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2012年第1期(总第91期)
料助剂
受阻胺光稳定剂的研究进展
汪铮宁培森丁著明
(天津合战材料研究所,天津,300220)
摘要综逑了国内外受阻胺光稳定剂( HALS)的研究现状与发展趋势,指出该领域正向高相对分
子质量化、多功能化、低碱化、反应性方向发展。并提出了国内HALS产业发展的一些建议。
关键词受阻胺光稳定剂(HALS)发展趋势综述
The Research Progress of Hindered Amine Light Stabilizer
Wang Zheng Ning Peisen Ding Zhuming
(Tianjin Synthetie Malerial Researeh Institute, Tianjin, 300220
Abstract: The present conditions for research and development trend of hindered amine light stabilizer s
( HALS)at home and abroad were reviwed. The tendency in the HALS is to be high molecular weight, multi
function, decreased alkaline and reactivity. The development advises for the HALS were also suggested
keywords: hindered amine light stabilizer(HALS); development trend; review
受阻胺类光稳定剂( Hindered Amine Light后来又研发了聚合型受阻胺 Chimassobre944和单
Stabililizer HALS)是当今光稳定剂的主要品种,人体型受阻胶 Chimassobr119。同时其他光稳定剂生
们对它进行了大量研究。对于HAIS的研究表产公司也都推出了聚合型高相对分子质量产品,
明,它是一类多功能的稳定剂,已发现其还有阻燃这些产品都表现出优秀的应用性能。实验表明,如
性,热稳定性和抗氧性等性能,许多文献中已将其果相对分子质量过高,将影响HAIS在高分子材
改称为HAS( Hindered Amine Stablilizer)。现将近料中迁移扩散速度,不利于HAIS分子由材料内
年关于该类稳定剂的研究进展综述如下。
部向表面进行有效补充,现在大部分商业化的高
提高受阻胺类光稳定剂性能
相对分子质量HAIS的相对分子质量都在2000
左右。
1.1高相对分子质量化
GW-944是目前世界HAIS性能最为优异的
般来说,相对分子质量增大可以提高HAIS品种之一。董传明等对其合成工艺进行了研究
耐迁移、耐萃取、耐析出和耐热等很多性能,减少提出合成GW-944的3条工と路线,确定两步法
其因物理作用造成的损失。
合成工艺较好,从根本上解决了相对分子质量分
瑞士 Ciba SC公司首先通过提高产品的平均布宽的问题,使其在425和450am下的透光率
相对分子质量米提高产品的应用性能。该公司20均大于96%。
世纪70年代即推出了聚合型受阻胺 Inulin62
舒雪袿等7割用3步法合成得到受阻胺类光
稳定剂 Cvasor.) UV-3346,总收率为60%。平均相
收稿?期:2011-11-11
对分子质量为20003000,在波长425m和
塑料助剂
2012年第1期(总第91期
450mm下的透光率均大于96%
哌啶醇(胺)与苯乙烯一马来酸酐的共聚物接枝制
Chimnassorb2020是 Ciba SC公司1998年推成高相对分子质量HALS,其分子中的羧基相互产
出的新一代受阻胺类光稳定剂,与之前的HALS生“缔合”,使它与基体聚合物相容性好。另外,羧
产品相比,其抗紫外和热稳定性更优秀、挥发性基中的氧原子还可与哌啶基中氢原子“缔合”,这
低、和高分子材料有更好的兼容性。此外,它还是两种作用的结果增强了其光稳定性,缔合形成的
该公司2000年推出的最新产品 Tinuy in NOR371分子见图2和图3。
的中间体。董传明等对工艺进行了改进,所得产品
的平均相对分子质量为2600-3400.在425nm和
450nm下的透光率均大于85%。
N-(CH3)m -N
刘爱林等以三聚氯腈、哌啶二胺等为原料,
(CH2)
(CH2)
制成了下列结构的高相对分子质量HAIS,产品质
量好,收率高达91%,平均相对分子质量2870,熔
点138~150℃。其分子结构式如下:
C,H
Pi R R2 Pi Ri
RR
H: C
CH Hic
CHA HC.
图1 Bemporad Luca合成的新型HAIS的分子结构
ig. 1 Molecular structure of a new HALS which synthesised
CHLCH
R-C-CH
CH-C-R
HOCA "N
H
HIC-K0一-
CHCH
CH
CH
CH
钱梁华以羟乙基哌啶醇为原料,与丁二酸
二甲酯进行缩聚反应,制得了相对分子质量为
NE
500~3500的受阻胺型光稳定剂CW-120。应用
结果表明,添加GW-120光稳定剂的防老化薄膜
R
的使用寿命能达到一年以上,性能指标与意大利
蒙埃集团的 linyin622相当。
H
合成单体型高相对分子质量稳定剂是HALS
图2接技型HALS分子间的“缔合
高分子质量化的重要研究内容,汽巴公司的单体Fig2 Association between grafting type HALS
molec lars
型受阻胺 Chimassobr119,相对分子质量为
CH2ーCH-H
2285.7,广泛用于聚烯烃、苯乙烯类聚合物、粘合剂
等
OH H
Bemporad Lucal合成了分子内含有大量
嗪环的高相对分子质量的HALS(式中i为哌啶
x=O.NH
基团),其光稳定性优异,当用于聚乙烯(PE)膜时,
图3接枝型 HALS分子内的“合
其用量为0和0.15%时,断裂延伸率50%时的光Fig.3 Association in side the grafting lype HALS moleculars
照时间为20h和3650h。其结构式如图1。
使功能性单体与基础聚合物接枝是合成高相
用此物稳定高抗冲聚苯乙烯(HIPS)膜,紫外
对分子质量的稳定剂重要方法, Raj Pal Singht使光照200h后,其羟基指数为100,而UV-770