Kemajuan penelitian dalam negeri untuk penstabil cahaya amina yang terhambat

Dalam beberapa tahun terakhir, untuk lebih meningkatkan kinerja stabilitas cahaya penstabil cahaya amina yang terhalang dan memperluas bidang aplikasinya, penelitian tentang penstabil cahaya amina yang terhalang masih sangat aktif, dengan berat molekul tinggi, alkalinitas rendah, reaktif, dan multifungsi. Kepemimpinan penelitian saat ini berusaha untuk kinerja yang lebih baik, fungsi yang lebih baik, biaya yang lebih rendah, dan jangkauan aplikasi yang lebih luas tanpa kehilangan kinerja stabilitas cahaya. Artikel ini akan membahas secara singkat penelitian tentang arah peningkatan berbagai penstabil cahaya, dengan memberikan perhatian khusus pada beberapa kemajuan penelitian dalam negeri.

Karena penstabil cahaya amina terhalang sering digunakan dalam bahan polimer dengan luas permukaan spesifik yang tinggi, kerugian terbesar dari penstabil cahaya amina terhalang dengan berat molekul rendah adalah resistensi ekstraksi yang buruk, mudah menguap, dan mudah hilang selama penggunaan.

Untuk mengatasi masalah ini, Ciba-Geigy meluncurkan penstabil cahaya amina yang terhalang polimer monomer, Chimassorb 119. Penstabil cahaya ini memiliki stabilitas cahaya yang baik dan secara luas digunakan dalam poliolefin dan polistiren. Pada bahan polimer, strukturnya ditunjukkan pada Gambar 1.

Penelitian telah menunjukkan bahwa meskipun penstabil cahaya amina yang terhambat dengan berat molekul yang terlalu tinggi tahan terhadap ekstraksi dan sulit menguap, namun hal ini akan mengurangi sifat migrasi mereka dalam bahan polimer dan memengaruhi kinerja normal efek penstabil cahayanya. Cara untuk mengatasi kontradiksi ini adalah dengan mencari kisaran berat molekul yang optimal, biasanya dikontrol pada 2.000 hingga 3.000 g/mol untuk mencapai efek penggunaan yang lebih seimbang.

Karena alkalinitas yang tinggi dari sebagian besar penstabil cahaya amina terhalang membuatnya tidak mungkin digunakan di lingkungan asam dan sulit untuk digabungkan dengan aditif asam, orang mulai memperhatikan penstabil cahaya amina terhalang dengan alkalinitas rendah pada akhir tahun 1980-an. Penelitian yang diseksualisasikan. Ciba-Geigy mengembangkan produk Tinuvin 123 melalui reaksi N-alkilasi, yang dapat digunakan dalam kombinasi dengan penghambat api yang mengandung halogen dan antioksidan tambahan berbasis sulfur, dan juga memiliki efek stabilisasi cahaya yang sangat baik. Saat ini, produk dengan alkalinitas rendah dari penstabil cahaya amina yang terhambat meliputi Chimassorb 119, Tinuvin 371, Tinuvin 152 dari Ciba-Geigy, dan Cyasorb UV 3529 dari Cytec.

Berdasarkan pengembangan penstabil cahaya dendritik, Chen Wei dari Universitas Tianjin dan yang lainnya mendesain dan mensintesis penstabil cahaya amina terhalang dasar rendah yang ditunjukkan pada Gambar 2 berdasarkan senyawa diamina, dan melakukan uji stabilitas cahaya secara sistematis.

Penstabil cahaya amina terhalang dendritik kelas I yang mereka rancang dan sintesis memiliki pH 9,6 hingga 9,7, yang sangat basa dan dapat digunakan di lingkungan yang relatif basa. Selain itu, titik leleh penstabil cahaya jenis ini adalah 50-80 ℃, yang cocok untuk pemrosesan sebagian besar bahan, dan transmisi cahayanya bagus. pH penstabil kelas II setelah N-metilasi dikurangi menjadi 8,3 ～ 8,4, yang dapat digunakan di lingkungan yang relatif basa, dan memiliki transmisi cahaya yang sangat baik, terutama Ⅱd dan Ⅱe lebih menonjol, dan bahkan dapat dibandingkan dengan penstabil cahaya amina terhalang yang tersedia secara komersial Tinuvin 770, Tinuvin 622 dan Chimassorb 944 sebanding.

Ia, Id, IIe dipilih untuk pengujian kinerja aplikasi, termasuk percobaan periode induksi oksidasi, percobaan penuaan dipercepat iklim buatan, percobaan penuaan iklim buatan lampu busur karbon, percobaan penuaan iklim buatan lampu xenon, percobaan penuaan iklim buatan lampu ultraviolet neon, dan berbagai hasil Kinerjanya luar biasa. Efek antioksidan Ia dan IIe lebih besar daripada antioksidan Irganox B215, dan sifat mekanik material dapat dipertahankan dengan lebih baik, dan keuntungan dari stabilitas cahaya sangat jelas.

Atas dasar ini, Beijing Tiangang Auxiliary Co, Ltd dan Universitas Tianjin telah bersama-sama mengembangkan penstabil cahaya amina terhalang dendritik alkali yang lebih rendah berdasarkan ester asam dikarboksilat. Formula strukturalnya ditunjukkan pada Gambar 3. Namun, meskipun alkalinitas rendah memperluas jangkauan aplikasi penstabil cahaya amina terhalang, hal ini juga membawa masalah lain.

Ambil Tinuvin 770 sebagai contoh. Dari sudut pandang mekanisme, radikal nitroksida menjebak radikal bebas dalam bahan polimer untuk menghasilkan struktur amina eter yang mirip dengan Tinuvin 123, yaitu, Tinuvin 123 kehilangan stabilitas cahaya penstabil cahaya amina terhalang asli dua kali. kemampuan. Berdasarkan alasan di atas, alkalinitas penstabil cahaya amina yang terhalang harus dipilih sesuai dengan lingkungan kerja yang sebenarnya. Dalam kondisi non-asam, tidak perlu terlalu mengejar alkalinitas rendah. Efek penstabil cahaya dari penstabil cahaya amina yang terhalang dengan alkalinitas tinggi tidak Stabilisator yang tidak kalah dengan alkalinitas rendah, seperti Chimassorb 944 1000 kali lebih basa daripada Tinuvin 622dan efek penstabilan cahaya juga jauh lebih tinggi.

Pengenalan gugus lain ke dalam molekul penstabil cahaya amina terhalang untuk memberikan fungsi lain pada penstabil cahaya amina terhalang merupakan tren penting dalam penelitian saat ini. Sebagai contoh, pengenalan gugus fenol yang terhalang ke dalam molekul penstabil cahaya amina yang terhalang dapat mengerahkan ketahanan penuaan panas dan oksigen dari penstabil cahaya. Tinuvin 144 dan Sanol LS 2626 adalah contoh yang berhasil.

Beijing Tiangang Auxiliary Co, Ltd dan Universitas Tianjin telah merancang dan mensintesis serangkaian penstabil cahaya multifungsi yang mengandung fenol yang terhalang. Penelitian telah menunjukkan bahwa penstabil cahaya fenolik yang terhambat ini memiliki ketahanan ekstraksi dan ketahanan oksidasi termal yang baik. Kompatibilitas bahan polimer relatif tinggi, dan formula strukturalnya ditunjukkan pada Gambar 4.

Selain itu, pengenalan struktur benzofenon atau triazin ke dalam struktur molekul dapat membuatnya memiliki fungsi menyerap sinar ultraviolet. Jezy Zakrazewski dan yang lainnya telah melakukan banyak pekerjaan untuk mensintesis banyak penstabil cahaya amina yang terhalang dengan fungsi menyerap ultraviolet. Beijing Tiangang Auxiliary Co, Ltd merancang dan mensintesis penstabil cahaya amina terhalang yang mengandung gugus benzofenon berdasarkan senyawa diamina. Uji kinerja aplikasi menunjukkan bahwa ia memiliki fungsi penyerapan ultraviolet yang sangat baik dan fungsi penuaan anti-fotooksidatif. Formula strukturalnya ditunjukkan pada Gambar 5.

Institut Penelitian Industri Kimia Shanxi secara organik menggabungkan amina terhalang dan fosfit untuk mengembangkan GW-540. T Konstantinova, Zuo Hongliang dan yang lainnya menggabungkan amina terhalang dengan benzotriazol untuk menyiapkan penstabil cahaya amina terhalang. Keduanya menunjukkan efek stabilisasi cahaya yang baik dan memiliki karakteristik keragaman fungsional.

Jika gugus reaktif dimasukkan ke dalam struktur molekul amina yang terhalang, ia dapat diikat ke tulang punggung polimer selama proses persiapan polimer untuk membentuk bahan polimer dengan efek stabilisasi cahaya permanen, yang dapat mengatasi stabilitas cahaya amina yang terhalang. Dalam beberapa tahun terakhir, penstabil cahaya amina yang terhalang reaktif telah berkembang pesat, dan produk telah muncul satu demi satu. Sebagai contoh, Luchem HAR100 yang diluncurkan oleh Elf Atochem memiliki gugus oksalil hidrazida reaktif dalam molekulnya, yang dapat dikombinasikan dengan gugus amino, isosianat, dan epoksi. Gugus ini bereaksi untuk berikatan dengan tulang punggung berbagai polimer.

Tim peneliti dari Universitas Metalurgi dan Teknologi Kimia Bulgaria berada di tingkat terdepan dalam penelitian penstabil cahaya amina terhalang reaktif. Mereka mensintesis senyawa piperidinol, alil alkohol, benzofenon, dan benzotriazol dengan adanya katalis transfer fase. Rumus struktur yang ditunjukkan pada Gambar 6 adalah penstabil cahaya amina terhalang reaktif, di mana piperidinol adalah gugus fungsi penstabil cahaya amina terhalang untuk mencegah fotooksidasi pada permukaan material, dan benzofenon atau benzotriazol adalah ultraviolet. Absorber dapat mencegah lapisan dalam material terdegradasi oleh cahaya, dan dasar akrilik memberikan kemampuan penstabil untuk berikatan dengan material, menjadikannya bagian dari bahan polimer.

Institut Penelitian Industri Kimia Provinsi Shanxi juga telah melakukan penelitian mendalam di bidang penstabil cahaya amina yang terhalang reaktif. GW-628 yang saat ini sedang dipromosikan memiliki kinerja yang sangat baik dan fungsi penyerapan ultraviolet. Keuntungan terbesarnya adalah berhasil memecahkan masalah stabilisator cahaya amina yang terhalang reaktif. Masalah pencangkokan stabilisator yang sulit. Penelitian telah menunjukkan bahwa, tanpa mengubah metode pemrosesan produk, stabilitas cahaya GW-628 untuk film pertanian dan produk poliena cetakan injeksi lebih baik daripada Chimassorb 994.

Penstabil cahaya amina terhalang adalah kelas penstabil cahaya dengan performa yang istimewa. Mereka masih menjadi fokus penelitian dan pengembangan. Dengan munculnya produk baru yang terus menerus, cakupan aplikasinya juga meluas. Di masa depan, mereka akan menggantikan penstabil cahaya tradisional. Menjadi produk terkemuka dalam industri penstabil cahaya.

Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian dan pengembangan varietas baru penstabil cahaya amina terhambat di luar negeri relatif aktif, terutama di bidang penstabil cahaya multifungsi dan reaktif, sedangkan di dalam negeri relatif terbelakang. Untuk tujuan ini, para peneliti perlu fokus pada penguatan penelitian dasar, meningkatkan penelitian teknis tentang perantara utama, dan secara selektif fokus pada pengembangan varietas baru dengan hak kekayaan intelektual independen. Saya percaya bahwa melalui upaya tak henti-hentinya dari generasi peneliti ilmiah, penelitian tentang penstabil cahaya amina yang terhambat di Cina pasti akan memulai jalur perkembangan yang cepat.

Produk seri yang sama

Hubungi Kami Sekarang!

Jika Anda membutuhkan COA, MSDS atau TDS, silakan isi informasi kontak Anda di formulir di bawah ini, kami biasanya akan menghubungi Anda dalam waktu 24 jam. Anda juga bisa mengirim email kepada saya info@longchangchemical.com selama jam kerja (8:30 pagi hingga 6:00 sore UTC+8 Senin-Sabtu) atau gunakan obrolan langsung situs web untuk mendapatkan balasan secepatnya.

Artikel ini ditulis oleh Departemen Litbang Kimia Longchang. Jika Anda perlu menyalin dan mencetak ulang, harap sebutkan sumbernya.