纤维素增强树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供可成形含增强树脂组合物，所述组合物包含能够塑性流动的树脂、增强材料和包含氧化聚乙烯蜡、酯蜡和硬脂酸锌的润滑剂组合物。本发明专利技术也提供润滑剂组合物和基于本发明专利技术组合物的成形方法和成形产物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有增强树脂的组合物、用于制备这种组合物的润滑剂组合物、自这种组合物形成的成形产品和用于形成这种成形产品的方法。
技术介绍
包含纤维素纤维(例如木纤维)和树脂(例如热塑性树脂如聚氯乙烯)的可成形组合物例如可挤出组合物是熟知的。这种组合物的实例在Zehner的美国专利6103791和6248813和Seethamraju等的6210792中得到描述，其每一个在此通过引用结合到本文中。这些类型组合物可挤出以提供成形物品例如用于外部结构的装饰板和护栏。基于聚氯乙烯树脂(PVC)的挤出组合物由于它们超过其它类型树脂组合物优良的耐气候性能而对这种应用通常是优选的。通常合乎需要的是打算用于这种应用的挤出产品呈现比得上或超过通常用于这种应用的天然木产品的那些结构特性以及耐气候性和外观。在包含增强材料的热塑性树脂组合物例如纤维素/聚氯乙烯树脂组合物的常规挤出中需要加热可挤出混合物至它可经历塑性流动的温度，然后强制它通过包含一个或更多个开口的板(在此为“模头”)，其赋予新形成的挤出物异型材。之后所述挤出物冷却直到它达到所要求的相对硬异型材。所成形的挤出物以其挤出形式使用例如作为装饰板或栏栅，或者它可切成便利长度的构件并包装用于后续加工例如作为原料用于注塑或吹塑方法。可成形原料组合物(在此为了便利也称作“可成形组合物”)通常通过混合纤维素纤维、树脂和影响所述组合物及由此形成物品性能的其它组分(也称作添加剂)制备。一旦混合，通常所述可成形组合物的组分“熔合”，即受到加热和共混直到形成实质上均匀的塑性组合物。术语“熔合”用于该方法，因为在加热和共混中独立组分颗粒的边界变为难以区分，因此“熔合”。尺寸稳定性和表面外观(表面粗糙度)是通常影响成形产品，尤其是挤出产品商业价值的特性并因此是影响用于制备所述产品的方法和组分商业价值的特性。尺寸稳定性通过在它自成形设备例如挤出机模头形成后于固化期间观察成形物品膨胀的量得到评价。膨胀的量有时称作膨胀或离模膨胀。表面光泽度按照已知的标准测量例如ASTM标准D-2523-95和D2457-97测量。表面粗糙度通过目视和触觉评价确定。表面粗糙度也通过表面“密封”程度反映，即所述成形物品如按照ASTM D 570-98所测量对水浸渍的抗性。对成形产品尤其是挤出物产物的商业价值也重要的是所述成形物品的机械性能例如拉伸强度、挠曲强度、断裂模量和表观弹性模量。这些机械性能可受到用于制备成形物品的可成形组合物准备中包含的润滑剂类型和量的影响。这些机械性能可按照已知的标准测量进行评价，例如用于测量拉伸强度的ASTM标准D638、用于评价挠曲强度的ASTM D 6109-97el或ASTM D 6109-03，当它用于结构材料的表观弹性模量和断裂模量时，结构材料的载荷性能测试通过例如ASTM D4761-02a测定。对于给定的可成形组合物，通常能够调整所述成型设备的操作参数以改变材料的成形速率。然而，使成形速率最大具有实际限度。例如在挤出的情况中能够通过在更高温度和/或在更高压头下操作挤出机得到挤出速率增加。然而，在一些增加挤出机温度的时候所述可挤出组合物通常开始烧焦，所述挤出物的表面和结构质量开始降低。另外，当压头或挤出机扭矩增加时，通常达到所述挤出材料的尺寸稳定性和/或表面状况是不可接受的情况。至今已经知道通过增加加入到所述可成形可挤出组合物中的润滑剂的量达到更高的成形速率。然而，在某些情况中使用增加量的润滑剂通常引起所述树脂粘合能力减少，也可导致自所述可成形组合物制备的成形产品拉伸强度减少。在其它情况中，增加润滑剂的量降低所述树脂与纤维之间的粘合相互作用并因此减少自这种可成形物质制备产品的强度和载荷质量。因此，增加润滑剂的量或改变润滑剂类型，尽管潜在改善所述可成形组合物的可成形性，可对成形产品的机械性能具有有害作用。在某些情况中，某些类型的润滑剂当以非常高比例使用时也可不利影响加工参数例如制备可成形组合物要求的熔合时间也是可能的。如以上讨论举例说明的那样，通常可成形组合物的可成形性和可挤出性、可压延性及模压性与由此制备的成形物品的机械性能和外观性能是相互有关的，对这些相关性能所有影响的联合作为组合物变化的结果不易于预测。申请人因此已经认识到需要增强的可成形组合物，尤其是可挤出、可压延、可注塑和可压缩模塑的组合物，其具有合乎需要的加工性能，其也优选提供具有合乎需要的外观性能和/或改善的机械性能的成形物品。尤其是申请人已经认识到需要提供成形基于PVC的组合物，其可成形性等于或改善超过至今使用的那些，优选地也提供具有相当或优良的外观和机械性能的成形物品。本专利技术一个或更多个方面解决这些和其它需要。专利技术概述本专利技术的一个方面提供可成形，优选地可挤出的组合物，其呈现比较高的加工速率尤其是挤出速率，在优选的实施方案中能够用于制备具有合乎需要的外观性能和/或机械性能的成形物品。本专利技术可成形组合物的一个优选实施方案包含(a)至少一种热塑性树脂；(b)至少一种增强剂；和(c)至少一种酯蜡。优选地，在这种实施方案中的酯蜡组分以有效改善所述组合物的可成形性，优选地可挤出性、可压延性或可模压性的量存在。优选地，在挤出情况中用这种可成形组合物改善的加工性能包括在给定成形压力或其它成形参数例如扭矩设定下的类似成形速率。本专利技术另一方面涉及成形组合物和包含这种组合物的成形物品。优选地本专利技术可成形组合物通过成形，优选地通过挤出本专利技术可成形组合物形成，并且相对于不含酯蜡和通过实质上相同的成形方法形成的相同组合物呈现对所述成形组合物的一种或更多种机械和/或外观性能没有显著的有害作用，优选地改进所述成形组合物的一种或更多种机械和/或外观性能，更优选地显著改进所述成形组合物的一种或更多种机械和/或外观性能。在某些优选的实施方案中提到的机械性能包括断裂模量和表观弹性模量。在某些优选的实施方案中提到的外观性能包括表面粗糙度(如目视测定和/或按照ASTM标准D 570-98在增加的水浸渍测量中所反映)。本专利技术另一方面提供包含酯蜡的润滑剂组合物，其尤其很好适合于与本专利技术可成形组合物一起使用。在一些优选的实施方案中，当与相同润滑剂载荷但实质上缺乏一种或更多种本专利技术润滑剂组合物基本组分的可成形组合物相比较，本专利技术润滑剂组合物提供自含所述润滑剂组合物的可成形组合物形成的成形物品机械性能的改善而对所述组合物的加工性能或对由此制备成形物品的外观性能没有显著的有害作用。在某些优选的实施方案中，本专利技术可成形组合物能够呈现一种或更多种对所述组合物的加工特性通常有利和/或合乎需要的性能，而同时能够成形为具有合乎需要性能例如相对高的拉伸强度和/或相对高度的尺寸稳定性的固体形式。本专利技术另一方面涉及制备成形组合物的方法，所述方法包括(a)提供包含以下的可成形组合物(i)至少一种树脂，其特征在于经历塑性流动；(ii)至少一种增强剂；(iii)润滑剂组合物，所述润滑剂组合物包含酯蜡，优选地也包含氧化聚乙烯和硬脂酸锌；和(iv)任选其它添加剂；和(b)优选地通过使所述可成形组合物暴露于剪切应力，优选地通过强制所述组合物通过注射模型成形机的注嘴、压延辊的辊隙或挤出机模头使所述可成形组合物成形以制备成形物品。本专利技术的某些优选实施方案涉及提供与物品成形有关的优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可成形组合物，所述组合物包含：　　　　（ａ）热塑性树脂；　　　　（ｂ）增强剂；和　　　　（ｃ）酯蜡，　　　　其中所述蜡以至少约０．１重量份每百重量份（ＰＨＲ）所述树脂的水平存在于组合物中。

【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：JE加特，BL吉布森，F西姆，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]