,3,5
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三(4
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叔丁基
‑3‑
羟基
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2,6
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二甲基苄基)
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1,3,5
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三嗪
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2,4,6
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(1H,3H,5H)
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三酮、对甲基苯磺酸混合；将1
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十二烷基膦酸的正己烷溶液滴加入所述反应体系中，经合成反应和洗涤之后，获得阻燃/抗氧协同助剂。3.根据权利要求2所述的一种阻燃/抗氧协同助剂的合成方法，其特征在于：1,3,5
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三(4
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叔丁基
‑3‑
羟基
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2,6
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二甲基苄基)
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1,3,5
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三嗪
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2,4,6
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(1H,3H,5H)
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三酮、1
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十二烷基膦酸和对甲基苯磺酸的质量比为7:1
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5:0.07。4.根据权利要求3所述的一种阻燃/抗氧协同助剂的合成方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盛华，吕芳晓，郭玉茹，
申请(专利权)人：深圳市那鸿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：