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聚合物组合物制造技术

技术编号:1615065 阅读:126 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种聚合物组合物,包括a)10~99.99wt%的至少一种聚烯烃,b)0~50wt%的非聚烯烃类热塑性塑料,c)0.005~1wt%的本身已知的聚合物添加剂,以及选自下述的一种附加组分:d)至少一种多支化有机/无机杂化聚合物,其具有携带有机分支的无机核,该核与该分支形成颗粒状结构,和/或e)脂溶性金属化合物,其是通过在标准条件(25℃和最大98%湿度)下,在由适当氧化剂保证所有金属都以其最高稳定氧化态存在于最终产品中的方法中,通过金属盐与酸性有机化合物的反应制得。

【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至少一种聚烯烃和至少一种非聚烯烃组分的聚合物组合物。根据本专利技术的第二个方面,本专利技术涉及通过适当选择上述组分来调节聚合物组合物的不同性能。根据第三个方面,本专利技术涉及此类聚合物组合物的用途。
技术介绍
聚合物材料被用在越来越多的产品种类中,例如用作汽车、轮船和飞机的部件,用于电子工业和其它先进工业,用于油漆和其它涂料,以及用于特殊包装等。聚合物材料在新产品类别中的应用只受产品性能的限制。因此一直需要开发出具有改进性能的聚合物,例如具有提高的耐擦伤性、改善的耐候性、增强的耐UV性、提高的耐化学物质性、以及改进的抗氧化、抗腐蚀等性能。除了纯粹的聚合物材料之外,人们还开发出基于以下材料的产品该材料可以称之为无机和有机材料之间的杂化物(hybrid),也就是说这些材料可以是包括无机核和有机分支的大分子。具有支化结构的有机聚合物分子有着巨大的经济增长潜力,特别是可以作为新材料的组分。这类具有完全支化结构的聚合物分子的重要实例就是所谓树突状聚合物(dendrimer),以及具有统计学渐增支化的超支化聚合物。树突状聚合物和超支化聚合物都被称作树枝化聚合物。“树枝化”一词(dendritic,源自希腊语dendron“树”)刻划出渐增支化的原则,是或多或少比较恰当的(G.R.Newkome,C.N.Moorefield,F.V_gtle,“Dendrimers and DendronsConcepts,Syntheses,Applications”,Wiley-VCH,Weinheim,(2001))。式1举例说明了线性聚合物和树枝化聚合物(超支化聚合物和树突状聚合物)之间的差别。线性聚合物 超支化聚合物 树突状聚合物K=起始中心(germ)(聚合物分子的起源) D=树枝化分支L=线性增长链 T=末端(聚合物分子的末端)式1树枝化聚合物特别引人注意的原因是T单元可以携带官能团,而且每单位重量或体积聚合物所能得到的官能团密度远大于线性聚合物。T官能团可以为材料赋予某种功能,例如抗氧化剂、紫外线吸收剂或自由基清除剂,如WO公开No.02092668所述。可选地,T基团可用作非常高效的有机材料例如环氧树脂或聚氨酯的交联剂,或用作热塑性塑料的交联剂。由于树枝化聚合物和这类有机化合物之间存在高度交联,因此树枝化聚合物是比常规交联剂如多胺、多元醇或多官能丙烯酸酯更优异的交联剂。有机材料如交联热塑性塑料的较高交联度改善了材料的性能,例如耐化学物质性、耐候性和耐磨性,使得材料适于更高温度的应用(Hans Zweifel(ed.),Plastics Additives Handbook,Carl Hanser Verlag,München,(2001),725-811)。T基团还可以把树枝化聚合物组织成网络结构。作为材料的组分,树枝化聚合物因此可以带来改进的阻透性能。可选地,这类树枝化聚合物可用作粘合剂,或用作热固性塑料的组分。树突状聚合物通常由包括多个步骤的相对复杂并昂贵的合成方法制造。工艺条件必须保持得非常精确才能得到完整的渐增支化结构。因此它们的工业应用受到限制。制造超支化聚合物的一种通用方法是在较早的时候由Flory披露的(P.J.Flory,Principles of Polymer Chemistry,CornellUniversity,(1953))。由AB2单体的聚合产生超支化聚合物,其中A可与B反应,但是A与A以及B与B的反应被阻止。制造超支化聚合物的另一种方法包括采用同时携带有引发剂的反应性单体,即所谓的“引发性单体(inimer)”。一个实例就是引发性单体缩水甘油与起始中心三羟甲基丙烷之间的碱催化反应,如式2所示。 K=起始中心(聚合物分子的起源) D=树枝化分支L=线性增长链 T=末端(聚合物分子的末端)式2这种方法得到的超支化聚合物的性能与相应树突状聚合物非常相似(A.Sunder,R.Hanselmann,H.Frey,R.Mühlhaupt;Macromolecules,(1998),32,4240)。这就意味着粘度远小于具有可比量自由-OH基团的线性聚合物粘度。这一制造方法的独特特征在于必须非常缓慢地把缩水甘油引发性单体加到起始中心中,而且要在非常稀的稀释液中。因此,该工艺的成本效率就非常有限,这就是超支化聚合物在工业应用中的用途非常有限的原因。此前已知可对超支化聚合物的T基团进行某些改性。J.-P.Majoral,A.-M.Caminade and R.Kraemer,Anales de Quimica Int.Ed.,(1997),93,415-421描述了含磷树突状聚合物的官能化。可以用相同或相似的化学基团或者用不同的化学基团实现T基团的官能化。FR2761691讨论了通过与环状硫代酸酯的反应,使表面有官能团的树突状聚合物改性。该反应使树突状聚合物的表面含有硫醇基团,硫醇基团通过酰胺或胺键结合在树突状聚合物上。该产品可用作抗氧化剂。所述的树突状聚合物是聚酰胺型胺类树突状聚合物(PAMAM树突状聚合物)。PAMAM树突状聚合物含有叔胺,在转化成季铵盐或胺氧化物之后相对容易降解(A.W.Hofmann,Justus Liebigs Ann.Chem.(1851),78,253-286;A.C.Cope,E.R.Trumbull,Org.React.(1960),11,317-493;A.C.Cope,T.T.Foster,p.H.Towle,J.Am.Chem.Soc.(1949),71,3929-3935)。当在热塑性塑料中掺入/配混入基于胺的树突状聚合物添加剂,然后加工(如薄膜吹塑、挤出、流延)热塑性塑料时,会从基于胺的树突状聚合物形成季铵盐或胺氧化物。这样的降解一方面导致树突状聚合物核的部分劣化,另一方面也形成了可能泄露的降解产品,从而降低了聚合物产品的表面质量。添加时,在加工热塑性塑料的过程中叔胺可能会因为氢过氧化物的分解而产生自由基(A.V.Tobolsky,R.B.Mesrobian,Organic Peroxides,(1954),Interscience Publishers,New York,p.104-106)。因此,含有叔胺的树突状聚合物和超支化聚合物可能会在其加工、贮存或使用期间带来人们不希望发生的热塑性塑料降解。WO01/48057讨论了针对含叔胺的核结构热氧化性降解的多官能稳定剂。如上述,这可能导致热塑性塑料在其加工、贮存或使用期间产生不理想的核结构降解。根据WO01/48057制造的典型稳定剂的分子量为1246g/mol。WO97/19987讨论了将聚合物添加剂和可用于聚合物材料的改性树突状聚合物相结合。在WO97/19987的实施例中,树突状聚合物是基于第3、4和5代的聚甲基吖丙啶(PPI),包括16、32和64个末端胺基。核结构含有叔胺,叔胺可能在热塑性塑料的加工、贮存或使用期间产生核结构的不理想降解。通过在合适的溶剂中加热,可以用脂肪酸改性PPI树突状聚合物,形成多官能脂肪酸酰胺。树突状聚合物核结构上的叔胺基团以及树突状聚合物表面上的伯胺基团可能在氧的存在下引起树突状聚合物结构的部分降解。如上文所解释的,氢过氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物组合物,包括:    a)10~99.99wt%的至少一种聚烯烃,    b)0~50wt%的非聚烯烃类热塑性塑料,    c)0.005~1wt%的本身已知的聚合物添加剂,    其特征在于聚合物组合物包括选自下述的至少一种附加组分:    d)至少一种多支化有机/无机杂化聚合物,其包括携带有机分支的无机核,所述携带有机分支的无机核构成颗粒结构,和/或    e)脂溶性的金属化合物,其是在标准条件(25℃和最大98%湿度)下,在由适当氧化方法保证所有金属都以其最高稳定氧化态存在于最终产物中的方法中,通过金属盐与酸性有机化合物的反应制得。

【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:F门勒C西蒙J拜利希R海于格EA克莱佩KR勒德塞特AG拉森
申请(专利权)人:NORX工业公司
类型:发明
国别省市:NO[挪威]

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