[发明专利]在塑溶胶组合物中可用作塑化剂的单苯甲酸酯

说明书

技术领域

本发明涉及在各种聚合物应用中用作塑化剂的非邻苯二甲酸酯型单苯甲酸酯。所述聚合物应用包括但不限于塑溶胶、粘结剂、填缝剂、建筑涂料、工业涂料、OEM涂料、油漆、油墨、罩光涂料(OPV’S)、其它涂料、抛光剂等等。具体地，本发明涉及采用单苯甲酸酯3-苯基苯甲酸丙酯(3-phenyl propyl benzoate)来改善塑溶胶应用中聚合物的使用性能。本发明的单苯甲酸酯相对于传统的高溶合(solvating)或特殊塑化剂除其它优点外，具有可比的或更好的流变、粘度稳定性和可加工性。本发明还涉及包含发明的单苯甲酸酯的塑溶胶组合物以及用于塑溶胶组合物的本发明的单苯甲酸酯和其它塑化剂的混合物。

背景技术

塑化剂作为聚合物添加剂已知超过一个世纪。大多数高容量塑化剂开发于过去的七十年中，主要与乙烯树脂或其它聚合物质使用。特别是在聚氯乙烯(PVC)应用中，塑化剂比任何其它类型的聚合物添加剂用得都多。已生产出了数百种塑化剂，但仅有少数几种与乙烯树脂或其它聚合材料结合时具有可接受使用性能的留下来。

通用的邻苯二甲酸酯占每年采购塑化剂量的大多数且大多时候被选用于复合软质聚氯乙烯。

典型的塑化剂被定义为一种有机液体，其使聚合物软化并更可用，只要该聚合物和塑化剂至少部分相容。在任何聚合物系统中塑化剂发挥作用都要求相容性。塑化剂根据需要用于调整聚合物的硬度(或柔软性)、赋予抗污性、改变拉伸性能(如强度、伸长率或柔性)以及促进可加工性以用于众多应用，包括但不限于软质聚氯乙烯。

塑化剂也用作树脂(聚合物)颗粒，如PVC散布的媒介。该散布起初为两相非匀质系统。塑化剂促进均相系统的形成且在加热时发生聚合物融合(fusion)。溶合力(solvating power)越高，均相系统融合的温度越低，从而减少了驻留时间并且提高了聚合物组合物可加工成最终产品的速度，结果是获得一种更快、更有效且更经济的工艺。

塑化剂可得自多种备选的化学物质中，且包括本申请中将更充分地进行描述的：1)通用型；2)特制型和3)次级稀释型。塑化剂还可基于其溶合散布固体聚合物的能力和/或其在塑溶胶中的凝胶或融合温度进行区分。凝胶或融合温度决定生产速度并受塑化剂溶合力的影响。仅为举例，包含二苯甲酸酯塑化剂的塑溶胶的凝胶或融合温度将低于包含通用邻苯二甲酸酯的塑溶胶，从而在该特定应用中实现快速加工。

在大多数应用中，通用塑化剂在性能特性和经济性方面提供优异的折中。一些例子包括邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP或DOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二辛酯(DnOP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)、邻苯二甲酸二丙基庚酯(DPHP)、对苯二甲酸二辛酯(DOTP或DEHT)以及二(异壬基)环己胺-1,2-乙二酸酯(DIDC，巴斯夫(BASF)的Hexamoil^TM,或)。

环境监管导致了“下一代”通用非邻苯二甲酸酯型塑化剂的开发，如DOTP和DIDC。虽然从化学上讲DOTP是一种邻苯二甲酸酯，但并非一种正邻苯二甲酸酯(orthophthalate)，其使用正经受日益增长的监管压力。这些“下一代”的邻苯二甲酸酯替代物是可行的，然而，在乙烯树脂组合物，特别在塑溶胶中其并非总能提供所需的性能(即其具有较差的相容性、速度慢、高的凝胶温度、低的凝胶强度)。多种塑化剂的混合物可用来调节性能，虽然该方法可能有一些局限性。

但是，一些应用要求通过仅采用通用塑化剂不能达到的性能。要求较高抗油和溶剂性的应用就是此种例子之一。通用邻苯二甲酸酯易于采用非极性溶剂如己烷进行提取，使得备用塑化剂应为更好的选项。对PVC和其它聚合物应用为更高溶合剂(higher solvator)的塑化剂也存在需求。这些高溶合剂还应具有有利的流变性(rheology profile)。

已开发了特制型塑化剂来部分满足对高溶合剂的需要，而最受欢迎的是较低分子量的邻苯二甲酸酯。这种塑化剂的一个例子是常被用作高溶合性塑化剂的邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)也是可用的高溶合性、特种型塑化剂。非邻苯二甲酸酯型、高溶合性塑化剂的例子包括二苯甲酸酯、一些柠檬酸酯、烷基磺酸酯以及某些磷酸盐。对苯二甲酸二丁酯(DBTP)和正烷基吡咯烷也已被推荐为特种型、高溶合性塑化剂。由于高粘度或差流变特性，一些高溶合性塑化剂的效用受到限制。理想的塑化剂在溶合特性和流变特性方面拥有良好的平衡。