提高取向聚氯乙烯组合物熔体强度的方法技术

提供了提高包含聚氯乙烯制剂的取向热塑性聚合物组合物的熔体强度的方法，包括将丙烯酸类共聚物加入所述取向热塑性聚合物组合物，其中基于所述丙烯酸类共聚物中单体的总重量，所述丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)5至50重量％的(甲基)丙烯酸C2‑C6烷基酯单体的聚合单元，其中所述丙烯酸类共聚物的Mw/GPC‑PS为4×10

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提高取向聚氯乙烯组合物熔体强度的方法
本专利技术一般涉及通过加入含有衍生自甲基丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸C2-C6烷基酯单体的聚合单元并且Mw/GPC-PS为4×106g/mol或更高的丙烯酸类聚合物提高取向聚氯乙烯组合物的熔体强度的方法。
技术介绍
取向聚氯乙烯(“o-PVC”)管通过保持管的爆裂和冲击强度同时减轻其重量，提供了超过常规聚氯乙烯(“PVC”)管的显着改进。为了生产o-PVC管，将常规的管以所需最终直径的一半挤出，然后在环方向上拉伸至例如原始直径的两倍。在这样做时，管壁的厚度也减少了一半，并且PVC链对齐和取向，这增加了PVC材料的强度。因此，给定期望的管道直径，o-PVC管的重量只有常规PVC管的一半，并且需要一半的原材料，但它保持相同或更好的强度。尽管与常规PVC相比有很大的改进，但由于该方法的经济性，o-PVC遇到了障碍。通常，o-PVC以半间歇方法制造，其中将管挤出，切成段，加热至100℃，并加压膨胀。这种工艺所需的劳动力和设备大大增加了o-PVC管的成本。或者，可以使用连续方法，由此将挤出的管冷却至100℃并在心轴上拉伸。虽然较便宜，但连续工艺只能以挤出工艺速率的三分之一运行，这受到在拉伸过程中达到使管直径加倍所需的完全应变之前PVC熔体断裂的限制。本领域已经使用了加工助剂。例如，美国专利4,692,295公开了某些PVC加工助剂，其含有乙烯基单体的均聚物或至少两种乙烯基单体的共聚物，以实现在热塑性树脂中的取向。美国专利6,391,976公开了一种PVC泡沫加工助剂，其含有甲基丙烯酸甲酯和C3-C5甲基丙烯酸酯。然而，现有技术没有公开根据本专利技术的加工助剂，其实现了增加的熔体强度，使得管化合物的连续拉伸具有更大的运行速率，而不会在实现完全应变之前导致PVC化合物的断裂。因此，需要开发加工不具有现有技术缺点的o-PVC的方法，即提供熔体强度的显着改善，同时允许在PVC管连续拉伸中提高运行速率。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了取向热塑性聚合物组合物，其包含(a)聚氯乙烯制剂，和(b)丙烯酸类共聚物，基于丙烯酸类共聚物中单体的总重量，丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)5至50重量％的(甲基)丙烯酸C2-C6烷基酯单体的聚合单元，其中丙烯酸类共聚物的Mw/GPC-PS为4×106g/mol或者更多。在某些实施方案中，聚氯乙烯制剂包含聚氯乙烯和选自内部润滑剂、外部润滑剂、稳定剂、无机填料及其组合的组分。在另一方面，本专利技术提供了取向热塑性聚合物组合物，其包含(a)聚氯乙烯制剂，和(b)丙烯酸类共聚物，基于丙烯酸类共聚物中单体的总重量，丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)60至82重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)18至40重量％的选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯及其混合物的一种或多种单体的聚合单元，其中丙烯酸类共聚物的Mw/GPC-PS为5×106至8×106g/mol。在某些实施方案中，聚氯乙烯制剂包含聚氯乙烯和选自内部润滑剂、外部润滑剂、稳定剂、无机填料及其组合的组分。本专利技术的另一个方面提供了一种制品，其包括取向热塑性聚合物组合物，该组合物包含(a)聚氯乙烯，和(b)丙烯酸类共聚物，基于丙烯酸类共聚物中单体的总重量，丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)5至50重量％的(甲基)丙烯酸C2-C6烷基酯单体的聚合单元，其中丙烯酸类共聚物的Mw/GPC-PS为4×106g/mol或者更多。在某些实施方案中，制品是管。在又一方面，本专利技术提供了一种制品，其包括取向热塑性聚合物组合物，该组合物包含(a)聚氯乙烯制剂，和(b)丙烯酸类共聚物，基于丙烯酸类共聚物中单体的总重量，丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)60至82重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)18至40重量％的选自丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯及其混合物(甲基)丙烯酸C2-C6烷基酯单体的一种或多种单体的聚合单元，其中丙烯酸类共聚物的Mw/GPC-PS为5×106至8×106g/mol。在某些实施方案中，聚氯乙烯制剂包含聚氯乙烯和选自内部润滑剂、外部润滑剂、稳定剂、无机填料及其组合的组分。具体实施方式现在，本专利技术人惊奇地发现了一种改进的方法，用于通过添加丙烯酸类共聚物来定向包含聚氯乙烯制剂的热塑性聚合物组合物，所述丙烯酸共聚物包含衍生自甲基丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸C2-C6烷基酯单体的聚合单元，其Mw/GPC-PS为4×106g/mol。本专利技术的方法提供了熔体强度的显着改进，允许在PVC化合物的连续拉伸中提高运行速率而不会导致过早断裂。如本文所使用，术语“聚合物”是指通过使相同或不同类型的单体聚合而制备的聚合物。通用术语“聚合物”包括术语“均聚物”、“共聚物”和“三元共聚物”和“树脂”。如本文所使用，术语“衍生自……的聚合单元”是指根据聚合技术合成的聚合物分子，其中产物聚合物含有“衍生自作为聚合反应起始材料的构成单体的聚合单元”。如本文所使用，术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或其组合，并且术语“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸或其组合。如本文所使用，术语“取代的”是指具有至少一个连接的化学基团，例如烷基、烯基、乙烯基、羟基、羧酸基、其它官能团和其组合。如本文所使用，术语“phr”意指每一百份树脂或聚合物固体，并且除非另外指示，否则是指聚氯乙烯。如本文所使用，术语“重均分子量”或“Mw”是指对于丙烯酸类聚合物，通过凝胶渗透色谱法(“GPC”)测量的聚合物的重均分子量。如本文所用，术语“Mw/GPC-PS”是指根据ASTMD5296-11(2011)，使用四氢呋喃(“THF”)作为流动相和稀释剂，通过具有折射率检测器的GPC，针对聚苯乙烯校准标准物测量的Mw。如本文所用，术语“Mw/GPC-MALS”是指通过具有多角度光散射检测的GPC测量的Mw。本专利技术的取向热塑性聚合物组合物包含聚氯乙烯制剂和丙烯酸类共聚物。在某些实施方案中，聚氯乙烯制剂包含聚氯乙烯和内部润滑剂、外部润滑剂、稳定剂和无机填料的一种或多种。在某些实施方案中，聚氯乙烯以热塑性组合物的总重量计以80到99重量％、优选88到97重量％并且更优选92到96重量％的量存在。在某些实施方案中，丙烯酸类共聚物以热塑性组合物的总重量计以1到20重量％、优选3到12重量％并且更优选4到8重量％的量存在于热塑性组合物中。本专利技术方法的聚氯乙烯的聚合度为600至1,500，重均分子量在40,000至90,000g/mol的范围，并且可通过常规的悬浮聚合、乳液聚合、本体聚合、或在引发剂存在下的溶液聚合获得。在某些实施方案中，聚氯乙烯以热塑性组合物的总重量计以74到90重量％、优选80到89重量％并且更优选84到87重量％的量存在于热塑性组合物中。内部润滑剂的合适实例包括例如小分子酯或氧化聚乙烯。在某些实施方案中，内部润滑剂以热塑性组合物的总重量计以0.1到5重量％、优选0.1到1重量％并且更优选0.2到0.5重量％的量存在于热塑性组合物中。外部润滑剂的合适实例包括，例如，脂肪酸盐例如硬脂酸钙、蜡和聚合物润滑剂。在某些实施方案中，外部润滑剂以热塑性组合物的总重量计以0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高包含聚氯乙烯制剂的取向热塑性聚合物组合物的熔体强度的方法，包括将丙烯酸类共聚物加入所述取向热塑性聚合物组合物，其中基于所述丙烯酸类共聚物中单体的总重量，所述丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)5至50重量％的(甲基)丙烯酸C2‑C6烷基酯单体的聚合单元，其中所述丙烯酸类共聚物的Mw/GPC‑PS为4×106g/mol或者更多。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.20 US 62/325040;2017.01.05 US 62/4425261.一种提高包含聚氯乙烯制剂的取向热塑性聚合物组合物的熔体强度的方法，包括将丙烯酸类共聚物加入所述取向热塑性聚合物组合物，其中基于所述丙烯酸类共聚物中单体的总重量，所述丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)50至95重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)5至50重量％的(甲基)丙烯酸C2-C6烷基酯单体的聚合单元，其中所述丙烯酸类共聚物的Mw/GPC-PS为4×106g/mol或者更多。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚氯乙烯制剂包含聚氯乙烯和选自内部润滑剂、外部润滑剂、稳定剂、无机填料及这些的组合的组分。3.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述丙烯酸类共聚物中单体的总重量，所述丙烯酸类共聚物包含衍生自(i)55至85重量％的甲基丙烯酸甲酯单体，和(ii)15至45重量％的(甲基)丙烯酸C2-C6烷基酯单体的聚合单元。4.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述丙烯酸类共聚物中单体的总重量，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·T·彼得，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US