방해 아민 광안정제의 국내 연구 진행 상황

최근 몇 년 동안 방해 아민 광안정제의 광안정 성능을 더욱 향상시키고 응용 분야를 넓히기 위해 고분자량, 저알칼리성, 반응성 및 다기능화 등 방해 아민 광안정제에 대한 연구가 여전히 활발히 진행되고 있습니다. 현재 연구 리더십은 광안정 성능을 잃지 않으면서 더 나은 성능, 더 나은 기능, 더 낮은 비용, 더 넓은 적용 범위를 위해 노력하고 있습니다. 이 글에서는 다양한 광안정제의 개선 방향에 대한 연구를 간략히 살펴보고, 특히 국내 연구 진행 상황에 주목하고자 합니다.

저분자 아민 광안정제는 비표면적이 높은 폴리머 재료에 자주 사용되기 때문에 저분자 아민 광안정제의 가장 큰 단점은 추출 저항성이 낮고 휘발성이 있으며 사용 중 손실이 쉽다는 점입니다.

이 문제를 해결하기 위해 시바-게이지는 단량체 고분자 방해 아민 광안정제 Chimassorb 119를 출시했습니다. 이 광안정제는 광 안정성이 우수하여 폴리올레핀과 폴리스티렌에 널리 사용됩니다. 폴리머 소재의 구조는 그림 1에 나와 있습니다.

연구에 따르면 분자량이 지나치게 높은 방해 아민 광안정제는 추출에 저항성이 있고 휘발이 어렵지만, 폴리머 재료에서 이동 특성을 감소시키고 광안정 효과의 정상적인 성능에 영향을 미칩니다. 이러한 모순을 해결하는 방법은 최적의 분자량 범위를 찾는 것이며, 일반적으로 2,000~3,000 g/mol로 제어하여 보다 균형 잡힌 사용 효과를 얻을 수 있습니다.

대부분의 방해 아민 광안정제는 알칼리도가 높아 산성 환경에서 사용할 수 없고 산성 첨가제와의 배합이 어려웠기 때문에 1980년대 후반부터 사람들은 알칼리도가 낮은 방해 아민 광안정제에 주목하기 시작했습니다. 성적인 연구. 시바 게이지는 할로겐 함유 난연제 및 황 기반 보조 산화 방지제와 함께 사용할 수 있고 광 안정화 효과도 뛰어난 N- 알킬화 반응을 통해 제품 Tinuvin 123을 개발했습니다. 현재 저알칼리 아민계 광안정제의 저알칼리성 제품으로는 시바-게이지의 Chimassorb 119, 티누빈 371, 티누빈 152, 사이텍의 Cyasorb UV 3529 등이 있습니다.

수상돌기 광안정제 개발을 기반으로 천진대학교의 첸 웨이 등은 디아민 화합물을 기반으로 그림 2에 표시된 저염기성 방해 아민 광안정제를 설계 및 합성하고 체계적인 광 안정성 테스트를 수행했습니다.

그들이 설계하고 합성한 1등급 수지상 방해 아민 광안정제는 pH가 9.6~9.7로 강알칼리성이며 상대적으로 알칼리성 환경에서 사용할 수 있습니다. 또한 이러한 종류의 광 안정제의 융점은 50-80 ℃로 대부분의 재료 가공에 적합하며 광 투과율이 좋습니다. N- 메틸화 후 클래스 II 안정제의 pH는 8.3 ~ 8.4로 감소하여 비교적 알칼리성 환경에서 사용할 수 있으며 광 투과율이 우수하며 특히 Ⅱd 및 Ⅱe가 더 두드러지며 상업적으로 이용 가능한 방해 아민 광 안정제와도 비교할 수 있습니다. 티누빈 770, 티누빈 622 와 치마소브 944는 비슷합니다.

산화 유도 기간 실험, 인공 기후 가속 노화 실험, 탄소 아크 램프 인공 기후 노화 실험, 크세논 램프 인공 기후 노화 실험, 형광 자외선 램프 인공 기후 노화 실험 등 응용 성능 테스트를 위해 Ia, Id, IIe를 선택했으며 다양한 결과 성능이 우수합니다. Ia 및 IIe의 항산화 효과는 항산화제 Irganox B215보다 크며 재료의 기계적 특성을 더 잘 유지할 수 있으며 광 안정성의 장점이 매우 분명합니다.

이를 바탕으로 베이징 탕강 보조 유한공사와 톈진 대학교는 디카르복실산 에스테르를 기반으로 한 저알칼리 수지상 장애 아민 광 안정제를 공동 개발했습니다. 구조식은 그림 3에 나와 있습니다. 그러나 저알칼리성은 방해 아민 광 안정제의 적용 범위를 넓혀주지만 다른 문제도 야기합니다.

Take 티누빈 770 를 예로 들 수 있습니다. 메커니즘 관점에서 볼 때, 아산화 라디칼은 폴리머 물질에 자유 라디칼을 가두어 티누빈 123과 유사한 아민 에테르 구조를 생성하며, 즉 티누빈 123은 원래 방해 아민 광안정제의 광 안정성을 두 번 잃게 됩니다. 위의 이유에 따라 방해 아민 광 안정제의 알칼리도는 실제 작업 환경에 따라 선택해야합니다. 비 산성 조건에서는 낮은 알칼리도를 너무 많이 추구 할 필요가 없습니다. 알칼리도가 높은 방해 아민 광 안정제의 광 안정화 효과는 저 알칼리도보다 열등하지 않은 안정제, 예를 들어 Chimassorb 944는 1000 배 더 알칼리성입니다. 티누빈 622를 사용하면 빛 안정화 효과도 훨씬 높아집니다.

방해 아민 광안정제에 다른 기능을 부여하기 위해 방해 아민 광안정제 분자에 다른 그룹을 도입하는 것은 현재 연구에서 중요한 추세입니다. 예를 들어, 방해받는 아민 광안정제 분자에 방해받는 페놀기를 도입하면 광안정제의 열 및 산소 노화 저항성을 발휘할 수 있습니다. 티누빈 144와 사놀 LS 2626이 성공적인 사례입니다.

베이징 탕강 보조 유한공사와 톈진 대학교는 방해 페놀을 함유한 일련의 다기능 광 안정제를 설계하고 합성했습니다. 연구에 따르면 이러한 방해 페놀 광 안정제는 우수한 추출 저항성과 열 산화 저항성을 가지고 있습니다. 폴리머 재료의 호환성은 비교적 높으며 구조식은 그림 4에 나와 있습니다.

또한 분자 구조에 벤조페논 또는 트리아진 구조를 도입하면 자외선을 흡수하는 기능을 가질 수 있습니다. 제지 자크라제프스키(Jezy Zakrazewski) 등은 자외선 흡수 기능을 가진 많은 방해 아민 광안정제를 합성하기 위해 많은 연구를 수행했습니다. 베이징 티앙강 보조 유한회사는 디아민 화합물을 기반으로 벤조페논기를 포함하는 방해 아민 광 안정제를 설계하고 합성했습니다. 적용 성능 테스트 결과 자외선 흡수 기능과 광산화 노화 방지 기능이 우수한 것으로 나타났습니다. 구조식은 그림 5에 나와 있습니다.

산시 화학 산업 연구소는 방해 아민과 인산염을 유기적으로 결합하여 GW-540을 개발했습니다. 콘스탄티노바, 주홍량 등은 방해 아민과 벤조트리아졸을 결합하여 방해 아민 광 안정제를 제조했습니다. 둘 다 우수한 광 안정화 효과를 나타내며 기능적 다양성의 특성을 가지고 있습니다.

반응성 그룹이 방해받는 아민 분자 구조에 도입되면 폴리머 제조 과정에서 폴리머 백본에 결합되어 영구 광 안정화 효과가있는 폴리머 재료를 형성하여 방해받는 아민 광 안정성을 극복 할 수 있습니다. 물리적 이동 또는 휘발로 인한 약제의 손실 물리적 이동 또는 휘발로 인한 약제의 손실. 최근 몇 년 동안 반응성 방해 아민 광 안정제가 빠르게 개발되어 제품이 속속 등장하고 있습니다. 예를 들어, 엘프아토켐에서 출시한 Luchem HAR100은 분자 내에 아미노, 이소시아네이트 및 에폭시 그룹과 결합할 수 있는 반응성 옥살릴 히드라지드 그룹이 있습니다. 이 그룹은 반응하여 다양한 폴리머의 백본에 결합합니다.

불가리아 야금 및 화학 기술 대학교 연구팀은 반응성 방해 아민 광 안정제 연구 분야에서 선도적인 수준에 있습니다. 이들은 상전이 촉매의 존재하에 피페리디놀, 알릴 알코올, 벤조페논 및 벤조트리아졸 화합물을 합성했습니다. 그림 6에 표시된 구조식은 반응성 방해 아민 광 안정제로, 피페리디놀은 재료 표면의 광 산화를 방지하기 위해 방해 아민 광 안정제의 작용기이며 벤조페논 또는 벤조트리아졸은 자외선 흡수제는 재료의 깊은 층이 빛에 의해 분해되는 것을 방지하고 아크릴베이스는 안정제가 재료와 결합하는 능력을 제공하여 폴리머 재료의 일부가되도록합니다.

산시성 화학 공업 연구소는 반응성 방해 아민 광 안정제 분야에서도 심도 있는 연구를 수행해 왔습니다. 현재 추진 중인 GW-628은 우수한 성능과 자외선 흡수 기능을 갖추고 있습니다. 가장 큰 장점은 반응성 저해 아민계 광안정제의 문제를 성공적으로 해결했다는 점입니다. 안정제의 접목이 어렵다는 문제도 해결했습니다. 연구에 따르면 제품의 가공 방법을 변경하지 않고도 농업용 필름 및 사출 성형 폴리 엔 제품에 대한 GW-628의 광 안정성이 Chimassorb 994보다 우수합니다.

힌더드 아민 광안정제는 성능이 뛰어난 광안정제의 한 종류입니다. 여전히 연구 개발의 초점이 되고 있습니다. 신제품이 지속적으로 등장함에 따라 적용 범위도 확대되고 있습니다. 앞으로는 기존의 광안정기를 대체할 것입니다. 광안정제 업계에서 선도적인 제품이 되십시오.

최근 해외에서는 특히 다기능성 및 반응성 광안정제 분야에서 신품종 저해 아민 광안정제에 대한 연구개발이 상대적으로 활발한 반면, 국내는 상대적으로 낙후되어 있습니다. 이를 위해 연구자들은 기초 연구를 강화하고 핵심 중간체에 대한 기술 연구를 늘리며 독립적 인 지적 재산권을 가진 신품종 개발에 선택적으로 집중할 필요가 있습니다. 여러 세대에 걸친 과학 연구자들의 끊임없는 노력을 통해 중국의 아민 광안정제 연구는 반드시 빠른 발전의 길을 걷게 될 것이라고 믿습니다.

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이 기사는 롱창케미칼 R&D 부서에서 작성했습니다. 복사 및 전재가 필요한 경우 출처를 명시해 주세요.