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通过解聚的聚苯乙烯衍生的苯乙烯类聚合物的用途

文献发布时间:2023-06-19 09:29:07


通过解聚的聚苯乙烯衍生的苯乙烯类聚合物的用途

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求2018年5月31日提交的题为“Uses of Styrenic PolymersDerived Through Depolymerized Polystyrene”的美国临时申请序列第62/678,780号的优先权权益。该‘780临时申请据此通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及通过聚苯乙烯的解聚合成的苯乙烯类聚合物用于生产水基和溶剂基制剂的用途,所述制剂包括但不限于具有UV活性单体的胶乳和溶液。所使用的UV活性单体包括但不限于基于丙烯酸酯的体系,诸如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧基化1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化1,6-己二醇二丙烯酸酯。此外,通过聚苯乙烯的解聚合成的苯乙烯类聚合物也易于溶解于有机溶剂中。示例包括但不限于氯仿、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、伞花烃或萜品烯(terpinene)。所得的制剂可以用于各种应用,包括但不限于油墨、油漆、涂料和粘合剂制剂。在一些实施例中,所得的制剂用于抵消/替代这些应用制剂中的聚合物,诸如苯乙烯化丙烯酸类。在一些应用中,利用通过聚苯乙烯的解聚合成的聚合物的胶乳可以直接用作目前使用的苯乙烯基胶乳的替代品(offset)。在一些实施例中,聚苯乙烯基胶乳可以用于免疫测定测试。

聚苯乙烯是增长最快的固体废物之一。此外,聚苯乙烯是不可生物降解的,导致其在自然界积累。大多数聚苯乙烯废物被填埋或焚烧。前者导致材料的损失和土地浪费,而后者导致温室气体的排放。目前只有一小部分聚苯乙烯废物作为二次聚合物被回收(在北美和欧洲以低于5%的比率回收)。

传统的聚苯乙烯塑料是通过苯乙烯的聚合来合成的,而苯乙烯又是通过苯(通常从原油中获得)的乙基化以产生乙苯以及随后的乙苯脱氢以生成苯乙烯来合成的。

传统上,聚苯乙烯胶乳通过乳液聚合(一种其中聚苯乙烯链由单体通过乳化形成的技术)来生产。在典型的实施例中,这些胶乳由聚苯乙烯组成,该聚苯乙烯已经被改性以引入极性(例如通过添加羧酸或胺部分)。

传统上,制剂中使用的UV活性单体是丙烯酸基的。示例包括但不限于三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧基化1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化1,6-己二醇二丙烯酸酯。

衍生自解聚的聚苯乙烯的苯乙烯类聚合物与起始塑料原料相比具有不同的性质,并且传统的聚苯乙烯塑料通过苯乙烯的聚合来合成。例如,通过聚苯乙烯的解聚生产的中等分子量苯乙烯类聚合物通常包含特定的结构或化学性质,包括但不限于烯烃含量或链的末端位置附近的较长的脂肪族部分。此外,通过聚苯乙烯的解聚生产的苯乙烯类聚合物通常具有较低的分子量。

发明内容

在一些实施例中,胶乳/溶液可以由通过聚苯乙烯原料的解聚产生的苯乙烯类聚合物组成。在一些实施例中,聚苯乙烯原料包括回收的聚苯乙烯和/或原始聚苯乙烯。

在一些实施例中,胶乳/溶液的粒径大于1纳米。在某些实施例中,胶乳/溶液的粒径在150纳米至220纳米之间并且包括150纳米和220纳米。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物溶解在UV活性单体中,形成稳定的制剂。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物在链的主链上(通常在末端位置附近)包含至少一种烯烃。在某些实施例中,烯烃含量小于苯乙烯类聚合物的总重量的1%。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物具有20000amu至200000amu的分子量。

在某些实施例中,苯乙烯类聚合物具有10g/10min至200g/10min且包括10g/10min和200g/10min的熔体流动指数。

在一些实施例中,除其他之外,油墨可以包含胶乳,该胶乳包含通过聚苯乙烯原料的解聚产生的苯乙烯类聚合物;溶剂;颜料;和添加剂。在一些实施例中,颜料选自由有机颜料或矿物颜料组成的组。

在一些实施例中,除其他之外,油墨可以包含通过聚苯乙烯原料的解聚产生的苯乙烯类聚合物;UV活性单体;低聚物;颜料;光引发剂和/或添加剂。在一些实施例中,颜料选自由有机颜料或矿物颜料组成的组。

在一些实施例中,除其他之外,油漆、粘合剂和/或免疫测定测试可以由胶乳/溶液组成,该胶乳/溶液包含通过聚苯乙烯原料的解聚产生的苯乙烯类聚合物。

在一些实施例中,除其他之外,油漆、涂料和/或粘合剂可以由通过聚苯乙烯原料的解聚产生的苯乙烯类聚合物组成。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物包含至少一种烯烃。在一些实施例中,烯烃小于所述苯乙烯类聚合物的总重量的1%。

附图说明

图1是示出了用于处理聚苯乙烯材料以产生苯乙烯类聚合物的工艺的流程图。

图2是相转化乳化程序的示意图。

图3是生产苯乙烯类聚合物/UV活性单体混合物的工艺的示意图。

图4是示出了用于使用苯乙烯类聚合物产生油墨的工艺的流程图。

图5是示出了用于使用苯乙烯类聚合物产生低聚物/单体制剂的工艺的流程图。

图6是通过聚苯乙烯的解聚生产的各种苯乙烯类聚合物的一系列差示扫描量热法(DSC)热谱图的重叠图。

图7是通过解聚生产的苯乙烯类聚合物的核磁共振(NMR)谱。

图8是图7的截面A的放大版本,其示出了对应于烯烃的存在的峰。

图9是示出了各种油墨(包括用通过聚苯乙烯的解聚产生的苯乙烯类聚合物制成的油墨)的流变性的图。

图10是苯乙烯类聚合物胶乳的照片。

图11是苯乙烯类聚合物/UV活性单体混合物的照片。

具体实施方式

在传统的高分子量聚苯乙烯塑料没有改性不能使用的情况下,可以使用衍生自解聚的聚苯乙烯的苯乙烯类聚合物。此类应用包括但不限于油墨、油漆、涂料、粘合剂制剂和/或免疫测定测试。

衍生自解聚的聚苯乙烯的苯乙烯类聚合物也可以用作传统上使用的源自原油来源的材料的替代品。通过聚苯乙烯的解聚产生的苯乙烯聚合物的一个用途是在水性油墨诸如柔版和凹版油墨制剂中替代苯乙烯化的丙烯酸类。传统上,苯乙烯化的丙烯酸类与水性油墨制剂中的溶剂、颜料和添加剂结合使用。在水性油墨中使用聚苯乙烯塑料的一个问题是,由于高分子量和缺乏极性,它们是不溶的。通过控制聚苯乙烯塑料的解聚以产生具有较低分子量和较大极性的苯乙烯类聚合物,可以克服这一挑战。调节衍生自解聚的聚苯乙烯塑料的苯乙烯类聚合物的性能的能力允许苯乙烯类聚合物产品被专门设计用于胶乳制剂。使用衍生自废弃聚苯乙烯塑料的苯乙烯类聚合物可以有助于减少温室气体、垃圾填埋废物,以及生产源自化石或原始聚苯乙烯的新型苯乙烯类产品的需求。

公开了一种用于使用苯乙烯类聚合物来生产胶乳制剂的方法。这些胶乳可以用于各种应用,包括油墨。

在一些实施例中,聚苯乙烯材料首先被转化成苯乙烯类聚合物。在国际申请PCT/CA2017/051166(其据此通过引用并入)中讨论了用于实现此的方法。在一些实施例中,聚苯乙烯材料被回收。将聚苯乙烯材料转化成苯乙烯类聚合物可以包括选择固体聚苯乙烯材料;在挤出机中加热固体聚苯乙烯材料以产生熔融的聚苯乙烯材料;过滤熔融的聚苯乙烯材料;通过化学解聚工艺将熔融的聚苯乙烯材料置于反应器中以产生苯乙烯类聚合物;冷却苯乙烯类聚合物;和/或纯化苯乙烯类聚合物。

在至少一些实施例中,材料不需要被纯化。在至少若干个实施例中,添加剂/残留物不会破坏胶乳制剂。在至少一些实施例中,苯乙烯类聚合物可以分散在水中以产生各种胶乳和/或乳液。在至少一些实施例中,这是通过传统的乳化技术实现的,诸如相转化乳化,其中苯乙烯类聚合物溶解在互补溶剂中,并转移到水性分散体(胶乳)中,之后汽提原始的相容性溶剂。

图2示出了相转化乳化的实施例。在步骤202和204中,水被逐渐加入到溶解在有机溶剂中的疏水性聚合物中。在步骤206中,发生饱和反转(油中的水滴变成水中的油滴)。在步骤208中,通过蒸馏除去有机溶剂,得到稳定的后期乳液。

可以使用其他工艺来形成胶乳,包括但不限于用至少一种表面活性剂在水中研磨聚合物;用水和至少一种乳化剂在至少一种溶剂中均化聚合物;在高压、高温和/或高剪切力下将熔融的聚合物与至少一种乳化剂和热水混合;和利用超声波的技术。

通过上述方法形成的胶乳可以用于各种产品,包括但不限于油墨制剂。在一些实施例中,这些苯乙烯类聚合物胶乳可以替代柔版印刷和/或凹版印刷油墨制剂中的苯乙烯化的丙烯酸类。苯乙烯类聚合物胶乳的其他应用包括但不限于涂料、油漆、粘合剂和免疫测定。

在至少一些实施例中,苯乙烯类聚合物可溶于有机介质和/或水性制剂。

通过聚苯乙烯解聚产生的苯乙烯类聚合物的另一个用途是替代基于溶剂的油墨制剂中的传统低聚物组分。传统上,低聚物在水性油墨制剂中与单体、颜料、光引发剂和添加剂结合使用。

在至少一些实施例中,通过聚苯乙烯解聚产生的苯乙烯类聚合物不需要纯化。在至少若干个实施例中,添加剂/残留物不会破坏溶解过程。

苯乙烯类聚合物/UV活性单体制剂的其他应用包括但不限于涂料、油漆、粘合剂。

图3示出了在UV活性单体中苯乙烯类聚合物溶解的实施例。在步骤302中,在期望的温度下将苯乙烯类聚合物逐渐加入到UV活性单体中。然后在步骤304剧烈地搅拌混合物以诱导溶解。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物包含活性位点(诸如烯烃部分)。这些活性位点通常是通过解聚过程产生的材料的特征。在一些实施例中,解聚过程将额外的烯烃含量并入到聚合物的主链中。主链或末端烯烃是通过聚合方法得到的苯乙烯类聚合物中不存在的可识别特征。图7和图8示出了苯乙烯类聚合物材料的核磁共振(NMR)谱,支持烯烃物质的存在。与具有饱和的主链的聚合物相比,涉及双键碳原子的主链或末端烯烃本质上更具极性。这使得具有烯烃含量的聚合物在水性胶乳形成中的相容性高于传统的聚苯乙烯。烯烃含量也有助于提高其在各种UV活性单体中的溶解度。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物可以进一步被改性以添加额外的活性位点,诸如羧酸、马来酸、马来酸酐和胺。活性位点可以用于功能化目的。在一些实施例中,为了改善相容性和/或增加功能,可以将各种单体和/或共聚物(诸如但不限于酸、醇、乙酸酯、胺)和烯烃(例如己烯)接枝到解聚的产物上。

在一些实施例中,为了改善相容性和/或增加功能,通过烯烃指纹接枝各种单体和/或共聚物。除其他之外,接枝可以在反应器中、冷却后与流一起和/或在单独的容器中进行。

在一些实施例中,为了改善相容性和/或增加功能,各种单体和/或共聚物通过芳族官能团接枝。除其他之外,接枝可以在反应器中、冷却后与流一起和/或在单独的容器中进行。

在一些实施例中,可以在解聚之前将聚苯乙烯材料溶解在某些溶剂中,以调节聚合物在不同温度下的粘度。在一些实施例中,在聚苯乙烯在反应器床/容器内经历解聚之前,使用有机溶剂诸如甲苯、二甲苯、伞花烃或萜品烯来溶解聚苯乙烯。在某些实施例中,可以通过分离或提取来分离所需的产物,并且可以回收溶剂。

在至少一些实施例中,不需要溶剂。

在某些实施例中,固体聚苯乙烯材料是回收的聚苯乙烯。在一些实施例中,回收的聚苯乙烯是由回收的聚苯乙烯泡沫和/或刚性聚苯乙烯制成的粒料。合适的废聚苯乙烯材料包括但不限于混合的聚苯乙烯废物,诸如膨胀的和/或挤出的聚苯乙烯泡沫,和/或刚性产品。例如,泡沫食品容器或包装产品。混合的聚苯乙烯废物可以包括各种熔体流动和分子量。在一些实施例中,基于废聚苯乙烯材料进料的总重量,废聚苯乙烯材料进料包括高达25%的除聚苯乙烯材料以外的材料。在一些实施例中,也可以使用原始聚苯乙烯。

在一些实施例中,聚合物进料材料是原始聚苯乙烯和/或后工业化和/或消费后废聚苯乙烯中的任一种或组合中的一种或组合。

在一些实施例中,期望将聚合物进料材料转化成具有增加的熔体流动和烯烃含量的较低分子量的聚合物。在一些实施例中,通过加热聚苯乙烯进料材料以产生熔融的聚苯乙烯材料,并且然后在反应区内使熔融的聚苯乙烯材料与催化剂材料接触来实现转化,在200摄氏度至400摄氏度,优选地275摄氏度至375摄氏度的温度下设置所述反应区。在一些实施例中,不需要催化剂。

通过解聚产生的分子量、多分散性、玻璃化转变、熔体流动和烯烃含量取决于聚苯乙烯材料在反应区内的停留时间。

在一些实施例中,解聚过程利用催化剂,诸如[Fe-Cu-Mo-P]/Al

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物的纯化利用闪蒸分离、蒸馏、真空汽提、吸收床、粘土抛光和/或膜蒸发器。

图1示出了用于处理聚苯乙烯材料的工艺1。工艺1可以以分批或连续过程运行。可以修改工艺1的参数,包括但不限于温度、聚苯乙烯的流速、在反应和/或改性阶段期间接枝的单体/共聚物以及预热、反应或冷却段的总数,以产生20,000amu至200,000amu且包括20,000amu和200,000amu的不同分子量的苯乙烯类聚合物。在一些更优选的实施例中,苯乙烯类聚合物具有50,000amu至150,000amu且包括50,000amu和150,000amu的不同分子量。在一些甚至更优选的实施例中,苯乙烯类聚合物具有55,000amu至120,000amu且包括55,000amu和120,000amu的不同分子量。

在材料选择阶段10中,对聚苯乙烯进料进行分类/选择和/或准备处理。在一些实施例中,进料可以包含高达25%的聚烯烃、PET、EVA、EVOH和较低水平的不期望的添加剂或聚合物,诸如尼龙、橡胶、PVC、灰分、填料、颜料、稳定剂、砂砾或其他未知颗粒。

在一些实施例中,聚苯乙烯进料具有150000amu至500000amu且包括150000amu和500000amu的平均分子量。在这些实施例的一些中,聚苯乙烯进料具有200000amu至250000amu且包括200000amu和250000amu的平均分子量。

在一些实施例中,在材料选择阶段10中选择的材料包含回收的聚苯乙烯。在其他或相同的实施例中,在材料选择阶段10中选择的材料包括回含的聚苯乙烯和/或原始聚苯乙烯。

在溶剂添加阶段20中,在聚苯乙烯在反应器床/容器内经历解聚之前,使用溶剂诸如甲苯、二甲苯、伞花烃或萜品烯来溶解聚苯乙烯。在某些实施例中,可以通过分离或提取来分离所需的产物,并且可以回收溶剂。

在一些实施例中,在材料选择阶段10中选择的材料可以在加热阶段30中在挤出机中加热,并经历预过滤过程40。在一些实施例中,挤出机用于提高引入的聚苯乙烯的温度和/或压力,并且用于控制聚苯乙烯的流速。在一些实施例中,挤出机由泵/加热器交换器组合来补充或被泵/加热器交换器组合完全替换。

在一些实施例中,熔融的聚苯乙烯材料衍生自聚苯乙烯材料进料,其被加热以实现熔融的聚苯乙烯材料的产生。在一些实施例中,聚苯乙烯材料进料包括聚苯乙烯的初级原始颗粒。原始颗粒可以包括各种分子量和熔体流动。

预过滤过程40可以使用换网器和滤床,以及其他过滤技术/装置,以从加热的材料中去除污染物并对加热的材料进行纯化。然后将所得的过滤材料移动到任选的预热阶段50中,在过滤材料进入反应阶段60之前,预热阶段将过滤材料带到更高的温度。除了其他装置和技术之外,预热阶段50可以采用静态和/或动态混合器和热交换器,诸如内部翅片和热管。

反应阶段60中的材料经历解聚。该解聚可以是纯热反应和/或其可以使用催化剂。根据起始材料和所需的苯乙烯类聚合物胶乳,解聚可以用于起始材料的分子量的轻微或极大的降低。在一些实施例中,使用的催化剂是沸石或氧化铝负载的体系或两者的组合。在一些实施例中,催化剂是通过将亚铁-铜络合物结合到氧化铝或沸石载体上并使其与包含金属和非金属的酸反应以获得催化剂材料而制备的[Fe-Cu-Mo-P]/Al

反应阶段60可以采用多种技术/装置,除了其他之外,包括固定床、水平和/或垂直反应器和/或静态混合器。在一些实施例中,反应阶段60采用多个反应器和/或被分成多个区段的反应器。

在反应阶段60之后,解聚的材料进入任选的改性阶段70。改性阶段70涉及将各种单体和/或共聚物(诸如但不限于酸、醇、乙酸酯)和烯烃(诸如己烯)接枝到解聚的产物上。

冷却阶段80可以使用热交换器,以及其他技术/装置,以在苯乙烯类聚合物胶乳进入任选的纯化阶段80之前将其降低到可操作的温度。在一些实施例中,在冷却阶段80之前,通过诸如氮气汽提的方法来清洁/纯化苯乙烯类聚合物。

任选的纯化阶段90涉及苯乙烯类聚合物的精制和/或净化。可以用于纯化阶段90的技术/装置包括但不限于闪蒸分离、吸附床、粘土抛光、蒸馏、真空蒸馏和过滤,以去除溶剂、油、色体、灰分、无机物和焦炭。在一些实施例中,使用薄膜或刮膜蒸发器以从苯乙烯类聚合物胶乳中除去气体、油和/或油脂和/或较低分子量的官能化聚合物。在一些实施例中,油、气体和较低分子量的官能化聚合物可以依次燃烧,以帮助运行工艺1的各个阶段。在某些实施例中,可以通过分离或提取来分离所需的产物,并且可以回收溶剂。

工艺1在成品阶段100结束,在该阶段中,在材料选择阶段10中选择的初始的起始材料已经被转变成苯乙烯类聚合物。在至少一些实施例中,苯乙烯类聚合物不需要额外的加工和/或精制。在其他实施例中,在成品阶段产生的苯乙烯类聚合物需要额外的改性。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物具有20000amu至200000amu且包括20000amu和200000amu的平均分子量,0g/10分钟至100g/10分钟且包括0g/10分钟和100g/10分钟的熔体流动(通过ASTM D1238测定)。在一些实施例中,苯乙烯类聚合物具有30℃至115℃且包括30℃和115℃的玻璃化转变温度。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物具有40000至100000且包括40000和100000的平均分子量,10g/10min至200g/10min且包括10g/10min和200g/10min的熔体流动指数(通过ASTM D1238测定)。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物在链的主链上包含0.1%至5%的烯烃含量。

在一些实施例中,苯乙烯类聚合物包含大于50ppm的锌;大于20ppm的钛;和/或大于20ppm的铁。在至少一些实施例中,这些金属的存在证实了苯乙烯类聚合物是通过消费后或后工业化废弃的聚苯乙烯塑料获得的。在一些实施例中,这些金属很好地分散在苯乙烯类聚合物中,增加了极性和反应性。该分散体可以使苯乙烯类聚合物在各种有机和水性溶剂形成中的相容性高于传统的聚苯乙烯。此外,添加的金属含量可以允许苯乙烯类聚合物充当与其他多聚合物体系的偶联剂。

在一些实施例中,所得的胶乳具有大于1纳米的粒径。在一些实施例中,所得胶乳具有大于1微米的粒径。在一些实施例中,所得的胶乳具有50纳米至300纳米且包括50纳米和300纳米的粒度分布。在一些优选的实施例中,所得的胶乳具有100纳米至250纳米且包括100纳米和250纳米的粒度分布。在一些更优选的实施例中,所得的胶乳具有150纳米至200纳米且包括150纳米和200纳米的粒度分布。

在一些实施例中,产生的解聚产物材料包括单体(苯乙烯)、芳族溶剂、多芳族物质、油和/或较低分子量的官能化聚合物,诸如具有增加的烯烃含量的那些。

图4示出了用于使用通过解聚工艺(诸如图1中描述的解聚工艺)产生的苯乙烯类聚合物产品来产生成品(诸如但不限于油墨)的工艺400。首先,在苯乙烯类聚合物选择410中选择苯乙烯类聚合物产品。然后在乳化阶段420中将苯乙烯类聚合物乳化以产生胶乳。然后,在制剂阶段430中添加所得的胶乳,以产生成品(诸如油墨)。

在本工艺的说明性实施例中,鉴定了通过聚苯乙烯的解聚形成的三种苯乙烯类聚合物用于可能的胶乳制剂。(参见表1)。聚合物A(其具有低分子量);聚合物B(其具有中等分子量);和聚合物C(其具有高分子量)。由于三种聚合物的分子量不同,玻璃化转变温度也不同。图6示出了聚合物A-C的差示扫描量热法热图的重叠图,其示出了玻璃化转变温度的变化。

每个聚合物样品通过相转化乳化被成功地形成为胶乳。在这些实施例的一些中,胶乳在室温下稳定超过一年,其中固体负载范围在10%至70%之间。在一些优选的实施例中,胶乳在室温下稳定超过一年,其中固体负载范围在20%至60%之间。在一些更优选的实施例中,胶乳在室温下稳定超过两年,其中固体负载范围在25%至45%之间。

图10是苯乙烯类聚合物胶乳的照片。图像中的样品年龄超过24个月,没有出现定相/分离/不稳定现象。

然后使用这些胶乳制剂来产生各种油墨制剂(聚合物A油墨、聚合物B油墨和聚合物C油墨),如表2所示。

聚合物A油墨、聚合物B油墨和聚合物C油墨与对照油墨一起经历若干次测试。在所有测试中,苯乙烯类油墨至少表现出与对照油墨一样好的性能(耐摩擦性、摩擦系数),如果不是更好的话(粘连、在摩擦测试期间减少的油墨转移、整体图像稳健性)。这表明通过废聚苯乙烯的解聚形成的苯乙烯类聚合物可以充当水性油墨制剂中苯乙烯化的丙烯酸类(源自化石燃料来源)的替代品。油墨制剂的改善的功效可能是由于聚合物的疏水性和所使用的苯乙烯类聚合物的分子量。高分子量聚合物,聚合物C,在摩擦测试期间显著地降低油墨转移,并且改善油墨的图像稳健性。随着聚合物分子量的增加(即从聚合物A到聚合物C),存在逐渐的改善。

此外,油墨制剂聚合物A、B和C的剪切粘度显著低于对照油墨的剪切粘度。图9示出了聚合物油墨A-C以及对照油墨的流变性曲线。流变性能在一定程度上取决于目标应用;然而,剪切粘度的降低允许油墨更有效地流动。这种降低通常在柔版和凹版油墨应用中是有益的。此外,苯乙烯类聚合物可以充当流变添加剂/改性剂。如所证明的,可以使用不同的苯乙烯类聚合物,并且可以改变和控制油墨制剂的流变学以满足目标制剂的需求/需要,而不会不利地影响油墨的总体印刷性能。

图5示出了用于使用通过解聚工艺(诸如图1中所述的解聚工艺)产生的苯乙烯类聚合物产品以产生成品(诸如但不限于油墨)的工艺500。首先,在苯乙烯类聚合物选择510中选择苯乙烯类聚合物产品。然后在增溶阶段520中将苯乙烯类聚合物增溶,以产生稳定的低聚物/单体制剂。然后在制剂阶段530中加入所得的混合物以产生成品(例如油墨)。

在本工艺的说明性实施例中,鉴定了通过聚苯乙烯的解聚形成的苯乙烯类聚合物用于可能的单体增溶制剂。参见表4。

将苯乙烯类聚合物成功地溶解在UV活性单体中,其中苯乙烯类聚合物的浓度范围为35%至60%且包括35%和60%,如表5所示。在一些优选的实施例中,所述混合物是稳定的,其中苯乙烯类聚合物的浓度范围为45%至60%且包括45%和60%。在一些更优选的实施例中,所述混合物是稳定的,其中苯乙烯类聚合物的浓度范围为50%至60%且包括50%和60%。

图11是苯乙烯类聚合物/UV-活性单体制剂的照片。图像中的样品年龄超过6个月,而没有发生定相/分离/不稳定。

在另一组试验中,将聚合物E与l,6-己二醇和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯一起增溶。然后将这些制剂用于产生各种油墨制剂,如表6所示。

在这些实施例中,就在基材上的应用、UV固化和在黑色涂覆纸上所得膜的均匀性而言,具有苯乙烯类聚合物的UV可固化制剂表现出与标准制剂类似。

虽然已经示出和描述了本发明的特定要素、实施例和应用,但是应当理解,本发明并不限于此,因为可以在不脱离本公开的范围的情况下进行修改,特别是根据前述教导。例如,多个实施例证明在要求保护的发明的范围内组分的不同组合是可能的,并且这些描述的实施例是说明性的,并且可以使用相同或相似组分的其他组合从而以基本上相同的方式实现基本上相同的结果。此外,所有权利要求据此通过引用并入到优选实施例的描述中。

技术分类

06120112181502