紫外线吸收剂UV-1的化学名称为:N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲脒,其英文名称为:[ethyl 4-[(N-methylanilino)methylideneamino]benzoate]。分子式为C₁₇H₁₈N₂O₂,分子量为282.3,CAS号为57834-33-0。
UV-1为淡黄色液体,水分含量≤1.0%,沸点为188~190℃/13Pa,相对密度为1.127,在20℃时的粘度约为4752 mPa·s,折光率为1.64。它在乙醇、异丙醇和醋酸丁酯中的溶解度均超过50%,而在水中的溶解度为零。
UV-1在聚氨酯(PU)方面的表现尤为突出,并且广泛用于发泡材料、涂料、皮革和板材等。
应用UV-1因其卓越的吸收紫外线功能以及与环氧树脂的良好相溶性,被广泛应用于胶粘剂、灌封胶、水晶滴胶等材料中。尤其适用于户外使用或对耐光性能有高要求的产品中。
制备以4-氨基苯甲酸乙酯、原甲酸三乙酯和N-甲基苯胺为原料,合成了紫外线吸收剂N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲脒(UV-1),产品的总收率为82.5%。
(4-乙氧基羰基苯基)甲脒酸乙酯的合成在四口烧瓶中加入82.6g(0.5mol)4-氨基苯甲酸乙酯和148.2g(1 mol)原甲酸三乙酯,搅拌加热至70~145℃反应,并直到蒸出适量的乙醇。通过薄层色谱检测反应进度,取样分析,4-氨基苯甲酸乙酯的含量<0.5%,反应结束。过量的原甲酸三乙酯通过真空蒸除,并可在下次实验中套用。烧瓶中残余物于高真空继续蒸馏,即得到所需的中间体(4-乙氧基羰基苯基)甲脒酸乙酯约93.9g,收率为85.0%,含量达99.6%。
所得的中间体为白色结晶,熔点为41~42℃,沸点为142℃/13Pa,与文献报道相符。该步反应较重要,工艺控制不当会产生大量副产物,影响收率和含量。通过乙醇的蒸出量和方式来调控副产物生成。该中间体不稳定,建议在需用时制备。回收的原甲酸三乙酯可以直接套用。若按文献在145℃反应且不考虑乙醇的蒸出方式,则该步收率只有35%。
N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲脒的合成以上述中间体为原料,最终合成了N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲脒。其沸点为188~190℃/13Pa,与文献报道相符;折光率为1.64,在20℃时的粘度约为4752 mPa·s。通过上海海欣公司的GC-950气相色谱仪分析,产品的含量为99%(面积归一法)。成品的折光率、粘度以及在气相色谱仪上的出峰时间均与N-(乙氧基羰基苯基)-N’-甲基-N’-苯基甲脒的标准样吻合。
应用领域UV-1还可用于聚氨酯材料中,如海绵发泡、弹性体、皮革、鞋材、胶黏剂、涂料等,能有效提高产品的耐黄变级别。紫外线吸收剂UV-1是一种高效抗紫外线添加剂,广泛应用于聚氨酯、胶粘剂、泡沫等材料中,其优异的吸收性能使其能在240~340 nm范围内几乎全部吸收紫外光,在300~330 nm这一波段尤为显著。相较于二苯甲酮类或苯并三唑类物质,UV-1的抗紫外线效果提高了1.1~1.4倍,并在聚合物体系中表现出良好的抗紫外线效果、优异的相容性和耐黄变性以及广谱的UV吸收特性。