制造具有增加填料含量的复合聚合物材料的方法技术

提供了用于制造复合聚合物材料的发明专利技术方法，该方法允许制备具有高填料含量的可用作母料的复合聚合物材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】制造具有増加填料含量的复合聚合物材料的方法 本专利技术涉及和所述复合聚合物材料 的用途。 制造聚合物的成本日益增加推动了在复合聚合物材料中提供更高填料水平的方法的 开发。所述填料通常选自天然矿物或合成矿物例如碳酸钙、白垩、石灰石、大理石、白云石、 二氧化钛、硫酸钡、滑石、粘土或云母。 在制造复合聚合物材料的常规方法中，聚合物材料和填料材料可在热-冷混合机中混 合以形成聚合物干混物。然后，通常以气动方式将聚合物干混物输送至混炼机（通常为挤 出机），在其中形成复合聚合物材料。 具有增加填料含量的复合聚合物材料和用于制造所述复合聚合物材料的方法在现有 技术中是已知的。 EP 1 584 650 A1公开了母料丸粒，其包含热塑性树脂和共混于热塑性树脂中的2重 量％至60重量％的白色燃烧催化剂。该母料丸粒适合用于制造表现出促燃效果的热塑性 树脂组合物。 IE 930545公开了母料材料的用途，其可被添加至挤出装置的超粒径材料回收线。 EP 1 421 136 B1公开了用于制造母料载体的方法，该方法包括使至少一种氯化聚烯 烃、至少一种丙烯酸类加工助剂、至少一种丙烯酸类冲击改性剂共混，和使共混物形成为成 型体。特别地，该方法涉及提供适用于聚氯乙烯着色的母料的方法。所述母料还可包含填 料。 US 2003/0144423 A1涉及具有改良冲击强度的聚氯乙烯组合物。该组合物可包含氯乙 烯聚合物、至少一种乙烯/ a -烯烃共聚物和至少一种无规氯化烯烃聚合物。任选地，该组 合物的无机填料水平可为5份（phr)至50份。 TO 2010/049530 A2涉及由发泡聚氯乙烯制成的型材，其包含至少40份、优选至少60 份的天然矿物填料，和k值为50至58的聚氯乙烯。填料优选为滑石和/或云母，更优选为 滑石。该文献还公开了一种方法，根据该方法，采用两个步骤（第一和第二混合步骤）以减 少例如离析和质量损失的问题。将填料的主要部分在所述第二混合步骤中添加，所述第二 混合步骤在高于180°C的温度下进行。 根据 H. Muller 的 Kunststoffe International 12/2006,62-66,公开了包含碳酸?丐 的聚氯乙烯，其中在挤出机之前将所述碳酸钙通过直接添加技术直接添加至聚氯乙烯干混 物。根据所述方法，可添加5份至50份的碳酸钙。 然而，本领域已知的用于制造复合聚合物材料的常规方法在应用于制造具有增加填料 含量的复合聚合物材料时具有若干缺点。通常，当填料含量高于20份至30份时，用于制造 复合聚合物材料的常规方法开始出现问题。 例如，当应用常规方法时，将增加量的填料材料（即高于20份至30份的量）添加至聚 合物会导致混合时间增加。 当将常规方法应用于制造具有增加填料含量的复合聚合物材料时，另一缺点是在 热-冷混合机的壁上形成填料材料沉积物。 当将常规方法应用于制造具有增加填料含量的复合聚合物材料时，又一缺点是当以气 动方式将通过热-冷混合而获得的干混物输送至混炼机时干混物中聚合物材料和填料材 料的离析。这进而导致所制造的复合聚合物材料中填料含量不均匀。 鉴于上文，改良用于提供具有增加填料含量的复合聚合物材料的方法仍为技术人员所 关注。 因此，一个目的是提供一种方法，根据该方法可以减少昂贵且能量密集的混合时间。由 于通过直接添加技术而引入的矿物填料材料未必需要加热步骤和后续冷却步骤，因而可以 减少例如在热-冷混合期间电能的消耗。 另一目的是提供一种方法，根据该方法可以避免在热-冷混合机内形成填料材料沉积 物。 另一目的是提供一种方法，根据该方法可以避免在以气动方式将从热-冷混合机中获 得的干混物输送至混炼机时的离析问题。 又一目的是提供具有增加填料含量的复合聚合物材料，其可被并入到聚合物产品，从 而增加所述聚合物产品的填料含量。 还期望提供复合聚合物材料，其允许将聚合物产品的填料含量调节至预定值，并且可 被精确而均匀地配给。 上述和其他目的通过本文在独立权利要求中限定的主题得以实现。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于制造复合聚合物材料的方法，其包括以下步 骤： (a) 提供矿物填料材料； (b) 提供聚合物材料； (c) 将步骤（a)的矿物填料材料和步骤（b)的聚合物材料输送至混炼机； (d) 在所述混炼机中形成复合聚合物材料； 其中以使得所产生的复合聚合物材料中矿物填料含量的范围为60份至900份的量将 步骤（a)的矿物填料材料添加至步骤（b)的聚合物材料，以及其中所述添加通过使用直接 添加技术来进行。 根据另一方面，本专利技术涉及提供通过本专利技术方法可获得的复合聚合物材料。 根据本专利技术的又一方面，提供了复合聚合物材料，其包含矿物填料材料和聚合物材料， 其中复合聚合物材料呈平均粒径小于4mm、优选小于3mm、最优选小于2mm的颗粒形式，并且 其中复合聚合物材料中填料含量的范围为60份至900份。 根据本专利技术的还一方面，提供了包含本专利技术复合聚合物材料的聚合物产品。 本专利技术的另一方面涉及本专利技术的复合聚合物材料在聚合物产品中的用途，其中复合材 料优选用作母料。 本专利技术方法的有利实施方案在对应的从属权利要求中限定。 根据本专利技术方法的一个实施方案，所产生的复合聚合物材料的矿物填料含量的范围为 150份至800份、优选为160份至700份，更优选为170份至600份。 根据本专利技术方法的另一实施方案，步骤（d)中复合聚合物材料以平均粒径为2至8mm、 优选3至7mm、更优选4至6mm的颗粒形式被制成。 根据本专利技术方法的又一实施方案，使所获得的复合聚合物材料微细化以产生小于4mm、 优选小于3mm、最优选小于2mm的平均粒径。 根据本专利技术方法的另一实施方案，步骤（b)中所提供的聚合物材料包含矿物填料材 料，其中聚合物材料中矿物填料材料的含量优选为1份至70份，优选为5份至60份，更优 选为10至50份。 根据本专利技术方法的另一实施方案，步骤（b)中所提供的聚合物材料包含回收的聚合物 材料，其中回收的聚合物材料优选包含微细化的回收聚合物材料。 根据本专利技术方法的另一实施方案，所述混炼机为挤出机，其中聚合物熔体的温度优选 保持在低于205°C。 根据本专利技术方法的另一实施方案，矿物填料材料选自碳酸钙、白垩、石灰石、大理石、白 云石、二氧化钛、硫酸钡、滑石、粘土或云母，及其混合物，其中矿物填料材料优选为碳酸钙 和/或白云石。 根据本专利技术方法的优选实施方案，矿物填料材料选自研磨白云石、研磨碳酸钙（GCC)、 沉淀碳酸钙（PCC)、改性碳酸钙（MCC)、或其混合物。 根据本专利技术方法的又一实施方案，聚合物材料包含选自乙烯基聚合物、乙烯基共聚物、 丙烯酰基聚合物、丙烯酰基共聚物、氯化聚乙烯及其混合物的聚合物，其中聚合物材料优选 包含乙烯基聚合物和/或乙烯基共聚物，更优选为聚氯乙烯。 根据本专利技术的复合聚合物材料的另一实施方案，复合聚合物材料的矿物填料含量的范 围为150份至800份，优选为160份至700份，更优选为170份至600份。 根据本专利技术的复合聚合物材料的又一实施方案，矿物填料材料选自碳酸钙、白垩、石灰 石、大理石、白云石、二氧化钛、硫酸钡、滑石、粘土或云母，及其混合物，其中矿物填料材料 优选为碳酸钙和/或白云本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造复合聚合物材料的方法，其中所述方法包括以下步骤：(a)提供矿物填料材料；(b)提供聚合物材料；(c)将步骤(a)的所述矿物填料材料和步骤(b)的所述聚合物材料输送至混炼机；(d)在所述混炼机中形成复合聚合物材料；其中以使得所产生的所述复合聚合物材料的矿物填料含量为60份至900份的量将步骤(a)的所述矿物填料材料添加至步骤(b)的所述聚合物材料，其中所述添加通过使用直接添加技术来进行。

【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：霍尔格·米勒，于尔根·莱昂哈特，于尔根·斯佩恩，爱德华·米歇尔，
申请(专利权)人：欧米亚国际集团，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH