專利名稱：生物殺滅劑預混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作復合材料組分的生物殺滅劑預混合物。這些生物殺 滅劑預混合物可特別用作含纖維素復合物的組分，該復合物含有纖維素材料和熱塑性聚合物。這種含纖維素復合物，或木塑(wood-plastic)復 合物在各種工業(yè)和建筑領(lǐng)域中具有廣泛的用途。相關(guān)領(lǐng)域描述木塑復合材料為本領(lǐng)域所熟知。通常，這些材料包括纖維素材料、 有機聚合物和填料。人們將該復合材料澆鑄成各種形狀以形成具有天然 木材外觀和手感的材料，并將該復合材料用于形成各種戶外構(gòu)造包括露 臺、壁板、屋頂、窗戶、裝飾線條、船塢、碼頭，等等。不盡如人意的是，所述木塑復合物產(chǎn)業(yè)目前面臨一定問題，其中就 包括由于生物侵襲而導致的降解。海藻、霉菌(mold)、真菌、霉(mildew) 等會侵襲這些材料，影響纖維素增強的熱塑性復合物的物理性質(zhì)、耐老 化性能、結(jié)構(gòu)完整性和外觀。人們嘗試將許多抗生物添加劑，如生物殺 滅劑和除藻劑用作所述復合材料的組分，從而解決上述存在的問題。然 而，常用的用于該領(lǐng)域的抗生物添加劑(即，硼酸鋅)的作用有限。該領(lǐng)域另 一 個已知的問題是用于木頭應用中的金屬基生物殺滅劑 和除藻劑的滲出(leach)。這些物質(zhì)的滲出會給供水、水生生物和底棲 群落造成極大的危害，進而波及處于該食物鏈中的其它生物。因此，目 前需要開發(fā)出針對纖維素增強的熱塑性復合物的生物殺滅劑組分，該生 物殺滅劑組分不但能延緩霉菌、霉、微生物和生物的侵襲或降解，同時 還表現(xiàn)出老化穩(wěn)定性及有限的污染環(huán)境性的滲出。與木塑復合物形成有關(guān)的另一個問題是在加工和將纖維素材料與 聚合材料結(jié)合過程中存在的困難。因此，目前還需要在所述復合物形成 中能有利于加工操作并能提高纖維素和聚合物材料間結(jié)合和粘附穩(wěn)定 性的生物殺滅材料。木基復合物的另一個缺點是它們易受潮，從而導致軟化和材料降解。因此，目前還需要開發(fā)由木復合物制備的耐水制品。
本發(fā)明致力于解決這些問題。本發(fā)明涉及一種新型的用作纖維素增 強的熱塑性復合物組分的生物殺滅劑。本發(fā)明的生物殺滅劑預混合物包 括含有偶聯(lián)劑和潤滑劑兩者中的 一種或兩種及生物殺滅劑的組合。所述 生物殺滅劑能抑制對復合材料的生物侵襲，所述偶聯(lián)劑能提供提高的粘 附穩(wěn)定性，而所述潤滑劑則作為釋放劑和/或加工助劑。
將本發(fā)明的生物殺滅劑預混合物加到纖維素增強的熱塑性復合物 中可以使該復合物在很多方面顯著優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中公開的復合物，這些 方面包括但不限于所述復合物具有提高的耐生物(包括霉菌、真菌、海 藻，等)侵襲能力、提高的粘附穩(wěn)定性、更高的耐潮濕性和抗老化性能、 提高的強度、更好的可擠壓性、有限的滲出、提高的韌度模量和提高的 效率。采用本發(fā)明生物殺滅劑預混合物的產(chǎn)品可特別用于形成應用于戶 外建筑用途的材料，所述戶外建筑用途包括露臺、壁板、屋頂、窗戶、 裝飾線條、船塢、碼頭，等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及生物殺滅劑預混合物，該混合物包括生物殺滅劑和下述
物質(zhì)的至少一種或兩種的組合
a) 偶聯(lián)劑；和/或
b) 潤滑劑。
本發(fā)明進一步涉及一種纖維素組合物，該組合物包括
a) 纖維素材料；
b) 熱塑性聚合物；和
c) 生物殺滅劑預混合物，該預混合物包括生物殺滅劑和下述物質(zhì)的 至少一種或兩種的組合
i) 偶聯(lián)劑；和/或
ii) 潤滑劑。 本發(fā)明涉及一種纖維素組合物，其包括
a) 纖維素材料；
b) 熱塑性聚合物；和
c) 生物殺滅劑預混合物，該預混合物包括生物殺滅劑和下述物質(zhì)的 至少一種或兩種的組合i) 偶聯(lián)劑；和/或
ii) 潤滑劑。
本發(fā)明進一步涉及制備所述纖維素組合物的方法，該方法包括
a) 首先形成生物殺滅劑預混合物，該預混合物包括生物殺滅劑和下 述物質(zhì)的至少 一種或兩種的組合
i) 偶聯(lián)劑；和/或
ii) 潤滑劑；和
b) 之后，將生物殺滅劑預混合物與纖維素材料及熱塑性聚合物組 合，從而形成纖維素組合物。
本發(fā)明進一步涉及一種生物殺滅劑化合物，其包括親核性地接枝到 偶聯(lián)劑上的生物殺滅劑。
本發(fā)明涉及能用于多種用途的生物殺滅劑預混合物，如戶外材料 用途。本發(fā)明的生物殺滅劑預混合物可用作復合組合物的成分，特別是 與纖維素材料和聚合材料組合用于形成針對木塑復合物等的纖維素組合物。
所述生物殺滅劑預混合物包括生物殺滅劑和至少 一種偶聯(lián)劑和/或 至少一種潤滑劑的組合。在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方案中，所述生物殺 滅劑預混合物包括生物殺滅劑和偶聯(lián)劑，不含潤滑劑，另一實施方案包 括生物殺滅劑和潤滑劑，不含偶聯(lián)劑，而又一實施方案包括生物殺滅 劑和偶聯(lián)劑及潤滑劑。
本發(fā)明的 一個重要特征是所述生物殺滅劑和偶聯(lián)劑和/或潤滑劑首 先相互組合形成生物殺滅劑預混合物，然后將該預混合物與復合組合物 的其它組分組合。這樣的組合順序有幾點好處，包括能提高復合物及其 組分的壽命。組合順序不僅能在預混合物自身內(nèi)部提供均一、均勻地組 合生物殺滅劑預混合物的各組分，而且在整個復合組合物內(nèi)部也能均 一、均勻地組合生物殺滅劑預混合物的各組分。這樣的組合順序也能使 生物殺滅劑具有更高的效力，其是通過使所述的生物殺滅劑分布更好地 靠近復合物表面的位置實現(xiàn)的，而該復合物需要具有所述生物殺滅劑的 效果。
所述生物殺滅劑可以包括任何抗生物化學部分，該部分可以中斷、
發(fā)明詳述限制、抑制或預防不需要的生物體和/或微生物的生長、形成、吸附或傳 播，所述生物體和/或微生物如霉菌、霉、海藻、微生物、真菌、細菌、 螨蟲、昆蟲，等等。適合用作生物殺滅劑的物質(zhì)非限定性地包括除藻劑、 除草劑、抗真菌劑、抗微生物劑、抗菌劑、抗生素、驅(qū)白蟻劑、殺螨劑、
殺蟲劑和它們的組合。合適的常用生物殺滅劑的例子非限定性地包括: 除藻劑包括EPA-注冊的除藻劑，如螯合銅、元素銅和五水合石危酸銅；除 草劑包括EPA-注冊的除草劑，如敵草快、氟啶酮；抗生素包括EPA注 冊的抗生素，商業(yè)生產(chǎn)的生物殺滅劑包括季銨鹽、金屬基系統(tǒng)和用在聚 烯烴中的抗微生物系統(tǒng)；抗真菌劑或殺真菌劑如硫酸銅、鉻酸化的砷酸 銅、氨化砷酸銅鋅，烷基銨化合物如二癸基曱基氯化銨，銅氨-烷基銨化 合物如銅氨-二癸基曱基氯化銨，和它們的組合；除草劑如三溱除草劑莠 去津、西瑪津、dmron、草凈津、曱草胺、除草定、異丙甲草胺和/或這 些物質(zhì)的前體如2,4,6,三氯-1,3,5三嗪，和它們的組合；8-羥基喹啉銅; 取代的異噻唑啉類如4,5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮；2,4,5,6-四氯 間苯二氰；噻唑如2-硫代氰基甲基硫代苯并噻唑(TCMTB);亞甲基-二 硫氰酸酯(MBT);氨基曱酸酯如3-碘-丙烯基丁基氨基甲酸酯；三唑類如 戊環(huán)唑、丙環(huán)唑和戊唑醇;和驅(qū)白蟻劑如毒死蜱、氟珪菊酯、擬除蟲菊酯、 8-羥基全啉銅、茶酸鋅和茶酸銅；和它們的組合。
優(yōu)選的生物殺滅劑包括非-滲透的、可乳化的物質(zhì)。所謂非滲透的是 指所述生物殺滅劑基本保持其抗生物特性，能抵抗其抗生物活性成分 隨時間因滲透、泄漏、溶解、蒸發(fā)、消散或其他方式全部或部分損失到 環(huán)境中。合適的非滲透生物殺滅劑的非限定性實例包括多面低聚倍半硅 氧烷(silsesquioxane )(本文中稱作"POSS")部分。合適的POSS部分 的例子非限定性地包括八官能季銨鹽。某些POSS化學品可以以名稱 Octaammonium POSS (由Hybrid Plastics of Hattiesburg, Mississippi生 產(chǎn))經(jīng)商業(yè)途徑購得。常用的POSS物質(zhì)的分子粒徑為約7納米-約300 納米，這典型地比硅膠等的粒徑要小的多。含有POSS分子的聚合物在 納米級時表現(xiàn)出非常好的POSS分子分散，即該聚合物為真正的納米復 合物。所述物質(zhì)的物理狀態(tài)多種多樣，可以以許多形式存在包括液態(tài)、 蠟狀、粉末、結(jié)晶固體。POSS結(jié)構(gòu)可以經(jīng)許多基團官能化，從而產(chǎn) 生多種POSS單體。官能團的性質(zhì)決定了與聚合物基質(zhì)的相容性。合適 的POSS物質(zhì)包括Octaammonium POSS ，包括如下通式I結(jié)構(gòu)<formula>formula see original document page 9</formula>通式I考慮到所述生物殺滅劑的非滲透性質(zhì)，特別是作為纖維素組合物 (如下所述)成分的生物殺滅劑的非滲透性質(zhì)，在特定實施方案中，優(yōu) 選的是在總纖維素組合物中的生物殺滅劑的約卯％至約100%在戶外環(huán)境中使用時會留在纖維素組合物中，或者保留在由所述纖維素組合物制 成的制品中。所述生物殺滅劑優(yōu)選在生物殺滅劑預混合物的加工溫度下為熱穩(wěn) 定的，并且在使用中會保持其抗生物活性。已知的是在各種聚合用途中 要采用適當熱穩(wěn)定性的抗生物添加劑。盡管通常認為這些適當熱穩(wěn)定的 物質(zhì)在用于聚烯烴和其他較高溫度加工的聚合物工業(yè)中不是足夠穩(wěn)定 的，但它們在纖維素復合物加工溫度下可保留其活性。所述生物殺滅劑可以與生物殺滅劑預混合物的其它組分以常見的 方式結(jié)合，如混合、共混、擠出、造粒，等等。最優(yōu)選的，所述生物殺 滅劑基本均勻地分散在整個生物殺滅劑預混合物中。在某些實施方案 中，所述生物殺滅劑預混合物可以以乳液的形式存在。這樣的乳液特別 適用于生物殺滅劑包衣等用途中。而且，優(yōu)選的是一旦將生物殺滅劑預混合物與復合材料結(jié)合，優(yōu)選 使生物殺滅劑存在于復合物材料的表面，包括復合材料的外表面和/或內(nèi) 孔表面，目的是限制、抑制或預防生物在復合材料的這些表面上或內(nèi)部 生長、形成或傳播。所述生物殺滅劑存在的量優(yōu)選為整個生物殺滅劑預混合物重量的約0.1-約50%,更優(yōu)選為生物殺滅劑預混合物重量的約1-約30%，最優(yōu) 選為生物殺滅劑預混合物重量的約1-約20%。所述生物殺滅劑在生物殺滅劑預混合物中可以以任何合適的常見 形式存在，該形式非限定性地包括固體、液體、蠟、粉末，等等。在本 發(fā)明的一個實施方案中，POSS生物殺滅劑在生物殺滅劑預混合物中存 在的形式為粉末，存在的量為整個生物殺滅劑預混合物重量的約0.1-約 10.0%。在本發(fā)明的特定優(yōu)選實施方案中，所述生物殺滅劑預混合物進一步 含有偶聯(lián)劑。所述偶聯(lián)劑用于促進粘附和/或提高生物殺滅劑與復合組合 物成分之間的相容性，如本發(fā)明描述的含纖維素的復合物。與含纖維素 復合物有關(guān)的問題是其有時不能與纖維素纖維和熱塑性粘合劑粘合。此 外，填料和樹脂混合物粘合不穩(wěn)定有時也可導致材料失效。本發(fā)明中采 用的偶聯(lián)劑用于提高所述復合物的粘附穩(wěn)定性。加入偶聯(lián)劑還可以進一 步提高含有本發(fā)明生物殺滅劑預混合物的成型制品的彎曲^t量。通常，酸酐部分或具有羧基官能團的化合物適合用作本發(fā)明的偶聯(lián) 劑。在一個優(yōu)選的實施方案中，所述偶聯(lián)劑包括馬來酸酐官能團。其它 優(yōu)選的用作偶聯(lián)劑的物質(zhì)非限定性地包括馬來酸酐化聚烯烴、馬來酸酐 化聚乙烯、馬來酸酐化聚丙烯，和它們的組合。如本發(fā)明所述，術(shù)語"聚乙烯，，涵蓋聚乙烯均聚物和聚乙烯共聚物 和互聚物的所有形式，包括乙烯-丙烯共聚物，前提是以摩爾百分比計， 至少所述聚合物的主要部分是由聚乙烯結(jié)構(gòu)形成的。相似地，術(shù)語"聚 丙烯，，涵蓋聚丙烯均聚物和聚丙烯共聚物和互聚物的所有形式，包括丙 烯-乙烯共聚物，前提是以摩爾百分比計，至少所述聚合物的主要部分是 由聚丙烯結(jié)構(gòu)形成的。合適的馬來酸酐化的聚烯烴的例子包括聚乙烯的馬來酸酐化衍生 物(包括低密度、高密度和線性低密度聚乙烯)、聚丙烯、聚苯乙烯等；共 聚物和三聚物包括乙烯-丁烯、EPDM(乙歸，丙烯，二烯單體)、EVA(乙烯-乙酸乙烯酯)，乙烯-丙烯酸丁酯-一氧化碳，等等，和它們的組合。馬
來酸酐化的聚烯烴的其它例子7>開在WO2005/021606中，該文獻通過 參考并入本文。
所述偶聯(lián)劑在生物殺滅劑預混合物的存在量優(yōu)選為總預混合物重 量的約1至約99%,更優(yōu)選為總預混合物重量的約20至約80 %, 最 優(yōu)選為總預混合物重量的約30至約70%。所述偶聯(lián)劑可以采用任何合 適的常用方法與生物殺滅劑預混合物的其它組分結(jié)合，所述方法如混 合、共混、擠出、造粒，等等。
在本發(fā)明的特定優(yōu)選實施方案中，所述生物殺滅劑組合物包括潤滑 劑。該潤滑劑用于促進所述生物殺滅劑在整個生物殺滅劑組合物中的分 散性，特別是在整個復合組合物如下述纖維素組合物中的分散性。所述 潤滑劑也用于提高聚合特性和/或利于加工，如提高生物殺滅劑組合物和 含有該生物殺滅劑組合物的材料的可擠出性和可加工特性。術(shù)語"可擠 出性，，在本領(lǐng)域通常理解為是指在擠出工件時消耗的能量。術(shù)語"可加 工性"通常是指共混復合組分時消耗的能量。所述潤滑劑優(yōu)選含有能減 少整個復合組合物各組分之間顆粒間摩擦的材料。這會提高復合組合物 有效形成并最終擠出形成成型制品的速度和/或效率。所述潤滑劑也可用 于降低材料(如生物殺滅劑)為實現(xiàn)效率而在整個復合組合物中的規(guī)定 負載量。適合用做潤滑劑的材料的例子非限定性地包括多元醇酯、烷基 酯、酰胺酯、脂肪酸酯蠟、石蠟、費托合成蠟、a-烯烴、微晶蠟、酰胺 蠟如羧酰胺蠟，硬脂酰胺蠟，乙烯雙(硬脂酰胺)蠟，聚乙烯蠟包括 經(jīng)氧化的低和高密度聚乙烯蠟，等等，和它們的組合。優(yōu)選地，所述潤 滑劑包括基本不含硬脂酸金屬鹽和羧酸金屬鹽的材料，已知這些鹽用 作潤滑劑時會負面影響加工操作的持續(xù)性能。在本發(fā)明的特定實施方案
的復合組合物來說，可以允許有少量硬月;酸鋅存在，如含量最多約 wt。/0 硬脂酸鋅，優(yōu)選最多約2wty。硬脂酸鋅。
在一個實施方案中，所述潤滑劑包括多元醇酯，該多元醇酯由多元 醇(多羥基化合物)與 一種或多種單-或多元羧酸或羧酸官能團反應得到。 合適的多元醇非限定性地包括由通式R(OH)n表示的多元醇，其中R為 任何脂肪族或環(huán)脂族烴基(優(yōu)選烷基)，n為至少為2的整數(shù)。所述烴基 可以含有約2-約20個或更多個碳原子，也可以含有取代基如氯、氮和/或氧原子。所述多羥基化合物也可通常含有一個或多個氧化烯基，這樣 所述多羥基化合物包括如聚醚多元醇這樣的化合物。用于形成羧酸酯的 多羥基化合物中的碳原子的數(shù)目和羥基的數(shù)目可以不同。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，特別適合用作多元醇的醇選自新戊 二醇、三羥曱基乙烷、三羥甲基丙烷、三羥曱基丁烷、單季戊四醇、工 業(yè)級季戊四醇和雙季戊四醇。在進一步的實施方案中，所述醇為工業(yè)級 的(如接近88%單-,10%雙-和1-2%三-季戊四醇)季戊四醇，單 季戊四醇和雙季戊四醇。
本發(fā)明采用的羧酸優(yōu)選包括任何CrC2o單-和二-酸，優(yōu)選脂肪族羧 酸和硬脂酸。也可使用其它有效的偶聯(lián)化合物。羧酸的功能性衍生物也 可用于形成潤滑劑。例如，當形成酯時，多元酸的酸酐可用來代替多元 酸。所述酸酐的非限定性例子包括琥珀酸酐、戊二酸酐、己二酸酐、順 丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸肝、偏苯三酸酐、內(nèi)亞甲基四氫苯酐、曱基 內(nèi)亞甲基四氳苯酐、六氫鄰苯二曱酸酐、硬脂酸酐和多元羧酸的混合酸 酐，復合酯，和它們的混合物或組合。
在本發(fā)明的一個實施方案中，復合酯包括如下通式2的烷基酯的混 合物
<formula>formula see original document page 12</formula>通式2
其中
R獨立地為氫，或-C(O)R，，并且其中至少一個R為-C(O)R，； R，獨立地為氬，具有約3-約18個碳原子的不飽和或飽和烷基鏈，
或-C(O)-X-COOH;和
X為不飽和或飽和烷基鏈，其可以是單-或多價，并具有約3-約18
個碳原子。
在本發(fā)明的另 一個實施方案中，所述烷基酯包括季戊四醇己二酸酯 -硬脂酸酯。前述物質(zhì)為通式2的烷基酯的混合物，其中有機物的約14% 為衍生自己二酸的-C(O)-X-COOH部分和有機物的約71%為衍生自 硬脂酸及其相關(guān)羧酸(典型地，棕櫚酸)的-C(O)R，部分。該物質(zhì)可以名稱RL 710從Honeywell International, Inc.購得。如前所述，本發(fā)明的潤 滑劑可包括羧酰胺蠟、硬脂酰胺蠟、乙烯雙(硬脂酰胺)蠟，和它們的組 合。烷基酯與酰胺蠟的組合在潤滑劑中的相對濃度可以在很寬范圍內(nèi)變 化。在一個實施方案中，烷基酯對酰胺蠟的重量比率為從約30:1-約1:1。 在另 一個實施方案中，烷基酯對酰胺蠟的重量比率為從約20:1 -約2:1。
商品名為RheochemZ所述;滑劑優(yōu)選的存在量為生物殺滅劑組::重 量的約1-約99%,更優(yōu)選為生物殺滅劑組合物重量的約20-約80% , 最優(yōu)選為生物殺滅劑組合物重量的約30-約70%。
所述潤滑劑可以采用任何常規(guī)方法與生物殺滅劑預混合物中的其 它成分組合，所述方法如加熱共混等。通過與所述潤滑劑組合，所述生 物殺滅劑和/或偶聯(lián)劑可以形成或不形成反應產(chǎn)物。在一個優(yōu)選的實施方 案中，所述生物殺滅劑、偶聯(lián)劑和潤滑劑在總生物殺滅劑預混合物的比 例分別為約1:2:2-約2:1:1。
本發(fā)明的另外一個實施方案涉及的是含有生物殺滅劑的生物殺滅 劑化合物，所述生物殺滅劑親核接枝到偶聯(lián)劑上。親核接枝是通過使組
將生物殺滅劑與偶聯(lián)劑結(jié)合在二起，、從而能S防或抑制生^殺滅劑的滲 透。在其中生物殺滅劑與偶聯(lián)劑親核接枝在一起的實施方案中，所述生 物殺滅劑優(yōu)選含有伯胺基團，該基團能夠與偶聯(lián)劑發(fā)生親核取代反應。
碘曱基-對曱;基磺內(nèi)酯、銨鹽'，以及它們的組合。合適的偶^劑非限定 性地包括上述那些。
本發(fā)明另外一個實施方案涉及含有生物殺滅劑化合物的生物殺滅 劑預混合物(如本發(fā)明所述)和潤滑劑。合適的潤滑劑非限定性地包括 上述那些。
上述任何生物殺滅劑預混合物可用于形成應用到各種制造用途和 工業(yè)領(lǐng)域的復合組合物。本發(fā)明的生物殺滅劑預混合物特別用于形成復 合纖維素組合物。這樣的纖維素組合物包括纖維素材料、熱塑性聚合 物和本發(fā)明的生物殺滅劑預混合物。形成所述纖維素組合物的優(yōu)選方 法包括首先形成上述生物殺滅劑預混合物，之后將所述生物殺滅劑預混 合物與纖維素材料及熱塑性聚合物結(jié)合。所述纖維素材料用作整個纖維素組合物和由該組合物形成的成型 制品的結(jié)構(gòu)組分。所述纖維素材料可以包括任何纖維素基材料，非限定
性地包括各種類型的木材和木制品如木粉、木漿或木纖維；紙；樹皮；
秸桿；干草；棉；麻；亞麻；植物和植物部件如葉子、果實、種子、核、
花、堅果殼，等等；谷物；稻殼;玉米須；玉米殼；等等，和它們的組合。 在一個優(yōu)選的實施方案中，所述纖維素材料包括木材。所述纖維素材料 可以以任何合適的形式存在，如顆粒、纖維、片、漿、碎片、紙、刨 花、鋸屑、粉、含纖維素的副產(chǎn)品，等等，和它們的組合。所述纖維素 材料優(yōu)選使用量為纖維素組合物重量的約40-卯％,更優(yōu)選為纖維素重 量的約50-約80%，最優(yōu)選為纖維素重量的約55-約65%。
分間的結(jié)合，通過熔融共混或其它常用方法，并通過擠出、模塑或其它 常用方法使所述纖維素組合物有效形成成型制品。所述熱塑性聚合物可 以包含任何合適的常見已知熱塑性聚合物。合適的熱塑性聚合物的例子 非限定性地包括選自下述的材料聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚苯硫醚、 聚甲醛、苯乙烯聚合物、聚碳酸脂，和它們的組合。如本發(fā)明所用， 術(shù)語聚烯烴是指不飽和脂肪烴的均聚物、共聚物和改性聚合物。在一些 實施方案中，可以采用聚乙烯和聚丙烯。在另一個實施方案中，可采用 高密度聚乙烯(HDPE)。所述熱塑性聚合物可以是未使用過的和經(jīng)循環(huán) 利用的(廢料)。
所述熱塑性聚合物優(yōu)選存在的量為纖維素組合物重量的約10-40%，更優(yōu)選為纖維素組合物重量的約20-約40%， 最優(yōu)選為纖維素 組合物重量的約25-約35%。
所述生物殺滅劑預混合物在所述纖維素組合物中的存在量優(yōu)選為 總纖維素組合物重量的約0.1-50%,更優(yōu)選為總纖維素組合物重量的約 l-約40 %, 最優(yōu)選為總纖維素組合物重量的約l-約30 %。在一個優(yōu) 選的實施方案中，所述生物殺滅劑預混合物在所述纖維素組合物中的量 使所述生物殺滅劑的存在量為總纖維素組合物重量的約0.5-約10%, 所述偶聯(lián)劑的存在量為總纖維素組合物重量的約1-約5%, 所述潤滑
劑的量為總纖維素組合物重量的約1-約5%。
所述纖維素組合物可以進一步包括其它材料如有機或無機填料、增
強劑，等等。合適的填料和增強劑的例子非限定性地包括無機填料如玻
14璃纖維、碳纖維、滑石、云母、高嶺土、碳酸鈣，等等。有機填料非限 定性地包括纖維素材料、聚合物纖維，等等。這些物質(zhì)的使用量可由本 領(lǐng)域技術(shù)人員輕易地判斷。合適的量為總纖維素組合物重量的約1-約 10%。
本發(fā)明的纖維素組合物可以釆用任何合適的常規(guī)方法形成，如混 合、共混、擠出、造粒，等等。在一個優(yōu)選的實施方案中，纖維素組合 物的組分在混合機中結(jié)合并共混直到形成均勻的混合物。優(yōu)選將所述纖 維素組合物進一步制成成型制品如木塑復合物制品。成型制品的形成可 以采用任何常規(guī)方法，如擠出、注塑模制，等等。這樣的成型制品特別 可用于戶外用途，非限定性地包括露臺、壁板、屋頂、窗戶、裝飾線 條、船雞、碼頭，等等。
包含本發(fā)明生物殺滅劑預混合物的成型制品在性能方面比現(xiàn)有已 知材料具有明顯提高。含有馬來酸肝基偶聯(lián)劑和潤滑劑的組合物生產(chǎn)出
的成型制品具有至少約25相對％的彎曲模量特性，通常高達75相對％, 這高于含有常用潤滑劑的相似組合物的彎曲模量特性。在一個優(yōu)選的實
施方案中，含有本發(fā)明生物殺滅劑預混合物的制品具有約1000 psi-約 5000psi的彎曲模量。優(yōu)選地，這樣的制品具有約2000 psi的彎曲模量， 更優(yōu)選約2500 psi或更多，最優(yōu)選約3000 psi或更多。
海藻等侵襲的能力，具有改進"粘附穩(wěn)定性、、較高的耐濕:z抗老:性 能、有限的滲透、提高的韌度模量和提高的效率。 下述非限定性實施例用于解釋本發(fā)明。應當理解的是，本發(fā)明組分
的保護范圍內(nèi)。
實施例i
通過混合Octaammonium POSS生物殺滅劑與馬來酸酐偶聯(lián)劑來制 備生物殺滅劑預混合物，其中所述生物殺滅劑的量為總生物殺滅劑預混 合物重量的5%,所述馬來酸酐的量為總生物殺滅劑預混合物重量的
聚^物備纖il素組合物，其中所述i物殺i劑預混合物的量為、總纖 維素組合物重量的5%,所述木纖維的量為總纖維素組合物重量的65%,所述HDPE熱塑性聚合物的量為總纖維素組合物重量的30%。然后，將 所述纖維素組合物擠出形成復合成型制品。
實施例2
通過混合Octaammonium POSS生物殺滅劑與羧酰胺蠟潤滑劑來制 備生物殺滅劑預混合物，其中所述生物殺滅劑的量為總生物殺滅劑預混 合物重量的5%,所述羧酰胺蠟潤滑劑的量為總生物殺滅劑預混合物重
塑性聚I^物來;備纖"素組合物，其中所述i物殺i劑預混合物的量為、 總纖維素組合物重量的5%,所述木纖維的量為總纖維素組合物重量的 65%,所述HDPE熱塑性聚合物的量為總纖維素組合物重量的30%。然 后，將所述纖維素組合物擠出形成復合成型制品。
實施例3
通過混合Octaammonium POSS生物殺滅劑與馬來酸酐偶聯(lián)劑及羧 酰胺蠟潤滑劑來制備生物殺滅劑預混合物，其中所述生物殺滅劑的量為 總生物殺滅劑預混合物重量的5%,所述馬來酸酐偶聯(lián)劑的量為總生物 殺滅劑預混合物重量的40%，所述羧酰胺蠟潤滑劑的量為總生物殺滅劑 預混合物重量的55%。然后通過混合所述生物殺滅劑預混合物與木纖維 及HDPE熱塑性聚合物來制備纖維素組合物，其中所述生物殺滅劑預混 合物的量為總奸維素組合物重量的5%,所述木纖維的量為總纖維素組 合物重量的65%,所述熱塑性聚合物的量為總纖維素組合物重量的 30%。然后，將所述纖維素組合物擠出形成復合成型制品。
實施例4
通過混合羧酰胺蠟潤滑劑與生物殺滅劑化合物來制備生物殺滅劑 預混合物，其中所述羧酰胺蠟潤滑劑的量為總生物殺滅劑預混合物重量 的95%，所述生物殺滅劑的量為總生物殺滅劑預混合物重量的5%,該 生物殺滅劑化合物包括親核性接枝到馬來酸酐偶聯(lián)劑的磺胺嘧啶生物 殺滅劑。然后通過混合所述生物殺滅劑預混合物與木纖維及HDPE熱塑 性聚合物來制備纖維素組合物，其中所述生物殺滅劑預混合物的量為總纖維素組合物重量的5%,所述木纖維的量為總纖維素組合物重量的
65%,所述HDPE熱塑性聚合物的量為總纖維素組合物重量的30%。然 后，將所述纖維素組合物擠出形成復合成型制品。
盡管通過參考優(yōu)選實施方案對本發(fā)明進行說明和解釋，但本領(lǐng)域技 術(shù)人員應當理解的是在不背離本發(fā)明主旨和保護范圍的情況下可以對 本發(fā)明進行各種變化和改進。本發(fā)明的權(quán)利要求覆蓋了公開的實施方 案、上述那些改變和對它們進行等同替換得到的實施方案。
權(quán)利要求
1.生物殺滅劑預混合物，其包括生物殺滅劑和下述物質(zhì)的至少一種或兩種的組合a)偶聯(lián)劑；和/或b)潤滑劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其包括偶聯(lián)劑但不 包括潤滑劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其包括潤滑劑但 不包括偶聯(lián)劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，該生物殺滅劑預混 合物既包括偶聯(lián)劑又包括潤滑劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述生物殺 滅劑包括選自下述的物質(zhì)除藻劑、除草劑、抗真菌劑、抗微生物劑、 抗細菌劑、抗生素、殺白蟻劑、殺蟲劑、殺螨劑，和它們的組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述生物殺滅 劑包括如下通式的物質(zhì)<formula>formula see original document page 2</formula>
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述偶聯(lián)劑包括馬來酸化的聚烯烴、馬來酸化的聚乙烯、馬來酸化的聚丙烯，或它們 的組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述偶聯(lián)劑包 括馬來酸酐。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述潤滑劑包 括基本不含硬脂酸金屬鹽和羧酸金屬鹽的物質(zhì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述潤滑劑 包括羧酸的多元醇酯或烷基酯。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述潤滑劑 包括羧酰胺蠟、硬脂酰胺蠟或它們的組合。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述生物殺 滅劑的存在量為預混合物重量的約1-約30份。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述偶聯(lián)劑 的存在量為預混合物重量的約1-約70份。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物，其中所述潤滑劑 的存在量為預混合物重量的約1-約70份。
15. —種纖維素組合物，該組合物包括a) 纖維素材料；b) 熱塑性聚合物；和c) 生物殺滅劑預混合物，該生物殺滅劑預混合物包括生物殺滅劑和 下述物質(zhì)的至少一種或兩種的組合a) 偶聯(lián)劑；和/或b) 潤滑劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的纖維素組合物，其中所述纖維素材料包 括木材。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的纖維素組合物，其中所述熱塑性聚合物 包括選自聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚苯硫醚、聚曱醛、苯乙烯聚合物、 聚碳酸脂，和它們的組合的材料。
18. 包括如權(quán)利要求1所述的生物殺滅劑預混合物的成型制品。
19. 一種形成纖維素組合物的方法，該方法包括a)首先形成生物殺滅劑預混合物，該預混合物包括生物殺滅劑和下述物質(zhì)的至少一種或兩種的組合i) 偶聯(lián)劑；和/或ii) 潤滑劑；和b)之后，將所述生物殺滅劑預混合物與纖維素材料及熱塑性聚合物 組合，從而形成纖維素組合物。
20. —種由權(quán)利要求19所述方法形成的含有纖維素組合物的成型制品。
21. —種生物殺滅劑化合物，其包括親核接枝到偶聯(lián)劑上的生物殺 滅劑。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的生物殺滅劑化合物，其中所述生物殺滅 劑包括能夠與偶聯(lián)劑發(fā)生親核取代反應的伯胺基團。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的生物殺滅劑化合物，其中所述生物殺 滅劑選自磺胺嘧啶、二碘甲基-對甲苯基磺內(nèi)酯、銨鹽，和它們的組合。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的生物殺滅劑化合物，其中所述偶聯(lián)劑包 括馬來酸化的聚烯烴、馬來酸化的聚乙烯、馬來酸化的聚丙埽，或它們 的組合。
25. —種生物殺滅劑預混合物，其包括根據(jù)權(quán)利要求21所述的生物 殺滅劑化合物和潤滑劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型生物殺滅劑預混合物，其特別可用作纖維素增強的熱塑性復合物的組分。本發(fā)明的生物殺滅劑預混合物包括生物殺滅劑與偶聯(lián)劑和/或潤滑劑的組合。向纖維素增強的熱塑性復合材料中加入這種生物殺滅劑預混合物可以提高所述復合材料耐霉菌、真菌、海藻等的侵襲，能提高粘附穩(wěn)定性、提供較高的耐潮濕性和抗老化性能、有限的滲出、提高的韌度模量和提高的效率。采用本發(fā)明生物殺滅劑預混合物的產(chǎn)品可用于形成用于戶外建筑用途的材料，所述戶外建筑用途如露臺、壁板、屋頂、窗戶、裝飾線條、船塢、碼頭等等。
文檔編號A01N25/34GK101296618SQ200680039598
公開日2008年10月29日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月26日
發(fā)明者J·D·克萊, J·E·加夫特, N·A·默里爾 申請人:霍尼韋爾國際公司