光稳定剂GW-540的合成工艺较多,主要以PMP(五甲基哌啶醇)为原料的合成工艺有直接低温合成法、流加法、后处理法和催化法四种。以下是另一种基于2,2,6,6,-四甲基哌啶醇的合成路径:
① 甲基化将110g 2,2,6,6,-四甲基哌啶醇与37%甲醛127g加入到带有搅拌棒、回流冷凝管和温度计的1000mL三口瓶中。在回流条件下反应7小时后停止加热,并向其中加水150mL稀释。常温下滴加40%的氢氧化钠65mL,再用400mL苯溶解产品,静置分离。随后将上层水相用200mL苯分两次萃取。合并后的苯相经过蒸馏处理,在常压下大部分苯被蒸出;当釜温升至100℃时减压,收集在122~125℃/1.6kPa范围内的馏分,即为五甲基哌啶醇,收率约95%。
② 合成GW-540将205.2g PMP溶解于450mL苯中,在2000mL四口瓶中搅拌。于4~15℃滴加事先溶解在340mL苯中的27.47g三氯化磷,维持反应温度30分钟后升至室温继续反应2小时。反应结束后加入250mL水以萃取生成的三(五甲基哌啶基)亚酸酯,静置分离。将苯层先进行简单蒸馏,蒸出苯后减压升温至135~145℃/2kPa保持10分钟,趁热将余留物倒出即为GW-540产品,收率高于93%。
另一种合成方法包括:由丙酮和氨反应生成2,2,4,4,6-五甲基2,3,4,5-四氢嘧啶,使用氯化铵做催化剂,并在丙酮存在下与甲醛反应生成2,2,6,6,-四甲基-4-氧哌啶。随后进行加氢处理得到2,2,6,6,-四甲基-4-羟基哌啶(此步骤参见“光稳定剂770”的制法),然后与三氯化磷反应即可生成GW-540。每吨产品的合成消耗丙酮2060kg,氨500kg,甲醛1140kg,三氯化磷275kg和300m³氢气。
用途光稳定剂GW-540(95733-09-8)是一种受阻胺类光稳定剂,具备独特的捕获聚合物由光氧化降解过程中产生的自由基、分解生成的氢过氧化物和转移激发态分子的能量等多种功能。这赋予了聚合物优异的耐光、热、氧老化性能,并且其光稳定效果是传统紫外线吸收剂的2~4倍。
GW-540(95733-09-8)主要用于聚乙烯、聚丙烯等塑料,与树脂相容性好,加工性能优良。除具备良好的光稳定作用外,还具有优异的抗热氧老化性能,但耐热性能较差,建议在270℃以下使用。推荐用量为0.3~0.5份。