专利名称：纤维素酯组合物和纤维素酯/弹性体组合物以及它们的制造方法
技术领域：
本发明属于纤维素酯化学领域，特别涉及包括相容剂和任选的增塑剂的纤维素酯。本发明还属于纤维素酯/弹性体组合物领域，该组合物包括至少一种弹性体和至少一种添加剂，其中该添加剂为选自由相容剂和增塑剂组成的组中的至少一个。还提供了纤维素酯组合物和纤维素酯/弹性体组合物的制造方法。
背景技术：
本发明涉及纤维素酯作为小颗粒在弹性体中的分散，以改善弹性体的机械和物理性能。极性的纤维素酯(CE)与非极性弹性体是不相容的。此外，熔点高的纤维素酯在弹性 体的典型熔融加工温度下不熔融。这些因素使得通过大多数工业上采用的熔融混合过程，纤维素酯很难分布到弹性体中。由于上述问题，纤维素酯并不是作为非极性弹性体的添加剂的明显选择。本发明可以通过必要时使用增塑剂帮助降低纤维素酯的熔融温度，并通过使用相容剂帮助改善纤维素酯和弹性体的混合和相容性，来克服这些困难。虽然不希望被理论所束缚，据信，所用相容剂通过改善纤维素酯和弹性体之间的界面相互作用/成键，还可以提高纤维素酯/弹性体组合物的机械和物理性能。这些纤维素酯/弹性体组合物，可用于橡胶/弹性体应用，包括轮胎、软管、皮带、垫片、汽车部件等。将纤维素酯分散在弹性体中的方法包括熔融或软化纤维素酯，使得纤维素酯可以流动，然后在剪切处理下分裂而成小颗粒(分散)。
发明内容
本发明的一个实施方案提供了一种纤维素酯组合物，包括至少一种纤维素酯、至少一种相容剂和，任选地，至少一种增塑剂。本发明的另一个实施方案提供了一种个纤维素酯/弹性体组合物，包括至少一种弹性体、至少一种纤维素酯和至少一种添加剂；其中添加剂选自由相容剂和增塑剂组成的组中的至少一种。本发明的另一个实施方案提供了一种纤维素酯组合物的生产方法，包括使至少一种纤维素酯、至少一种相容剂和，任选地，至少一种增塑剂接触。本发明的另一个实施方案提供了一种纤维素酯/弹性体组合物的生产方法，包括以足够的时间和温度混合至少一种弹性体、至少一种纤维素酯和至少一种添加剂，使纤维素酯得以分散而产生纤维素酯/弹性体组合物，其中添加剂为选自由相容剂和增塑剂组成的组中的至少一种。详细描述
本发明的一个实施方案提供了一种纤维素酯组合物，包括至少一种纤维素酯、至少一种相容剂和，任选地，至少一种增塑剂。
本发明采用的纤维素酯可以是所属领域已知的任意一种。本发明采用的纤维素酯，通常包括以下结构的重复单元，
权利要求
1.纤维素酯组合物，其包括至少一种纤维素酯、至少一种相容剂和至少一种增塑剂。
2.纤维素酯/弹性体组合物，其包括至少一种纤维素酯和至少一种添加剂，所述至少一种添加剂选自由相容剂和增塑剂组成的组。
3.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述增塑剂为选自由磷酸增塑剂、苯甲酸酯增塑剂、 己二酸酯增塑剂、邻苯二甲酸酯增塑剂、乙醇酸酯、柠檬酸酯增塑齐U、羟基官能的增塑剂和固体的非晶态树脂增塑剂组成的组合中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述增塑剂为选自由磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸二苯基联苯基酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯、邻苯二甲酸二苄基酯、丁基邻苯二甲酰基羟乙酸丁酯、乙基邻苯二甲酰基羟乙酸乙酯、甲基邻苯二甲酰基羟乙酸乙酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三-正丁酯、乙酰基柠檬酸三乙酯、乙酰基柠檬酸三-正丁酯和乙酰基柠檬酸三-正-(2-乙基己基)酯组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述增塑剂为选自以下的至少一种酯，其包括(i)酸残基，包括以下酸的一种或多种残基邻苯二甲酸、己二酸、偏苯三酸、丁二酸、苯甲酸、壬二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、丁酸、戊二酸、柠檬酸或磷酸 '及( )醇残基，包括含有最高约20个碳原子的脂族、脂环族或芳族醇的一种或多种残基。
6.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述增塑剂包括醇残基，所述醇残基为选自以下的至少一种硬脂醇、月桂醇、苯酚、苄醇、对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、乙二醇、新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇和二甘醇。
7.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述增塑剂选自由包括C2_1(l二酸残基和C2_1(l 二醇残基的脂族聚酯组成的组，其中所述C2, 二酸残基为选自由丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸组成的组中至少一种。
8.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述增塑剂包括二醇残基，所述二醇残基为以下C2_1(l 二醇中的至少一种乙二醇、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、1，5-二羟基戊烷、三甘醇和四甘醇。
9.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述增塑剂包括以下的一个或多个A)约5至约95%重量的C2-C12碳水化合物有机酯，所述碳水化合物包括约I至约3个单糖单元，和B)约5至约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.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述增塑剂包括至少一种碳水化合物酯，所述碳水化合物酯的碳水化合物部分包括α -端基异构体、B-端基异构体或其混合物。
11.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述相容剂是非反应型相容齐U，所述非反应型相容剂包含与所述纤维素酯相容的第一片段和与所述弹性体相容的第二片段。
12.根据权利要求11所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述第一片段为选自由纤维素酯、纤维素醚、聚氧化烯、聚二醇、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚缩醛、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯和聚乙烯醇组成的组的至少一种低聚物或聚合物。
13.根据权利要求11所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述第二片段选自由聚烯烃、聚二烯烃、多环芳烃和共聚物组成的组。
14.根据权利要求11所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述非反应型相容剂选自由乙氧基化醇、乙氧基化烷基酚、乙氧基化脂肪酸、环氧丙烷和环氧乙烷的嵌段聚合物、聚甘油酯、多糖酯和失水山梨醇酯组成的组。
15.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述相容剂是一种反应型相容剂，其中所述反应相容剂具有与所述弹性体相容的烃链，并具有至少一个能够与所述纤维素酯反应的官能团。
16.根据权利要求15所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述反应型相容剂选自由长链脂肪酸、长链脂肪酸的氯化物、长链脂肪酸酐、环氧化油和脂肪酸酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物、马来酸酐接枝的聚丙烯、马来酸酐与烯烃和/或丙烯酸酯的共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯与烯烃和/或丙烯酸酯的共聚物组成的组。
17.根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物，其中所述反应型相容剂具有与所述纤维素酯相容的极性链，并且还具有至少一个能够与所述弹性体反应的官能团。
18.根据权利要求17所述的纤维素酯/弹性体的组合物，其中所述反应型相容剂选自由纤维素酯和聚乙二醇组成的组。
19.由根据权利要求2所述的纤维素酯/弹性体组合物生产的制品。
20.制造纤维素酯/弹性体组合物的方法，包括a)以足够的时间和温度混合至少一种弹性体、至少一种纤维素酯和至少一种添加剂，使所述纤维素酯分散在整个所述弹性体中，以产生所述的纤维素酯/弹性体组合物；其中所述添加剂为选自由相容剂和增塑剂组成的组中的至少一种。
全文摘要
提供了一种纤维素酯组合物，其包括至少一种纤维素酯和至少一种添加剂，所述添加剂选自由相容剂和增塑剂组成的组。还提供了制造该纤维素酯的方法。在另一实施方案中，提供了一种纤维素酯/弹性体组合物，其包括至少一种弹性体、至少一种纤维素酯；和至少一种添加剂，其中所述添加剂选自由相容剂和增塑剂组成的组。还提供了制造该纤维素酯/弹性体组合物的方法，以及包括该纤维素酯/弹性体组合物的制品。
文档编号C08L1/10GK102958989SQ201180032440
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者B.J.赫尔默, S.K.巴苏, M.D.伍德, C.S.达金哈特, J.S.德维特, C.A.特斯塔, M.D.谢尔比 申请人:伊士曼化工公司