属于精细化工领域。
本发明涉及一种酰胺类稳定化合物作为塑料热稳定剂及其在塑料中特别是 在热塑性塑料中的应用。
在本发明涉及的酰胺类稳定化合物有:
目前,三盐基性硫酸铅、二盐基性硬脂酸铅、二盐基性亚磷酸铅类化合物是 应用广泛的热稳定剂,其热稳定性好、成本低,但其透明性差、润滑性小、有毒 (王善勤编著,塑料配方手册,495页,中国轻工业出版社,1995年)。而有 机锡类化合物热稳定性好、透明性好、无毒(CN1085559,有机锡热稳定剂), 但其润滑性差(王善勤编著,塑料配方手册,496页,中国轻工业出版社,1995 年),而且是液体化合物,贮运不便。
本发明提及的酰胺类稳定化合物是塑料加工时所用的新型高效热稳定剂,该 品具有很好的热稳定性、高度的透明性、无毒、润滑性能优异及突出的耐热性等 特点。而且,酰胺类稳定化合物是固体,贮运很方便。
尤其是它在聚乙烯加工中的热稳定性优良,制品清澈透明,是一种优秀的热 稳定剂,是聚乙烯制品的良好加工助剂,是用于工程塑料、装饰材料及包装材料 的良好热稳定剂。
本发明涉及酰胺类稳定化合物及其在塑料中特别是在热塑性塑料中的应用。 除其它意义外,本发明中所说的“塑料”包括热塑性塑料、热固性塑料。
具体地说,热塑性塑料包括乙烯树脂类,如:聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚偏 氯乙烯、聚乙烯醇;石油类树脂,如:聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯;丙烯酸树脂类, 如:甲基丙烯酸树脂和丙烯腈;苯乙烯树脂类,诸如:聚苯乙烯、ABS树脂;以 及聚酰胺树脂。从含热稳定剂塑料的应用领域的观点,热塑性塑料特别有用。
热固性塑料的例子包括酚醛树脂、尿素树脂、密胺树脂、聚酯类、聚氨酯类 和环氧树脂类。
这些塑料中,特别优先的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、 聚氯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂和氨基塑料。
为了加工应用,在塑料中可以加入增塑剂、润滑剂、染色剂、阻燃剂、抗氧 剂和其它合适的添加剂。
在塑料中酰胺类化合物的含量通常在0.01-10%(重量),最佳采用0.05- 5.0%(重量),可以在生产加工塑料的任何阶段加入这种稳定剂。
本发明的酰胺类化合物主要是用于热塑性塑料和热固性塑料的热稳定剂
本发明的目的是提供一种酰胺类稳定化合物的制法,并把酰胺类稳定化合物 用做塑料的热稳定剂。
本发明提及的酰胺类化合物的制法:采用对氯苯甲酰氯和3-氯-4-氟苯胺, 1-萘胺,正丁胺,对苯二胺为原料,步骤是将3-氯-4-氟苯胺(或1-萘胺,正丁 胺,对苯二胺)溶于大量卤代烃或芳烃中配成溶液或将3-氯-4-氟苯胺(或1- 萘胺,正丁胺,对苯二胺)悬浮于卤代烃或芳烃中配成悬浊液,于0-150℃搅拌 下,滴加对氯苯甲酰氯,反应片刻后,再滴加3-50%的碱溶液,进行反应。为了 得到好的结果,反应中3-氯-4-氟苯胺(或1-萘胺,正丁胺,)与对氯苯甲酰氯 的摩尔比为1∶1-1.5,对苯二胺和对氯苯甲酰氯的摩尔比为1∶2-3。出于廉 价、易得的目的,卤代烃或芳烃包括二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙 烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯,如果使用混合溶剂,结果是一样的理想。
模制的酰胺类稳定化合物稳定的塑料制品的例子包括线状制品,诸如:电线 和缆绳,空心制件,诸如:管子、软管、壳体和袋,以及压制品,诸如:卷带、 薄片和用于柔性容器的帆布,除此之外,本发明的酰胺类化合物稳定剂成分可使 用于各种薄膜(特别是农用薄膜)、乙烯革、乙烯瓦以及诸如此类;实心制品, 诸如:各种柱状、块状、方形、圆形以及诸如此类的模制器件。
为了进一步描述和说明本发明,提供以下实施例。所提供的这些实施例仅作 为理解说明的目的。
例一
在500毫升三口瓶中,加入200毫升卤代烃和44克3-氯-4-氟苯胺,控制 温度在10℃,在搅拌下,慢慢滴加53克对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌 30分钟。然后在10℃和搅拌下,慢慢滴加100克3-50%碱溶液,如氢氧化钠溶 液,滴加完毕,继续搅拌30分钟。然后升温90℃,蒸馏回收卤代烃,然后降温 30℃。滤出产物,烘干,得到3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺(I),为白 色粉末状晶体,纯度99.46%,收率98%,熔点为145.5-146.5℃。该物质无味, 分子式为C13H8Cl2FNO,分子量为284.12,它不溶于水、无机酸、碱溶液,微溶 于二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、二甲苯、氯苯,溶 于甲醇、乙醇、甲酸、乙酸。
例二
在500毫升三口瓶中,加入150毫升芳烃和44克3-氯-4-氟苯胺,于5℃, 在搅拌下,慢慢滴加53克对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌5分钟,然后在 5℃和搅拌下,慢慢滴加100克3-50%碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完毕,继 续搅拌30分钟,然后升温95℃,蒸馏回收芳烃,然后降温30℃,滤出产物, 烘干,得到3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺(I),为白色粉末状晶体,纯 度98.12%,收率98%。
例三
在500毫升三口瓶中,加入200毫升氯苯和44克3-氯-4-氟苯胺,升温至 132℃,在搅拌下,慢慢滴加53克对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌30分钟,然 后降温到90℃,在搅拌下,慢慢滴加100克3-50%碱溶液,如氢氧化钠溶液, 滴加完毕,继续搅拌30分钟,然后升温95℃,蒸馏回收氯苯,然后降温30℃,滤 出产物,烘干,得到3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺(I),为白色粉末状 晶体,纯度99.52%,收率98.5%。
例四
在500毫升三口瓶中,加入150毫升芳烃和44克3-氯-4-氟苯胺,于130 ℃,在搅拌下,慢慢滴加53克对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅拌5分钟,然 后在90℃和搅拌下,慢慢滴加100克3-50%碱溶液,如氢氧化钠溶液,滴加完 毕,继续搅拌30分钟,然后升温95℃,蒸馏回收芳烃,然后降温30℃,滤出 产物,烘干,得到3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺(I),为白色粉末状晶 体,纯度98%,收率97%。
例五
在500毫升三口瓶中,加入200毫升卤代烃和0.25克分子1-萘胺,控制 温度在30℃,在搅拌下,慢慢滴加0.275克分子对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继 续搅拌30分钟,然后在30℃和搅拌下,慢慢滴加0.3克分子碱溶液,如氢氧化 钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟,然后升温90℃,蒸馏回收卤代烃,然后 降温30℃,滤出产物,烘干,得到N-(1-萘基)苯甲酰胺(II),为白色晶 体,纯度98%,收率96%。
例六
在250毫升三口瓶中,加入100毫升卤代烃和0.1克分子正丁胺,控制温 度在30℃,在搅拌下,慢慢滴加0.1克分子对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续搅 拌30分钟,然后在30℃和搅拌下,慢慢滴加0.1克分子碱溶液,如氢氧化钠溶 液,滴加完毕,继续搅拌30分钟,然后升温90℃,蒸馏回收卤代烃,然后降温 30℃,滤出产物,烘干,得到N-正丁基苯甲酰胺(III),为白色晶体,纯度99.2%, 收率95%。
例七
在500毫升三口瓶中,加入200毫升卤代烃和0.1克分子对苯二胺,控制 温度在30℃,在搅拌下,慢慢滴加0.22克分子对氯苯甲酰氯,滴加完毕,继续 搅拌30分钟,然后在30℃和搅拌下,慢慢滴加0.24克分子碱溶液,如氢氧化 钠溶液,滴加完毕,继续搅拌30分钟,然后升温90℃,蒸馏回收卤代烃,然后 降温30℃,滤出产物,烘干,得到N,N′-双(4-氯苯甲酰基)对苯二胺(IV), 为白色粉末,纯度97%,收率94%。
例八
将3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺掺入聚乙烯中制成厚度为2.0毫米的塑 料压片,同时制作一个不掺3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的对照塑料压片(塑 料压片的加工可采用同步挤压及其它的工艺制造)。
组分 重量份数
聚乙烯 92
聚乙烯蜡 6
3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺 2
将上述方法中得到的掺有3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的塑料压片和未 掺3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的对照塑料压片,分别切开制成5厘米×2 厘米的试样。将三片掺有3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的塑料试样和三片未 掺3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺的对照塑料试样分别放入干燥恒重的瓷坩埚 中,在160℃的恒温烘箱中烘30分钟,然后取出,放在干燥器中冷却至室温, 称重,计算试样的热损失情况。然后,再用相同的方法测定180℃、200℃及 220℃时的热损失情况。(见表1):
表1 热损失率 掺有3′,4-二氯-4′-氟 苯甲酰苯胺的塑料压片 对照塑料压片 220℃ 0.135% 0.225% 200℃ 0.031% 0.0875% 180℃ 0.014% 0.0411% 160℃ 0.005% 0.012%
例九
用N-(1-萘基)苯甲酰胺代替例八中的3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰 苯胺,由此制备含N-(1-萘基)苯甲酰胺的塑料压片,同时制作一个不含N-(1- 萘基)苯甲酰胺的对照塑料压片,分别测定160℃、180℃、200℃及220℃时 的热损失情况。(见表2):
表2 热损失率 掺有N-(1-萘基)苯甲酰胺 的塑料压片 对照塑料压片 220℃ 0.187% 0.225% 200℃ 0.0299% 0.0875% 180℃ 0.0141% 0.0411% 160℃ 0.0082% 0.0125%
例十
用N-正丁基苯甲酰胺代替例八中的3′,4-二氯-4′-氟苯甲酰苯胺, 由此制备含N-正丁基苯甲酰胺的塑料压片,同时制作一个不含N-正丁基苯甲酰 胺的对照塑料压片,分别测定160℃、180℃、200℃及220℃时的热损失情况。 (见表3):
表3 热损失率 掺有N-正丁基苯甲酰胺的塑料压片 对照塑料压片 220℃ 0.162% 0.225% 200℃ 0.0238% 0.0875% 180℃ 0.0109% 0.0411% 160℃ 0.0057% 0.0125%
例十一
用N,N′-双(4-氯苯甲酰基)对苯二胺代替例八中的3′,4-二氯 -4′-氟苯甲酰苯胺,由此制备含N,N′-双(4-氯苯甲酰基)对苯二胺的塑 料压片,同时制作一个不含N,N′-双(4-氯苯甲酰基)对苯二胺的对照塑料 压片,分别测定160℃、180℃、200℃及220℃时的热损失情况。(见表4):
表4 热损失率 掺有N,N′-双(4-氯苯甲酰 基)对苯二胺的塑料压片 对照塑料压片 220℃ 0.198% 0.225% 200℃ 0.0305% 0.0875% 180℃ 0.0097% 0.0411% 160℃ 0.0048% 0.0125%
本专业普通技术人员依据本发明公开的内容可以作出多种变化和改变,均应 理解在本发明范围内,受本发明之权利要求所限制。