專利名稱：纖維素酯組合物和纖維素酯/彈性體組合物以及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于纖維素酯化學(xué)領(lǐng)域，特別涉及包括相容劑和任選的增塑劑的纖維素酯。本發(fā)明還屬于纖維素酯/彈性體組合物領(lǐng)域，該組合物包括至少一種彈性體和至少一種添加劑，其中該添加劑為選自由相容劑和增塑劑組成的組中的至少一個。還提供了纖維素酯組合物和纖維素酯/彈性體組合物的制造方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及纖維素酯作為小顆粒在彈性體中的分散，以改善彈性體的機械和物理性能。極性的纖維素酯(CE)與非極性彈性體是不相容的。此外，熔點高的纖維素酯在彈性 體的典型熔融加工溫度下不熔融。這些因素使得通過大多數(shù)工業(yè)上采用的熔融混合過程，纖維素酯很難分布到彈性體中。由于上述問題，纖維素酯并不是作為非極性彈性體的添加劑的明顯選擇。本發(fā)明可以通過必要時使用增塑劑幫助降低纖維素酯的熔融溫度，并通過使用相容劑幫助改善纖維素酯和彈性體的混合和相容性，來克服這些困難。雖然不希望被理論所束縛，據(jù)信，所用相容劑通過改善纖維素酯和彈性體之間的界面相互作用/成鍵，還可以提高纖維素酯/彈性體組合物的機械和物理性能。這些纖維素酯/彈性體組合物，可用于橡膠/彈性體應(yīng)用，包括輪胎、軟管、皮帶、墊片、汽車部件等。將纖維素酯分散在彈性體中的方法包括熔融或軟化纖維素酯，使得纖維素酯可以流動，然后在剪切處理下分裂而成小顆粒(分散)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施方案提供了一種纖維素酯組合物，包括至少一種纖維素酯、至少一種相容劑和，任選地，至少一種增塑劑。本發(fā)明的另一個實施方案提供了一種個纖維素酯/彈性體組合物，包括至少一種彈性體、至少一種纖維素酯和至少一種添加劑；其中添加劑選自由相容劑和增塑劑組成的組中的至少一種。本發(fā)明的另一個實施方案提供了一種纖維素酯組合物的生產(chǎn)方法，包括使至少一種纖維素酯、至少一種相容劑和，任選地，至少一種增塑劑接觸。本發(fā)明的另一個實施方案提供了一種纖維素酯/彈性體組合物的生產(chǎn)方法，包括以足夠的時間和溫度混合至少一種彈性體、至少一種纖維素酯和至少一種添加劑，使纖維素酯得以分散而產(chǎn)生纖維素酯/彈性體組合物，其中添加劑為選自由相容劑和增塑劑組成的組中的至少一種。詳細(xì)描述
本發(fā)明的一個實施方案提供了一種纖維素酯組合物，包括至少一種纖維素酯、至少一種相容劑和，任選地，至少一種增塑劑。
本發(fā)明采用的纖維素酯可以是所屬領(lǐng)域已知的任意一種。本發(fā)明采用的纖維素酯，通常包括以下結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元，
權(quán)利要求
1.纖維素酯組合物，其包括至少一種纖維素酯、至少一種相容劑和至少一種增塑劑。
2.纖維素酯/彈性體組合物，其包括至少一種纖維素酯和至少一種添加劑，所述至少一種添加劑選自由相容劑和增塑劑組成的組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述增塑劑為選自由磷酸增塑劑、苯甲酸酯增塑劑、 己二酸酯增塑劑、鄰苯二甲酸酯增塑劑、乙醇酸酯、檸檬酸酯增塑齊U、羥基官能的增塑劑和固體的非晶態(tài)樹脂增塑劑組成的組合中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述增塑劑為選自由磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸二苯基聯(lián)苯基酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二-2-乙基己基酯、鄰苯二甲酸丁基芐基酯、鄰苯二甲酸二芐基酯、丁基鄰苯二甲?；u乙酸丁酯、乙基鄰苯二甲?；u乙酸乙酯、甲基鄰苯二甲?；u乙酸乙酯、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三-正丁酯、乙?；鶛幟仕崛阴ァ⒁阴；鶛幟仕崛?正丁酯和乙?；鶛幟仕崛?正-(2-乙基己基)酯組成的組中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述增塑劑為選自以下的至少一種酯，其包括(i)酸殘基，包括以下酸的一種或多種殘基鄰苯二甲酸、己二酸、偏苯三酸、丁二酸、苯甲酸、壬二酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、丁酸、戊二酸、檸檬酸或磷酸 '及( )醇?xì)埢ê凶罡呒s20個碳原子的脂族、脂環(huán)族或芳族醇的一種或多種殘基。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述增塑劑包括醇?xì)埢龃細(xì)埢鶠檫x自以下的至少一種硬脂醇、月桂醇、苯酚、芐醇、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、乙二醇、新戊二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇和二甘醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述增塑劑選自由包括C2_1(l二酸殘基和C2_1(l 二醇?xì)埢闹寰埘ソM成的組，其中所述C2, 二酸殘基為選自由丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸組成的組中至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述增塑劑包括二醇?xì)埢?，所述二醇?xì)埢鶠橐韵翪2_1(l 二醇中的至少一種乙二醇、二甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1，5-二羥基戊烷、三甘醇和四甘醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述增塑劑包括以下的一個或多個A)約5至約95%重量的C2-C12碳水化合物有機酯，所述碳水化合物包括約I至約3個單糖單元，和B)約5至約95%重量的C2-C12多元醇酯中，所述多元醇源自C5或C6碳水化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述增塑劑包括至少一種碳水化合物酯，所述碳水化合物酯的碳水化合物部分包括α -端基異構(gòu)體、B-端基異構(gòu)體或其混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述相容劑是非反應(yīng)型相容齊U，所述非反應(yīng)型相容劑包含與所述纖維素酯相容的第一片段和與所述彈性體相容的第二片段。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述第一片段為選自由纖維素酯、纖維素醚、聚氧化烯、聚二醇、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚縮醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯和聚乙烯醇組成的組的至少一種低聚物或聚合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述第二片段選自由聚烯烴、聚二烯烴、多環(huán)芳烴和共聚物組成的組。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述非反應(yīng)型相容劑選自由乙氧基化醇、乙氧基化烷基酚、乙氧基化脂肪酸、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的嵌段聚合物、聚甘油酯、多糖酯和失水山梨醇酯組成的組。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述相容劑是一種反應(yīng)型相容劑，其中所述反應(yīng)相容劑具有與所述彈性體相容的烴鏈，并具有至少一個能夠與所述纖維素酯反應(yīng)的官能團。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述反應(yīng)型相容劑選自由長鏈脂肪酸、長鏈脂肪酸的氯化物、長鏈脂肪酸酐、環(huán)氧化油和脂肪酸酯、苯乙烯-馬來酸酐共聚物、馬來酸酐接枝的聚丙烯、馬來酸酐與烯烴和/或丙烯酸酯的共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯與烯烴和/或丙烯酸酯的共聚物組成的組。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物，其中所述反應(yīng)型相容劑具有與所述纖維素酯相容的極性鏈，并且還具有至少一個能夠與所述彈性體反應(yīng)的官能團。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的纖維素酯/彈性體的組合物，其中所述反應(yīng)型相容劑選自由纖維素酯和聚乙二醇組成的組。
19.由根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維素酯/彈性體組合物生產(chǎn)的制品。
20.制造纖維素酯/彈性體組合物的方法，包括a)以足夠的時間和溫度混合至少一種彈性體、至少一種纖維素酯和至少一種添加劑，使所述纖維素酯分散在整個所述彈性體中，以產(chǎn)生所述的纖維素酯/彈性體組合物；其中所述添加劑為選自由相容劑和增塑劑組成的組中的至少一種。
全文摘要
提供了一種纖維素酯組合物，其包括至少一種纖維素酯和至少一種添加劑，所述添加劑選自由相容劑和增塑劑組成的組。還提供了制造該纖維素酯的方法。在另一實施方案中，提供了一種纖維素酯/彈性體組合物，其包括至少一種彈性體、至少一種纖維素酯；和至少一種添加劑，其中所述添加劑選自由相容劑和增塑劑組成的組。還提供了制造該纖維素酯/彈性體組合物的方法，以及包括該纖維素酯/彈性體組合物的制品。
文檔編號C08L1/10GK102958989SQ201180032440
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者B.J.赫爾默, S.K.巴蘇, M.D.伍德, C.S.達金哈特, J.S.德維特, C.A.特斯塔, M.D.謝爾比 申請人:伊士曼化工公司