一种高熔点耐高温抗氧剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高熔点耐高温抗氧剂，制备原料包括：亚磷酸酯类反应物Ⅰ，反应物Ⅱ，溶剂，催化剂，脂肪醇。本发明专利技术以三乙醇胺为催化剂，三乙醇胺与亚磷酸三乙酯采用1：15的重量比，可以提高制备的抗氧剂的稳定性和收率，缩短纯化时间，提高产物纯度。并且通过引入C18

【技术实现步骤摘要】
一种高熔点耐高温抗氧剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高熔点耐高温抗氧剂及其制备方法，涉及C07F，具体涉及含除碳、氢、卤素、氧、氮、硫、硒或碲以外的其他元素的无环，碳环或杂环化合物。

技术介绍

[0002]烯烃聚合物在加工，运输，储存过程中容易被氧化，发生变色，力学和物性性能都会发生下降。通过引入抗氧剂可以抑制或延迟氧化反应的发生，在熔融加工过程中，加入抗氧剂可以分解氢过氧化物，减少氢过氧化物的生成和积聚，抑制烯烃聚合物的降解。亚磷酸酯类抗氧剂618也称辅助抗氧剂，在ABS树脂生产过程中，对于ABS树脂产品的性能提升具有至关重要的作用，引入少量就能够延缓ABS树脂的氧化过程，解决变色，泛黄，硬化，龟裂等问题。但是抗氧剂618的熔点较低，当在夏季工厂化使用时，片状的抗氧618会出现熔化结块的问题，使用时需要再次破碎，生产使用不便，因此开发一种熔点高，抗氧化效果好的抗氧剂至关重要，可以免于使用温度的限制。
[0003]中国专利技术专利CN201210198316.7公开了一种新型高效亚磷酸酯抗氧剂的制备方法，以亚磷酸三酯、季戊四醇、脂肪醇为原料，在催化剂存在下，通过酯交换法得到一系列高效亚磷酸酯抗氧剂，采用“一锅法”，不加溶剂，工艺简单环保，无“三废”，但是形成的产品需要较长的纯化步骤，后处理复杂。中国专利技术专利CN201710890702.5公开了一种含有亚磷酸有机酯抗氧剂及合成方法，将双季戊四醇与亚磷酸三乙酯酯化合成，制取双季戊四醇三亚磷酸乙酯，其具有较高的热稳定性，耐侯性及耐水解稳定性，适合要求高温加工的聚合材料应用，但是后续纯化步骤较复杂，纯度较低。

技术实现思路

[0004]为了提高磷酸酯类抗氧剂的熔点，适合高温环境中使用，并且简化抗氧化剂的后处理步骤，缩短纯化时间，本专利技术的第一个方面提供了一种高熔点耐高温抗氧剂，制备原料包括：亚磷酸酯类反应物Ⅰ，反应物Ⅱ，溶剂，催化剂，脂肪醇。
[0005]作为一种优选的实施方式，所述亚磷酸酯类反应物Ⅰ选自亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛脂、亚磷酸三异辛酯、亚磷酸三月桂酸酯中的一种或几种的组合。
[0006]作为一种优选的实施方式，所述亚磷酸酯类反应物Ⅰ为亚磷酸三乙酯。
[0007]作为一种优选的实施方式，所述反应物Ⅱ为季戊四醇，所述季戊四醇与亚磷酸酯类反应物Ⅰ的加入重量比为15：(73
‑
80)。
[0008]作为一种优选的实施方式，所述溶剂选自溶剂油或二甲苯中的一种，所述溶剂油为高沸点的溶剂油。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述溶剂与季戊四醇的加入重量比为(100
‑
150)：15。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述催化剂选自二正丁胺、三乙醇胺、乌洛托品、三乙胺、吡啶、硫代乙酰胺、DMF中的一种或几种的组合。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述催化剂与亚磷酸酯类反应物Ⅰ的加入重量比为5：
(73
‑
80)。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述催化剂与亚磷酸酯类反应物Ⅰ的加入重量比为5：(74
‑
76)。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述催化剂与亚磷酸酯类反应物Ⅰ的加入重量比为5：75。
[0014]申请人在实验过程中发现采用三乙醇胺作为催化剂，并且催化剂与亚磷酸三乙酯的重量比为1：15时制备的抗氧剂稳定性较好，收率高，并且纯化时间短。猜测可能的原因是：三乙胺的碱性较强，对亚磷酸三乙酯和季戊四醇具有较强的催化效率，可以提高产物抗氧剂的产率。并且申请人进一步发现，当三乙醇胺和亚磷酸三乙酯采用1：15的重量比时，可以提高产物抗氧剂的纯度，缩短纯化时间，原因可能是：亚磷酸三乙酯含有一定的酸值，三乙醇胺可以中和亚磷酸三乙酯的酸值，提高抗氧剂的纯度，当超出优选的重量比范围，会产生副产物，影响产物抗氧剂的纯度，并且为了纯化抗氧剂，需要延长纯化时间。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述脂肪醇为长直链脂肪醇，选自辛醇、月桂醇、十六醇、十八醇、十二羟基硬脂醇中的一种或几种的组合。
[0016]作为一种优选的实施方式，所述长直链脂肪醇为C18
‑
C22脂肪醇。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述长直链脂肪醇的加入量与季戊四醇和亚磷酸三乙酯总质量的质量比为(53
‑
55)：(88
‑
95)。
[0018]申请人在实验过程中通过引入直链C18
‑
C22脂肪醇，可以提高抗氧剂的熔点，使其具有优良的高温稳定性和高温低挥发性，减少在夏季高温环境中的储存运输困难，提高使用便利性。猜测可能的原因是：将反应得到的中间体与直链C18
‑
C22脂肪醇共同作用，可以增加产物的碳链长度，提高产物的熔点，在夏季室温下不会发生相转化，出现溶化结块的问题。
[0019]本专利技术的第二个方面提供了一种高熔点耐高温抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020](1)将亚磷酸酯类反应物Ⅰ，反应物Ⅱ，溶剂，催化剂加入四口反应烧瓶中，升温至回流，直到物料变为无色透明；
[0021](2)蒸馏出未反应完的反应物Ⅱ，得到中间体；
[0022](3)将脂肪醇加入中间体中，升温，观察反应产物是否出馏，反应一段时间后，出料降温，粉碎后即得。
[0023]作为一种优选的实施方式，所述步骤1中的反应温度为140
‑
150℃。
[0024]作为一种优选的实施方式，所述步骤3中的反应温度为160
‑
170℃，反应时间为3
‑
5h。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0026](1)本专利技术所述高熔点耐高温抗氧剂，以三乙醇胺为催化剂，三乙醇胺与亚磷酸三乙酯采用1：15的重量比，可以提高制备的抗氧剂的稳定性和收率，缩短纯化时间，提高产物纯度。
[0027](2)本专利技术所述高熔点耐高温抗氧剂，通过引入C18
‑
C22混合脂肪醇，可以使制备得到的抗氧剂熔点较高，具有优良的高温稳定性和高温下低挥发性，在加工过程中可以有效的保护聚烯烃材料，减少聚烯烃老化。
[0028](3)本专利技术所述高熔点耐高温抗氧剂，采用的直链C18
‑
C22脂肪醇的加入量与反应物总质量的质量比为(53
‑
55)：(88
‑
95)，可以使抗氧剂具有较高的熔点，用于聚烯烃ABS/SAN材料多次加工挤出过程中，可以有效的保护聚合物，增加聚合物的稳定性，避免聚合物老化变色。
[0029](4)本专利技术所述高熔点耐高温抗氧剂，制备的抗氧剂为粉末状或块状，熔点大于100℃，在夏季室温使用，存储，运输时，也不会出现熔化相变的问题，操作使用方便，使用时不易结块，分散性好。
[0030](5)本专利技术所述高熔点耐高温抗氧剂，制备方法的步骤3采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高熔点耐高温抗氧剂，其特征在于，制备原料包括：亚磷酸酯类反应物Ⅰ，反应物Ⅱ，溶剂，催化剂，脂肪醇。2.根据权利要求1所述高熔点耐高温抗氧剂，其特征在于，所述亚磷酸酯类反应物Ⅰ选自亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸一苯二异辛脂、亚磷酸三异辛酯、亚磷酸三月桂酸酯中的一种或几种的组合。3.根据权利要求1所述高熔点耐高温抗氧剂，其特征在于，所述反应物Ⅱ为季戊四醇，所述季戊四醇与亚磷酸酯类反应物Ⅰ的加入重量比为15：(73
‑
80)。4.根据权利要求1所述高熔点耐高温抗氧剂，其特征在于，所述溶剂选自溶剂油或二甲苯中的一种，所述溶剂油为高沸点的溶剂油。5.根据权利要求1所述高熔点耐高温抗氧剂，其特征在于，所述催化剂选自二正丁胺、三乙醇胺、乌洛托品、三乙胺、吡啶、硫代乙酰胺、DMF中的一种或几种的组合。6.根据权利要求1所述高熔点耐高温抗氧剂，其特征在于，所述催化剂与亚磷酸酯类反应物Ⅰ的加入重量比为5：(73
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：熊波，曹广远，罗奇云，曹标，
申请(专利权)人：西尼尔山东新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：