[发明专利]一种高效复合抗氧剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及抗氧剂领域，更具体地，本发明涉及一种高效复合抗氧剂及其制备方法和应用。所述高效复合抗氧剂，制备原料至少包括：受阻酚类抗氧化剂35‑70份、硫醚类抗氧剂2‑8份、磷类抗氧剂15‑50份、硫代二丙酸双酯1‑5份、改性二氧化硅2‑3份、催化剂0.03‑0.05份。本发明采用长链烷氧基硅烷与烯基烷氧基硅烷对纳米二氧化硅进行改性，制备得到改性二氧化硅进一步与各种氧化剂进行复配得到高效复合抗氧剂，其可应用于聚烯烃体系，不仅提高了材料的抗老化、抗冲压性能，而且也提高了复合抗氧化剂在聚烯烃体系中的耐抽提性与长久稳定性。

技术领域

本发明涉及抗氧剂领域，更具体地，本发明涉及一种高效复合抗氧剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚烯烃材料在贮存和使用过程中，不可避免会受到光照、受热、金属离子的催化作用等外界因素干扰，使其表面逐渐发生变硬发脆、变色、裂纹、发粘等现象而使材料的透气率增大，机械性能降低，伸长率等大幅度下降，最终失去使用价值，这种现象称为材料的老化。特别是聚烯烃中的甲基支链容易受到自由基的攻击，与氧结合，形成过氧自由基，热氧老化问题更加突出。因此，人们在制备聚烯烃材料的过程中会加入一种能延缓其老化的物质-抗氧剂。抗氧剂不仅能延长聚烯烃材料的使用寿命，还能提高其使用价值。

现如今，常用的抗氧剂品种主要有：酚类抗氧剂、胺类抗氧剂，硫类、磷类辅助抗氧剂等。但目前许多抗氧剂多是一些分子量较低的有机分子，其迁移能力较强，而且耐溶剂抽提能力较弱，遇水容易水解，在使用过程中的持久、长效性相对较差，影响了其在聚合物中的作用效率。另外，在聚烯烃材料领域，对于添加抗氧化剂后的复合材料的力学性能尤其是抗冲压性能都有较高要求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种高效复合抗氧剂，按重量份计，制备原料至少包括：受阻酚类抗氧化剂35-70份、硫醚类抗氧剂2-8份、磷类抗氧剂15-50份、硫代二丙酸双酯1-5份、改性二氧化硅2-3份、催化剂0.03-0.05份。

作为本发明一种优选的技术方案，所述受阻酚类抗氧化剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯、3,5-二叔丁基-4-羟基-苯甲酸甲酯中的一种或多种组合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述硫醚类抗氧剂选自双苄基硫醚、2,2’-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-硫代双(6-特丁基间甲酚)中的一种或多种组合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述磷类抗氧剂为双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯和/或三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

作为本发明一种优选的技术方案，所述硫代二丙酸双酯选自硫代二丙酸二(十四醇)酯、硫代二丙酸二(异十三醇)酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二(十八醇)酯中的一种或多种组合。

作为本发明一种优选的技术方案，所述改性二氧化硅制备原料包括纳米二氧化硅与硅烷化合物。

作为本发明一种优选的技术方案，所述硅烷化合物包括长链烷氧基硅烷与烯基烷氧基硅烷。

作为本发明一种优选的技术方案，所述纳米二氧化硅、长链烷氧基硅烷与烯基烷氧基硅烷的重量比为1：(3-9)：(3-9)。

本发明的第二个方面提供了一种高效复合抗氧剂的制备方法，至少包括以下步骤：

(1)将受阻酚类抗氧化剂、硫醚类抗氧剂、磷类抗氧剂、硫代二丙酸双酯搅拌熔融，得混合物；

(2)将改性二氧化硅和催化剂加入到混合物中，在惰性气体保护下搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，即得。

本发明的第三个方面提供了一种高效复合抗氧剂的应用，所述的高效复合抗氧剂应用于聚烯烃复合体系的填充材料。