[发明专利]一种受阻酚类抗氧剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种受阻酚类抗氧剂及其制备方法。本发明提供的抗氧剂具有合适的分子量、熔点、以及与聚合物具有良好的相容性和结合性，能够在高分子材料基体内均匀分散，能够用作聚合物材料的抗氧剂；同时，其还具有良好的耐抽提、耐挥发和耐迁移等优势，应用于聚合物材料时能够充分发挥其抗氧化作用，从而提升抗氧化效果。而且，本发明提供的抗氧剂，与抗氧剂1010相比，能够提高耐热稳定性。另外，本发明提供的抗氧剂所用原料成本低、且反应收率高，可以实现工业生产。

技术领域

本发明涉及高分子材料用抗氧剂，特别涉及一种受阻酚类抗氧剂及其制备方法。

背景技术

聚合物在聚合、造粒、存储、加工及长期使用过程中，易受到光和热的作用，被空气中的氧气氧化，聚合物力学性能丧失，发生变色、龟裂、丧失光泽度等变化，因此需要加入抗氧剂，以提高聚合物的加工稳定性和长期稳定性。

抗氧剂的种类有：受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂等。其中，受阻酚类抗氧剂是应用最广泛、最有效的抗氧剂之一，因其具有给予质子终止自由基自动氧化链反应、与辅助抗氧剂的协同作用良好等优点而被广泛应用于各种聚合物产品的加工过程中。现有典型产品有抗氧剂1010、BHT等产品，其中抗氧剂1010是目前产量最大、应用最广泛的受阻酚类抗氧剂，但是抗氧剂1010在应用于加工温度更高的特种工程塑料时，耐热稳定性和耐抽出性较差。而抗氧剂BHT有一定的毒性，有致癌的风险，会引起肝肿大、染色体异常以及降低繁殖率，随着欧盟环保标准的不断提高，对抗氧剂的安全、健康、环保要求也越来越高，其使用范围日益受限。因此，目前市场上对耐高温、无毒环保型受阻酚抗氧剂的需求日益增加。

然而，开发用于聚合物的新型抗氧剂十分困难，并非物质只要具有抗氧特性即可使用，聚合物材料与抗氧剂之间有特定的匹配性，并非任意具有抗氧性的物质均能用作聚合物材料的抗氧剂，由于分子量、熔点、与聚合物的相容性及分散性等各种复杂因素，可能导致抗氧性物质并不能用于聚合物材料中。而且，即便抗氧性物质能够用于聚合物材料中，还需考虑抗氧剂在聚合物材料中的迁移、挥发和抽出等问题，若不能达到较好的耐迁移、耐挥发和耐抽出性，则不能充分发挥抗氧剂的抗氧化作用，影响抗氧化效果。因此，开发能够用于聚合物的抗氧剂以及能够充分发挥出抗氧效果已十分困难。在此基础上，克服现有抗氧剂的缺陷，提高耐热稳定性，并进一步提高抗氧化效能更为困难。因此，如何开发用作聚合物的抗氧化性能更高的新型抗氧剂且提高耐热稳定性，已成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种受阻酚类抗氧剂及其制备方法，本发明提供的受阻酚类抗氧剂能够用于聚合物材料，在产生良好的抗氧性的基础上，能够提高耐热稳定性，且无毒环保。

本发明提供了一种受阻酚类抗氧剂，具有式(1)所示结构：

其中，R具有式(2)所示结构：

本发明还提供了一种上述技术方案中所述的受阻酚类抗氧剂的制备方法，包括以下步骤：

在催化剂的作用下，将β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸甲酯与木糖醇进行酯化反应，形成式(1)所示受阻酚类抗氧剂。

优选的，所述催化剂为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、二甲基氧化锡和二丁基氧化锡中的一种或几种。

优选的，所述β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸甲酯与木糖醇的摩尔比为(5.0～7.0)∶1.0。

优选的，所述催化剂占总物料的质量比为0.05％～0.2％；

所述总物料为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烯酸甲酯和木糖醇。

优选的，所述酯化反应的温度为100～195℃。

优选的，所述酯化反应具体为：