用于聚酯改性的含聚苯乙烯的母料组合物制造技术

本发明专利技术涉及用于改性热塑性聚酯的母料，特别地涉及包括分散的链偶合剂，例如二酸酐和任选的多元醇支化剂的母料。本发明专利技术也涉及制备该母料的方法，和涉及采用该母料改性聚酯的方法。本发明专利技术的另一方面是这种母料组合物用于聚酯改性的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于改性热塑性聚酯的母料，更具体地涉及包括分散的链偶合剂和多元醇支化剂的母料。本专利技术也涉及制备母料的方法，和涉及采用母料改性聚酯的方法。热塑性聚酯如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)和聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)广泛用于挤出、注塑和拉伸吹塑领域以生产诸如纤维、容器和膜的产物。尽管聚酯可用于其它领域如膜吹制、拉幅、热成型和泡沫挤出，但它们在这些领域的使用通常受窄加工窗口和专用加工设备需求的限制。这种限制通常来自聚酯的熔体流变中的缺陷。特别地，聚酯典型地具有低熔体粘度、低熔体强度和低熔体弹性。已知聚酯的熔体强度和熔体粘度可以通过在聚合物的线性链结构中引入支化程度和/或通过扩链增加聚合物分子量而改进。用于制备支化或扩链聚酯的一种方法涉及熔融混合聚酯与支化剂和/或链偶合剂如多官能羧酸、酸酐或醇。在熔融混合期间，试剂与熔融的聚酯反应以扩链和/或在聚合物的线性链结构中引入支化。依赖于用于改性聚酯的支化剂/链偶合剂的类型，熔融混合反应的总体效果可事实上降低聚酯的分子量。这通常是其中使用的唯一类型试剂是多元醇支化剂的情况。在这些情况下，为达到希望的熔体强度和熔体粘度的增加，链偶合剂可以与多元醇结合使用，或可以使获得的支化聚酯经历进一步的加工步骤如固态缩合工艺。相反，聚酸酐支化剂/链偶合剂可引入支化，但通常也在熔融混合期间引起聚合物分子量的增加。因此，聚酸酐支化剂/链偶合剂可以用作唯一的支化剂/链偶合剂而不使改性聚酯进行进一步的加工。不管使用的支化剂/链偶合剂的类型，为有效改性聚酯，重要的是支化/链偶合程度可以在熔融混合工艺期间受到控制，和支化/链偶合在聚酯中均匀地进行。通常熔融混合在挤出机中进行，并且可以将支化剂/链偶合剂在挤出之前加入到聚酯中，或在挤出期间加入到熔融的聚酯中。其中可以将试剂加入聚酯的最简单方式是通过直接加料。然而，已经发现通过过度局部化链偶合，和改性聚酯中的非均匀支化，此加料模式导致凝胶形成。这也导致有害的变色。另外，通常使用小于0.5wt％的支化剂/链偶合剂数量，相对于要改性的聚酯。在这些低水平下，难以通过直接加料在聚酯中提供试剂的均匀分布。与支化剂/链偶合剂的加料相关的许多上述问题可以通过使用聚合物共混物、浓缩物或母料克服，如通常在本领域所提及那样。母料包括高水平的支化剂/链偶合剂，但当加入到聚酯中时它起到试剂稀释源的效果。此稀释剂效应使支化剂/链偶合剂能够在整个聚酯中更均匀分布和促进更均匀支化/扩链的聚酯。采用它的最简单形式，母料可以是载体聚合物和支化剂/链偶合剂的物理共混物，试剂和载体聚合物两者通常均为粉末形式。为避免与不兼容性相关的问题，载体聚合物可以与要与母料熔融混合的基础聚合物相同，或为相同的通用类别。例如，如果基础聚合物是聚酯，则载体聚合物也可以是聚酯。尽管有效，但这种物理共混物确实具有分离成单个组分和再次引起支化剂/链偶合剂的不均匀分布的倾向。母料也可以容易地通过熔融混合载体聚合物与支化剂/链偶合剂而形成。然而，当载体是聚酯时这可导致问题。特别地，当支化剂/链偶合剂与聚酯在熔融混合期间反应时，相同或相似的载体聚酯也通常与试剂在母料的制备期间反应。因此需要提供包括作为载体材料的热塑性聚合物和支化剂和/或偶合剂的母料，其中载体聚合物和支化剂和/或偶合剂不能彼此反应并且载体树脂与聚酯树脂高度兼容。此外母料在引入的支化剂和/或偶合剂的数量和类型方面较少受限制。令人惊奇地，已经发现苯乙烯均聚物和共聚物可以与支化剂和链偶合剂熔融混合而没有在支化剂和链偶合剂与苯乙烯均聚物和共聚物之间发生的显著反应。在这些情况下，苯乙烯均聚物和共聚物可以与宽类别的支化剂和链偶合剂在高和低两种浓度下熔融混合，以制备用于随后与热塑性聚酯熔融混合的母料。有利地，试剂如多官能酸酐、多元醇和含磷化合物可以在本专利技术的母料中一起结合。本专利技术的一方面是用于聚酯或共聚酯改性的母料组合物，该组合物包括能够与聚酯或共聚酯反应的链偶合剂，它在含苯乙烯的均聚物或共聚物的聚合物基体中分散。在具体的实施方案中母料组合物另外包括链支化剂。在此使用的术语″母料″具有本领域技术人员理解的通常意义。特别就本专利技术而言，母料是包括作为载体聚合物的含苯乙烯的均聚物或共聚物和试剂如支化剂和链偶合剂的组合物，其中试剂的浓度比在最终产物中所需的高，并且随后将该组合物在基础聚合物中调稀以生产具有所需试剂数量的最终产物。在此使用的术语支化剂或链偶合剂的″熔融温度″用于表示试剂开始熔融的温度。在此使用的术语载体聚合物如苯乙烯均聚物或共聚物或聚酯的“熔融加工温度”用于表示聚合物可以保持以能够有效地熔融加工的最低温度。在此使用的术语″支化剂″或″支化化合物″用于表示可以与聚酯反应以在其中引入支化的多官能化合物。认识到为了引入支化，支化剂必须含有至少三个能够与聚酯反应的官能团。在此使用的短语″链偶合剂和支化剂″用于表示至少一种链支化剂和链偶合剂。它包括两种类型试剂和组合的多种试剂。根据本专利技术母料的支化剂和链偶合剂在含苯乙烯的均聚物或共聚物的聚合物基体中分散。″分散″表示试剂在聚合物基体中作为单独的未反应实体存在，并因此不与聚合物基体反应以成为其整体部分。在本专利技术的一个实施方案中，选择用于聚酯母料作为支化剂的试剂优选是多元醇。选择用于母料的试剂优选是偶合剂，而偶合剂优选是二酸酐。本领域技术人员应该认识到二酸酐也可用作支化剂。为方便起见，可以起支化剂和偶合剂两种功能的试剂在此也可以称为“支化剂/偶合剂”。在本专利技术的优选实施方案中，选择用于聚酯母料的试剂是与偶合剂结合的支化剂。在此情况下，支化剂优选是多元醇而偶合剂优选是二酸酐。本专利技术的重要特征是支化剂和/或链偶合剂在含苯乙烯的均聚物或共聚物的聚合物基体中分散。特别地，将支化剂和/或链偶合剂与含苯乙烯的均聚物或共聚物熔融混合以在含苯乙烯的均聚物或共聚物的聚合物基体中分散。由本专利技术的母料提供的特定优点在于它可以在高和低两个浓度下使用宽范围的支化剂和/或链偶合剂制备而不发生载体含苯乙烯的均聚物或共聚物的流变性能的显著变化。在采用多元醇支化剂的情况下，或在采用低水平(约1-约5wt％)支化剂/链偶合剂如均苯四酸二酐的情况下，此优点是特别明显的。优选，支化剂和/或链偶合剂的熔融温度比含苯乙烯的均聚物或共聚物的熔融加工温度高至少10℃，更优选高至少20℃，仍然更优选高至少40℃。优选，支化剂和/或链偶合剂在熔融的含苯乙烯的均聚物或共聚物中在熔融混合期间作为单独的相存在。具体地，优选至少50wt％，更优选至少65wt％，最优选至少85wt％的支化剂和/或链偶合剂在熔融的含苯乙烯的均聚物或共聚物中在熔融混合期间作为单独的相存在。在特别优选的实施方案中，基本上所有的支化剂和/或链偶合剂在熔融的含苯乙烯的均聚物或共聚物中在熔融混合期间作为单独的相存在。本专利技术的母料提供在基础聚酯中均匀分布支化剂和/或链偶合剂的方法。为保证支化和/或扩链在基础聚酯中在熔融混合期间均匀地进行，重要的是母料快速熔融以在整个熔融的基础聚酯中快速分散试剂。相信当母料载体、含苯乙烯的均聚物或共聚物的熔融加工温度低于基础聚酯的熔融加工温度时，试剂在整个基础聚酯中更有效地分散。可以使用根据本专利技术的母料改性的通常基础聚酯是PET。优选，适用于母本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于聚酯或共聚酯改性的母料组合物，包括能够与聚酯或共聚酯反应的链偶合剂，该链偶合剂在含苯乙烯的均聚物或共聚物的聚合物基体中分散。

【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：D西蒙，
申请(专利权)人：西巴特殊化学品控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]