[发明专利]由源自可再生资源的增塑剂制备的挠性PVC组合物

说明书

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯(PVC)组合物。一方面，本发明涉及包含生化增塑剂作为主增塑剂的PVC组合物，另一方面，本发明涉及不含非生化增塑剂的这样的组合物。

背景技术

PVC组合物在本领域是公知的(例如，参见美国专利6,063,846和6,608,142和美国专利公开2005/0203230)，并且通常包含PVC和至少一种其它聚合物，例如，聚烯烃，苯乙烯类聚合物等。因为很多这样的其它聚合物通常是与PVC不混溶的或以其它方式与PVC不相容的，因此这些组合物通常还要包含增容剂，例如氯化聚乙烯。不包含增塑剂的PVC组合物往往是硬质的，适合用于生产例如管子和管道等硬质产品。包含增塑剂的PVC组合物往往是挠性的，适合用于例如线材、缆线绝缘层和护套以及医疗设备部件等应用。这种组合物的例子包括购自TeknorApex公司的产品。

邻苯二甲酸二酯(也称为“邻苯二甲酸酯”)是已知的用于PVC和其它乙烯基聚合物的增塑剂。常见的邻苯二甲酸酯增塑剂的例子包括邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)，邻苯二甲酸二烯丙基酯(DAP)，邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯(DEHP)，邻二苯甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)。用于高温应用的其它常见的增塑剂是偏苯三甲酸酯和己二酸聚酯。常使用增塑剂的混合物来达到最佳的性能。邻苯二甲酸酯类增塑剂最近受到公益团体的严格审查，这些公益团体关注邻苯二甲酸酯对环境的负面影响以及对人类(尤其是儿童)健康的潜在不利影响。

由源自可再生资源的增塑剂(例如生化增塑剂)制备的挠性PVC组合物是基于石化产品的增塑剂的替代品。然而，由于生化增塑剂与PVC没有足够的相容性，或由于它们不佳的热老化性能，生化增塑剂在某些方面可能不如由并非源自可再生资源的增塑剂(例如邻苯二甲酸酯或偏苯三甲酸酯增塑剂)制备的组合物。这些缺陷限制生化增塑剂(例如环氧大豆油)用于辅助增塑剂、润滑剂或稳定剂，它们仅以少量存在于基于PVC的组合物中。

发明内容

本发明提供一种组合物，其包含聚氯乙烯树脂，增容剂，以及一种或多种生化增塑剂。在某些实施方式中，基于组合物的总重量，所述组合物包含20-80重量％的聚氯乙烯树脂，1-30重量％的增容剂，以及5-60重量％的生化增塑剂。在一些这样的实施方式中，所述生化增塑剂是组合物增塑剂总含量的至少50重量％。在一些实施方式中，基于组合物的总重量，所述组合物包含至少15重量％的生化增塑剂。

在一些实施方式中，所述组合物基本不包含基于邻苯二甲酸酯的增塑剂。这包括基本不包含任何非生化增塑剂的组合物。

在一些实施方式中，所述组合物进一步包含热塑性弹性体。在一种这样的实施方式中，所述生化增塑剂包含环氧化的脂肪酸甲酯，所述热塑性弹性体是烯烃嵌段共聚物，并且所述增容剂包含氯化聚乙烯。在这样的实施方式中，所述组合物在113℃热老化168小时之后具有至少25％的断裂拉伸伸长率的保留率(tensile elongation at break retention)，根据ASTM D638测得。

在一些实施方式中，所述生化增塑剂包含乙酰化的蓖麻蜡和环氧化的大豆油，并且所述增容剂包含氯化聚乙烯。在这些实施方式中，所述组合物可以表现出微少或者更好的在23℃的成环挤出率(loop spew rating)，根据ASTM D3291测得。

本发明的另一方面提供包含护套层或绝缘层的线材或缆线，所述护套层或绝缘层包含根据本发明的组合物。

附图说明

附图是实施例1的对比样品和本发明样品的动态模量与温度的关系图。

具体实施方式

本发明提供包含生化增塑剂作为主增塑剂的基于PVC树脂的组合物。所述组合物包含PVC树脂，增容剂，一种或多种生化增塑剂，以及任选的热塑性弹性体抗冲改性剂。所述生化增塑剂以显著量存在于组合物中，并且在一些实施方式中，只有所述增塑剂存在于组合物中。使用生化增塑剂的优势在于，相对于更多传统的基于石化产品的增塑剂(例如邻苯二甲酸酯或偏苯三甲酸酯)，生化增塑剂是较为环境友好的并且源自于可再生资源。

本发明组合物克服了阻碍各种生化增塑剂用作基于PVC树脂的组合物中主增塑剂的某些问题。例如，所述组合物的一些实施方式具有足够低的拉伸强度和足够高的断裂拉伸伸长率，使得它们适合用作期望或需要挠性PVC树脂的应用中的主(或唯一)增塑剂。此外，与包含相同生化增塑剂作为主(或唯一)增塑剂但缺少合适热塑性弹性体和增容剂的组合物相比，这些组合物具有改善的热老化性能(例如，改善的拉伸伸长率的保留率)。