苯乙烯和顺丁烯二酸酐的共聚物用于制备矿物质颗粒的用途制造技术

本发明专利技术涉及通过顺丁烯二酸酐和苯乙烯的聚合而获得的共聚物用于制备具有大于或等于220℃的失重起始温度的矿物质颗粒的用途，该失重起始温度通过150℃至600℃的热重分析(TGA)测定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过经官能化或未经官能化的顺丁烯二酸酐和苯乙烯的聚合而获得的共聚物用于制备矿物质颗粒的用途，该矿物质颗粒具有由热重分析(TGA)测定的尽可能高的失重起始温度。在多种应用尤其在制备过程使用了高温的热塑性组合物(例如热塑性膜)中，这种颗粒作为无机填料是特别有利的。专利技术背景矿物质被用于多种应用中。例如，碳酸钙是最广泛使用且最廉价的矿物质之一。它因此构成了塑料、涂料或造纸工业中填料或颜料的常用选择。矿物质在其使用之前必须被处理。例如，它们必须被研磨成更精细和/或更尺寸均匀的颗粒。研磨方法有两种主要的类别，主要为干磨法和湿磨法。已知用于研磨矿物质例如碳酸钙的方法是非常耗能的。针对提高研磨产率的解决方案被不断寻求。从这个角度来说，使用被称作“助磨剂”的研磨添加剂通常是有用的。在研磨这些矿物质的步骤中引入的这些添加剂被用于促进研磨过程，辅助减小颗粒尺寸的过程和增加研磨过程的产能和功效。本文描述了多种添加剂作为助磨剂的用途。添加剂的选择尤其根据实施研磨的类型、所期望的研磨效率以及由此获得的矿物质颗粒的最终应用而变化。研磨添加剂的功效取决于其化学性质和其物理性质。然而，迄今为止还没有建立连接待研磨的矿物质、研磨方法和研磨添加剂的清晰逻辑。已知丙烯酸和/或甲基丙烯酸水溶性均聚物和/或与一种或多种丙烯酸类、乙烯基或烯丙基单体的水溶性共聚物作为在水性悬液中研磨矿物质颗粒的助剂的用途，通过使用它们，赋予矿物质颗粒特定的光学性能(WO 02/49766 A1)。还已知具有相当的亲水性的极性分子，例如单独的甘油或与有机或无机酸、胺或聚缩水甘油混合的甘油用于碳酸钙的干磨过程的用途(EP 2516556 A1,EP 2510059 A1)还已知聚亚烷基二醇聚合物(EP 2029677 A1)和由主链也被称作骨架和支化的梳状大分子单体组成的梳状共聚物(EP 2125234 A1，EP 2125235 A1和EP 2129468 A1)用于碳酸钙的干磨的用途。本专利技术涉及特定共聚物用于处理如碳酸钙的矿物质、尤其是用于协助其研磨的用途。所讨论的共聚物来源于顺丁烯二酸酐单体和至少一种含有可聚合的乙烯基官能团、更具体地为苯乙烯的其他单体的聚合。举例来说，顺丁烯二酸酐和苯乙烯的低分子量共聚物及其衍生物被提及。这种共聚物和衍生物是可商购的，例如系列(Cray Valley)中的，和专利EP 1122263 A1、US 3941808和EP 1515994 A1中具体描述的。文件EP 0467287 A2描述了顺丁烯二酸酐共聚物和这些共聚物的水解产物用于阻垢、分散碳酸钙以及作为接合剂和混凝土添加剂的用途。文件US 4136830描述了苯乙烯共聚物和顺丁烯二酸酐共聚物或其盐作为煤炭湿磨助剂的用途。文件US 5811069的一部分描述了制备氢氧化镁的稳定悬浮液的方法，尤其包括加入聚合电解质、特别是聚(苯乙烯/顺丁烯二酸)镁化合物的步骤。文件EP 0779342 A1描述了苯乙烯和顺丁烯二酸酐共聚物作为分散剂和/或用于处理矿物填料以及测定含有该共聚物的热塑性组合物颗粒剂的熔体流动指数的试剂的用途。以上引用的文献没有描述这种共聚物用于处理矿物质颗粒以提高所述颗粒的失重温度的用途，该失重温度通过150℃至600℃的热重分析(TGA)测定。本专利技术涉及这些共聚物用于制备这种矿物质颗粒的用途。热重分析(TGA)是一种使材料、即本文中经处理的矿物质颗粒热表征的方法。分析高温下、即本文中150℃至600℃下特定物质的行为时，TGA分析是尤其有用的。尤其是，例如在制备热塑性组合物的过程中使用这样的温度。然而，在这样的温度下，与矿物质颗粒相关的挥发性化合物(例如研磨剂或其一部分)是容易被蒸发的，这可能呈现出一定数量的缺陷。通过测定与样品的起始重量相比的重量损失，TGA分析使得精确地确定该蒸发在何种温度下开始成为可能。其能够表征矿物质颗粒的耐热降解性。事实上，TGA分析是一种用于监测经受了一系列增加的/递增的温度、即本文中150℃至600℃的产品试样失重的技术。对配方而言，通过尽可能地提高与矿物质颗粒相关的挥发性物质的耐热降解性(即通过提高分解起始温度)，在制备热塑性组合物的过程中，与化合物挥发相关的不良影响进一步减小。在本专利技术的情况下，“失重起始温度”指与矿物质颗粒相关的挥发性化合物开始分解的温度。该温度是150℃至600℃。特别地，测定了150℃以下与矿物质颗粒相关的可能的水损失(水的沸点)。测定了600℃以上矿物质本身(例如碳酸钙的CO2)的损失。TGA热分析图能够精确地测定该失重起始温度。见图1。专利技术人意识到特定共聚物的使用能够制备具有高失重起始温度、即具有更强的耐热降解性的矿物质颗粒。专利EP 2159258 A1，EP 2390208 A1和EP 2390285 A1描述了用脂肪族羧酸类化合物(硬脂酸，棕榈酸)或其组合的处理矿物质填料的优势，其特别地能够提高该蒸发起始温度。没有现有技术文件表明这种技术特性可以与根据本专利技术的共聚物的用途相关。专利技术简述本专利技术涉及下式(I)的共聚物用于制备具有大于或等于220℃的失重起始温度的矿物质颗粒的用途：其中：-x、y和z单元以嵌段、交替或无规排布，-x为非0且y和z中的至少一个也为非0，x+y+z的和小于或等于150，-R1表示H或磺化基团，-R2表示杂原子，任选地被烷基链、杂烷基链和/或聚烷氧基链取代，-R3和R4彼此独立地表示OH、(O-，M+)、包含1至20个碳原子的O-烷基链、包含1至20个碳原子的N-烷基链和/或聚烷氧基链，-M+表示一价的、二价的或三价的阳离子，该失重起始温度通过150℃至600℃的热重分析(TGA)测定。本专利技术尤其涉及该共聚物用于矿物质干磨以获得具有大于或等于220℃的失重起始温度的矿物质颗粒的用途，该失重起始温度通过150℃至600℃的热重分析(TGA)测定。具体来说，本专利技术涉及该共聚物用于粗碳酸钙干磨以获得具有大于或等于220℃的失重起始温度的更精细的和/或尺寸更均匀的碳酸钙，该失重起始温度通过150℃至600℃的热重分析(TGA)测定。附图说明图1表示了根据测试1-7(本专利技术)处理的颗粒通过TGA分析获得的热重曲线。图2表示了根据测试1-2(现有技术)处理的颗粒通过TGA分析获得的热重曲线。这些热重曲线中，x轴表示以℃计的温度，y轴表示重量(以百分比计)。这些图特意以对应于失重起始温度的区域为中心。对于图1(表示本专利技术)，测试软件记录了该失重起始温度为354.7℃。对于图2(表示现有技术)，测试软件记录了该失重起始温度为184.0℃。专利技术详述在本专利申请中研究的共聚物是指苯乙烯-顺丁烯二酸酐的共聚物和其衍生物，该共聚物被用在制备矿物质颗粒的过程中，例如将矿物质研磨为尺寸均匀的颗粒期间，且能够获得具有改善的热稳定性的矿物质颗粒。更确切的说，使用式(I)的共聚物制备的这些颗粒具有大于或等于220℃的失重起始温度，该失重起始温度由150℃至600℃下的TGA测定。在本专利技术的上下文中研究的共聚物来源于顺丁烯二酸酐单体和苯乙烯单体的聚合。作为示例，顺丁烯二酸酐和苯乙烯的低分子量共聚物及其衍生物被提及。这些共聚物的衍生物的可能的实例例如顺丁烯二酸酐和苯乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种下式(I)的共聚物用于制备具有大于或等于220℃的失重起始温度的矿物质颗粒的用途：其中：‑x、y和z单元以嵌段、交替或无规排布，‑x为非0，且y和z中至少一个也为非0，x+y+z的和小于或等于150，‑R1表示H或磺化基团，‑R2表示杂原子，其任选地被烷基链、杂烷基链和/或聚烷氧基链取代，‑R3和R4彼此独立地表示OH、(O‑，M+)、包含1至20个碳原子的O‑烷基链、包含1至20个碳原子的N‑烷基链和/或聚烷氧基链，‑M+表示一价的、二价的或三价的阳离子，所述失重起始温度通过150℃至600℃的热重分析(TGA)测定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.21 FR 14513771.一种下式(I)的共聚物用于制备具有大于或等于220℃的失重起始温度的矿物质颗粒的用途：其中：-x、y和z单元以嵌段、交替或无规排布，-x为非0，且y和z中至少一个也为非0，x+y+z的和小于或等于150，-R1表示H或磺化基团，-R2表示杂原子，其任选地被烷基链、杂烷基链和/或聚烷氧基链取代，-R3和R4彼此独立地表示OH、(O-，M+)、包含1至20个碳原子的O-烷基链、包含1至20个碳原子的N-烷基链和/或聚烷氧基链，-M+表示一价的、二价的或三价的阳离子，所述失重起始温度通过150℃至600℃的热重分析(TGA)测定。2.根据权利要求1所述的用途，其中在所述共聚物的存在下通过干磨法获得所述矿物质颗粒。3.根据权利要求1或2中任一项所述的用途，其中所述共聚物对应于下式(II)：其中：-x和y单元以嵌段、交替或无规排布，-x和y为非0，x+y的和小于或等于150，-R1表示H或磺化基团，-R2表示杂原子，其任选地被烷基链、杂烷基链和/或聚烷氧基链取代。4.根据权利要求1或2中任一项所述的用途，其中所述共聚物对...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅克·蒙戈安，克里斯蒂安·雅克梅，让马克·苏奥，
申请(专利权)人：可泰克斯公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR