ПЛАСТИФИКАТОР ДЛЯ АКРИЛОВЫХ МАСТИК И КЛЕЕВ
PLASTICISER FOR ACRYLIC MASTIC AND ADHESIVES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к композиции, включающей по меньшей мере одну углеводородсодержащую часть и сополимер, указанную композицию можно использовать в составе акриловых мастик и клеев.
Настоящее изобретение относится к бесфталатной композиции, пригодной к использованию в качестве пластификатора для акриловых мастик и клеев.
Также настоящее изобретение относится к композиции акриловой мастики и композиции акрилового клея, включающим указанную композицию пластификатора.
Также настоящее изобретение относится к применению указанной композиции в качестве пластификатора для составления акриловых мастик и клеев.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Многочисленные продукты используются в строительных материалах, например для напольных покрытий, мастик или для герметизации санитарного оборудования. Добавление пластификаторов является общепринятым для определенных видов мастик, таких как гибридные мастики (на основе модифицированных силиконовых полимеров), акриловые мастики, полиуретановые мастики, пластизолей (паста ПВХ (поливинилхлорид)) и определенных клеев. Пластификатор представляет собой молекулу или олигомер, в твердом состоянии или в жидком состоянии, переменной вязкости, добавление которого в составы разных типов материалов делает их более гибкими, прочнее, более податливыми или легкими для обработки.
Идеальный пластификатор совместим с полимерной матрицей, чтобы избежать явления миграции, является слаболетучим, сложно экстрагируется жидкостями, которые будут соприкасаться с пластифицированным материалом, обладает хорошими характеристиками в отношении определенных свойств, таких как гибкость, устойчивость к ударам, холоду и теплу, и имеет хорошее электрическое сопротивление. Не окисляется и не токсичен, без запаха, бесцветный и недорогой.
Фталаты являются продуктами, которые широко используются в качестве пластификаторов. Возрастающее нормативное давление ограничивает их применения во многих странах из-за их опасности для людей. Следовательно, в настоящее время очень необходимы альтернативные варианты их применению.
Кроме того, недавние нормативные ограничения вследствие ограничений по летучим органическим соединениям (ЛОС) в строительных материалах также следует принимать в расчет. В действительности, эти соединения обладают тенденцией к испарению и/или разложению либо немедленно, либо со временем, и служат источником выделений, которые часто являются токсичными для окружающей среды и, в частности, для здоровья людей и животных. Эти выделения, окружающие повседневную жизнь, являются важным источником внутреннего загрязнения жилых помещений, офисов и общественных зданий, и любого замкнутого пространства с ограниченной вентиляцией. Эти выделения могут быть значительными в момент укладки материалов, но также они могут оказывать продолжительное воздействие из-за постоянной летучести как функции от времени, или даже быть связаны с постепенным разрушением покрытия, композиции клея или мастики.
В настоящее время углеводородсодержащие растворители являются одним из возможных альтернативных вариантов для замены фталатов. На данный момент применение углеводородсодержащих растворителей без фталатов в зависимости от их природы непосредственно в качестве пластификаторов в составах акриловых мастик и клеев пока имеет ограниченное применение из-за недостатка совместимости. В действительности, как правило, имеет место миграция растворителя к поверхности, иначе называемая выпотеванием. Этот недостаток совместимости усугубляется применением высокомолекулярных углеводородсодержащих растворителей.
Из-за все более жестких нормативных ограничений требуется техническое решение, позволяющее заменить фталаты в стабильных экономически выгодных составах строительных материалов.
Также эти нормативные ограничения требуют технического решения, которое позволит заменить фталаты в стабильных экономически выгодных составах строительных материалов с низкими уровнями ЛОС.
Таким образом, все еще существует потребность в улучшении совместимости углеводородсодержащих растворителей в полимерных составах, в том числе таких как мастики и клеи.
Бесфталатный пластификатор с низкими уровнями ЛОС и частично возобновляемого происхождения известен из документа FR 3010409. Описанный пластификатор включает по меньшей мере одну углеводородсодержащую часть или одну, полученную в ходе преобразования биомассы, и по меньшей мере один сложный моноэфир жирной кислоты. Этот пластификатор используется в частности в гибридных мастиках (на основе модифицированных силиконовых полимеров), в пастах ПВХ и в клеях на основе ЭВА (этиленвинилацетат).
Документ WO 2014/096622 описывает частицы, которые способны высвобождать активный агент, эти микрочастицы с полимерной оболочкой включают по меньшей мере один акриловый сополимер типа HASE (hydrophobically modified alkali swellable emulsion - гидрофобно-модифицированная щелочно-разбухающая эмульсия), по меньшей мере одно вещество с фазовым переходом жидкость - твердое тело и по меньшей мере одну активную субстанцию. Описанные акриловые сополимеры можно получить из анионного мономера, такого как акриловая кислота, неионного гидрофобного мономера, который может представлять собой акрилаты, и алкоксилированного макромономера, несущего цепь, включающую по меньшей мере шесть атомов углерода. Техническая проблема, лежащая в основе WO 2014/096622, состоит в инкапсулировании одного или более активных агентов таким образом, чтобы они могли высвобождаться последовательно.
Следовательно, одна из основных целей заявителя состоит в том, чтобы предложить бесфталатную композицию для составления строительных материалов, таких как акриловые мастики и клеи.
Другая цель заявителя состоит в том, чтобы предложить композицию для составления акриловых мастик и клеев, которые не проявляют выпотевания или проявляют приемлемое выпотевание, которая совместима с применениями в акриловых мастиках и клеях.
Другая цель заявителя состоит в том, чтобы предложить композицию, применимую в качестве пластификатора, который совместим с применением для составления акриловых мастик и клеев.
Другая цель заявителя также состоит в том, чтобы получить композицию, применимую в качестве пластификатора без ЛОС для составления строительных материалов, материалов на основе смол или материалов, используемых в автомобильной отрасли, таких как мастики, и определенных видов акриловых клеев.
Таким образом, одна из целей заявителя состоит в том, чтобы улучшить совместимость между полимерной матрицей акриловых мастик и клеев и углеводородсодержащим растворителем. Следовательно, на практике это вопрос ограничения или устранения явления выпотевания и просачивания, а также снижения выделения ЛОС путем создания химического сродства между растворителем и полимером.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эти цели достигнуты благодаря новой композиции.
Изобретение относится к композиции, включающей по меньшей мере одну углеводородсодержащую часть (а) нефтяного происхождения или полученную в ходе преобразования биомассы и по меньшей мере один сополимер (b), являющийся результатом сополимеризации:
- по меньшей мере одного мономера, выбранного из акриловой кислоты и любой ее соли,
- необязательно по меньшей мере одного мономера, выбранного из метакриловой кислоты и любой ее соли,
- по меньшей мере одного мономера, выбранного из мономеров формулы (I)
согласно которой:
- R представляет собой полимеризуемую ненасыщенную функциональную группу,
- R' обозначает водород или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода,
- X представляет собой структуру, включающую n звеньев этиленоксида ЭО и m звеньев пропиленоксида ПО,
- m и n являются двумя целыми числами в диапазоне от 0 до 150, по меньшей мере одно из которых не является нулем.
Предпочтительно композиция по изобретению включает углеводородсодержащую часть (а) в количестве от 60 до 90 мас. %, предпочтительно от 65 до 85 мас. % и более предпочтительно от 70 до 80 мас. % от общей массы композиции.
Предпочтительно углеводородсодержащая часть (а) композиции по изобретению представляет собой деароматизированную углеводородсодержащую часть.
2
Предпочтительно углеводородсодержащая часть (а) композиции по изобретению имеет температуру кипения от 200 до 420°С в соответствии со стандартом ASTM D86 (American Society for Testing and Materials - Американское общество по испытаниям и материалам), кинематическую вязкость при 40°С от 2 до 20 мм/с в соответствии со стандартом ASTM D445, и/или температуру текучести от -45 до +10°С в соответствии со стандартом ASTM D97.
-1
Предпочтительно углеводородсодержащая часть (а) композиции по изобретению содержит, по массе от общей массы углеводородсодержащей части: парафинов от 60 до 99 мас. %, нафтенов от 1 до 40 мас. % и ароматических соединений 300 млн или менее.
Преимущественно композиция по изобретению включает сополимер (b) в количестве от 10 до 40 мас. %, предпочтительно от 15 до 35 мас. % и более предпочтительно от 20 до 30 мас. % от общей массы композиции.
Предпочтительно в формуле (I) m и n являются двумя целыми числами, выбранными из группы от 1 до 150.
Согласно одному из воплощений композиция по изобретению включает по меньшей мере один сополимер (b), являющийся результатом сополимеризации набора мономеров, состоящего из (относительно общей массы мономеров):
- не более чем 20 мас. % по меньшей мере одного мономера, выбранного из акриловой кислоты и любой ее соли,
- от 0 до 10 мас. % мономеров выбранных из метакриловой кислоты и любой ее соли, и
- по меньшей мере 80 мас. % мономеров формулы (I).
Согласно второму воплощению композиция по изобретению включает по меньшей мере два сополимера (b), являющихся результатом сополимеризации набора мономеров:
b1) по меньшей мере один сополимер, состоящий из мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли, мономеров формулы (I):
согласно которой R представляет собой полимеризуемую ненасыщенную функциональную группу, R' обозначает водород или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, X представляет собой структуру, включающую n звеньев этиленоксида ЭО и m звеньев пропиленоксида ПО, m и n являются двумя целыми числами в диапазоне от 0 до 150, по меньшей мере одно из которых не является нулем;
b2) по меньшей мере один сополимер, состоящий из мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли, мономеров метакриловой кислоты и/или любой ее соли, мономеров формулы (I'):
согласно которой R'' представляет собой полимеризуемую ненасыщенную функциональную группу, R''' обозначает водород или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода, X' представляет собой структуру, включающую n' звеньев этиленоксида ЭО и m' звеньев пропиленоксида ПО, m' и n' являются двумя целыми числами в диапазоне от 0 до 150, по меньшей мере одно из которых не является нулем.
Преимущественно сополимер b1) композиции по изобретению имеет молекулярную массу Mw от 20000 до 80000 г/моль, и сополимер b2) композиции по изобретению имеет молекулярную массу Mw больше или равную 500000 г/моль.
Предпочтительно композиция по изобретению включает фталаты в количестве 1 мас. % или менее от общей массы композиции.
В идеале композиция по изобретению представляет собой композицию пластификатора для акриловых мастик и клеев.
Изобретение также относится к композиции акриловой мастики, включающей композицию по изобретению в количестве от 1 до 20 мас. % от общей массы композиции акриловой мастики.
Предпочтительно композиция мастики включает относительно общей массы композиции: от 0 до 60% по меньшей мере одного наполнителя, от 10 до 88% по меньшей мере одного акрилового полимера или сополимера в водной дисперсии, от 10 до 40% воды, от 1 до 5% по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества и от 1 до 20% по меньшей мере одной композиции по изобретению.
Изобретение дополнительно относится к композиции акрилового клея, включающей композицию по изобретению в количестве от 1 до 20% от общей массы композиции акрилового клея.
Предпочтительно композиция клея включает относительно общей массы композиции: от 0 до 60% по меньшей мере одного наполнителя, от 10 до 88% по меньшей мере одного акрилового полимера или сополимера в водной дисперсии, от 10 до 40% воды, от 1 до 5% по меньшей мере одного поверхностно-активного вещества и от 1 до 20% по меньшей мере одной композиции по изобретению.
Изобретение также дополнительно относится к применению композиции по изобретению в акриловых мастиках и клеях, преимущественно в качестве пластификатора.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к композиции, включающей по меньшей мере одну углеводородсодержащую часть, полученную из сырой нефти, или углеводородсодержащую часть, полученную в ходе преобразования биомассы, и по меньшей мере один сополимер гребнеобразного типа.
Изобретение относится в частности к композиции, включающей по меньшей мере одну углеводородсодержащую часть нефтяного происхождения или полученную в ходе преобразования биомассы и по меньшей мере один сополимер, состоящий из мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли, необязательно мономеров метакриловой кислоты и/или любой ее соли, и мономеров формулы (I):
согласно которой:
- R представляет собой полимеризуемую ненасыщенную функциональную группу,
- R' обозначает водород или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода,
- X представляет собой структуру, включающую n звеньев этиленоксида ЭО и m звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом или регулярно,
- m и n являются двумя целыми числами в диапазоне от 0 до 150, по меньшей мере одно из которых не является нулем.
Композиция по изобретению включает в частности углеводородсодержащую часть и по меньшей мере один сополимер гребнеобразного типа, применяемая в качестве пластификатора и позволяющая получить композицию акриловых мастик или клеев без выпотевания.
Композиция по изобретению включает в частности углеводородсодержащую часть и по меньшей мере один сополимер гребнеобразного типа, применяемая в качестве пластификатора и позволяющая получить композицию акриловых мастик или клеев, обладающую хорошими механическими свойствами.
Композиция по изобретению включает в частности углеводородсодержащую часть, позволяющую выполнить нормативные ограничения, касающиеся ограничений по летучим органическим соединениям или ЛОС.
Углеводородсодержащая часть
Композиция по изобретению включает по меньшей мере одну углеводородсодержащую часть, также называемую углеводородсодержащим растворителем.
Углеводородсодержащая часть по изобретению предпочтительно включает парафиновые соединения в количестве от 60 мас. % до 99 мас. %, предпочтительно от 65 мас. % до 95 мас. %, даже более предпочтительно от 70 мас. % до 90 мас. %. Эти парафины могут представлять собой смеси.
Углеводородсодержащая часть по изобретению преимущественно включает изопарафины, составляющие большую часть и нормальные парафины, составляющие меньшую часть. Предпочтительно количество изопарафинов в углеводородсодержащей части больше или равно 50 мас. %. Предпочтительно количество нормальных парафинов в углеводородсодержащей части меньше или равно 30 мас. %.
Углеводородсодержащая часть по изобретению также предпочтительно в нафтеновых соединений в количестве от 1 мас. % до 40 мас. %, предпочтительно от 5 мас. % до 35 мас. %, даже более предпочтительно от 10 до 30 мас. %. Нафтены представляют собой насыщенные циклические углеводороды.
Согласно предпочтительному воплощению углеводородсодержащая часть включает изопарафины в количестве от 40 мас. % до 90 мас. %, нормальные парафины в количестве от 1 мас. % до 35 мас. % и нафтеноы в количестве от 1 мас. % до 40 мас. %. Предпочтительно углеводородсодержащая часть включает изопарафины в количестве от 50 мас. % до 80 мас. %, нормальные парафины в количестве от 5 мас. % до 30 мас. % и нафтен в количестве от 10 мас. % до 35 мас. %. Более предпочтительно углеводородсодержащая часть включает изопарафин в количестве от 50 мас. % до 70 мас. %, нормальные парафины в количестве от 10 мас. % до 25 мас. % и нафтенов от 10 мас. % до 30 мас. %.
Согласно второму воплощению углеводородсодержащая часть не содержит нормальных парафинов. "Не содержит нормальных парафинов" означает, что количество нормальных парафинов меньше или равно 1 мас. %. Предпочтительно углеводородсодержащая часть включает от 50 до 99 мас. % изопарафинов, от 0 до 1 мас. % нормальных парафинов и от 1 до 40 мас. % нафтенов. Более предпочтительно углеводородсодержащая часть включает от 60 до 90 мас. % изопарафинов, от 0 до 1 мас. % нормальных парафинов и от 10 до 35 мас. % нафтенов. Даже более предпочтительно углеводородсодержащая часть включает от 70 до 80 мас. % изопарафинов, от 0 до 1 мас. % нормальных парафинов и от 15 до 30 мас. % нафтенов.
-1
-1
-1
Углеводородсодержащая часть, используемая в композиции по изобретению, преимущественно не содержит ароматических соединений. "Не содержит ароматических соединений" означает, что предпочтительно углеводородсодержащая часть включает меньшее или равное 300 мнл количество ароматических соединений, предпочтительно меньшее или равное 200 мнл, даже более предпочтительно меньшее или равное 150 мнл измеренное с помощью УФ (ультрафиолетовой) спектрометрии.
-1
-1
-1
Согласно одному из воплощений углеводородсодержащая часть предпочтительно включает от 60 до 99 мас. % парафинов, от 1 до 40 мас. % нафтенов и 300 мнл или меньше ароматических соединений. Предпочтительно углеводородсодержащая часть включает от 65 до 95 мас. % парафинов, от 5 до 35 мас. % нафтенов и 200 мнл или меньше ароматических соединений. Даже более предпочтительно углеводородсодержащая часть включает от 70 до 90 мас. % парафинов, от 10 до 30 мас. % нафтенов и 150 мнл или меньше ароматических соединений.
-1
-1
Углеводородсодержащая часть также предпочтительно включает меньшее или равное 10 мнл количество серы, и предпочтительно меньшее или равное 2 мнл.
2
2
2
Углеводородсодержащая часть по изобретению предпочтительно имеет кинематическую вязкость при 40°С от 2 до 20 мм/с, предпочтительно от 2 до 15 мм/с и более предпочтительно от 3 до 10 мм/с в соответствии со стандартом ASTM D445.
Углеводородсодержащая часть по изобретению предпочтительно имеет обычную температуру текучести в соответствии со стандартом ASTM D97 от -45 до +10°С, предпочтительно от -40 до 0°С и более предпочтительно от -35 до 0°С.
Преимущественно углеводородсодержащая часть по изобретению не содержит летучих органических соединений (ЛОС) при комнатной температуре, таким образом соответствуя Европейской Директиве 1999/13. "Не содержит летучих органических соединений" означает, что углеводородсодержащая часть имеет давление пара меньшее или равное 0,01 кПа при 20°С.
Эти композиции углеводородсодержащих частей могут быть получены, как указано далее. Углеводородсодержащая часть по изобретению представляет собой углеводородсодержащую часть, которая может быть получена известным образом из сырой нефти или биомассы.
Предпочтительно углеводородсодержащая часть означает, в смысле изобретения, часть, являющуюся результатом перегонки сырой нефти, предпочтительно являющуюся результатом атмосферной перегонки и/или вакуумной перегонки сырой нефти, предпочтительно являющуюся результатом атмосферной перегонки с последующей вакуумной перегонкой.
Углеводородсодержащая часть, используемая в композиции по изобретению, преимущественно получена способом, включающим стадии гидрообработки, гидрокрекинга или каталитического крекинга.
Углеводородсодержащая часть, используемая в композиции по изобретению, предпочтительно получена способом, включающим стадии деароматизации и необязательно десульфуризации.
Углеводородсодержащая часть по изобретению также может предпочтительно подвергаться стадии гидродепарафинизации.
Предпочтительно углеводородсодержащая часть, полученная после стадии или стадий перегонки, представляет собой газонефтяную часть. Эту газонефтяную часть предпочтительно получают способом, включающим стадии гидрообработки, гидрокрекинга, каталитического крекинга или гидродепарафинизации, необязательно с последующими стадиями деароматизации и необязательно десульфуризации.
Углеводородсодержащая часть может представлять собой смесь углеводородсодержащих частей, которые были подвергнуты вышеописанным стадиям.
Углеводородсодержащая часть, используемая в композиции по изобретению, также предпочтительно может быть получена в ходе преобразования биомассы.
"Полученная в ходе преобразования биомассы" означает, что углеводородсодержащая часть получена из сырья биологического происхождения, предпочтительно выбранного из растительных масел, животных жиров, рыбьих жиров и их смесей. Подходящим сырьем биологического происхождения являются, например, сурепное масло, каноловое масло, талловое масло, подсолнечное масло, соевое масло, конопляное масло, оливковое масло, льняное масло, горчичное масло, пальмовое масло, арахисовое масло, касторовое масло, кокосовое масло, животные жиры, такие как талловый жир, переработанные пищевые жиры, сырье, являющееся результатом генной инженерии, и биологическое сырье, полученное из микроорганизмов, таких как водоросли и бактерии.
Предпочтительно углеводородсодержащую часть биологического происхождения получают способом, включающим стадии гидродеоксигенации (ГДО) и изомеризации. Стадия гидродеоксигенации (ГДО) приводит к распаду структур биологических сложных эфиров или триглицеридных составляющих, удалению кислородсодержащих, фосфорсодержащих и серосодержащих соединений и гидрированию олефиновых связей. Продукт, являющийся результатом реакции гидродеоксигенации, затем изомеризуется. Стадия фракционирования предпочтительно может следовать за стадиями гидродеоксигенации и изомеризации.
Представляющие интерес фракции затем подвергают стадиям гидрообработки и потом перегонки, чтобы получить спецификации требуемой углеводородсодержащей части по изобретению.
Углеводородсодержащая часть может представлять собой смесь углеводородсодержащей части, полученной при перегонке сырой нефти и/или в ходе преобразования биомассы.
Предпочтительно углеводородсодержащая часть представляет собой углеводородсодержащую часть, полученную при перегонке сырой нефти.
Преимущественно углеводородсодержащая часть представляет собой гидрированную углеводородсодержащую часть.
Углеводородсодержащая часть, используемая в композиции по изобретению, преимущественно представляет собой углеводородсодержащую часть, имеющую интервал перегонки ИП (в °С) от 200 до 420°С, предпочтительно от 220 до 400°С и еще более предпочтительно от 240 до 380°С, измеренный в соответствии со стандартом ASTM D86. Предпочтительно разница между начальной температурой кипения и конечной температурой кипения меньше или равна 100°С. Углеводородсодержащая часть может включать одну или более фракций с интервалами перегонки в описанных выше диапазонах.
Согласно одному воплощению углеводородсодержащая часть предпочтительно имеет:
- температуру кипения от 200 до 420°С, предпочтительно от 220 до 400°С и даже более предпочтительно от 240 до 380°С, измеренную в соответствии со стандартом ASTM D86,
2
2
2
- кинематическую вязкость от 2 до 20 мм/с, предпочтительно от 2 до 15 мм/с и более предпочтительно от 3 до 10 мм/с в соответствии со стандартом ASTM D445, и
- обычную температуру текучести в соответствии со стандартом ASTM D97 от -45 до +10°С, предпочтительно от -40 до 0°С и более предпочтительно от -35 до 0°С.
Согласно другому воплощению углеводородсодержащая часть предпочтительно имеет:
- температуру кипения от 200 до 420°С, предпочтительно от 220 до 400°С и даже более предпочтительно от 240 до 380°С, измеренную в соответствии со стандартом ASTM D86, и
2
2
2
- кинематическую вязкость от 2 до 20 мм/с, предпочтительно от 2 до 15 мм/с и более предпочтительно от 3 до 10 мм/с в соответствии со стандартом ASTM D445.
Согласно третьему воплощению углеводородсодержащая часть предпочтительно имеет:
2
2
2
- кинематическую вязкость от 2 до 20 мм/с, предпочтительно от 2 до 15 мм/с и более предпочтительно от 3 до 10 мм/с в соответствии со стандартом ASTM D445, и
- обычную температуру текучести в соответствии со стандартом ASTM D97 от -45 до +10°С, предпочтительно от -40 до 0°С и более предпочтительно от -35 до 0°С.
Преимущественно композиция по изобретению включает углеводородсодержащей части в количестве от 60 до 90 мас. %, предпочтительно от 65 до 85 мас. % и даже более предпочтительно от 70 до 80 мас. % от общей массы композиции.
Сополимер гребнеобразного типа
Композиция по изобретению включает по меньшей мере один сополимер гребнеобразного типа, который позволяет улучшить совместимость углеводородсодержащей части с акриловым полимером при составлении акриловых мастик и клеев.
Сополимер по изобретению представляет собой водорастворимый сополимер гребнеобразного типа, имеющий акриловую кислоту и необязательно метакриловую кислоту, остов и боковые цепи поли(алкиленгликоля).
"Поли(алкиленгликоль)" означает полимер алкиленгликоля, полученный из оксида олефина.
Цепи поли(алкиленгликоля) сополимера по настоящему изобретению содержат долю этилен-оксигрупп и/или долю пропилен-оксигрупп.
Цепи поли(алкиленгликоля) по настоящему изобретению могут, например, включать долю этилен-оксигрупп и долю пропилен-оксигрупп, например преобладающую долю этилен-оксигрупп вместе со вторичной долей пропилен-оксигрупп. Конкретные примеры полимера алкиленгликоля включают: поли(алкиленгликоли), имеющие среднюю молекулярную массу 1000, 4000, 6000, 10000 и 20000 г/моль; полиэтилен-полипропиленгликоли, имеющие процент этиленоксида между 20 и 80 мас. % и процент пропиленоксида между 20 и 80 мас. %.
Следует отметить, что этилен-оксигруппы и пропилен-оксигруппы боковых цепей сополимера могут быть расположены случайным образом, регулярно или в блоке.
Точнее полимер по настоящему изобретению является результатом полимеризации:
- мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли,
- необязательно мономеров метакриловой кислоты и/или любой ее соли,
- мономеров формулы (I):
согласно которой:
- R представляет собой полимеризуемую ненасыщенную функциональную группу, а именно акрилат, метакрилат, метакрил-уретан, винил или аллил,
- R' обозначает водород или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода,
- X представляет собой структуру, включающую n звеньев этиленоксида ЭО и m звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом или регулярно,
- m и n являются двумя целыми числами в диапазоне от 0 до 150, по меньшей мере одно из которых не является нулем.
Таким образом, согласно одному воплощению изобретения сополимер состоит из мономеров акриловой кислоты и необязательно мономеров метакриловой кислоты, и мономеров (I). Согласно этому воплощению минимальное количество мономеров акриловой кислоты составляет, например, 4 мас. %, 5 мас. % или 6 мас. %, как функция от длины алкоксилированной цепи мономеров (I).
Согласно другому воплощению изобретения сополимер состоит исключительно из мономеров акриловой кислоты и мономеров (I).
Согласно еще одному воплощению изобретения сополимер состоит из мономеров метакриловой кислоты, мономеров акриловой кислоты и мономеров (I). Согласно этому воплощению количество по массе мономеров акриловой кислоты больше чем количество по массе мономеров метакриловой кислоты.
Таким образом, применение сополимера, состоящего исключительно из мономеров (I) и мономеров метакриловой кислоты, исключается в рамках настоящего изобретения.
Указанный сополимер получают известными способами обычной радикальной сополимеризации в растворе, в основной массе, в прямой или обратной эмульсии, в суспензии или осаждением в подходящих растворителях, в присутствии известных каталитических систем и агентов передачи, или же способами регулируемой радикальной полимеризации, такими как способ, известный под названием обратимая передача цепи путем присоединения-фрагментации (RAFT, от англ. "reversible addition-fragmentation chain transfer"), способ, известный под названием радикальная полимеризация с переносом атома (ATRP, от англ. "atom transfer radical polymerization"), способ, известный под названием опосредованная нитроксидом полимеризация (NMP, от англ. "nitroxide-mediated polymerization"), или же способ, известный под названием опосредованная кобалоксимом радикальная полимеризация.
Его получают в кислотной форме и необязательно перегоняют. Также его можно нейтрализовать частично или полностью одним или более нейтрализующими агентами, выбранными из гидроксидов натрия, кальция, магния и калия, и их смесей, или выбранными из аминов.
Согласно одному из воплощений настоящего изобретения указанный сополимер на 100% нейтрализован гидроксидом натрия.
Согласно другому воплощению настоящего изобретения указанный сополимер частично нейтрализован гидроксидом натрия.
Согласно одному из воплощений композиция по настоящему изобретению включает по меньшей мере один сополимер, состоящий из:
- мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли,
- необязательно мономеров метакриловой кислоты и/или любой ее соли,
- мономеров формулы (I):
согласно которой:
- R представляет собой акрилатную или метакрилатную функциональную группу,
- R' обозначает водород или метальную группу,
- X представляет собой структуру, включающую n звеньев этиленоксида ЭО и m звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом или регулярно,
- m и n являются двумя целыми числами от 1 до 150.
Согласно этому воплощению цепи поли(алкиленгликоля) сополимера, составляющего пластификатора по настоящему изобретению, включают долю этилен-оксигрупп и долю пропилен-оксигрупп.
Согласно другому воплощению сополимер гребнеобразного типа по изобретению включает мономеры акриловой кислоты, мономеры формулы (I) и мономеры метакриловой кислоты в количестве большем или равном 95 мас. % от массы сополимера, предпочтительно большем или равном 98%.
Согласно другому воплощению сополимер гребнеобразного типа состоит относительно общей массы сополимера из следующего:
- не более чем 20 мас. % мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли,
- от 0 до 10 мас. % мономеров метакриловой кислоты и/или любой ее соли, и
- по меньшей мере 80 мас. % мономеров формулы (I).
Согласно еще одному воплощению указанная композиция включает два сополимера:
b1) сополимер, состоящий из:
- мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли,
- мономеров формулы (I):
согласно которой:
- R представляет собой полимеризуемую ненасыщенную функциональную группу,
- R' обозначает водород или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода,
- X представляет собой структуру, включающую n звеньев этиленоксида ЭО и m звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом или регулярно,
- m и n являются двумя целыми числами в диапазоне от 0 до 150, по меньшей мере одно из которых не является нулем;
b2) сополимер, состоящий из:
- мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли,
- мономеров метакриловой кислоты и/или любой ее соли,
- мономеров формулы (I'):
согласно которой:
- R'' представляет собой полимеризуемую ненасыщенную функциональную группу,
- R''' обозначает водород или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода,
- X' представляет собой структуру, включающую n' звеньев этиленоксида ЭО и m' звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом или регулярно,
- m' и n' являются двумя целыми числами от 0 до 150, по меньшей мере одно из которых не является нулем.
Согласно этому воплощению композиция по изобретению включает сочетание двух сополимеров гребнеобразного типа. Эти два сополимера могут быть использованы во всех пропорциях. Кроме того, также возможно в рамках настоящего изобретения использовать более двух сополимеров, например три сополимера гребнеобразного типа.
Согласно конкретному воплощению композиция по настоящему изобретению включает два сополимера разных молекулярных масс Mw:
- сополимер b1) имеет молекулярную массу от 20000 до 80000 г/моль, и
- сополимер b2) имеет молекулярную массу больше или равную 500000 г/моль.
Среднемассовые молекулярные массы (Mw) сополимеров по изобретению определяют методиками, известными квалифицированному специалисту в данной области техники. Например, ее можно определить гель-проникающей хроматографией (ГПХ). Точный протокол определения молекулярной массы сополимеров по изобретению приведен в экспериментальном разделе.
Преимущественно композиция по изобретению включает по меньшей мере один сополимер, как описано выше, в количестве от 10 до 40 мас. %, предпочтительно от 15 до 35 мас. % и даже более предпочтительно от 20 до 30 мас. % от общей массы композиции.
Композиция пластификатора
Композиция по изобретению преимущественно применима в качестве пластификатора в составах акриловых мастик и клеев.
Композиция пластификатора по изобретению преимущественно включает по меньшей мере одну углеводородсодержащую часть (а), как описано выше, в количестве от 60 мас. % до 90 мас. %, и по меньшей мере один сополимер (b), как описано выше, в количестве от 10 мас. % до 40 мас. % от общей массы композиции. Предпочтительно композиция пластификатора по изобретению включает углеводородсодержащую часть (а) в количестве от 65 до 85 мас. %, и сополимер (b) в количестве от 15 мас. % до 35 мас. %, как описано выше, относительно общей массы композиции. Более предпочтительно она включает углеводородсодержащую часть (а) в количестве от 70 мас. % до 80 мас. %, и сополимер (b) в количестве от 20 мас. % до 30 мас. %, как описано выше, от общей массы композиции.
Преимущественно композиция пластификатора по изобретению состоит по существу из по меньшей мере одной углеводородсодержащей части (а), как описано выше, в количестве от 60 мас. % до 90 мас. % и по меньшей мере одного сополимера (b), как описано выше, в количестве от 10 мас. % до 40 мас. % от общей массы композиции. Предпочтительно композиция пластификатора по изобретению состоит по существу из по меньшей мере одной углеводородсодержащей части (а) в количестве от 65 до 85 мас. % и по меньшей мере одного сополимера (b) в количестве от 15 мас. % до 35 мас. %, как описано выше, от общей массы композиции. Более предпочтительно она состоит по существу из по меньшей мере одной углеводородсодержащей части (а) в количестве от 70 мас. % до 80 мас. % и по меньшей мере одного сополимера (b) в количестве от 20 мас. % до 30 мас. %, как описано выше, от общей массы композиции.
Предпочтительно композиция пластификатора по изобретению преимущественно не содержит соединений фталатного типа. "Не содержит фталатных соединений" означает, что композиция включает меньше 1 мас. % фталатов от общей массы композиции, предпочтительно меньше 0,5%, более предпочтительно меньше 0,1%, даже более предпочтительно меньше 0,01%.
Композиция акриловой мастики и клеев
Изобретение также относится к композиции акриловой мастики, включающей от 1 до 20 мас. % композиции пластификатора по изобретению, предпочтительно от 5 до 15 мас. % и более предпочтительно от 8 до 12 мас. % от общей массы композиции акриловой мастики.
Предпочтительно композиция акриловой мастики включает по меньшей мере один другой полимер в водной дисперсии, выбранный из группы, состоящей из чистого акрилового полимера, акрилового сополимера, акрилового стирольного полимера, поливинилацетатного полимера.
Преимущественно композиция акриловой мастики включает указанный полимер в водной дисперсии в количестве от 10 до 88 мас. %, предпочтительно от 20 до 80 мас. % и более предпочтительно от 30 до 70 мас. % от общей массы композиции акриловой мастики.
Эти полимеры и сополимеры, применяемые для составления акриловых мастик и клеев, известны как таковые. Когда полимер представляет собой акриловый сополимер, он отличается от сополимеров b), определенных выше.
Для соответствия механическим и физико-химическим требованиям композиция акриловой мастики также традиционно может включать по меньшей мере один загуститель, наполнитель, сшивающий агент, поверхностно-активное вещество, воду, и/или катализатор.
Композиция мастики предпочтительно включает, от общей массы композиции, от 0 до 60 мас. % наполнителей, от 10 до 88 мас. % полимеров или акриловых сополимеров, от 10 до 40 мас. % воды, от 1 до 5 мас. % поверхностно-активного вещества и от 1 до 20 мас. % композиции пластификатора по изобретению.
Композиция мастики предпочтительно включает от 0 до 60% наполнителей и/или повышающих клейкость смол, от 10 до 88% полимеров или акриловых сополимеров, от 10 до 40% воды, от 1 до 5% поверхностно-активного вещества, от 0,5 до 10% сополимера(ов) b) и от 0,5 до 10% углеводородсодержащей части а), где количество выражено в мас. % от общей массы композиции.
Преимущественно композиция мастики включает от 0,5 до 10 мас. % сополимера(ов) b) и от 0,5 до 10 мас. % углеводородсодержащей части а) от общей массы композиции, более преимущественно от 0,5 до 5 мас. % сополимера(ов) b) и от 4,5 до 10 мас. % углеводородсодержащей части а), даже более преимущественно от 2 до 4 мас. % сополимера(ов) b) и от 5 до 9 мас. % углеводородсодержащей части а), предпочтительно от 2 до 3,5 мас. % сополимера(ов) b) и от 6 до 8,5 мас. % углеводородсодержащей части а).
Даже более предпочтительно композиция мастики состоит по существу из 0-60% наполнителей и/или повышающих клейкость смол, 10-88% полимеров или акриловых сополимеров, 10-40% воды, 1-5% поверхностно-активного вещества, 0,5-10% сополимера(ов) b) и 0,5-10% углеводородсодержащей части а), количество выражено в мас. % от общей массы композиции.
Также изобретение относится к композиции акрилового клея, включающей по меньшей мере один полимер в водной дисперсии, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена или полиамида, сополимера этиленвинилацетата.
Чтобы отвечать механическим и физико-химическим требованиям, композиция акрилового клея также традиционно может включать по меньшей мере один загуститель, наполнитель, сшивающий агент, поверхностно-активное вещество, повышающую клейкость смолу, воду и/или катализатор.
Композиция акрилового клея предпочтительно включает, от общей массы композиции, от 0 до 60 мас. % наполнителей и/или повышающих клейкость смол, от 10 до 88 мас. % полимеров или акриловых сополимеров, от 10 до 40 мас. % воды, от 1 до 5 мас. % поверхностно-активного вещества и от 1 до 20 мас. % композиции пластификатора по изобретению.
Композиция клея предпочтительно включает от 0 до 60% наполнителей и/или повышающих клейкость смол, от 10 до 88% полимеров или акриловых сополимеров, от 10 до 40% воды, от 1 до 5% поверхностно-активного вещества, от 0,5 до 10% сополимера(ов) b) и от 0,5 до 10% углеводородсодержащей части а), количество выражено в мас. % от общей массы композиции.
Предпочтительно композиция клея включает от 0,5 до 10 мас. % сополимера(ов) b) и от 0,5 до 10 мас. % углеводородсодержащей части а) от общей массы композиции, более предпочтительно от 0,5 до 5 мас. % сополимера(ов) b) и от 4,5 до 10 мас. % углеводородсодержащей части а), даже более предпочтительно от 2 до 4 мас. % сополимера(ов) b) и от 5 до 9 мас. % углеводородсодержащей части а), предпочтительно от 2 до 3,5 мас. % сополимера(ов) b) и от 6 до 8,5 мас. % углеводородсодержащей части а).
Даже более предпочтительно композиция клея состоит по существу из 0-60% наполнителей и/или повышающих клейкость смол, 10-88% полимеров или акриловых сополимеров, 10-40% воды, 1-5% поверхностно-активного вещества, 0,5-10% сополимера(ов) b) и от 0,5-10% углеводородсодержащей части а), количество выражено в мас. % от общей массы композиции.
Композиции акриловых мастик и клеев по изобретению обладают отличительной особенностью, заключающейся в том, что они содержат меньше 1 мас. % фталатов, предпочтительно меньше 0,5%, более предпочтительно меньше 0,1%, даже более предпочтительно меньше 0,01% от общей массы композиции.
Композиции акриловых мастик и клеев, как описано, являются преимущественно бесфталатными и предпочтительно имеют низкие уровни ЛОС, чтобы соответствовать современным нормативным требованиям.
Применение композиции
Изобретение дополнительно относится к применению композиции по изобретению в составах акриловых мастик и клеев.
Применение гребнеобразного сополимера для получения композиции пластификатора
Изобретение дополнительно относится к применению по меньшей мере одного сополимера, состоящего из:
- мономеров акриловой кислоты и/или любой ее соли,
- необязательно мономеров метакриловой кислоты и/или любой ее соли,
- мономеров формулы (I):
согласно которой:
- R представляет собой полимеризуемую ненасыщенную функциональную группу,
- R' обозначает водород или алкильную группу, имеющую от 1 до 4 атомов углерода,
- X представляет собой структуру, включающую n звеньев этиленоксида ЭО и m звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом или регулярно,
- m и n являются двумя целыми числами в диапазоне от 0 до 150, по меньшей мере одно из которых не является нулем,
для получения композиции пластификатора, применимой в составах акриловых мастик и клеев.
Способ
Изобретение также относится к способу улучшения следующих свойств, не ограничиваясь этим, композиции акриловой мастики и клея, включающей композицию пластификатора по изобретению: совместимость полимерной матрицы с пластификатором, выпотевание, высыхание, выделение ЛОС, и гладкая, однородная поверхность.
Согласно одному из воплощений способ по изобретению включает по меньшей мере одну стадию включения композиции пластификатора по изобретению в состав акриловой мастики.
Согласно второму воплощению способ по изобретению включает по меньшей мере одну стадию включения композиции пластификатора по изобретению в состав акрилового клея.
ПРИМЕРЫ
В остальной части настоящего описания приведены примеры в целях иллюстрации настоящего изобретения, и они не предназначены для ограничения его объема никаким образом.
Оценивали разные составы акриловых мастик.
Следующие примеры описывают композиции акриловой мастики в водной фазе, включающие смесь разных сополимеров и углеводородсодержащей части, используемых в качестве композиции пластификатора:
- гидрокрекинговая углеводородсодержащая часть, такая как HYDROSEAL G400H, продаваемая компанией TOTAL FLUIDES,
- сополимеры ХР 1934, ХР 1935, ХР 1936 и ХР1937, выпускаемые компанией СОАТЕХ.
Получение гребнеобразных сополимеров
Водорастворимые сополимеры в следующих примерах являются сополимерами по изобретению или не по изобретению. Они имеют:
- отрицательно заряженный остов, составленный случайным образом полимеризованными мономерами акриловой кислоты и/или метакриловой кислоты, и
- незаряженные боковые цепи, составленные звеньями поли(алкиленгликоля).
ХР1934 (не по изобретению)
Сополимер ХР1934 имеет следующую композицию (в мас. % от общей массы сополимера):
- 7,4% мономеров метакриловой кислоты,
- 92,6% мономеров формулы (I): R-X-R', в которой R представляет собой метакрилатную функциональную группу, R' обозначает водород, X представляет собой структуру, включающую 46 звеньев этиленоксида ЭО и 15 звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом.
Молекулярная масса: 130000 г/моль.
Частично нейтрализован NaOH; pH: 4,0.
Диспергирован в 40 мас. % активного вещества в воде.
ХР1935 (не по изобретению)
Сополимер ХР1935 имеет следующую композицию (в мас. % от общей массы сополимера):
- 12,5% мономеров метакриловой кислоты,
- 87,5% мономеров формулы (I): R-X-R', в которой R представляет собой метакрилатную функциональную группу, R' обозначает водород, X представляет собой структуру, включающую 46 звеньев этиленоксида ЭО и 15 звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом.
Молекулярная масса: 70000 г/моль.
Полностью нейтрализован NaOH; pH: 7,0.
Диспергирован в 40 мас. % активного вещества в воде.
ХР1936 (по изобретению)
Сополимер ХР1936 имеет следующую композицию (в мас. % от общей массы сополимера):
- 12,8% мономеров акриловой кислоты,
- 87,2% мономеров формулы (I): R-X-R', в которой R представляет собой метакрилатную функциональную группу, R' обозначает водород, X представляет собой структуру, включающую 46 звеньев этиленоксида ЭО и 15 звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом.
Молекулярная масса: 40000 г/моль.
Частично нейтрализован NaOH; pH: 4,0.
Диспергирован в 40 мас. % активного вещества в воде.
ХР1937 (по изобретению)
Сополимер ХР1937 имеет следующую композицию (в мас. % от общей массы сополимера):
- 8% мономеров акриловой кислоты,
- 2,8% мономеров метакриловой кислоты,
- 89,2% мономеров формулы (I): R-X-R', в которой R представляет собой метакрилатную функциональную группу, R' обозначает водород, X представляет собой структуру, включающую 46 звеньев этиленоксида ЭО и 15 звеньев пропиленоксида ПО, расположенных случайным образом.
Молекулярная масса: 1300000 г/моль.
Частично нейтрализован NaOH; pH: 6.
Диспергирован в 25 мас. % активного вещества в воде.
Измерение среднемассовой молекулярной массы (Mw) сополимеров гребнеобразного типа
Молекулярную массу сополимеров гребнеобразного типа по настоящему изобретению определяют с помощью гель-проникающей хроматографии (ГПХ).
Согласно этой методике используют прибор для жидкостной хроматографии WATERS™, оснащенный двумя детекторами. Один из этих детекторов объединяет статическое/динамическое рассеяние света под углом 90° с вискозиметрией, измеренной с помощью детектора вискозиметра VISCOTEK™ MALVERN™. Другой детектор представляет собой детектор для измерения концентрации с помощью рефрактометра WATERS™.
3
Это оборудование для жидкостной хроматографии оснащено колонками для гель-проникающей хроматографии, соответствующим образом выбранными квалифицированным специалистом в данной области техники, чтобы разделить исследуемые полимеры с разными молекулярными массами. Жидкая фаза для элюирования представляет собой водную фазу, содержащую 1% KNO.
3
3
Подробно, согласно первой стадии раствор для полимеризации разбавляют при 0,9% сухого вещества в элюенте ГПХ, который представляет собой 1% раствор KNO. Затем его фильтруют через 0,2 мкм. Потом 100 мкл вводят в хроматографический прибор (элюент: 1% раствор KNO).
Прибор для жидкостной хроматографии содержит изократический насос (WATERS™ 515) с устройством подачи при 0,8 мл/мин. Хроматографический прибор также включает термостат, который включает следующую систему колонок, соединенных последовательно: предварительную колонку типа GUARD COLUMN ULTRAHYDROGEL WATERS™ с длиной 6 см и внутренним диаметром 40 мм, линейную колонку типа ULTRAHYDROGEL WATERS™ с длиной 30 см и внутренним диаметром 7,8 мм и две колонки ULTRAHYDROGEL 120 ANGSTROM WATERS™ с длиной 30 см и внутренним диаметром 7,8 мм. Система детектирования состоит с одной стороны из рефрактометрического детектора типа RI WATERS™ 410 и с другой стороны из двойного детектора вискозиметра и рассеяния света под углом 90° типа 270 DUAL DETECTOR MALVERN™. Термостат нагревают до температуры 55°С, и рефрактометр нагревают до температуры 45°С.
Хроматографический прибор калибруют с одним стандартом ПЭО (полиэтиленексид) 19k типа PolyCAL™ MALVERN™.
Первая серия испытаний
В этой первой серии испытаний разные сополимеры СОАТЕХ ХР 1934, ХР 1935, ХР 1936 и ХР 1937 включены по отдельности в 2,3 мас. % водной дисперсии сополимера от общей массы композиции.
Состав композиций акриловой мастики
В таблице 1 представлены составы, а также химические характеристики составляющих 4 композиций акриловых мастик и результаты оценки каждой из этих 4 композиций.
Показанные проценты соответствуют массе приобретенного вещества или являются мас. % водной дисперсии полимера от общей массы композиции.
Композиции 1-4 оценивают в виде функции их внешнего вида, выпотевания, высыхания и вязкости каждой из них, как указано ниже:
- Внешний вид: оценка гладкого, однородного внешнего вида мастики.
- Выпотевание/миграция: Для оценки выпотевания мастику наносят на карточку для записи Bristol, тип Exacompta 13308Е. Через 6 дней карточку для записи периодически проверяют, чтобы увидеть, мигрирует ли углеводородсодержащая часть к карточке для записи Bristol.
- Внешний вид поверхности после высыхания (через 24 часа): после высыхания в течение 24 часов необходимо, чтобы поверхность являлась сухой и нелипкой на ощупь.
- Вязкость: оценка сопротивления состава при его перемешивании лопаткой. Увеличение трудности перемешивания коррелирует с увеличением вязкости композиции мастики.
* Acronal V278: 65% активного вещества в водной дисперсии
** водный раствор соды с концентрацией 100 г/л
Положительный ответ в испытании на выпотевание приводит к исключению исследуемого сополимера. Таким образом, только композиции 3 и 4, включающие сополимеры ХР 1936 и ХР 1937, соответственно, остаются в остальной части схемы эксперимента. Кроме того, отметим, что композиции 3 и 4 дают гладкий, однородный внешний вид и сухую поверхность через 24 часа.
Вторая серия испытаний
Во второй серии испытаний сополимеры ХР 1934, ХР 1935, ХР 1936 и ХР1937 смешивали в композициях акриловых мастик.
Каждая композиция включает 1,15 мас. % водной дисперсии каждого из 2 сополимеров, смешанных таким образом, чтобы получить общее количество 2,3% сополимера, равное количеству в первой серии испытаний. Другие составляющие композиции являются такими же, как и в первой серии испытаний, и в таких же пропорциях, что в таблице 1.
В таблице 2 представлены составы составляющих 6 композиций акриловых мастик и результаты оценки выпотевания, высыхания и вязкости каждой из этих 6 композиций.
(*) Acronal V278: 65% активного вещества в водной дисперсии.
(**) Водный раствор соды с концентрацией 100 г/л.
(***) Массовое отношение сополимера (b) или сравнительного сополимера в композиции углеводородсодержащей части (а) + сополимер, композиция является сравнительной или по изобретению.
Видно, что композиция 5, в которой использована смесь сополимеров ХР 1934 и ХР 1935, приводит к выпотеванию, что делает смесь неподходящей для нанесения. Все другие композиции приводят к отсутствию выпотевания. Во всех этих композициях использован сополимер ХР1936 и/или ХР1937. Лучшие результаты получают с сочетанием сополимеров ХР 1936 и ХР 1937. Установлено отсутствие выпотевания, достаточное высыхание или нет увеличения вязкости.
Третья серия испытаний
В третьей серии испытаний композицию, включающую смесь сополимера ХР 1936 и ХР 1937, которая давала лучшие результаты во второй серии испытаний, оценивали, изменяя количество каждого из двух полимеров в пропорциях в диапазоне от 60/40 до 40/60.
В таблицах 3, 4 и 5 представлены количества по массе используемых веществ от общей массы каждой композиции, а также результаты оценки свойств каждой из композиций.
Оцениваемыми свойствами являются: внешний вид композиции, высыхание поверхности через 24 часа и выпотевание при тех же условиях, что и в первых двух сериях испытаний.
В таблице 3 количества сополимеров ХР 1936 и ХР1937 изменяются на 0,2%, соответственно увеличиваясь и уменьшаясь, чтобы сохранить постоянным общее количество сополимера в 2,3 мас. % дисперсии сополимера от общей массы композиции.
(*) Acronal V278: 65% активного вещества в водной дисперсии.
(**) Водный раствор соды с концентраций 100 г/л.
(***) Массовое отношение сополимера (b) в композиции углеводородсодержащей части (а) + сополимер (b) по изобретению.
Все композиции 9-15 акриловых мастик демонстрируют хорошие свойства, а именно гладкий, однородный внешний вид до нанесения, достаточное высыхание через 24 часа и отсутствие выпотевания.
В таблице 4 количества сополимеров ХР 1936 и ХР1937 строго эквивалентны по массе дисперсии сополимера от общей массы композиции. Общую массу составляющих регулируют, изменяя количество Calcilit 9GC.
(*) Acronal V278: 65% активного вещества в водной дисперсии.
(**) Водный раствор соды с концентрацией 100 г/л.
(***) Массовое отношение сополимера (b) в композиции углеводородсодержащей части (а) + сополимер (b) по изобретению.
Лучшие результаты получают с композицией, включающей от 1,15 до 1,55 мас. % каждого из сополимеров ХР 1936 и ХР 1937. Следовательно, композиция включает общую массу от 2,3 до 3,1% дисперсии сополимеров от общей массы композиции. Несмотря на то, что они демонстрируют слабое выпотевание, композиции 16 и 22 имеют приемлемые результаты для применения в качестве мастики. Таким образом, композиция, включающая 2,1 мас. % или 3,3 мас. % дисперсии сополимеров от общей массы композиции мастики, также является возможной.
В таблице 5 количества полимеров ХР 1936 и ХР 1937 изменяются на 0,1%, соответственно уменьшаясь и увеличиваясь, чтобы сохранить постоянным общее количество дисперсии сополимера в 2,9 мас. % от общей массы композиции.
* Acronal V278: 65% активного вещества в водной дисперсии.
(**) Водный раствор соды с концентрацией 100 г/л.
Все композиции 23-28 демонстрируют хорошие результаты, а именно: гладкий, однородный внешний вид, сухую поверхность через 24 часа и отсутствие выпотевания. Четвертая серия испытаний
Сравнивают два состава акриловой мастики: один, включающий композицию по изобретению, и другой, включающий фталатный пластификатор в качестве образца для сравнения.
В следующих примерах описаны оцениваемые композиции акриловой мастики. Эти композиции включают разные композиции пластификаторов, приведенные ниже:
- Композиция, включающая сополимеры ХР 1936 и ХР 1937, производимые компанией СОАТЕХ, в смеси и гидрокрекинговую углеводородсодержащую часть, такую как HYDROSEAL G400H, продаваемую компанией TOTAL FLUIDES, пример А по изобретению,
- Композиция диизодецилфталата (или ДИДФ) в качестве образца для сравнения для фталатов, такая как Palatinol N, продаваемая компанией BASF, сравнительный пример В.
Состав композиций акриловой мастики
В таблицах 6 и 7 представлены химические характеристики составляющих акриловых мастик в водной фазе, используемых для разных оценок, а также их пропорции.
Показанные проценты соответствуют массе приобретенного вещества или массе водной дисперсии полимера от общей массы композиции.
* Acronal V278: 65% активного вещества в водной дисперсии
* Acronal V278: 65% активного вещества в водной дисперсии
Результаты
Оценивали механические свойства и совместимость каждой из композиций, А по изобретению и сравнительной композиции В.
В таблице 8 представлены результаты, полученные по механическим свойствам для каждой из двух композиций А и В акриловых мастик с композицией по изобретению (пример А) и фталатным образцом для сравнения (сравнительный пример В) в качестве пластификатора.
Результаты по механическим свойствам композиции А, включающей композицию по изобретению, являются такими же хорошими и сравнимы с результатами, полученными со сравнительной композицией В, включающей фталатный пластификатор.
В таблице 9 представлены результаты совместимости для разных композиций А и В акриловых мастик.
Оценивают пять критериев для определения возможных недостатков двух композиций А и В:
- Высыхание: затвердевание мастики оценивают наощупь, через 24 часа после нанесения.
- Выпотевание: Чтобы оценить выпотевание, мастику наносят на карточку для записи Bristol типа Exacompta 13308Е. Через 6 дней карточку для записи проверяют периодически, чтобы увидеть, мигрирует ли углеводородсодержащая часть к карточке для записи Bristol.
- Адгезия/когезия: Мастику составляют и наносят между 2 цементированными поверхностями. За изменением композиции наблюдают визуально в течение 4 недель при комнатной температуре. Возможны три вида результатов: нет проблемы, когезионный разрыв (мастика трескается, но не отделяется от цемента), адгезионный разрыв (мастика отделяется от цемента).
- Окрашиваемость: Композицию мастики наносят на оконное стекло и после высыхания в течение 24 часов мастику красят в один слой глянцевой финишной акриловой краской. Затем окрашенную поверхность оценивают: нет изменения, обесцвечивание, изменение цвета и/или образование трещин.
- Устойчивость при хранении: Устойчивость при хранении оценивают через 4 недели при 45°С.
Следует отметить, что состав акриловой мастики, включающей композицию по изобретению, не обладает выпотеванием или миграцией углеводородсодержащей части, содержащейся в композиции, к поверхности.
Кроме того, механические свойства и совместимость акриловой мастики, включающей композицию по изобретению, являются такими же хорошими или даже лучше, чем мастики, включающей фталатный образец для сравнения в качестве пластификатора.