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不对称受阻酚系列抗氧剂的开发及产业化
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来源: 作者:  发布时间:11-13 
 

烟台大学

不对称受阻酚系列抗氧剂的开发及产业化

成果简介

抗氧剂Antioxidant是指能防止或阻缓有机材料氧化的化合物。它可以捕获活性游离基生成非活性的游离基,从而使链锁反应终止;或者能够分解氧化过程中产生的聚合物氢过氧化物生成稳定的非活性产物,从而中断链锁反应。抗氧剂的作用在于延缓高分子材料的氧化过程,保证它们能够顺利地进行加工并延长其使用寿命。传统使用的受阻酚抗氧剂是以2,6-二叔丁基苯酚为母体的衍生物,称作完全受阻酚。一般认为,受阻酚抗氧作用的关键在于它所含的反应羟基,羟基与自由基的反应活性受到其邻位R基的空间阻碍的影响。R基越大,阻碍越大,反应活性越小。大的叔丁基基团的空间位阻对酚羟基具有保护作用,能保护酚羟基不被氧化消耗并起到减少电荷转移的络合作用。最新研究发现,酚羟基部位具有一个甲基和一个叔丁基的半受阻酚结构足以对其自身提供保护,同时,由于从一定程度上削弱了受阻酚羟基的空间位阻,加快了抗氧反应速度,从而使新结构的抗氧剂发挥出意想不到的效果。例如,日本的ァテカ·ァーガス公司设计开发的半受阻酚抗氧剂MarkAO-80,从180的氧化诱导期测定结果可以看出,其无论是单独使用还是与硫代酯并用均可得到最佳抗氧效果。类似的还有ACC公司的Cyanox1790Ciba-Geigy公司的Irganox245等。

本研究开发了KY-245KY-1790KY-80系列不对称受阻酚类抗氧剂,利用所制备的不对称受阻酚类抗氧剂进行复配,制备系列聚合物专用抗氧剂,应用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚脂、纤维素树脂及聚氨酯纤维等制品中。

一、KY-245

(一)产品名称

中文名称:三甘醇--3-3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯,

二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]

英文名称:triethyleneglycolbis-3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylplenyl)propionate

(二)结构式

 

 

 

 

 


分子量 586.8; 分子式C34H50O8CASNo. 36443-68-2EinecsNo. 253-039-2

(三)物理性质

外观为白色或类白色结晶粉末。熔点7679,闪点>150,相对密度(201.14,蒸汽压(304×10-8Pa,热失重(TGA,空气中,升温速率20/min):1%失重温度28010%失重温度330,溶解度:%20w/w)丙酮>50,苯18,氯仿>40,醋酸乙酯37,甲醇12,正己烷<0.1,水<0.01

(四)质量标准(参考)

 

   

外观

白色或类白色结晶粉未

熔点

76.079.0

溶解性

清澈10g/100g三氯甲烷

透光率

425nm≥95.0%,500nm≥97.0%

挥发分

≤0.5%

纯度

≥98.0%

(五)用途

一种高分子量的非对称受阻酚抗氧剂,能有效地防止多种聚合物材料在加工中和长期使用过程中的热氧化降解。

非常适用于以下材料:

1、在聚合、造粒和使用过程中用于苯乙烯塑料(PSHIPSABS),防止材料变色和老化分解;2、用于ABS效果显著;3、为取得最佳协同效果,该产品可与磷系或硫醚系抗氧剂复合使用;4、在聚合、造粒和使用过程中用于聚酰胺树脂(尼龙6,尼龙66,尼龙12等),防止材料变色和老化分解;5、用于聚氨酯材料(包括多元醇基聚醚、聚酯树脂),提高耐焦化性;6、用于POM,防止变色和热失重;7PBT8、在聚合阶段用于PVC

根据不同的应用领域,KY-245的推荐量如下:

苯乙烯聚合物(HIPSABSMBS等)

0.05%0.5%

聚甲醛、热塑性聚氨酯等

0.1%0.5%

PVC聚合用链终止剂

0.02%0.05%

(六)投资预算及效益分析

设计年产500MTKY-245,设备投资500万元,流动资金500万元,原料成本:2.6万元/吨,售价:5.4万元/吨,年产值:2700万元,实现利润:600万元;

(七)技术水平及合作方式

国内先进。合作方式面议

 

二、KY-1790

(一)产品名称

化学名称:1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-26-二甲基苄基)1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮;英文名称:1,3,5-tris(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)1,3,5-triazine-2,4,6-(1H,3H,5H)-trione

(二)结构式:


三)质量标准(参考)

 

   

外观

白色或类白色结晶粉未

熔点

159.0163.0

甲苯不溶物

≤0.05%

色度

≤100

挥发分

≤0.5%

(四)用途

本品为受阻酚类抗氧剂,不污染,不着色。适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚脂、纤维素树脂等,对聚丙烯的防护效果尤佳,仅用0.02%0.1%的量即可以有效地抑制其在高温下加工及使用过程中的热氧化降解,与硫代二丙酸酯类抗氧剂并用有协同效应。本品耐水性好,耐洗涤液抽出性高,可用于洗衣机配件,纤维等制品中。

(五)投资预算及效益分析

年产300MTKY-1790,设备投资400万元,流动资金500万元,原料成本:9.0万元/吨,售价:16.0万元/吨,年产值:4900万元,实现利润:600万元。

(六)技术水平及合作方式

国内空白,合作方式面议。

 

三、KY-A80

(一)产品名称

化学名称:3,9-{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙烯酸]-1,1-二甲基}-2,4,8,10-四氧杂螺环十一烷;

英文:3,9-bis{2-[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethyl}-

2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane

(二)结构式

(三)质量标准(参考)

 

 

 

   

外观

白色或类白色结晶粉未

熔点

112.0119.0

溶解性

清澈10g/100g三氯甲烷

透光率

425nm≥95.0%,500nm≥97.0%

挥发分

≤0.5%

纯度

≥98.0%

(四)用途

本品为不对称受阻酚类抗氧剂,不污染,不着色。适用于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚脂、纤维素树脂、聚氨酯等,对聚氨酯纤维的防护效果尤佳,仅用0.05%0.2%的量即可以有效地抑制其在高温下加工及使用过程中的热氧化降解。

(五)投资预算及效益分析

年产300MTKY-A80,设备投资400万元,流动资金400万元,原料成本:5.0万元/吨,售价:12.0万元/吨,年产值:3600万元,实现利润:800万元;

(六)技术水平及合作方式

填补国内空白,合作方式面议。

联系人:姚建文,烟台大学药学院;联系电话:0535-6706032-800313953577976
 

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