專利名稱：用于木材纖維－塑料復(fù)合物的抗菌潤滑劑的制作方法
背景技術(shù)：
隨著木材成本的上升和成齡樹的短缺，要求找到一種在將來長期存在的高質(zhì)量木材替代品。此外，高質(zhì)量木材替代品比木材更耐用，且保持更長時間，這是因為它們不容易被白蟻破壞和木質(zhì)腐蝕。
在過去幾年中，持續(xù)增長的市場需求促使使用聚合物-木材復(fù)合物來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實心木制產(chǎn)品，如在鋪面板、窗戶、柵欄、車輛內(nèi)飾和貨盤應(yīng)用中。聚合物-木材復(fù)合物包含約30-80％的纖維素纖維。纖維素纖維作為所述聚合物-木材復(fù)合物中的填料或增強(qiáng)材料。制得高質(zhì)量聚合物-木材復(fù)合物的關(guān)鍵是將纖維素纖維充分分散到所述聚合物基質(zhì)中。為此，許多聚乙烯-木材鋪面板的主要廠商已經(jīng)發(fā)現(xiàn)潤滑劑是必需的。
包含更高含量的纖維素纖維的聚合物-木材復(fù)合物更容易被真菌侵蝕。因此，目前要求有一種不僅能作為潤滑劑，而且也能作為抗菌劑的化合物。這種化合物應(yīng)能降低成本，簡化制造工藝，并制得外觀更佳、尺寸穩(wěn)定和耐腐爛的高質(zhì)量產(chǎn)品。
發(fā)明簡述本發(fā)明涉及一種可擠出的和擠出的聚合物-纖維素纖維復(fù)合物，它包含聚合物如高密度聚乙烯(HDPE)、纖維素纖維和烷基季銨鹽。這些烷基季銨鹽中的一些是新成分的物質(zhì)。
本發(fā)明另一實施方式是防止聚合物-木材復(fù)合物腐爛的方法，所述方法包括在對可擠出的組合物進(jìn)行擠出加工之前，將烷基季銨鹽混入包含聚合物和纖維素纖維的可擠出的組合物中。
發(fā)明詳述已經(jīng)發(fā)現(xiàn)所述烷基季銨鹽在所述聚合物-纖維素復(fù)合物中作為潤滑劑和殺真菌劑。
所述烷基季銨鹽具有以下通式 式中，X是烷基羧酸根-O-C(O)R、烷基硫酸根-OS(O)2OR、烷基磺酸根-S(O2)OR、烷基磷酸根-OP(O)OHOR、烷基亞磷酸根-OP(O)H-OR；R是具有8-22個碳原子，較好是10-18個碳原子的烷基；R1是長鏈烷基或芐基，當(dāng)R1是長鏈烷基時，R2和R3是短鏈烷基，R4是短鏈或長鏈烷基，當(dāng)R1是芐基時，R2是短鏈烷基，R3和R4各自是短鏈或長鏈烷基。上述長鏈烷基具有8-22個，較好10-18個碳原子，所述短鏈烷基具有1-4個，較好是1或2個碳原子。
所述烷基季銨鹽中，季銨陽離子的例子包括但不限于烷基二甲基芐基銨(其中，所述烷基包含1-25個碳原子)、二癸基二甲基銨、烷基三甲基銨、辛基癸基二甲基銨、二辛基二甲基銨、二癸基甲基丙基銨、二癸基甲基丁基銨、芐基十六烷基二甲基銨、二癸基甲基-4-氯芐基銨、二癸基甲基-3，4-二氯芐基銨、癸基辛基二甲基銨、癸基辛基芐基甲基銨、癸基十二烷基二甲基銨、癸基十二烷基乙基甲基銨、十二烷基芐基二甲基銨、十四烷基芐基二甲基銨、雙(十一烷基)二甲基銨、二壬基羥基乙基甲基銨、二癸基羥基丙基甲基銨，和雙(十一烷基)二(羥基乙基)銨以及它們的組合。也可以使用包含二辛基的化合物，雙(十二烷基)和癸基辛基化合物，或二癸基、雙(十二烷基)和癸基十二烷基化合物的摻合物。這些陽離子可與任意陰離子(即上式中X所示的那些)組合。優(yōu)選的烷基季銨鹽是月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨(Barquat LS)和月桂基硫酸二癸基二甲基銨(DDA-LS)和所述相應(yīng)的烷基羧酸鹽。所述烷基季銨的磺酸鹽、磷酸鹽和亞磷酸鹽也是有價值的。這些是新成分的物質(zhì)。
優(yōu)選的月桂基硫酸季銨是包含具有8-22個碳原子的烷基的月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨。月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨可以通過本領(lǐng)域那些技術(shù)人員已知的方法制得。氯化烷基二甲基芐基銨可以在約60℃的溫度下在水中和月桂基硫酸鈉反應(yīng)。在約半小時之后形成月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨的白色沉淀。所述反應(yīng)如下
式中，R是C1-C25烷基，較好是C10-C12基團(tuán)。
所述反應(yīng)溫度為20-140℃，較好是60℃。氯化烷基二甲基芐基銨和月桂基硫酸鈉的摩爾比約1∶3-約3∶1，較好是約為1∶1。所述溶劑可以是水或有機(jī)溶劑。若所述反應(yīng)在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，則氯化鈉沉淀析出，月桂基硫酸季銨保留在溶液中。所述有機(jī)溶劑可以是例如低級醇、丙酮和二氯甲烷。所述月桂基硫酸季銨在蒸發(fā)所述有機(jī)溶劑之后收集。
所述用于聚合物-木材組合物的聚合物是純凈的聚合物，包括但不限于聚烯烴和聚乙烯基配混料，例如HDPE、LDPE、LLDPE、UHMWPE、聚丙烯(均聚物和共聚物)、PVC以及它們的組合。優(yōu)選的聚烯烴是HDPE，由熔融指數(shù)(MI)為0.4的粉末(EquistarLB100-00)以“barefoot”(無添加劑)反應(yīng)器制得。這種聚烯烴是Equistar Chemicals LP of Houston，Texas的產(chǎn)品。
本發(fā)明所述可擠出的和擠出的聚合物-纖維素纖維復(fù)合物包含下表1中所示的成分(重量％以所述整個組合物的重量計)表1
在本發(fā)明的復(fù)合物中可以使用各種纖維素纖維。示例性纖維素纖維包括但不限于木材和木制品，如木材漿纖維；農(nóng)業(yè)廢料如來自棉花、麥桿和草(如稻和北非茅草)、藤條和蘆葦(如甘蔗渣)、竹子、具有韌皮纖維的莖(如黃麻、亞麻、洋麻、大麻、亞麻布和苧麻)、葉纖維(如馬尼拉麻和劍麻)、椰子殼、花生殼和胡桃殼的非-木材造紙纖維以及玉米莖、小麥、燕麥、大麥和燕麥殼和大麻。所用纖維素纖維宜來自木材來源。合適的木材來源包括軟木材來源，如松木、云杉、雪松、冷杉，和硬質(zhì)木材來源，如橡木、楓木、桉木、楊木、山毛櫸和白楊。可以使用一種或多種纖維素纖維。
所述纖維素纖維通過各種篩子如30-目或40-目的篩子進(jìn)行篩選，得到不同大小纖維的混合物。本發(fā)明所述組合物中使用的纖維的大小為約10-約100目，較好是約40-約100目。
用于所述組合物的木屑包括由軟和硬質(zhì)木材制得的那些以及它們的混合。較好的木屑來自橡木和松木，分別以O(shè)ak 4037(40目)和Pine 402050(40目)從American Wood Fibers of Schofield，Wisconsin購得。另一種優(yōu)選的木屑來自楓木。
烷基季銨鹽提高了塑料摻合物的內(nèi)部和外部滑潤性。所述內(nèi)部滑潤性促進(jìn)了增強(qiáng)填料在聚合物中的分散性，由此提高了物理性質(zhì)，并提高了擠出產(chǎn)量。所述外部滑潤性的主要好處是通過降低使所述可擠出的組合物通過所述沖模(dye)所需的作用力來提高擠出制件的表面外觀。
烷基季銨鹽也作為一種抗菌劑，它提高了所述聚合物-木材復(fù)合物的耐腐爛性。它們可以和其它殺菌劑一起使用，所述殺菌劑包括但不限于銅化合物、鋅化合物、吡咯類、異噻唑啉酮(isothiazolone)和氨基甲酸鹽。
可以和所述烷基季銨鹽一起使用的已知抗菌化合物的例子是季銨化合物，如氯化二乙基十二烷基芐基銨、氯化二甲基十八烷基-(二甲基芐基)銨、氯化二甲基二癸基銨、氯化二甲基雙(十二烷基)銨、氯化三甲基-十四烷基銨；氯化芐基二甲基(C12-C18烷基)銨、氯化二氯芐基二甲基十二烷基銨、氯化十六烷基吡啶鎓、溴化十六烷基吡啶鎓、溴化十六烷基三甲基銨、氯化十二烷基吡啶、酸式硫酸十二烷基吡啶鎓、氯化芐基十二烷基-二(β-羥基乙基)銨、氯化十二烷基芐基三甲基銨、氯化芐基二甲基(C12-C18烷基)銨、乙基硫酸十二烷基二甲基乙基銨、氯化十二烷基二甲基-(1-萘基甲基)銨、氯化十六烷基二甲基芐基銨、氯化十二烷基二甲基芐基銨和氯化1-(3-氯烯丙基)-3，5，7-三氮雜(triaza)-1-氮鎓(azonia)-金剛烷，脲衍生物如1，3-二(羥基甲基)-5，5-二甲基乙內(nèi)酰脲、二(羥基甲基)脲、四(羥基甲基)乙炔基二脲、1-(羥基甲基)-5，5-二甲基乙內(nèi)酰脲和咪唑烷基脲，氨基化合物如1，3-二(2-乙基己基)-5-甲基-5-氨基六氫嘧啶、六亞甲基四胺、1，3-二(4-氨基苯氧基)丙烷和2-[(羥基甲基)氨基]乙醇，咪唑衍生物如1-[2-(2，-二氯苯基)-2-(2-丙烯基氧)乙基]-1H-咪唑、2-(甲氧基羰基氨基)苯并咪唑，腈化合物如2-溴-2-溴甲基戊二腈、2-氯-2-氯甲基戊二腈、2，4，5，6-四-氯間苯二腈，硫氰酸酯衍生物如二硫氰酸亞甲酯，錫化合物或配合物如三丁錫-氧化物、氯化物、萘甲酸鹽、苯甲酸鹽或2-羥基苯甲酸鹽，異噻唑啉-3-酮如4，5-三亞甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基-4，5-三亞甲基-4-異噻唑啉-3-酮、2-甲基異噻唑啉-3-酮、5-氯-2-甲基異噻唑啉-3-酮、苯并異噻唑啉-3-酮、2-甲基苯并異噻唑啉-3-酮、2-辛基異噻唑啉-3-酮、4，5-二氯-2-N-辛基-4-異噻唑啉-3-酮，噻唑衍生物如2-(氰硫基甲硫基)-苯并噻唑和巰基苯并噻唑，硝基化合物如三(羥基甲基)硝基甲烷、5-溴-5-硝基-1，3-二噁烷和2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇；α-(4-氯苯基)-α-(1-環(huán)丙基乙基)-1H-1，2，4-三唑-1-乙醇(Cyproconazole)、1-[[2-(2，4-二氯苯基)-4-丙基-1，3-二氧戊環(huán)-2-基]甲基]-1H-1，2，4-三唑(Propiconazole)、α-[2-(4-氯苯基)乙基]-α-苯基-1H-1，2，4-三唑-1-丙腈(Fenbuconazole)、α-丁基-α-(4-氯苯基)-1H-1，2，4-三唑-1-丙腈(Myclobutanil)、α-[2-(4-氯苯基)乙基]-α-(1，1-二甲基乙基)-1H-1，2，4-三唑-1-乙醇(Tebuconazole)、1-(4-氯苯氧基)-3，3-二甲基-1-(1H-1，2，4-三唑-1-基)-2-丁酮(Triadimefon)，碘化合物如氨基甲酸碘代丙炔基丁酯和三碘代烯丙醇，醛及其衍生物如戊二醛(pentanedial)、對氯苯基-3-碘代炔丙基甲醛和乙二醛；酰胺類如氯代乙酰胺、N，N-二(羥基甲基)氯代乙酰胺、N-羥基甲基-氯代乙酰胺和二硫代-2，2-二(苯甲酰胺)，胍衍生物如聚六亞甲基雙胍和1，6-六亞甲基-二[5-(4-氯苯基)雙胍]，硫酮如3，5-二甲基四氫-1，3，5-2H-硫代二嗪-2-硫酮，三嗪衍生物如六氫三嗪和1，3，5-三-(羥基乙基)-1，3，5-六氫三嗪；噁唑烷及其衍生物如二-噁唑烷；呋喃及其衍生物如2，5-二氫-2，5-二烷氧基-2，5-二烷基呋喃；羧酸及其鹽和酯如山梨酸及其鹽和4-羥基苯甲酸及其鹽和酯；硼酸及其鋅配合物；苯酚及其衍生物如5-氯-2-(2，4-二氯苯氧基)苯酚、硫代-二(4-氯苯酚)和2苯基苯酚；砜衍生如二碘代甲基-對甲苯砜、2，3，5，6-四氯-4-(甲磺?；?吡啶和六氯二甲基砜；硫代酰胺如二甲基二硫代氨基甲酸鹽及其金屬配合物、亞乙基二硫代氨基甲酸鹽及其金屬配合物、2-巰基吡啶-N-氧化物及其金屬配合物；和銅胺配合物，包括但不限于銨/銅配合物、乙醇胺/銅配合物、二乙醇胺/銅配合物、三乙醇胺/銅配合物、二乙胺/銅配合物、乙二胺/銅配合物，以及上述任何的組合。
以木材的重量計，可以加入0.001-3.0重量％的其它殺菌劑。
在所述聚合復(fù)合物中較好存在偶合劑、相容劑或混合劑。以所述組合物的總重量計，這些添加劑的量約為0.01-20重量％，較好約為0.1-10重量％，最好是約為0.2-5重量％，以改進(jìn)所述材料的物理、機(jī)械和熱特性。優(yōu)選的相容劑是馬來酸化的聚丙烯，其量約為1-5重量％。以所述組合物的總重量計，滑石的量約為2重量％-10重量％。可以使用其它添加劑，包括粘度穩(wěn)定劑、無機(jī)填料、加工助劑和著色劑。
除了擠出以外，本發(fā)明的組合物可以注塑制得商業(yè)可用的產(chǎn)品。所得產(chǎn)品具有類似于木材的外觀，它可以和天然木材相同的方式進(jìn)行鋸、打磨、成形、車削、固定和/或拋光。它耐腐蝕以及耐腐爛，以及耐白蟻侵蝕，并且可以用作例如房屋的裝飾用內(nèi)或外模制品、畫框、家具、走廊地板、窗戶裝飾線條、窗戶組件、門組件、屋頂系統(tǒng)和其它類型的結(jié)構(gòu)組件。
以下例子是本發(fā)明的示例性實施方式實施例1制備月桂基硫酸季銨A.在裝有冷凝器的2升燒瓶中，將70g月桂基硫酸鈉(Aldrich產(chǎn)品，70％十二烷基硫酸鹽、25％十四烷基硫酸鹽和5％十六烷基硫酸鹽)加入1000ml蒸餾水中。攪拌所述混合物，并緩慢加熱至約60℃。在月桂基硫酸鈉完全溶于水中之后，所述溶液的溫度達(dá)到60℃，將100g BarquatMB-80(80％氯化烷基二甲基芐基銨活性溶液)加入所述溶液中。所得混合物保持在60℃下約0.5小時。形成了月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨白色沉淀，并過濾。使用約500ml蒸餾水洗滌任何殘留在沉淀上的氯化鈉。洗滌之后，收集所述沉淀物，并在通風(fēng)櫥中風(fēng)干3天。
通過核磁共振(NMR)分析確定所述月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨的結(jié)構(gòu)。通過差示掃描量熱計測量所述熔點。由于所述組合物包含由十二烷基硫酸鹽、十四烷基硫酸鹽和十六烷基硫酸鹽制得的物質(zhì)混合物，檢測這種化合物的熔點，分別為50℃、100℃和130℃。
B.使用以下步驟，使氯化二癸基二甲基銨和月桂基硫酸鈉反應(yīng)，制得月桂基硫酸二癸基二甲基銨。
通過NMR確定月桂基硫酸二癸基二甲基銨的結(jié)構(gòu)。這種產(chǎn)物的熔點為45℃、55℃和140℃。
C.按照上述步驟，通過使氯化季銨分別和例如烷基羧酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基磷酸鈉和烷基亞磷酸鈉反應(yīng)，制得烷基羧酸季銨、烷基磺酸季銨、烷基磷酸季銨和烷基亞磷酸季銨。
月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨和月桂基硫酸二癸基二甲基銨的水溶液抑制真菌生長的效力通過本技術(shù)領(lǐng)域已知瓊脂板方法來評價。并且試驗兩種市售的已知殺菌劑氯化二癸基二甲基銨(Bardac2080)和氯化烷基二甲基芐基銨(BarquatMB-80)。
瓊脂板試驗的結(jié)果顯示在表2中。所述試驗數(shù)據(jù)記錄為真菌生長的抑制(延遲)百分?jǐn)?shù)。
表2
*40％C12，50％C14和10％C16上表顯示本發(fā)明潤滑劑的抗真菌活性和所試驗的兩種已知市售殺菌劑相差不大。
實施例2擠出聚合物-木材復(fù)合物在本實施例中，在10升Henschel混合器中，以1800rpm的速度混合包含40％HDPE(Petrothene反應(yīng)器粉末，EquistarLB 0100-00)和60％40目的Pine402050(來自American Wood Fibers of Schofield，WI)的可擠出組合物約3分鐘?；旌现?，所述復(fù)合物在約685-710mmHg的真空條件下在真空烘箱中在100℃下干燥16小時。通過將3phc(份/百份復(fù)合物)表3所示的添加劑加入所述干燥的復(fù)合物中，制得若干種樣品。
在30mm Werner & Pfleiderer同向旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)中，通過矩形斷面(38.1×12.7mm)模頭擠出包含所述添加劑的干燥組合物。所述擠出機(jī)設(shè)備從進(jìn)料部分到模頭的溫度分布為140℃、150℃、150℃、150℃和140℃。所述復(fù)合材料使用進(jìn)料速度為16千克/小時的K-Tron S200定容單螺桿進(jìn)料機(jī)加入擠出機(jī)中。所述螺桿速度設(shè)定在175rpm。所述擠出的型材在進(jìn)行切割之前經(jīng)過0.65m的其中有三套噴水裝置的冷卻室，并收集。
所述擠出機(jī)的扭矩測定為擠出機(jī)的安全扭矩設(shè)定值的百分?jǐn)?shù)，在下表3中顯示了區(qū)3中的實際溫度。區(qū)3是擠出機(jī)中的最高剪切值的區(qū)域。在該區(qū)中從設(shè)定溫度升高的溫度值是反映在該區(qū)中有剪切加熱。區(qū)3溫度較低且擠出機(jī)扭矩較低表明擠出工藝得到改進(jìn)。
表3
*Barquat LS是作為月桂基硫酸烷基(40％C12，50％C14，10％C16)二甲基芐基銨，且是100％活性的。
上表的數(shù)據(jù)顯示單獨或和另一添加劑一起使用月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨進(jìn)行試驗時，所述擠出機(jī)扭矩百分?jǐn)?shù)和區(qū)3的溫度比對照例的擠出機(jī)扭矩百分?jǐn)?shù)和區(qū)3的溫度低。
所述擠出的樣品置于水中，確定在一定時間內(nèi)樣品可以吸收多少水。制備各制劑的三種擠出的樣品(0.5×1.5×2英寸)，并測量其中心厚度和重量。之后，將所述樣品完全浸沒在200ml蒸餾水中。7天后，所述樣品從水中取出，稱重并再次測量其中心厚度。所述樣品再次放入水中33天，之后進(jìn)行稱重，并第三次測量。如下所述計算吸水百分?jǐn)?shù)和厚度膨脹百分?jǐn)?shù)吸水％＝(W2-W1)/W1×100，式中，W1是浸沒在水中之前的樣品重量，W2是浸沒在水中之后的樣品重量。
厚度膨脹％＝(T2-T1)T1×100，式中，T1是浸沒在水中之前的樣品中心厚度，T2是浸沒在水中之后的樣品中心厚度。
表4中顯示了吸水的平均百分?jǐn)?shù)和厚度膨脹的平均百分?jǐn)?shù)表4
如表4所示，用單獨或和另一添加劑混合使用的Barquat LS制得的復(fù)合物吸收較少的水，且厚度膨脹也比單獨的對照樣小。
包含月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨或月桂基硫酸二癸基二甲基銨的擠出的樣品的抑制真菌生長的效力通過本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)土塊試驗方法(American WoodPreservation Association E10)來評價。通過試驗樣品的木材組件中的重量損失％來確定所述殺菌效果。所述樣品塊(13mm×14mm×14mm)受到褐腐真菌G.trabeum作用22周，每一處理重復(fù)四次。
表5所示結(jié)果清楚顯示包含月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨或月桂基硫酸二癸基二甲基銨的擠出的樣品的重量損失明顯比包含常規(guī)潤滑劑(N，N-亞乙基二硬脂酰胺和硬脂酸鋅)的對照樣低。這說明加入月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨或月桂基硫酸二癸基二甲基銨明顯抑制了褐腐真菌的生長。
表5擠出的木材纖維塑料復(fù)合物的重量損失平均百分?jǐn)?shù)的一覽表
(60％松木粉和40％HDPE)
包含月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨和8-羥基喹啉銅鹽(40∶1，以重量計)的摻合物的樣品還降低了真菌生長，表明當(dāng)和月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨混合時，8-羥基喹啉銅鹽(一種木材防腐劑)起到了殺菌增強(qiáng)劑的作用。該實驗證實，使用其它殺菌劑作為抗菌增強(qiáng)劑和月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨提高了所述組合的殺菌活性。
上述所有專利、申請、文獻(xiàn)、出版物和試驗方法均參考引用于此。
權(quán)利要求
1.一種聚合物-纖維素纖維組合物，它包含約30-70重量％的聚合物、約70-30重量％的纖維素纖維和約1-7phc通式如下的烷基季銨鹽 式中，X是烷基羧酸根-O-C(O)R、烷基硫酸根-OS(O)2OR、烷基磺酸根-S(O2)OR、烷基磷酸根-OP(O)OHOR、烷基亞磷酸根-OP(O)H-OR；R是具有8-22個碳原子的烷基，R1是長鏈烷基或芐基；當(dāng)R1是長鏈烷基時，R2和R3是短鏈烷基，R4是短鏈或長鏈烷基；當(dāng)R1是芐基時，R2是短鏈烷基，R3和R4各自是短鏈或長鏈烷基；所述長鏈烷基具有8-22個碳原子，所述短鏈烷基具有1-4個碳原子。
2.如權(quán)利要求1所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，所述長鏈烷基具有8-22個碳原子，所述短鏈烷基具有1-4個碳原子。
3.如權(quán)利要求1所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，所述烷基季銨鹽是烷基二甲基芐基銨月桂基、烷基三甲基銨月桂基或二烷基二甲基銨月桂基鹽或它們的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，R基包含10-18個碳原子。
5.如權(quán)利要求3所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，所述烷基二甲基芐基銨烷基鹽是月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨。
6.如權(quán)利要求5所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，所述月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨中的烷基包含40％的C12、50％的C14和10％的C16。
7.如權(quán)利要求3所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，所述烷基季銨鹽是月桂基硫酸二癸基二甲基銨。
8.如權(quán)利要求1所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，所述聚合物是高密度聚乙烯。
9.如權(quán)利要求1所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，所述纖維素纖維是橡木、松木或楓木、麥桿、玉米莖、稻殼、小麥、燕麥、大麥、燕麥殼、椰子殼、花生殼、胡桃殼、黃麻、大麻、甘蔗渣、竹子、亞麻、洋麻或它們的組合。
10.如權(quán)利要求1所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，以木材的重量計，它還包含約0.001-3.0重量％的殺菌劑。
11.如權(quán)利要求10所述的聚合物-纖維素纖維組合物，其特征在于，所述殺菌劑是銅化合物、鋅化合物、吡咯類、異噻唑酮和氨基甲酸鹽或它們的組合。
12.一種可擠出的組合物，它包含約30-70重量％的聚合物、約70-30重量％的纖維素纖維和約1-7phc的如下通式所示的烷基季銨鹽 式中，X是烷基羧酸根-O-C(O)R、烷基硫酸根-OS(O)2OR、烷基磺酸根-S(O2)OR、烷基磷酸根-OP(O)OHOR、烷基亞磷酸根-OP(O)H-OR；R是具有8-22個碳原子的烷基，R1是長鏈烷基或芐基；當(dāng)R1是長鏈烷基時，R2和R3是短鏈烷基，R4是短鏈或長鏈烷基；當(dāng)R1是芐基時，R2是短鏈烷基，R3和R4各自是短鏈或長鏈烷基；所述長鏈烷基具有8-22個碳原子，所述短鏈烷基具有1-4個碳原子。
13.如權(quán)利要求12所述的可擠出的組合物，其特征在于，所述長鏈烷基具有8-22個碳原子，所述短鏈烷基具有1-4個碳原子。
14.如權(quán)利要求12所述的可擠出的組合物，其特征在于，所述烷基季銨鹽是烷基二甲基芐基銨月桂基、烷基三甲基銨月桂基或二烷基二甲基銨月桂基鹽或它們的組合。
15.如權(quán)利要求14所述的可擠出的組合物，其特征在于，所述R基團(tuán)包含10-18個碳原子。
16.如權(quán)利要求14所述的可擠出的組合物，其特征在于，所述烷基二甲基芐基銨烷基鹽是月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨。
17.如權(quán)利要求16所述的可擠出的組合物，其特征在于，所述月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨中的烷基包含40％的C12、50％的C14和10％的C16。
18.如權(quán)利要求14所述的可擠出的組合物，其特征在于，所述烷基季銨鹽是月桂基硫酸二癸基二甲基銨。
19.如權(quán)利要求12所述的可擠出的組合物，其特征在于，所述聚合物是高密度聚乙烯。
20.如權(quán)利要求12所述的可擠出的組合物，其特征在于，所述纖維素纖維是橡木、松木或楓木、麥桿、玉米莖、稻殼、小麥、燕麥、大麥、燕麥殼、椰子殼、花生殼、胡桃殼、黃麻、大麻、甘蔗渣、竹子、亞麻、洋麻或它們的組合。
21.一種預(yù)防聚合物-木材復(fù)合物腐爛的方法，所述方法包括在對所述可擠出的組合物進(jìn)行擠出加工之前，將烷基季銨鹽混入可擠出的組合物中，所述組合物包含聚合物和纖維素纖維，其特征在于，所述烷基季銨鹽具有以下通式 式中，X是烷基羧酸根-O-C(O)R、烷基硫酸根-OS(O)2OR、烷基磺酸根-S(O2)OR、烷基磷酸根-OP(O)OHOR、烷基亞磷酸根-OP(O)H-OR；R是具有8-22個碳原子的烷基，R1是長鏈烷基或芐基；當(dāng)R1是長鏈烷基時，R2和R3是短鏈烷基，R4是短鏈或長鏈烷基；當(dāng)R1是芐基時，R2是短鏈烷基，R3和R4各自是短鏈或長鏈烷基；所述長鏈烷基具有8-22個碳原子，所述短鏈烷基具有1-4個碳原子。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述烷基季銨鹽是烷基二甲基芐基銨月桂基、烷基三甲基銨月桂基或二烷基二甲基銨月桂基鹽或它們的組合。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述烷基二甲基芐基銨烷基鹽是月桂基硫酸烷基二甲基芐基銨。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述烷基季銨鹽是月桂基硫酸二癸基二甲基銨。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述聚合物-木材復(fù)合物包含30-70重量％的聚合物、70-30重量％的纖維素纖維和1-7phr的烷基季銨鹽。
26.一種烷基季銨鹽，它具有如下通式 式中，X是烷基磺酸根-S(O2)OR、烷基磷酸根-OP(O)OHOR或烷基亞磷酸根-OP(O)H-OR；R是具有8-22個碳原子的烷基，R1是長鏈烷基或芐基；當(dāng)R1是長鏈烷基時，R2和R3是短鏈烷基，R4是短鏈或長鏈烷基；當(dāng)R1是芐基時，R2是短鏈烷基，R3和R4是各自是短鏈或長鏈烷基。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物－纖維素纖維組合物，它包含聚合物、纖維素纖維和烷基季銨鹽，其中，后者為所述組合物提供抗菌性質(zhì)，并在形成所述組合物的過程中起潤滑劑作用。所述烷基季銨鹽可以是烷基羧酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、烷基磷酸鹽、或烷基亞磷酸鹽。某些鹽是新的物質(zhì)組合物。也提出了擠出方法和所述擠出物。
文檔編號C08K11/00GK1688652SQ03823884
公開日2005年10月26日 申請日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月4日
發(fā)明者X·江, A·M·塔菲什, J·B·威廉姆斯, H·A·凱希, K·S·吉克 申請人:隆薩股份有限公司