技术领域
本发明涉及膨胀型聚苯乙烯(EPS)的增溶溶解(solubilisation) 方法,该方法使得能够再利用基于这种材料的废料。这种方法利用两 种类型的溶剂:能够破坏聚合物的所谓初始溶剂以及能够使所述聚合 物以真溶液的形式获得的所谓补充溶剂。本发明还涉及基于EPS的真 溶液,其可由所述方法获得,并且其可在不同的应用中使用,这些应 用例如是配制粘合剂、油灰、密封接合物(joint)、清漆、树脂、油 漆或大漆。
背景技术
国际申请WO 99/07776描述了一种用于使膨胀型聚合物废料能够 再利用和增值的方法,该膨胀型聚合物尤其是聚苯乙烯类型的膨胀型 苯乙烯聚合物和膨胀型苯乙烯共聚物。
在这种方法中,将膨胀型聚合物废料引入到溶剂和非溶剂的混合 物中,以获得被称为稠液(magma)的糊状凝胶,其特征为具有大的固 含量。
更具体地,通过使用处理溶液处理EPS来获得稠液,该处理溶液 包含较大比例的溶剂如丙酮,较小比例的脱脂润滑剂如甘油(其提供 非粘性表面)和非必需的其用量足以使溶剂和润滑剂结合的醇。
由此形成的稠液相对于处理的EPS具有减小的体积和非粘性稠 度,从而使得其易于运输和处理。
国际申请WO 99/07776中描述的用于获得稠液的方法是简单和有 效的。根据该方法获得的稠液可作为糊状半成品材料用在塑料技术工 业中的标准注射、挤出或模塑方法中。
但是,这种稠液往往分离成两相:
-在表面的第一相是通常为透明的液体混合物,被称作上清液;
和
-该表面下面的第二相是一堆不透明且不溶解的浓缩物质,其微 观方面类似于高粘度凝胶,并且其物理性质的特征为非均相体 系。术语“凝胶”在此要理解为是指一种分子结构,在该结构 中分子通过强静电相互作用(离子键或范德华键)或通过交联 形成三维网络,并且其通过胶体溶液的凝固来产生。
这些不同的相通常是非常不可混溶的,即使在进行机械混合操作 的情况下。
包含聚苯乙烯并且是稠液中可利用部分的该凝胶具有不均匀的外 观,这是由于在溶剂和凝胶化的聚苯乙烯之间存在恒定的平衡状态而 造成的。这种不均匀性可能使得它在工业上难以转化为诸如粘合剂、 油漆、清漆或大漆这样的产品。这是因为,为了制备这些产品,非常 重要的是:要能够根据需要多次将稠液分成几部分,而不会观察到其 组成或者所形成产品的变化。
发明内容
本发明人已试图解决这一问题,以提供一种EPS再利用产品,该 产品长期保持均匀,并且其可被用于制备诸如粘合剂、油漆、清漆或 大漆这样的产品。
本发明的第一主题涉及EPS增溶溶解方法,其特征在于:
i)使EPS与至少一种初始溶剂接触,该初始溶剂能够使EPS从膨 胀固体状态变为凝胶状态;和
ii)使所述凝胶与至少一种不同于该初始溶剂的补充溶剂接触,该 补充溶剂能够使所述凝胶增溶溶解,以获得真溶液。
根据本发明,在该方法中,初始溶剂和补充溶剂可以按照所指出 的顺序使用或者同时使用。
真溶液是指分子在溶剂中的均匀分散体。真溶液不是胶态的,与 凝胶不同,凝胶是一类胶体,其中液体包含形成微细网络的固体,该 网络以连续方式延伸。根据在溶剂和固体之间建立的平衡,一种或另 一种相可以是过量的。相反,在真溶液的情况下,当加入过量的溶剂 时,固相消失并被稀释。
聚苯乙烯在溶剂中的溶解度是由于大分子链之间的缔合力的抵消 而造成的,而该缔合力保证了聚合物的内聚。
因此,溶剂可通过其溶解度参数来表征,该参数是溶剂的内部内 聚能量密度的量度,其使得溶剂保持液相中分子的内聚。
根据以下方程式,用HILDEBRAND公式由蒸发热和所述溶剂的摩尔 体积来确定溶剂的溶解度参数:
σ=[(HV-RT)/v]1/2
其中:
*HV是蒸发潜热(卡),
*R是理想气体常数(1.986),
*T是以°K计的温度,和
*V是分子体积(以cm3计)。
它的测量单位通常以(卡/cm3)1/2表示。
每种溶剂的特征为特定的σ值,其可根据计算出它的实验数据的 不同而稍有变化。下面提到的值取自以下文献:Techniques de I’ingénieur,traité plastiques etcomposites(1997),polymères en solution,Perrin,P.和Hourdet,D。
本发明的初始溶剂和补充溶剂具有不同的溶解度参数。
本发明的初始溶剂是其溶解度参数大于EPS的溶解度参数的溶 剂。一般地,该初始溶剂的溶解度参数大于9.5(卡/cm3)1/2。更一般 地,该初始溶剂的溶解度参数为9.6-11.0。这种溶剂也被称为潜溶剂 或稀释剂;它本身不能使EPS完全溶解。
所用的溶剂优选为有机溶剂,该有机溶剂通过石油产品或植物来 源产品的精炼/再循环来生产,或者通过生物技术方法来生产。
在本发明的范围内,下表1中所示的溶剂可用作初始溶剂。
表1 初始溶剂 σ,以((卡/cm3)1/2)计 乙二醇单亚乙基乙酸酯 9.6 丙酮 9.8 丁腈 9.7 氯苯 9.6 氯乙烯 9.8 二氯甲烷 9.9 环己酮 9.9 双丙酮醇 10.2 二烷 10.0 二硫化碳 10.0 2-乙基己醇 9.8 异佛尔酮 9.7 乳酸正丁酯 9.7 乳酸乙酯 10.5 甲基异丁基甲醇 9.7 甲基异丁基甲醇 9.7 二甘醇一丁醚 10.0 2-硝基丙烷 10.0 邻-二氯苯 10.0
优选的初始溶剂是丁腈、异佛尔酮、乳酸正丁酯、甲基异丁基甲 醇、氯乙烯、2-乙基己醇、二氯甲烷、环己酮,并且尤其是丙酮。
本发明的初始溶剂优选可与水混溶。
本发明人已观察到,本发明方法的有效性通过存在于EPS表面或 被EPS吸收的残余水量来确定。据估计EPS的吸收能力为每m2接触表 面为5-50g水。这种吸收会由于单元球的粒度分布小以及PSE表面通 过废料破裂或压碎被改变而变得更大。
水的吸收由于毛细作用而在表面发生。这导致在EPS的外围部分 上产生水浓度梯度,这限制了致密化动力学。
残余水的缺点是局部地抑制初始溶剂的有效性。当初始溶剂包含 1质量%的水时,致密化速度,即EPS被初始溶剂转化的动力学降低 例如50%。
通常,对污染的EPS废料的处理需要用水喷射的洗涤步骤,其目 的是除去有机杂质和其它污垢。
这个步骤之后可进行EPS的热干燥,但是这一步骤消耗能量,并 且必须被密切监视,以防止可能导致EPS劣化的局部过热。
为了提出一种可在减小尺寸的容器(例如小型卡车,其可以从一 个收集点到达另一个收集点)中实施的方法,本发明人已想出各种实 用的解决方案来除去残余水。
因此,根据本发明的一个优选实施方案,上述EPS增溶溶解方法 包括初步步骤,在该步骤中,用含水的初始溶剂的溶液洗涤EPS,例 如丙酮、乙醇或丙醇或本发明的其它任何初始溶剂的溶液。这种溶液 能够消除表面上或EPS中吸收的残余水,而不会在处理之前改变EPS。
因此本发明的初始溶剂优选为可与水混溶的溶剂,以便能够制备 所述溶剂的水溶液来洗涤EPS,该溶剂例如是丙酮。
EPS初步洗涤溶液优选为含5-40%,更优选10-30%水的丙酮溶 液。
在所使用的初始溶剂的体积通常大于补充溶剂的体积的情况下 (比率大于1),初始溶剂如丙酮(σ=9.8(卡/cm3)1/2)使得能够随 后以低成本获得真溶液。这种真溶液具有许多优点,其中可提及的有 以下优点:降低的可燃性,低毒性和在合适的圆桶 中至少两 年的物理化学稳定性。而且,使用这种溶剂能够使得用于处理由EPS 获得的凝胶的仪器可以用水洗涤。当用丙酮或另一种优选的初始溶剂 处理EPS时,所获得的凝胶可在暴露于恶劣气候的条件下保存,而不 会使产品丧失其质量或对环境产生危险。
根据本发明的另一个优选实施方案,使EPS与至少一种初始溶剂 接触的该增溶溶解方法的步骤i)在无水盐的存在下进行,该无水盐 能够捕获被EPS吸收或存在于EPS表面的残余水。优选地,无水盐为 硫酸钙类型的无水盐。尤其当预先使用溶剂和水的溶液来洗涤EPS时, 该无水盐可直接浸在溶剂中以使溶剂脱水,或者它可被装在筒中,其 中所使用的溶剂通过该筒进行循环。这第二种可能的方案能够使溶剂 再循环,而且还能够使筒中所含的无水盐再循环,这是因为该筒可以 被更换并且其中所含的盐可被脱水。通常,向溶剂中加入1-10%,优 选5-10%的无水盐。收集的水量为每克无水盐约为0.1-0.4g水。
当在初始溶剂之后使用补充溶剂时,可在形成凝胶之后立即加入 补充溶剂,或者仅在随后添加,例如在将凝胶转移到另一个工业转化 场所之后。
用于本发明的合适的补充溶剂优选的σ范围为8.5(卡/cm3)1/2-9.5 (卡/cm3)1/2,更优选8.7(卡/cm3)1/2-9.3(卡/cm3)1/2。
补充溶剂优选选自包含至少3个碳原子的酮如甲基乙基酮(MEK)、 卤化脂族化合物如三氯乙烷、有机酯如乙酸乙酯、或者芳族醇如苯甲 醇。
下表2以示例的方式示出了可用作补充溶剂的溶剂列表。
表2 补充溶剂 σ,以((卡/cm3)1/2)计 1,1,1-三氯乙烷 8.6 1-氯丁烷 8.5 乙酸戊酯 8.5 乙酸甲酯 9.6 乙酸正丁酯 8.5 乙酸丙酯 8.8 乙酸丁酯 9.1 丁酸 9.2 苯 9.1 氯仿 9.2 环己基氯 9.0 环己胺 9.0 二乙基酮 8.8 二乙硫醚 8.5 乙基苯 8.8 呋喃 9.1 甲缩醛 8.5 甲基乙基酮 9.3 甲基异戊基酮 8.5 甲基异丁基酮 8.6 甲基丙基酮 8.9 异亚丙基丙酮 9.2 苯乙烯 9.3 四氢呋喃 9.5 1,2,3,4-四氢化萘 9.5 甲苯 8.9 二甲苯 8.8
该补充溶剂使得本发明的真溶液能够获得良好的均匀性和令人满 意的物理稳定性。
对在本发明方法中所用溶剂的物理化学性质的选择要满足健康和 安全规定或法规的要求。因此,它们不能是有毒的或有害的以致于不 能与预想的技术应用相容。
最合适的补充溶剂如下:环己胺、乙酸乙酯、丁酸、氯仿、异亚 丙基丙酮、甲基乙基酮、1-氯丁烷、乙酸戊酯、乙酸正丁酯、甲缩醛、 甲基异戊基酮、甲基异丁基酮、乙酸丙酯、二乙基酮、乙基苯和二甲 苯。
在这些溶剂中,乙酸乙酯是优选的。
初始溶剂通常占最终真溶液体积的10%-70%,优选30%-70%, 而补充溶剂的量占所述最终真溶液体积的10%-70%,优选10%-50 %。
一般地,补充溶剂的比例占初始溶剂体积的1%-30%,优选15 %-30%;更一般地,一种或多种初始溶剂与一种或多种补充溶剂的体 积比大于1。
用于本发明的EPS的量通常为每升初始溶剂为大约0.2-1kg,优 选0.5-1kg。
通常,本发明的方法使用丙酮作为初始溶剂,使用乙酸乙酯作为 补充溶剂。
也可使用丙酮和甲基乙基酮(MEK),以及选自表1列表中的至少 一种初始溶剂与选自表2列表中的至少一种补充溶剂的任意组合,但 并不限于仅为这些溶剂。
以前的专利申请WO99/07776中提出使用脱脂润滑剂如甘油,这 对于本发明方法的实施来说并不是必需的。这是因为,这种润滑剂具 有显著限制补充溶剂发生作用并因此限制形成真溶液的缺点。在不存 在甘油的情况下,该方法更为有效,并且消耗更少的补充溶剂,这尤 其在经济方面使得该方法更为有利。
本发明的另一主题是能够使EPS增溶溶解的组合物,其可用于本 发明方法的目的。
这种组合物包含:
-能够使EPS从膨胀的固体状态变为凝胶状态的初始溶剂;
-至少一种不同于该初始溶剂的补充溶剂,该补充溶剂能够使所 述凝胶完全增溶溶解,以获得真溶液。
存在于这种组合物中的每种组分的性质、数量和比例例如是前面 为了实施本发明方法所定义的。
本发明还在于一种可通过本发明方法获得的真溶液。
这种真溶液的特征在于它包含:
-聚苯乙烯;
-能够使EPS从膨胀的固体状态变为凝胶状态的初始溶剂;
-至少一种不同于该初始溶剂的补充溶剂,该补充溶剂能够使所 述凝胶完全增溶溶解,以获得真溶液。
可以考虑1kg真溶液优选包含0.2-0.8kg的EPS,更优选0.3-0.6 kg的EPS。
该真溶液可包含添加剂,尤其是如下所述的增塑剂,优选其比例 相对于总体积为5体积%-20体积%,更优选相对于总体积为10体积 %-15体积%。
该真溶液还可包含增粘剂如松香,其比例相对于总体积优选为10 体积%-20体积%。
根据本发明的真溶液可用于生产不同的产品,这构成了本发明的 另一主题。
这些产品可包括油漆、油灰、密封接合物、清漆、树脂、油漆或 大漆或粘合剂。为了生产这些产品,本发明的真溶液被使用,可以向 其中添加一种或多种添加剂,如着色剂、颜料、增粘剂如松香、连接 剂(agent de cohésion)如醇如乙醇、用于增加体积的填料、或者为 了提供期望的柔性所需的增塑剂。
优选的增塑剂属于以下类型的产品:邻苯二甲酸二烷基酯、邻苯 二甲酸二芳基酯、邻苯二甲酸二烷基芳基酯、磷酸三芳基酯、磷酸三 芳基烷基酯和磷酸三烷基酯。这些类型产品的合适例子在下表3中列 出:
表3 类型 典型产品 邻苯二甲酸二烷基酯 邻苯二甲酸二甲酯 邻苯二甲酸二乙酯 邻苯二甲酸二丁酯 邻苯二甲酸二异丁酯 邻苯二甲酸二异辛酯 邻苯二甲酸二癸酯 邻苯二甲酸二庚酯 邻苯二甲酸二壬酯 邻苯二甲酸二-十三烷基酯 邻苯二甲酸二苯酯 邻苯二甲酸二芳基酯 邻苯二甲酸二环己酯 邻苯二甲酸二烷基芳基酯 邻苯二甲酸丁基苄基酯 磷酸三芳基酯 磷酸三甲苯酯 磷酸三-二甲苯酯 磷酸二苯基甲苯酯 磷酸三苯酯 磷酸三芳基烷基酯 磷酸二乙基己基苯基酯 磷酸三烷基酯 磷酸三丁酯 磷酸三-二乙基己基酯
邻苯二甲酸二辛酯(DOP)是优选的增塑剂。
本发明还涉及本发明的真溶液用于制备固体、糊状或液体复合制 品的用途。
由该真溶液制备的这些制品可以是糊状产品或液体产品如粘合 剂,尤其是用于木材和纸的粘合剂,清漆、涂料、密封接合物、油漆 和大漆,以及固体产品,尤其是碎料板。
液体或糊状制品可以是临时性保护窗玻璃的可剥落产品,用于屋 顶瓦的疏水性清漆,用于建筑物的临时性柔性接合物,或者是新的粘 合剂。
根据本发明的粘合剂可包含按照本发明方法获得的几种真溶液的 混合物,或者具有合适的另外的有机溶剂的真溶液。
根据本发明的粘合剂还可包含UV吸收剂。
该真溶液还可用于再生或合成基于膨胀或非膨胀形式的苯乙烯的 聚合物或共聚物。
具体实施方式
以下提出的实施例用于说明本发明。
实施例1:准备EPS,目的是为了对其进行化学处理
回收用于冷冻运输食品(例如鱼)的废EPS盒,以便用于通过本 发明的增溶溶解方法对其进行转化。除去围绕其的任何异类部件如纸、 紧固件或塑料包装,然后将所述盒暴露于水喷射流下,以除去有机杂 质和其它结垢。
如说明书所述,在化学转化EPS的过程中,EPS表面上或被EPS 吸收的残余水使得初始溶剂的作用局部无效。
如下表4所示,进行以下试验,在该试验中利用其中水的百分比 可变的丙酮溶液洗涤和冲洗上面准备的盒子。进行这个试验的目的是 确定洗涤溶液中水含量对EPS的致密化(即增溶溶解)速度的影响。
表4:在用于冲洗的丙酮中水含量对致密化速度的影响 Lcm Wcm Hcm Scm2 之前的 质量(干) 之后的 质量(湿) ΔM(g) 在基于丙酮 的溶液中的 致密化时间 t/表面 10.00 2.00 2.00 88.00 0.64 对比 18 18 11.00 2.00 2.00 96.00 0.86 1.52 0.66 湿对比,硬水中30s 71 64 11.00 2.00 2.00 96.00 0.79 1.33 0.54 硬水中30s,用20cc丙酮 (5%水)冲洗-喷洒 32 29 10.00 2.00 2.00 96.00 0.87 1.37 0.50 硬水中30s,用20cc丙酮 (10%水)冲洗-喷洒 30 27 8.00 2.00 2.00 88.00 0.97 1.31 0.33 硬水中30s,用20cc丙酮 (15%水)冲洗-喷洒 55 55 8.00 2.00 2.00 72.00 0.58 1.98 1.40 硬水中30s,用20cc丙酮 (20%水)冲洗-喷洒 55 68 8.00 2.00 2.00 72.00 硬水中30s,用20cc丙酮 (30%水)冲洗-喷洒 55 68 8.00 2.00 2.00 72.00 硬水中30s,用20cc丙酮 (40%水)冲洗-喷洒 无限 无限 8.00 2.00 2.00 72.00 硬水中30s,用20cc丙酮 (50%水)冲洗-喷洒 无限 无限
L、W、H:被处理的EPS体积的长、宽、高
当EPS为清洁和干燥的(对比)并且所用的初始溶剂为丙酮时, 致密化时间为大约18s。当EPS在水中洗涤30s时,致密化时间变为 64s。如果用含5%水的丙酮溶液冲洗在硬水中洗涤的这种同样的EPS, 则致密化时间减少至29s。
由此看来,用含水丙酮溶液进行洗涤的初步步骤使得能够处理湿 或脏的回收的EPS,而不会明显地干扰接着进行的增溶溶解操作。
实施例2:将凝胶转化为真溶液
1/凝胶的配制和性质
以下所述的真溶液这样获得:首先在室温下在包含98.7%丙酮和 1.3%乙醇(V/V%)的1kg溶液中使1.33kg EPS溶解,而该EPS被洗 涤并预先通过强制空气循环进行干燥。
由此获得具有57%固含量的凝胶,其物理和机械性能如下:
-物理性能
该凝胶为两相体的形式,其特征为存在由透明液体混合物构成的 第一相,其被称为上清液,以及由不透明浓缩物质构成的第二相,不 存在真内聚。
-粘合性能
进行对比试验,目的是评价凝胶作为粘合剂的机械性能。
为此使用由“标准”夹板制成的基底装配件进行机械破坏试验, 而该夹板与待试验的粘合剂接触,该装配件经受越来越强的渐进应力。 在破坏时,测量装配部件在破坏时的相对位移。
使用该凝胶来获得具有两种不同涂敷量的装配件:150g/m2或300 g/m2。
作为对比,对利用商标名为BOSTIK出售的标准氯丁橡胶粘合剂 获得的装配件应用相同的操作方案。下表5中示出了两种类型的粘合 剂所获得的结果。
表5:
该凝胶和BOSTIK粘合剂的机械性能 粘合剂 涂敷量 g/m2 破坏时的应力 (MPa) 破坏时的位移 (mm) 凝胶 150 1.5 0.9 300 48 1.4 BOSTIK 150 0.3 1.5 300 0.3 1.7
当使用涂敷量为150g/m2的凝胶时,评价破坏时的应力为约1.5 MPa(N/mm2),与此相比,用BOSTIK粘合剂制备的类似装配件为0.3 MPa。
因此,该凝胶比BOSTIK粘合剂具有更大的强度(在破坏时明显 更高的应力水平)。它具有非常大的粘合性。
然而,BOSTIK粘合剂在破坏时具有比该凝胶大两倍左右的变形。 因此,与BOSTIK相比,该凝胶具有小得多的柔性。因此用该凝胶获 得的膜是粘合性的,但也是脆的,这在受到非轴向应力(剥离、拉伸 等)和/或谐应力(冲击、振动等)的情况下会是一个限制因素。
2/获得真溶液
使用以上在1/中形成的凝胶制备本发明的真溶液,向凝胶中加入 甲基乙基酮(MEK)或乙酸乙酯,加入的比例要使得能够获得均匀的溶 液。获得的真溶液被用在以下的实施例中。
3/通过测量断开时间和涂覆的难易程度分析真溶液:
断开时间(或断开装配件时间)代表涂覆之后粘合有效的最大持 续时间。
涂覆的难易程度取决于粘合剂的流动性和均匀性。
在有机溶液中的粘合剂中,极限断开时间对应于一定百分比的溶 剂通过蒸发消失,使得膜失去其粘着性质(粘性),这意味着它不再 与它所粘着的基底产生相互作用。
在配制试验中,将乙酸乙酯和MEK作为补充溶剂结合到如上所述 的凝胶中,其含量为凝胶体积的0%-25%。
下表6和7表示对于每种配制剂所获得的断开时间和难易程度。
表6:乙酸乙酯的作用 向凝胶中加入乙酸乙酯 (以体积%计) 断开时间 涂覆 0 20秒 困难和不规则 5 20秒 可察觉的改善 10 60秒 容易和规则 15 90秒 容易和规则 20 120秒 容易和规则 25 120秒 容易和规则
表7:MEK的作用 向凝胶中加入MEK (以体积%计) 断开时间 涂覆 0 20秒 困难和不规则 5 20秒 困难和不规则 10 60秒 改善 15 90秒 容易和规则 20 120秒 容易和规则 25 120秒 容易和规则
因为丙酮是非常挥发性的溶剂,因此当它在薄层中沉积时,它通 过蒸发消失得非常快。因此该凝胶具有短的断开时间。
表6和7中给出的结果表明,当向丙酮中加入百分比增加的乙酸 乙酯(表6)或MEK(表7)时,在两种情况下都观察到断开时间长度 的显著增加。
因此通过添加补充溶剂能够获得比凝胶获得的断开时间大4倍左 右的断开时间。
应当指出,乙酸乙酯可以在5%浓度的乙酸乙酯下使涂覆明显改 善,而在10%浓度下得到完美的涂覆。
4/测量溶剂的粘度-相容性
补充溶剂与凝胶的相容性可通过测量真溶液的粘度来评价。溶剂 与凝胶越相容,获得的具有相等固含量的真溶液的流动性就越好。
使用补充溶剂MEK、乙酸乙酯和三氯乙烷进行粘度测量。用具有 移动S64的BROOKFIELD DVII+粘度计进行测量。在室温下和以6rpm 的速度进行测试。
利用不同溶剂体积所获得的结果如下表8所示:
表8:
补充溶剂对粘度的影响(以mPas计) 7体积% 15体积% 三氯乙烷 65000 28300 MEK 不可测量(超出了范围) 17200 乙酸乙酯 13000 10000
获得的结果表明,在相对低体积的乙酸乙酯下,可获得其粘度与 粘合剂生产相容的真溶液。为了获得相等的粘度,MEK和三氯乙烷的 量应该大得多。
实施例3:真溶液的机械性能
测试使用实施例1的凝胶获得的真溶液,已经向该凝胶中加入了 15%的乙酸乙酯,测试的目的是测定其对增加的机械应力的抗性,以 及它在破坏时的变形。
在两个尺寸为100×24×5mm的松木样品上进行简单的剪切测试, 粘合表面为25×24mm2,即对于300mg·m-2的单个粘合(在单个表面 上涂覆)的涂覆为6cm2。
使用以商标名RAKOLL6XL-3/F-Neu出售的乙烯基粘合剂进行相 同的测试。
在松木样品上以1mm/min-1进行的这两个拉伸测试的结果如表9 所示。
表9:
真溶液的机械性能 粘合剂 最大应力(MPa) 破坏时的变形% 备注 真溶液 2.9±0.3 2.8±0.1 粘合剂中粘合性破坏 RAKOLL 2.7±0.7 4.0±0.3 粘合剂中粘合性破坏
对于两种类型的粘合剂,在粘合剂中观察到真溶液和RAKOLL粘 合性破坏。这种破坏在两种情况下均发生在2.5MPa左右的最大应力值 处。
测试结果表明,当向凝胶中加入乙酸乙酯时,破坏时的变形显著 改善了。加入15%乙酸乙酯可将仅有凝胶情况下(见实施例2,即没 有补充溶剂)1.4%的变形改变为加入补充溶剂情况下的2.8%。
实施例4:向真溶液中加入增塑剂和增粘树脂
测试邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为真溶液的添加剂,该真溶液由 根据实施例2的凝胶获得,该凝胶中加入了12%的乙酸乙酯。
DOP以液体的形式存在,其沸点为365℃,其凝固点为-50℃。
改变DOP在真溶液中的百分比。
用于测试所获得的粘合剂的机械性能的操作步骤与实施例3中所 述的相同。
由包含可变百分比的DOP的不同配制剂获得的机械参数在下表10 中所示。
表10:
DOP对真溶液的机械性能的影响 乙酸乙酯 的质量% DOP的 质量% 凝胶的 质量% 破坏时的应力 (MPa) 破坏时的 变形% 备注 12 8 80 2.61±0.08 1.4±0.2 粘合剂的 粘合性破坏 12 12 76 2.31±0.43 1.3±0.2 完全的 粘合性破坏 12 13 75 1.34±0.14 1.2±0.2 不太完全的 粘合性破坏; 良好的柔性 12 15 73 0.33±0.22 1.2±0.2 不太完全的 粘合性破坏; 良好的柔性
拉伸测试1mm·min-1,在松木样品上,300g·m-2的涂覆,单个粘合。
结果表明,以最终溶液体积的13%的量加入DOP,这样能够增加 这种类型配制剂的柔性(不太完全的粘合性破坏)。
类似地,向根据实施例2通过加入24%乙酸乙酯(表11)获得的 真溶液中加入增加量的粗松香作为添加剂,看来可降低获得的粘合剂 的机械强度。这表明,松香-定程度地还可使真溶液增塑,同时提高 其粘合强度。
表11:
松香对真溶液性能的影响 乙酸乙酯的 质量% 粗松香的 质量% 最大应力 (MPa) 破坏时的 变形% 备注 24 4 1.8±0.3 1.0±0.1 粘合性破坏 24 8 1.7±0.3 0.9±0.1 粘合性破坏 24 18 1.1±0.7 0.7±0.1 不太完全的 粘合性破坏
拉伸测试1mm·min-1,在松木样品上,300g·m-2的涂覆,单个粘合。
实施例5:甘油对获得真溶液的影响
在申请W099/07776中,指出脱脂润滑剂如甘油使得能够获得具 有非粘性表面条件的糊状稠液,其对于处理所述稠液及其运输是有利 的。
为了评价甘油对通过直接方法(同时使用初始溶剂和补充溶剂) 获得真溶液的影响,EPS一方面用包含15%乙酸乙酯、80%丙酮和5 %水的组合物A并且另一方面用包含15%乙酸乙酯、80%丙酮和5% 甘油的组合物B来处理。
将每种组合物在搅拌下置于5升烧杯中。
相当出人意料地是,在相同的粘度下,可以看到使用组合物A溶 解的EPS的量明显高于使用包含甘油的溶液B溶解的EPS的量。
由此观察到甘油对用乙酸乙酯处理凝胶的有效性的负面影响。
实施例6:配制基于真溶液的产品
用于制备下述产品的真溶液包含85体积%的如实施例2中所定义 的凝胶和15体积%的MEK。
a)用于屋顶瓦的疏水性清漆
通过混合以下物质获得用于屋顶瓦的清漆:
-20%真溶液;
-78%MEK;
-1.5%DOP;和
-0.5%Tinuvin(抗氧化剂)。
b)油灰
通过混合以下物质获得油灰:
-30%真溶液;
-27%HexolitAP422(澄清剂);
-21%填料(例如:滑石或白垩);
-14%DOP;
-4%增粘剂(例如:松香酯);
-3%白色着色剂(例如:氧化钛);和
-1%颜料(用于油性漆的市售颜料)。
c)适合于模塑并结合有不同类型填料的柔性聚合物
-30%真溶液;
-52%填料(例如:滑石、白垩、纤维等);
-14%DOP;
-3%白色着色剂(例如:氧化钛);和
-1%颜料(用于油性漆的市售颜料)。
d)不含卤素的阻燃碎料板
通过混合以下物质获得碎料板:
-13%真溶液;
-36%木材颗粒;
-9%MEK;
-40%HexolitAPP750(澄清剂);和
-2%包含70%MEK和30%Evoprène027的SBS溶液。
e)包含卤素的阻燃碎料板M1
-40%六溴环十二烷;
-36%木材颗粒;
-21.6%真溶液;
-2.4%包含70%MEK和30%Evoprène027的SBS溶液。
f)用于窗玻璃的可剥离保护层
通过混合以下物质获得用于窗玻璃的可剥离保护层:
-54%真溶液;
-27%MEK;
-14%DOP;
-5%松节油。