稀土-紫外線吸收劑配合物對(duì)聚合物光穩(wěn)定作用研究.pdf

1、目的：合成了β-二酮和鄰羥基二苯甲酮紫外線吸收劑(UVA)二苯甲酰甲烷(HDBM)、苯甲酰丙酮(HBA)、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(HOBP)、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(HMBP)的稀土配合物,系統(tǒng)比較研究了它們的紫外吸收特性、熱揮發(fā)性、耐熱性、耐光性、溶解性等理化特性及其對(duì)聚合物的光穩(wěn)定效能,初步探討了這些UVA-稀土配合物對(duì)聚合物光穩(wěn)定作用的可能機(jī)理,得到了以下主要結(jié)果和結(jié)論:(1)通過(guò)對(duì)外觀性狀、熔融行為、溶解特性和紅外

2、光譜的觀測(cè)比較,確定了由HDBM、HBA、HOBP、HMBP在乙醇-水介質(zhì)中與稀土氯化物或硝酸鹽反應(yīng)可得到組成分別為RE(DBM)3(H2O)1-2、RE(BA)3(H2O)1-2、RE(OBP)3、RE(MBP)3的配合物,在這些配合物中形成的RE-O鍵具有一定程度的共價(jià)鍵性質(zhì).(2)形成稀土配合物對(duì)HDBM、HBA、HOBP、HMBP的紫外吸收特性和耐光性影響不明顯,但可使其耐揮發(fā)和耐熱性明顯提高,在乙醇等極性溶劑中的溶解度明顯降低

3、,而在苯、環(huán)己烷等非極性溶劑中仍有一定溶解度.(3)以聚1,4-順丁二烯為模型聚合物的氙燈曝露試驗(yàn)研究表明,形成稀土配合物可明顯提高HDBM、HBA、HOBP、HMBP對(duì)聚合物的光穩(wěn)定效能,提高的幅度最高可達(dá)近3倍.對(duì)于同一稀土離子,光穩(wěn)定效能提高幅度:HOBP>HMBP>HDBM>HBA;當(dāng)紫外線吸收劑相同時(shí),光穩(wěn)定效能提高幅度隨鑭系元素原子序數(shù)的增大呈現(xiàn)典型的"四分組效應(yīng)"遞變規(guī)律.(4)UVA-鑭系配合物對(duì)聚合物光穩(wěn)定效能的"四分

4、組效應(yīng)"遞變規(guī)律說(shuō)明形成稀土配合物對(duì)UVA光穩(wěn)定效能的改進(jìn)作用與某種形式的稀土配位作用有關(guān),由于研究表明形成稀土配合物并不對(duì)UVA的紫外吸收和耐光特性產(chǎn)生明顯影響,而UVA-稀土配合物又不具有明顯的氧化-還原和自由基鏈終止授體或受體特性,推測(cè)UVA形成稀土配合物光穩(wěn)定效能提高的原因可能主要是由于稀土配合物能與聚合物鏈上的光敏基團(tuán)(羰基、氫過(guò)氧基等)發(fā)生配位作用而使UVA在光敏基團(tuán)周圍得到濃聚,這樣既有效地減少了光敏基團(tuán)的光吸收又強(qiáng)化了紫