由源自可再生資源的增塑劑制備的撓性PVC組合物制造技術

本發明專利技術涉及基于PVC樹脂的包含了生化增塑劑作為主增塑劑的組合物。所述組合物包含PVC樹脂，增容劑，一種或多種生化增塑劑，以及任選的熱塑性彈性體抗沖改性劑。所述生化增塑劑以顯著量存在于組合物中，在某些實施方式中，只有所述增塑劑存在于組合物中。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及聚氯乙烯(PVC)組合物。一方面，本專利技術涉及包含生化增塑劑作為主增塑劑的PVC組合物，另一方面，本專利技術涉及不含非生化增塑劑的這樣的組合物。
技術介紹
PVC組合物在本領域是公知的(例如，參見美國專利6，063, 846和6，608, 142和美國專利公開2005/0203230)，并且通常包含PVC和至少一種其它聚合物，例如，聚烯烴，苯乙烯類聚合物等。因為很多這樣的其它聚合物通常是與PVC不混溶的或以其它方式與PVC不 相容的，因此這些組合物通常還要包含增容劑，例如氯化聚乙烯。不包含增塑劑的PVC組合物往往是硬質的，適合用于生產例如管子和管道等硬質產品。包含增塑劑的PVC組合物往往是撓性的，適合用于例如線材、纜線絕緣層和護套以及醫療設備部件等應用。這種組合物的例子包括購自TeknorApex公司的H.上/\[.丄0\'和產品。鄰苯二甲酸二酯(也稱為“鄰苯二甲酸酯”)是已知的用于PVC和其它乙烯基聚合物的增塑劑。常見的鄰苯二甲酸酯增塑劑的例子包括鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)，鄰苯二甲酸二烯丙基酯(DAP)，鄰苯二甲酸二-2-乙基己基酯(DEHP)，鄰二苯甲酸二辛酯(DOP)和鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)。用于高溫應用的其它常見的增塑劑是偏苯三甲酸酯和己二酸聚酯。常使用增塑劑的混合物來達到最佳的性能。鄰苯二甲酸酯類增塑劑最近受到公益團體的嚴格審查，這些公益團體關注鄰苯二甲酸酯對環境的負面影響以及對人類(尤其是兒童)健康的潛在不利影響。由源自可再生資源的增塑劑(例如生化增塑劑)制備的撓性PVC組合物是基于石化產品的增塑劑的替代品。然而，由于生化增塑劑與PVC沒有足夠的相容性，或由于它們不佳的熱老化性能，生化增塑劑在某些方面可能不如由并非源自可再生資源的增塑劑(例如鄰苯二甲酸酯或偏苯三甲酸酯增塑劑)制備的組合物。這些缺陷限制生化增塑劑(例如環氧大豆油)用于輔助增塑劑、潤滑劑或穩定劑，它們僅以少量存在于基于PVC的組合物中。
技術實現思路
本專利技術提供一種組合物，其包含聚氯乙烯樹脂，增容劑，以及一種或多種生化增塑齊U。在某些實施方式中，基于組合物的總重量，所述組合物包含20-80重量％的聚氯乙烯樹月旨，1-30重量％的增容劑，以及5-60重量％的生化增塑劑。在一些這樣的實施方式中，所述生化增塑劑是組合物增塑劑總含量的至少50重量％。在一些實施方式中，基于組合物的總重量，所述組合物包含至少15重量％的生化增塑劑。在一些實施方式中，所述組合物基本不包含基于鄰苯二甲酸酯的增塑劑。這包括基本不包含任何非生化增塑劑的組合物。在一些實施方式中，所述組合物進一步包含熱塑性彈性體。在一種這樣的實施方式中，所述生化增塑劑包含環氧化的脂肪酸甲酯，所述熱塑性彈性體是烯烴嵌段共聚物，并且所述增容劑包含氯化聚乙烯。在這樣的實施方式中，所述組合物在113°C熱老化168小時之后具有至少25%的斷裂拉伸伸長率的保留率(tensile elongation at breakretention),根據 ASTM D638 測得。在一些實施方式中，所述生化增塑劑包含乙酰化的蓖麻蠟和環氧化的大豆油，并且所述增容劑包含氯化聚乙烯。在這些實施方式中，所述組合物可以表現出微少或者更好的在23°C的成環擠出率(loop spew rating),根據ASTM D3291測得。本專利技術的另一方面提供包含護套層或絕緣層的線材或纜線，所述護套層或絕緣層包含根據本專利技術的組合物。附圖說明附圖是實施例I的對比樣品和本專利技術樣品的動態模量與溫度的關系圖。具體實施例方式本專利技術提供包含生化增塑劑作為主增塑劑的基于PVC樹脂的組合物。所述組合物包含PVC樹脂，增容劑，一種或多種生化增塑劑，以及任選的熱塑性彈性體抗沖改性劑。所述生化增塑劑以顯著量存在于組合物中，并且在一些實施方式中，只有所述增塑劑存在于組合物中。使用生化增塑劑的優勢在于，相對于更多傳統的基于石化產品的增塑劑(例如鄰苯二甲酸酯或偏苯三甲酸酯)，生化增塑劑是較為環境友好的并且源自于可再生資源。本專利技術組合物克服了阻礙各種生化增塑劑用作基于PVC樹脂的組合物中主增塑劑的某些問題。例如，所述組合物的一些實施方式具有足夠低的拉伸強度和足夠高的斷裂拉伸伸長率，使得它們適合用作期望或需要撓性PVC樹脂的應用中的主(或唯一)增塑劑。此外，與包含相同生化增塑劑作為主(或唯一)增塑劑但缺少合適熱塑性彈性體和增容劑的組合物相比，這些組合物具有改善的熱老化性能(例如，改善的拉伸伸長率的保留率)。在其它實施方式中，與包含相同生化增塑劑作為主(或唯一)增塑劑但缺少合適增容劑的組合物相比，所述組合物提供增強的生化增塑劑相容性，通過成環擠出測試測得。而且，較少的生化增塑劑被要求達到一定的硬度水平。本專利技術組合物的應用包括線材和/或纜線的護套和絕緣體，管道，涂層，膜，泡沫，以及汽車、醫療、建筑和施工的材料，泵，鞋類，墊圈，軟管，繩索，密封件和擋風條應用。生化增塑劑“增塑劑”是降低其要加入的PVC樹脂彈性模量和拉伸強度，并且增加其撓性、伸長率、沖擊強度以及撕裂強度的物質。增塑劑也能夠降低PVC樹脂的熔點，降低其要加入的PVC樹脂的玻璃化轉變溫度并且提高PVC樹脂的加工性。生化增塑劑是源自于可再生的天然原料例如植物油的增塑劑。所述組合物可以包含單一的生化增塑劑或者兩種或更多種生化增塑劑的共混物。美國專利公開2010/0010127記載了生化增塑劑(“生物增塑劑”)以及它們的制備方法。本專利技術組合物可以包含的生化增塑劑的例子是環氧化的植物油，如環氧化的大豆油，和環氧化的亞麻籽油。針對本申請的目的，如果增塑劑包含至少一個環氧基團，那么它就是環氧化的。一個“環氧基團”是一個三元環狀醚(也稱為環氧乙烷或環氧烷烴)，其中氧原子與兩個相互相連的碳原子分別相接。源自植物油的脂肪酸的酯，例如環氧化的脂肪酸甲酯，是適合的生化增塑劑的其它例子，脂肪酸酯可以得自醇與源自例如植物油的可再生資源的脂肪酸的反應。環氧化的大豆脂肪酸酯是屬于該類的適當生化增塑劑的實例。乙酰化的蠟和源自植物的油是本專利技術組合物可以包含的另一類生化增塑劑。乙酰化的蓖麻蠟是一種合適的蠟的實例。乙酰化的蓖麻油是一種合適的油的實例。市售的乙酰化的蓖麻臘、油以及其它衍生物包括購自Vertellus Specialties公司的H.上XRIC.'丨N.X,P-8 IjARiCIN Ii 8 以及購自 Danisco 公司的 Grindsted Soft-N-Safe0在本專利技術的組合物中一種或多種生化增塑劑用作主增塑劑。針對本申請的目的，如果增塑劑在它們占多數或者甚至可以是組合物中唯一增塑劑的樹脂組合物中具有足夠混容性或相容性，那么該增塑劑是主增塑劑。因此，在一些實施方式中，生化增塑劑占組合物中全部增塑劑的至少50重量％。在組合物的一些實施方式中，生化增塑劑占組合物中全部增塑劑的至少90重量％。植物油的環氧化的衍生物、植物油的乙酰化的衍生物以及它們的混合物是特別有用的生化增塑劑。所述組合物包含顯著量的生化增塑劑。例如，在一些實施方式中，基于組合物的總重量，所述組合物包含5-60重量％的生化增塑劑。這包括其中基于組合物的總重量，所述組合物包含7-50重量％的生化增塑劑的實施方式，并且進一步包括其中基本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：BI喬達利，
申請(專利權)人：陶氏環球技術有限責任公司，
類型：
國別省市：