本发明专利技术提供了离聚物复合材料，其包含经部分中和的酸共聚物，所述酸共聚物包含共聚的具有2至10个碳的α-烯烃单元，以及具有3至8个碳的α，β-烯键式不饱和羧酸单元，以及纳米级填料，其可共同分散于含水介质中。离聚物复合材料本身可形成为制品或被稀释到主体聚合物中以形成多聚合物复合材料。所得的材料可表现出一种或多种期望特性的组合，包括：低雾度、不存在不可取的着色、高韧性、高耐刮擦性、低蠕变、减小的热膨胀系数以及较高的模量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的夺叉引用 本文所公开的主题涉及以下共同待审专利申请中所公开的主题'Ionomer Composite"，USSN 61/712852 ;"Ionomer Composite"，USSN 61/712857 ;"Ionomer Composite"，USSN 61/712866;"Ionomer Composite"，USSN 61/712873;"Solar Cell Module Having An Encapsulant Layer Comprising A Nanoparticulate Filler''， USSN 61/713037 ;"Glass Laminates With Nanofilled Ionomer Interlayers''，USSN 61/713021 ;以及 "Articles Prepared From Nanofilled Ionomer Compositions''，USSN 61/71302。所述专利申请全部提交于2012年10月12日，转让给本专利技术的受让人，并且全 部出于所有目的，以引用方式全文并入本文。
本文的该主题涉及复合材料，并且更具体地讲，涉及物质组合物，由其形成的复合 体，以及用于制备所述复合体的方法。所述组合物包含离聚物和分散于其中的颗粒状填料， 其任选地分散于另一种主体聚合物中。
技术介绍
在塑料工业中常见的是为了改善一种或多种聚合物物理特性的目的而将各种添 加剂与基质聚合物共混。包含填料添加剂的聚合物体系是商业中所熟知的物质。已经示出 包含各种类型的填料改善基体聚合物基质的某些特性，所述特性包括模量、刚度和硬度中 的一种或多种。已经认为微米级和纳米级填料两者在一些情况下均导致期望的改善。 例如，美国专利7, 270, 862公开了纳米填料和聚烯烃的组合，其赋予聚酰胺组合 物改善的阻隔性能。包含分散于聚合物基质中的纳米填料的此类组合物被称为纳米复合材 料。 然而，特性的改善通常受到不能以足够的均匀度使添加剂分散于这些复合材料中 的阻碍。在一些情况下，较差的分散性甚至导致某些期望特性诸如强度和韧性以及光学透 明度的劣化。在其它体系中，没有任何制备分散体的已知方式，或者填料颗粒不与基体聚合 物充分粘结。在任一种情况下，不获得期望特性的改善。 获得良好分散性的难度通常随粒度减小而增加，尤其是对于纳米颗粒而言。例如， 已知附聚和/或聚集的倾向随粒度减小而增加。 在本领域中仍然需要允许由更宽范围的基体聚合物、更宽范围的组合物和一定尺 寸的粒状添加剂来形成复合组合物的技术。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供物质组合物，其包含： (a)离聚物组合物，其包含母体酸共聚物，所述母体酸共聚物包含共聚的具有2至 10个碳的α-稀径单元和具有3至8个碳的α，β-稀键式不饱和羧酸单元，其中所述母 体酸共聚物的羧酸基团的一部分被阳离子中和以形成羧酸盐，所述阳离子为一价金属阳离 子、铵阳离子或它们的任何混合物；以及 (b)填料，其包含亲水性纳米颗粒，所述亲水性纳米颗粒基本上不含有机铵、有机 辦和有机锍化合物， 并且其中所述离聚物组合物和所述填料可共同分散于含水介质中。 另一个方面提供了多聚合物复合材料，其包含： (a)主体聚合物；以及 (b)离聚物组合物，其包含母体酸共聚物，所述母体酸共聚物包含共聚的具有2至 10个碳的α-稀径单元和具有3至8个碳的α，β-稀键式不饱和羧酸单元，其中所述母 体酸共聚物的羧酸基团的一部分被一价阳离子中和以形成羧酸盐，所述一价阳离子为一价 金属阳离子、铵阳离子或它们的任何混合物；以及 (C)填料，其包含亲水性纳米颗粒，所述亲水性纳米颗粒基本上不含有机铵、有机 憐和有机锍化合物， 并且其中所述离聚物组合物和所述填料可共同分散于含水介质中，并且所述离聚 物组合物和所述填料分散于主体聚合物中。【附图说明】 当参照下面对本专利技术的优选实施例的详细描述和附图时，将更全面地理解本专利技术 并且另外的优点将变得显而易见，其中： 图1Α-1Ε为在某些K+和Na +中和的离聚物中掺杂Laponite? OG合成水辉石的复 合材料的TEM图像； 图2A和2B为使用25 : 75和50 : 50IPA/水混合物来分散纳米填料而制得的9 重量％1^)〇111^1 OG合成水辉石复合材料的TEM图像； 图3为包含在聚（乙烯-丙烯酸）铵离聚物中的19重量％Laponite? OG合成水 辉石的复合材料的TEM图像； 图4为包含18重量^Laponitei" RD合成水辉石的离聚物复合材料的TME图像； 图5为包含18重量％Laponite K B合成水辉石的离聚物复合材料的TME图像； 图6为包含18重量％LaponiteK JS合成水辉石的离聚物复合材料的TME图像； 图7为包含9重量％的来自Ludoxii TM-40的胶态二氧化硅的离聚物复合材料的 TEM图像； 图8为包含9重量％的来自Ludox? TMA的胶态二氧化硅的离聚物复合材料的TEM 图像； 图9为包含9重量％的来自Ludox? CL的胶态二氧化硅的离聚物复合材料的TEM 图像； 图10为包含9重量％海泡石的离聚物复合材料的TEM图像； 图11为包含2重量％石墨烯氧化物的离聚物复合材料的TEM图像； 图12提供了由利用浆液注入和除水的一步直接熔融混配过程制成的离聚物复合 粒料样品在两倍放大率下的TEM图像； 图13A-13C提供了母料中每一种在两倍放大率下的TEM图像，所述母料包含分别 分散于K +和Na +中和的水分散性离聚物及其混合物中的25重量％合成水辉石样品； 图14A-14D为多聚合物复合材料的??Μ图像，其中包含分散于水分散性离聚物中 的合成水辉石纳米填料的母料已稀释在乙烯共聚物中； 图15为通过将包含分散于水分散性离聚物中的合成水辉石纳米填料的母料稀释 到另一种离聚物中而制得的多聚合物复合材料的TEM图像； 图16A和16B为通过将包含分散于水分散性离聚物中的合成水辉石纳米填料的母 料稀释到另一种离聚物中而制得的多聚合物复合材料的不同部分的TEM图像（在相同放大 率下米集）； 图17为通过将包含分散于水分散性离聚物中的合成水辉石纳米填料的母料稀释 到另一种离聚物中而制得的多聚合物复合材料的TEM图像； 图18为提供包含水分散性离聚物中的30重量％胶态二氧化硅的母料的干粉的 TEM图像； 图19A-19D为使用包含分散于水分散性离聚物中的胶态二氧化硅纳米填料的母 料制得的多聚合物复合材料的TEM图像，所述母料以不同的纳米颗粒负载稀释到两种其它 离聚物中； 图20为包含水分散性离聚物中的合成水辉石纳米填料的母料的TEM图像，所述母 料使用稀溶液处理法，在分散于混合的IPA/水介质情况下制备； 图21为包含以下物质的多聚合物复合材料的TEM图像：离聚物、合成水辉石填料、 以及尼龙66聚酰胺基质； 图22A和22B为包含以下物质的多聚合物复合材料的??Μ图像：离聚物、合成水辉 石填料、以及乙烯丙烯酸甲酯共聚物基质；并且 图23为注塑拉力试棒的??Μ图像，所述注塑拉力试棒包含合成水辉石纳米填料， 所述填料衍生自稀释到线性低密度聚乙烯中的离聚物母料。 图24为纳米本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种物质组合物，其包含：(a)离聚物组合物，其包含母体酸共聚物，所述母体酸共聚物包含共聚的具有2至10个碳的α‑烯烃单元，和具有3至8个碳的α，β‑烯键式不饱和羧酸单元，其中所述母体酸共聚物的羧酸基团的一部分被阳离子中和以形成羧酸盐，所述阳离子为一价金属阳离子、铵阳离子或它们的任何混合物；以及(b)填料，其包含亲水性纳米颗粒，所述亲水性纳米颗粒基本上不含有机铵、有机和有机锍化合物，并且其中所述离聚物组合物和所述填料可共同分散于含水介质中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：GM科亨，RA哈耶斯，MD维特泽，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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