CN1130197A - 增塑剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适宜用作聚合物配制物中增塑剂的配制物，它含有聚丁烯和脂族乳酸酯的掺合物，该掺合物含有50-99％w/w聚丁烯。这些配制物具有优良的与增塑树脂的相容性、可使用很少的配制物、具有低气味、不发黄、在涂覆涂料时减少喷溅、改善增塑的树脂组合物的可刷涂性、改善涂层的耐久性、由于使用不含氯的增塑剂减少了环境污染，以及提供了优异的耐锈蚀和耐腐蚀性。

Description

增塑剂组合物
本发明涉及一种新的增塑剂组合物，以及其为此目的在聚合物配制物中的用途，特别在能用作涂料的配制物中的用途。
在聚合物配制物中使用羧酸酯作为增塑剂是公知的。它们中熟知的是脂族和芳族二羧酸酯，如丙二酸酯、己二酸酯、戊二酸酯、癸二酸酯和邻苯二甲酸酯。也已经建议使用低分子量烃聚合物作为增塑剂。一篇这种文献是早期公开的EP-A-0421909，该文献公开了具有降低发白现象特性的涂料的点阵结构。该文献公开了很多环状增塑剂，这特别是包括磷酸酯、邻苯二甲酸酐酯和1，2，4-苯三酸酯，以及无环增塑剂，特别是包括己二酸酯、壬二酸酯、癸二酸酯、辛酸酯、壬酸酯等。另外，该文献还公开了其他环状和无环增塑剂的用途，这特别是包括氯化石蜡、氢化三联苯、乙二醇酯和相对低分子量聚合物，以及由含4-6个碳原子的单烯类得到的共聚物。尽管一些文献一般性地公开了这些烯类聚合物作为增塑剂的用途，但是，没有一篇文献例举聚丁烯在增塑组合物中的特定用途。其原因是认为很难实用，例如在一所经受的温度范围内聚丁烯与被增塑的树脂是不相容的，以及在树脂中不能结合纳入足够量的聚丁烯以获得满意的增塑剂性能之效果。这些困难限制了其广泛的应用。因此，为此目的已经使用氯化石蜡，但是，氯化石蜡具有含氯的缺点。还有，增塑剂中含有氯化溶剂会使基体涂料不合要求地变黄。
已经发现，通过将聚丁烯与特定的共溶剂结合，可以得到一种增塑剂配制物，该增塑剂配制物不仅改善了聚丁烯与被增塑树脂的相容性，还改善了增塑的树脂的性能，即类似于在较低增塑剂结合量条件下使用氯化石蜡所得到的增塑的树脂之性能，特别是任何涂覆涂料的玻璃转变温度方面。
因此，本发明是一种含有聚丁烯与脂族乳酸酯掺合物的配制物所述掺合物含50-99％w/w的聚丁烯。
此处所用的和说明书全文中所用的＂聚丁烯＂表示的含义为聚正丁烯、聚异丁烯、含有正丁烯和异丁烯单体混合物的聚合物，以及它们的混合物。这种聚合物的混合物通常通过聚合精炼厂的残液如丁二烯残液得到。对于本申请中的聚异丁烯包括一种或多种异构的聚异丁烯。
该脂族乳酸酯适宜由乳酸和具有6-10个碳原子的脂族醇衍生，该脂族醇优选为C8醇如乙基正己醇，特别是2-乙基己醇。
在聚丁烯与脂族乳酸酯掺合物中聚丁烯的量为50-99％w/w，例如约60-97％w/w，优选的为约75-95％w/w，例如约80％w/w。本发明配制物可含有其他组分例如水或其他溶剂作为载体、稀释剂或分散助剂。
本发明配制物特别适宜用作聚合物树脂的增塑剂，特别是含有乙烯基芳族物与丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯共聚物的树脂。这种聚合物树脂的特别的例子是苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。
因此，根据另一个实施方案，本发明是一种含有聚合物树脂和增塑剂的被增塑聚合物树脂组合物，其特征在于，该增塑剂含聚丁烯和脂族乳酸酯。
本发明的配制物可被结合到聚合物树脂中，其形式例如或者是前述的掺合物、或者为其水性溶液或其分散体，或者结合在有机溶剂中，或者通过将该掺合物中各个组分即聚丁烯和乳酸酯单独地加入到聚合物树脂中。
本发明配制物在增塑的树脂组合物中的含量适宜在5-60％w/w范围中，优选在10-40％w/w范围中，基于该组合物中树脂的重量。
基于本发明配制物的增塑的树脂可以用本技术领域中公知的标准工业方法制备。这种方法一般包括将本发明增塑剂配制物与含有其他添加剂如湿润剂的上述树脂溶液混合，之后加入填料，然后将所得混合物进行高剪切混合，得到水液分散体，最后用合适的溶剂最终稀释该分散体至所需的粘度。
如上制备的增塑的聚合物树脂组合物可被合适地配制为具有高于中等室温5-15℃范围内玻璃转变温度(Tg)，以得到最佳的性能，该温度(Tg)取决于膜厚。
该增塑的聚合物树脂组合物可含有常用的添加剂，如填料、增稠剂、颜料、湿润剂、粘合剂、坚膜剂/固化剂和稳定剂。本发明的增塑的聚合树脂组合物可用作涂料或非涂料应用。例如，这种增塑的组合物可用于涂覆于基体上的涂料，该基体例如是木材、金属、砖石建筑(内墙或外墙)或者其他塑料。在涂料应用场合中，该增塑的树脂组合物可以通过刷凃、辊涂或喷涂用常规方法涂覆到基体上。
本发明的增塑剂配制物具有优于现有技术的下列优点：
a.具有与增塑的树脂优良的相容性
b.使用很少量的增塑剂配制物
c.具有低的气味
d.不存在发黄
e.减少涂料涂覆过程中的喷溅
f.改善了增塑的树脂组合物的刷涂性
g.改善了涂料的耐久性
h.由于使用不含氯的增塑剂，降低了环境污染
i.提供了优异的防锈和防腐性。
通过下面的实施例进一步说明本发明。
实施例1：
适宜用作砖石建筑涂料的本发明组合物如上述制备，并与其中的增塑剂是氯化石蜡的常规组合物进行物理性能的比较。该组合物列于下面表1：
                       表1
         配方   现有技术的组合物    本发明组合物
二氧化钛     12.5     12.8
碳酸钙     28.60     29.30
OMYA DURCAL10     7.00     7.17
MANVILLECELITE 281二氧化硅填料     7.30     7.48
大豆卵磷脂     0.14     0.14
PLIOLITEAC80     1.90     1.94
PLIOLITEAC5     5.20     5.32
ALAIFLEX50A6     4.20      0
NAPVIS PB 6000      -     1.79
脂族溶剂     33.2     34.01
PLIOLITE-苯乙烯/丙烯酸酯共聚物的牌号(自Goodyear公
           司)
ALAIFLEX-氯化石蜡(自Rhone Poulenc公司)
NAPVISPB6000-NAPVISD5聚丁烯(自BP化学公司)和
            10％w/w乳酸乙基己酯的掺合物
脂族溶剂-石油溶剂，SG0.78，芳香溶剂含量17％v/v
依据下面步骤制备该增塑的树脂组合物。将PLIOLITE树脂溶胀在约40％(体积)脂族溶剂中12小时，然后混合12小时。然后加入大豆卵磷脂，再加入NAPVISPB6000来增塑本发明的配制物，在加入颜料、填料和填充剂之前将该混合物混合2分钟分钟之后于高剪切下再次混合20分钟以得到水性颜料分散体。再加剩余的溶剂，将最终组合物混合以保证均匀。
上述的组合物具有下面表2所示的特性。
                            表2
    性能  现有技术组合物  本发明组合物
密度      1.4     ～1.4
浓度％(固体含量％)      41.1     ～41.1
颜料/粘合剂比      5/1     6.30/1
颜料体积浓度      65.0      71.7
 Tg      13.0      13.0
实施例2：
在该实施例中，在试验中将本发明的组合物和标准涂料组合物用以测试涂料的性能，本发明的该组合物适于用作砖石建筑涂料，并且按上述制备，又与用氯化石蜡增塑的标准涂料组合物相比较。这些涂料组合物列于下面表3。
                           表3
配方  现有技术组合物  本发明组合物
石脑油溶剂      103.45      103.45
乙氧基丙醇      34.50      34.50
PLIOLITEAC80      26.21      26.21
PLIOLITEAC5      37.94      37.94
PURASOLBL      17.25      17.25
大豆卵磷脂      5.38      5.38
KEER MCGEZ CR821TiO2      206.96      206.96
OMYA Durcal5      63.51      80.77
OMYA Milikart5PL      235.93      235.93
LUZENAC Talc 0      63.47      63.47
MANVILLE CELITE281      31.73      31.73
ALAIFLEX 50A6      41.22       -
NAPVIS PB 5000       -      23.96
脂族溶剂      132.45      132.45
石脑油溶剂-SG0.87，芳族物含量99％(重量)
PLIOLITE-苯乙烯/丙烯酸酯共聚物的牌号
           (自Goodyear公司)
PURASOLVBL-乳酸丁酯(自Purac公司)
ALAIFLEX-氯化石蜡(自Rhone Poulenc公司)
NAPVISPB-5000-NAPVISD5聚丁烯(自BP化学公司)和
                5％w/w乳酸乙基己酯(自Purac公司)的掺
                合物。
OMYA Durcal5
OMYA Milikart5PL-碳酸钙
脂族溶剂-石油溶剂，SG0.78，芳香溶剂含量17％v/v。
按实施例1步骤制备的增塑的组合物与脂族、芳香族和极性溶剂的结合体一起用来溶胀该PLIOLITE树脂。在本发明的组合物中，使用较高含量的OMYA Durcal 5碳酸钙以使所用的增塑剂的重量产生差别。这对该增塑剂的性能没有明显的影响。
为进行试验，将135份重量的该涂料组合物与另外的15份重量石油溶剂混合，并涂敷在标准低碳钢板上，以得到35μm的涂层厚度。试验结果总结在下面表4中，结果表明本发明涂料与用氯化石蜡增塑的标准涂料的性能相似。
                                  表4
  所用方法  现有技术组合物   本发明组合物
干重(％) ISO 3233     72.9     70.1
粘附力(％) ISO 2409     100     100
采脂(ml) ISO 1520     80     80
直接冲击(12ml) ASTM D2794     100     100
摆杆硬度(°) BS 3900：E5     134     135
另外，在12小时UV辐射和100％湿度及之后12小时100％湿度的循环条件下，将涂料在QUV箱中老化处理共104小时。依据评定锈蚀的标准的Champion Charts(图)，本发明的涂料具有较好的对钢板防护性，即只能观察到微小的锈斑，而现有技术用氯化石蜡增塑的涂料组合物产生很小和较小的锈斑。

Claims (11)

1.一种配制物，含有聚丁烯和脂族乳酸酯的掺合物，所述掺合物含50-99％w/w聚丁烯。
2.权利要求1的配制物，其中该脂族乳酸酯是由乳酸和具有6-10个碳原子的脂族醇衍生的。
3.权利要求1或2的配制物，其中该脂族乳酸酯是由乳酸和2-乙基己醇衍生的。
4.前述权利要求的任一种配制剂，其中聚丁烯在其与脂族乳酸酯的掺合物中之含量为50-99％w/w。
5.前述权利要求的任一种配制物，其中所述配制剂含有能够起载体、稀释剂或分散助剂作用的添加剂组分。
6.权利要求5的配制物，其中所述的添加剂组分是水或溶剂。
7.一种组合物，它含有前述权利要求1-6任一种配制和聚合物树脂。
8.权利要求7的组合物，其中的树脂含有乙烯基芳族物与丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的共聚物。
9.权利要求7或8的组合物，其中的树脂是苯乙烯/丙烯酸酯共聚物。
10.一种增塑的聚合物树脂组合物，它含有权利要求7或8的聚合物树脂和增塑剂，该增塑剂是前述权利要求1-6的任一种配制物。
11.权利要求11的增塑的聚合组合物，其中所述组合物中配制物的量为5-60％w/w。
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