酚酯类低污染复合型抗氧剂的研究

论文摘要

通过胺解反应、缩合反应、酯交换反应三步合成了一种酚酯类低污染复合型抗氧剂β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰基亚磷酸二正十八酯,并对其进行了表征及性能测试。在合成N,N-二正丁基-β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰胺（中间体Ⅰ）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰基亚磷酸二乙酯（中间体Ⅱ）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酰基亚磷酸二正十八酯（目的产物）的过程中考察了其收率随溶剂、催化剂等的变化规律。二甲苯作为溶剂时产物收率均较高。通过对单一催化剂四氧化三铅、氧化铅、氧化锌,以及氧化铅、四氧化三铅分别与氧化锌复合的考察,以两性氧化物四氧化三铅为催化剂时中间体Ⅰ的收率较高,采用加热减压蒸馏的方法对中间体Ⅰ进行分离。以单一的碳酸钾、氢氧化钠、无水碳酸钠、苯甲酸钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、乙酸钠,以及乙酸钠与氢氧化钾复合,乙酸钠、氢氧化钾、碳酸钾分别与有机锡复合为催化剂,通过对催化剂的考察,以单一的碳酸氢钠、氢氧化钾、乙酸钠,以及乙酸钠与有机锡1:1复合时中间体Ⅱ的收率均较高,与单一有机锡为催化剂时相差不多,中间体Ⅱ采用萃取、加热减压蒸馏的方法提纯。在制备目的产物时,通过对氢氧化钾、氢氧化钠、乙酸钠、有机锡催化剂的考察,使用单一有机锡时目的产物收率较高,目的产物采用加热减压蒸馏、萃取、减压抽滤的方法分离。数字熔点仪测得中间体Ⅰ、Ⅱ及目的产物的熔点分别为63-65℃、61.3-64℃、53.4-54.1℃,并用傅立叶变换红外光谱仪对其进行了扫描。较窄的熔程和红外谱图说明了合成产物均为反应理论产物。在对目的产物进行性能测试过程中,考察了目的产物添加量和挤出次数对PP树脂的热稳定性及MFR、黄色指数的影响。目的产物的浓度为3.0‰的PP树脂氧化诱导期较长、MFR变化更趋稳定、颜色稳定性较好,这说明目的产物起到了延缓PP氧化的作用、改善了PP树脂的流动性、使成型加工容易进行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 本文研究的背景
• 1.1 国内外抗氧剂的发展现状
• 1.1.1 国内抗氧剂的发展现状
• 1.1.2 国外抗氧剂的发展现状
• 1.2 当今主要类型的抗氧剂及其发展趋势
• 1.2.1 受阻酚类抗氧剂
• 1.2.2 磷类抗氧剂
• 1.2.3 酚酯类低污染复合型抗氧剂
• 1.3 结构及分子量对抗氧剂效率的影响
• 1.3.1 结构对抗氧剂效率的影响
• 1.3.2 分子量对抗氧剂效率的影响
• 1.4 对抗氧剂的要求
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验原理及方法
• 2.3.1 合成中间体Ⅰ
• 2.3.2 合成中间体Ⅱ
• 2.3.3 合成目的产物
• 2.4 产物表征及性能测试
• 2.4.1 熔点的测定
• 2.4.2 红外吸收光谱扫描
• 2.4.3 目的产物的性能测试
• 第三章 实验结果与讨论
• 3.1 中间体的研究
• 3.1.1 反应时间对中间体收率的影响
• 3.1.2 反应温度对中间体收率的影响
• 3.1.3 催化剂种类对中间体Ⅰ收率的影响
• 3.1.4 催化剂用量对中间体Ⅰ收率的影响
• 3.1.5 溶剂种类对中间体收率的影响
• 3.1.6 溶剂用量对中间体Ⅰ收率的影响
• 3.1.7 原料配比对中间体Ⅰ收率的影响
• 3.1.8 中间体Ⅰ熔点的测定
• 3.1.9 中间体Ⅰ的红外吸收光谱
• 3.1.10 溶剂用量对中间体Ⅱ收率的影响
• 3.1.11 反应物配比对中间体Ⅱ收率的影响
• 3.1.12 催化剂种类对中间体Ⅱ收率的影响
• 3.1.13 催化剂用量对中间体Ⅱ收率的影响
• 3.1.14 复合催化剂对中间体Ⅱ收率的影响
• 3.1.15 中间体Ⅱ熔点的测定
• 3.1.16 中间体Ⅱ的红外吸收光谱
• 3.2 目的产物的研究
• 3.2.1 反应时间对目的产物收率的影响
• 3.2.2 反应温度对目的产物收率的影响
• 3.2.3 溶剂种类对目的产物收率的影响
• 3.2.4 溶剂用量对目的产物收率的影响
• 3.2.5 催化剂种类对目的产物收率的影响
• 3.2.6 催化剂用量对目的产物收率的影响
• 3.2.7 目的产物熔点的测定
• 3.2.8 目的产物的红外吸收光谱
• 3.3 目的产物的性能测试
• 3.3.1 热稳定性分析
• 3.3.2 多次挤出对MFR 的影响
• 3.3.3 多次挤出对黄色指数的影响
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要