október 7, 2020 Longchang Chemical

A polimerek a feldolgozás és a használat során elkerülhetetlenül napfénynek vagy erős fluoreszcenciának vannak kitéve, ami fizikai tulajdonságaik csökkenését, sárgulását, elszíneződését, törékenységét és csökkent átláthatóságát eredményezi, ami nemcsak a használat élményét befolyásolja, hanem súlyos következményeket is okozhat. Ezért a polimer fény öregedésének megakadályozása a polimer anyagok fontos kutatási irányává vált. Jelenleg a különböző fénystabilizátorok polimerekhez történő közvetlen hozzáadása a leghatékonyabb módszer az anyagok fénystabilitásának javítására. A közös fénystabilizátorok hatásmechanizmusuk szerint fényvédő szerekre, ultraibolya abszorberekre, csillapítókra és akadályozott amin fénystabilizátorokra oszthatók. Ezek közül az akadályozott amin fénystabilizátorok előnye a nagy hatékonyság, a kis mennyiségű hozzáadás és a termékekre gyakorolt kisebb hatás. Így elnyerte az emberek tetszését. Az akadályozott amin fénystabilizátorok elsősorban négyféleképpen hatnak: hidroperoxid bontása, gerjesztett oxigén elfojtása, szabad gyökök lekötése és önmaguk regenerálása, amelyek hatékonyan javíthatják a polimerek fénystabilitását.

Az akadályozott amin fénystabilizátorok egy nagyon reprezentatív típusa a 2,2,6,6,6-tetrametil-4-piperidinil alapú, 1972-ben a svájci Ciba-Geigy (Ciba-Geigy) és a japán Sankyo cég közösen kifejlesztett és kutatott, és 1200 szerves aminvegyület szűrésével két reprezentatív fajtát, a 744-es fénystabilizátort és a 770-es fénystabilizátort kapta. A 770-es fénystabilizátor jól kompatibilis a gyantával, nem színez, alacsony toxicitású és jó fénystabilizáló hatású. Hatékony fénystabilizátorként széles körben használják PP, PE, PVC, PS, ABS gyantában és más anyagokban. Jelenleg sok jelentés van a 770-es fénystabilizátor alkalmazásáról, de a szintézis folyamatának kutatása, különösen a folyamat hatása a termék szerkezetére és összetevőire kevesebb. Ez a cikk a következő szintézisét tárgyalja fénystabilizátor 770, elsősorban a különböző módszerek, oldószerek, katalizátortípusok, utókezelési eljárások stb. hatását a konverziós arányra és a termék teljesítményére.

Az általánosan használt szintetikus útvonal a szebacinsav és a tetrametilpiperidol közvetlen dehidratálással és észterezéssel történő reakciója a 770-es fénystabilizátor előállításához, amint az az ábrán látható. Aszerint, hogy oldószert adnak-e hozzá, ömlesztett módszerre és oldószeres módszerre osztható.

1. Az ömlesztett módszerben a reakcióedénybe bizonyos mennyiségű szebacinsavat, tetrametil-piperidinolt és katalizátort adunk, és felmelegítjük, és maguk a nyersanyagok a reakcióhoz oldószerként megolvadnak. A reakció után a terméket vízzel vagy oldószerrel mossuk és átkristályosítjuk, hogy megkapjuk a 770-es fénystabilizátort.

A katalizátor kiválasztása döntő hatással van a reakcióra. A megfelelő katalizátor növelheti a reakcióközpont aktivitását és felgyorsíthatja a reakciósebességet. Általános vizsgálatok kimutatták, hogy a p-toluolszulfonsav és a ftalát-észterek nagy katalitikus hatékonysággal rendelkeznek az észteresítéshez, de a 770-es fénystabilizátor szintézisében való alkalmazásakor mindkettő hozama kisebb, mint a 70%, főként a rendszer miatt A nyersanyag tetrametil-piperidinol könnyen szublimálható, ami befolyásolja a nyersanyagok konverziós arányát. Ezenkívül a reakcióhőmérséklet nem lehet túl magas, ami megnehezíti a keletkező víz eltávolítását, amely reakcióba lép a ftalát-észter katalizátorral, és hatástalanná teszi azt. Ezért a kutatók feltárták az oldószeres módszert a javítás érdekében.

2. Az oldószeres módszer a szerves oldószer hozzáadása a fenti reakció alapján. A reakció után az oldószert elpárologtatjuk, és a terméket feldolgozzuk. Az ömlesztett módszerrel összehasonlítva az oldószeres módszerrel nem kell elérni a reaktánsok olvadási hőmérsékletét, csökkenti a rendszer reakcióhőmérsékletét és csökkenti a szublimációs jelenséget. Ugyanakkor a rendszerben lévő víz az oldószeres refluxfolyamat során kivehető, és a szublimált nyersanyagok egy része visszahozható.

A különböző oldószerek vizsgálata után kiderült, hogy a petróleuméter és az n-heptán 100 °C alatt alacsony hatékonyságú. Bár a magas forráspontú toluol és xilol magas konverziós arányt érhet el, ezek még mindig nem kielégítőek és magas forráspontúak. Az oldószeres utókezelés is nehezebb.

A kutatók folytatták az alábbi ábrán látható átészterezési reakcióútvonal feltárását. A dimetil-szebakát és a tetrametil-piperidinol reakciója alacsonyabb hőmérsékleten is elvégezhető. Az n-heptán oldószerként való használata előnyös a reakció metanoljának kiküszöbölésére. A különböző katalizátorok nagy katalitikus hatékonysággal rendelkeznek, amelyek közül a nátriumkatalizátorok 99,8% konverziós arányt értek el. A nyersanyagok arányának a reakcióra gyakorolt hatásának további vizsgálata után azt találták, hogy amikor a tetrametil-piperidinol és a szebacinsav moláris aránya 2,0:1 volt, az átalakulási arány a legmagasabb volt, és az arány további növelése nem volt kedvező a felesleges nyersanyagok későbbi eltávolítására.

Végül a fenti vizsgálatok alapján elkészítettek egy saját készítésű 770-es fénystabilizátort (770 ZZ), amelyet összehasonlítottak a kereskedelmi termékkel (770 DF). A következő ábra a kettő infravörös spektrumát mutatja. Látható, hogy a 770 DF és a 770 ZZ jellegzetes abszorpciós csúcsai alapvetően megegyeznek, és nincsenek más szennyeződés-csúcsok, ami azt jelzi, hogy a saját készítésű 770-es fénystabilizátor szerkezete megegyezik a kereskedelmi termékével, és jó tisztaságú.

Az alábbi ábra a termogravimetriás görbét mutatja. A 770-es fénystabilizátor, amelyet nem mostak vízzel, gyenge termikus stabilitással rendelkezik. Lehet, hogy katalizátormaradvány van benne, ami miatt a termék magas hőmérsékleten az észteresítési reakció fordított reakciójának megy át. A feldolgozott termék hőstabilitása nem sokban különbözik a kereskedelmi termékekétől, ami megfelel a legtöbb termék feldolgozási követelményeinek.

Végül a kutatók tesztelték a saját készítésű 770-es fénystabilizátor ultraibolya elleni teljesítményét. Az ABS-en 672 óra UV-sugárzás után a 0,3 rész 770 DF-et tartalmazó minta színe kissé sötétebb volt, mint a 0,3 rész 770 ZZ-t tartalmazó minta színe. A 770-es fénystabilizátor valamivel jobb UV-állósággal rendelkezik. Emiatt a saját készítésű termékek tartalmazhatnak egy kis mennyiségű monoésztert, amelyet nem lehet teljesen eltávolítani, ami előnyös a 770 diszperziója szempontjából. Összefoglalva, a kutató saját készítésű 770-es fénystabilizátorának teljesítménye alig különbözik a kereskedelmi termékekétől. A gyártási folyamat befolyásoló tényezőit sikeresen feltárták, és egy nagyobb hozamú útvonalat kaptak.

Lépjen kapcsolatba velünk most!

Elfogadjuk az egyedi szolgáltatásokat, általában 24 órán belül felvesszük Önnel a kapcsolatot. Ön is küldhet nekem e-mailt info@longchangchemical.com munkaidőben ( 8:30-18:00 UTC+8 H.-Szombat ) vagy használja a weboldal élő chatjét, hogy azonnali választ kapjon.

Ezt a cikket a Longchang Chemical R&D Department írta. Ha másolni és újranyomtatni szeretné, kérjük, adja meg a forrást.

Megjegyzések (3)

  1. Siobhan Calhoun Ana

    Általában nem tanulok cikket blogokon, de azt szeretném mondani, hogy ez az írás nagyon erőltetett engem, hogy megnézzem és megtegyem! Az írás ízlése lenyűgözött engem. Köszönöm, nagyon nagyszerű hozzászólás.

Vélemény, hozzászólás?

Kapcsolatfelvétel

Hungarian