[发明专利]新型高效亚磷酸酯抗氧剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种亚磷酸酯类抗氧剂，更具体的说，本发明涉及一种通过亚磷酸三酯、季戊四醇、脂肪醇在催化剂存在下发生酯交换反应，制备一种新型高效亚磷酸酯抗氧剂。

背景技术

季戊四醇二亚磷酸酯类抗氧剂是一种性能优异的高效抗氧剂，由于存在螺旋结构的骨架及高的磷含量，因此不仅能提高聚合物的加工稳定性，还具有良好的色泽稳定性、耐热稳定性及抗水解性，是一类具有很好应用前景的抗氧剂。

目前，合成此类抗氧剂的方法主要有两种，一种是酯交换法。如美国专利US3205250公开了以亚磷酸三苯酯、季戊四醇、癸醇为原料，金属钠为催化剂，通过两步酯交换合成了二癸烷基季戊四醇二亚磷酸酯，同时也公开了双十二烷基季戊四醇二亚磷酸酯及双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯的合成。如美国专利US4064100公开了以亚磷酸三苯酯、季戊四醇、十八醇为原料，甲醇钠作为催化剂，通过酯交换得到双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯。如中国专利200510037047.6公开了以亚磷酸三乙酯、季戊四醇、十六醇为原料，甲醇钠或氢氧化钠为催化剂，制备了双十六烷基季戊四醇二亚磷酸酯。另一种是三氯化磷法。如美国专利US6773624、US5917076。

三氯化磷法要使用溶剂，后处理繁琐，所得产品稳定性差；而用亚磷酸三酯酯交换法工艺简单，无需使用有机溶剂，收率高，所得产品稳定性好。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种以亚磷酸三酯、季戊四醇、脂肪醇为原料，在催化剂存在下，通过酯交换法得到一系列高效亚磷酸酯抗氧剂。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型高效亚磷酸酯抗氧剂的制备方法，以亚磷酸三酯、季戊四醇、脂肪醇为原料，摩尔比为：2.0:1.0:2.0，其工艺步骤是：向装有温度计、搅拌的三口烧瓶中加入一定量的亚磷酸三酯、季戊四醇、脂肪醇和催化剂，搅拌升温至65～160℃，调节真空度为10～760毫米汞柱，至无液体流出，反应结束，收集副产，得到具有如式Ⅰ结构的亚磷酸酯抗氧剂；

Ⅰ

     式中，R为C₉～C₁₈脂肪醇，如丁醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇及十八醇等。

亚磷酸三酯可以用亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三苯酯代替。

所述催化剂可以选用无机碱如氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠等，有机碱如甲醇钠、异丙醇铝、胺类等，酯类如钛酸四丁酯等，有机锡类如月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡等，也可以是上述催化剂的两种或多种混合物。

所述催化剂选用碳酸钾和二丁基氧化锡的混合催化剂。

所述混合催化剂中碳酸钾与二丁基氧化锡的重量比为2:1。

所述催化剂用量为亚磷酸三酯重量的0.1%～0.5%。

本发明的有益效果是：采用 “一锅法”，不加溶剂，工艺简单环保，无“三废”，催化剂用量小且收率高，所得产品磷含量高，具有极好的高温抗氧化和色泽保护能力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

一种新型高效亚磷酸酯抗氧剂的制备方法，以亚磷酸三酯、季戊四醇、脂肪醇为原料，摩尔比为：2.0:1.0:2.0，其工艺步骤是：向装有温度计、搅拌的三口烧瓶中加入一定量的亚磷酸三酯、季戊四醇、脂肪醇和催化剂，搅拌升温至65～160℃，调节真空度为10～760毫米汞柱，至无液体流出，反应结束，收集副产，得到具有如式Ⅰ结构的亚磷酸酯抗氧剂；

Ⅰ

     式中，R为C₉～C₁₈脂肪醇，如丁醇、辛醇、癸醇、十二醇、十四醇、十六醇及十八醇等。

亚磷酸三酯可以用亚磷酸三甲酯、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三丁酯、亚磷酸三苯酯代替。

所述催化剂可以选用无机碱如氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠等，有机碱如甲醇钠、异丙醇铝、胺类等，酯类如钛酸四丁酯等，有机锡类如月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡等，也可以是上述催化剂的两种或多种混合物。

所述催化剂选用碳酸钾和二丁基氧化锡的混合催化剂。

所述混合催化剂中碳酸钾与二丁基氧化锡的重量比为2:1。

所述催化剂用量为亚磷酸三酯重量的0.1%～0.5%。

本发明采用 “一锅法”，不加溶剂，工艺简单环保，无“三废”，催化剂用量小且收率高，所得产品磷含量高，具有极好的高温抗氧化和色泽保护能力。

实施例1：