第一節(jié) UV紫外線吸收劑生產(chǎn)工藝流程 分析
1、苯并三唑類
該類化合物是紫外線吸收劑中產(chǎn)量最大,品種最多的一類產(chǎn)品,國內(nèi)外的 研究 也很活躍。
苯并三唑類紫外線吸收劑的合成一般是使芳香胺重氮化生成重氮鹽,重氮鹽與酚類化合物進(jìn)行偶合反應(yīng)生成中間體偶氮顏料,再經(jīng)還原閉環(huán)而成:
隨著圖中R、Rl、R2的變化,可衍生出一系列產(chǎn)品,常用的有Uv-326,Uv-327,UV-328,UV-329等。
2、二苯甲酮類
該類紫外線吸收劑產(chǎn)量和品種僅次于苯并三唑。其合成路線基本上為兩步反應(yīng),即2,4一二羥基二苯酮(Uv-0,Uv-214)的合成和烷氧基二苯酮的合成:
3、水楊酸酯類
該類化合物本身不吸收紫外線,但它在光的長期作用下,發(fā)生photo—Fries重排生成有強(qiáng)烈吸收作用的2-羥基二苯酮,因而該類化合物可作為紫外線吸收劑使用,該重排反應(yīng)可用下式表示:
第二節(jié) 國外UV紫外線吸收劑生產(chǎn)工藝發(fā)展階段比較
在合成高分子材料中,人類自覺地使用光穩(wěn)定劑只有暫短的六十年歷史。1945年,Meyer和Gearhart提出使用水楊酸苯酯作為紫外線吸收劑,以提高醋酸纖維素的使用壽命。上世紀(jì)50年代初,間苯二酚單苯甲酸酯和羥基二苯甲酮類紫外線吸收劑相繼出現(xiàn)。最早的苯并三唑類紫外線吸收劑TinuvinP,是在l956年提出的,一年后又發(fā)現(xiàn)了用作光穩(wěn)定劑的鎳螯合物,2,2”-硫代雙(對.特辛基苯酚)鎳,為最早使用的猝滅劑類光穩(wěn)定劑。60年代,出現(xiàn)了嶄新的受阻胺類光穩(wěn)定劑(HinderedAmineLightStabilizer-HALS),這是光穩(wěn)定劑 研究 領(lǐng)域重大突破,和此前出現(xiàn)的光穩(wěn)定劑相比,HALS不吸收紫外線,但卻能猝滅單線態(tài)氧,分解氫過氧化物,捕獲自由基,并且HALS可以循環(huán)再生,所以HALS比傳統(tǒng)的紫外線吸收劑和鎳猝滅劑有更高的光穩(wěn)定效率,且對厚、薄高分子材料都有很好的防護(hù)效果。除了作為塑料、合成纖維、涂料等通用光穩(wěn)定劑外,HALS用于農(nóng)膜具有獨(dú)特的優(yōu)越性,它不但可以成倍延長農(nóng)膜的使用壽命,和紫外線吸收劑相比,它可以透過長波紫外線(UVA),有利于作物的生長。HALS還與傳統(tǒng)的紫外線吸收劑有很好的協(xié)同效應(yīng),例如加入0.5%的苯并三唑與0.5%HALS,可使轎車漆曝曬2年以上仍保持50%的光澤;而各加l%苯并三唑及l(fā)%的HALS樣品,經(jīng)1年曝曬,光澤就下降了50%。因此,HALS誕生短短的三十年以來, 研究 開發(fā)空前繁榮,已發(fā)表數(shù)以干計(jì)的文獻(xiàn),工業(yè)化品種60個左右,HALS產(chǎn)量比其他類光穩(wěn)定劑總量還大。
第三節(jié) 我國UV紫外線吸收劑生產(chǎn)工藝創(chuàng)新歷程與途徑
國外部分企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)表明,用于 研究 開發(fā)的投資占企業(yè)銷售額的1%時(shí),企業(yè)難以生存,占2%時(shí)可勉強(qiáng)維持,占5%時(shí)才有競爭力,而我國UV紫外線吸收劑企業(yè)用于 研究 開發(fā)的投資平均還很低。
針對上述 行業(yè) 發(fā)展中存在的問題,我國UV紫外線吸收劑 行業(yè) 應(yīng)走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的道路,建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。要健全產(chǎn)學(xué)研一體化的技術(shù)創(chuàng)新體系,要探索建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,構(gòu)建企業(yè)與優(yōu)秀的 研究 院所和著名的高校相結(jié)合的共性技術(shù)創(chuàng)新平臺,瞄準(zhǔn)發(fā)展的共性關(guān)鍵技術(shù)與裝置,共同開發(fā)、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、聯(lián)合競爭、共同受益。
第四節(jié) 國內(nèi)UV紫外線吸收劑生產(chǎn)設(shè)備簡介
我國精細(xì)化工 行業(yè) 中使用的粉體混合設(shè)備基本上可分成兩個階段。70年代中期以前采用的粉體混合設(shè)備大多為臥式混合機(jī),如滾筒混合機(jī)、V型混合機(jī)、耙式混合機(jī)、槽式混合機(jī)和球磨機(jī)等,它們都是以物料的圓周運(yùn)動和軸向運(yùn)動進(jìn)行混合為基礎(chǔ),因此混合精度不高、能耗大、生產(chǎn)效率低.而且粉塵污染也嚴(yán)重。70年代中期之后,通過引進(jìn)國外高效粉體混合機(jī),并經(jīng)過消化吸收,在精細(xì)化工 行業(yè) 中開始使用新型高效混合機(jī).它們大多為立式混合機(jī),如雙螺旋錐形混合機(jī)、單螺旋錐形混合機(jī)、非對稱型雙螺旋錐形混合機(jī)和帶式螺旋錐形混合機(jī)等;也有部分新型臥式混合機(jī),如犁刀式混合機(jī)和無重力粒子混合機(jī)等。
第五節(jié) 國內(nèi)UV紫外線吸收劑生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀
一些新型高效混合機(jī)具有混合速度快(混合時(shí)問小于l0分鐘)、精度高(混合變異系數(shù)CV小于5)、能耗低(約為耙式和槽式混合機(jī)的十分之一到五分之一)、裝載系數(shù)大(一般為0.6)、密封性能好等特點(diǎn),它們在精細(xì)化工 行業(yè) 中,特別是染料、農(nóng)藥等 行業(yè) 中,應(yīng)用得愈來愈普通,逐步代替了過去一直沿用的臥式混合機(jī),改變了我國精細(xì)化工 行業(yè) 中粉體混合設(shè)備的落后狀況。
第六節(jié) 我國UV紫外線吸收劑生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)研發(fā)動態(tài)
隨著高分子材料制品戶外應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,穩(wěn)定劑(尤其是光穩(wěn)定劑)在整個聚合物助劑中的地位愈加突出。尋求高效、衛(wèi)生、廉價(jià)和滿足苛刻加工與應(yīng)用條件的穩(wěn)定劑新品種、新結(jié)構(gòu)始終是工業(yè)界所追求的目標(biāo)。綜觀國內(nèi)外開發(fā)和 研究 現(xiàn)狀,作為光穩(wěn)定劑的主要品種的紫外線吸收劑的開發(fā)和 研究 呈現(xiàn)出一些新的趨勢和特征。
紫外線吸收劑是塑料添加劑中的重要的一大類產(chǎn)品,為適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要,該領(lǐng)域發(fā)展的趨勢是向著高分子質(zhì)量化、反應(yīng)型化、多功能化發(fā)展,其結(jié)果是環(huán)?;?、高效能化。這是高分子材料添加劑
行業(yè)
可持續(xù)發(fā)展的必然結(jié)果。國內(nèi)添加劑
行業(yè)
與國外相比差距較大,主要問題是品種少、產(chǎn)量低、成本高、原材料供應(yīng)不配套,與塑料加工
行業(yè)
配合不密切,缺少技術(shù)溝通。建議加強(qiáng)技術(shù)改造,提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益。
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