改进的塑料组合物制造技术

本发明专利技术提供了包括平均粒径为１－５０纳米的ＰＮＰ的塑料和塑料添加剂，所述ＰＮＰ包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。本发明专利技术还提供了一种用于得到改进塑料的方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及塑料组合物。尤其是，本专利技术涉及包含粒径1-50纳米的交联聚合物纳米颗粒(以下“PNP”)的热塑性和热固性组合物，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。该PNP赋予塑料以改进的性能。本专利技术还涉及一种提供包括PNP的塑料组合物的方法。热塑性和热固性树脂用于制备许多有用的塑料。热塑性和热固性树脂可单独或与其它材料结合用于形成复合材料。由于更多的塑料和复合材料正用于替代传统材料，如金属、水泥、和钢材以制备有用的制品，因此，寻求具有改善的机械性能的塑料。由于许多塑料通常是脆性的或缺少足够的强度，因此，还不断需要使用合适的添加剂材料(如，塑料添加剂)来提高塑料的机械性能。可用于改性塑料的一种塑料添加剂包括聚合物颗粒。胶乳基乳液聚合物颗粒常用于改性热塑性和热固性树脂的机械和熔体加工性能。例如，聚氯乙烯树脂(以下“PVC”)具有一种性能组合，其使得它特别适用作结构材料但是脆性的。PVC与具有橡胶相的聚合物颗粒的共混提高了冲击强度(如，用作冲击改性剂)。但不断需要提高塑料添加剂如聚合物颗粒塑料添加剂的性能和使用性能。WO200075244公开了通过将一种或多种环氧化物官能粘结剂与平均粒径5-200纳米的羧基官能金属-有机PNP进行反应而形成的粘结剂。需要提供具有改进的加工和机械性能的塑料组合物。现已发现，这些改进可通过在塑料组合物中包括PNP而得到。用于本专利技术的PNP的直径为1-50纳米，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。在本专利技术的第一方面，提供了一种包括至少一种塑料树脂和PNP的塑料组合物，所述PNP的平均粒径为1-50纳米，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。在本专利技术的第二方面，提供了一种用于得到塑料组合物的方法，包括以下步骤形成平均粒径为1-50纳米的PNP，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元；然后将所述PNP与至少一种塑料树脂结合。在本专利技术的第三方面，提供了一种塑料添加剂组合物，包括至少一种塑料添加剂和PNP，所述PNP的平均粒径为1-50纳米，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。除非清楚地另有所指，本文所用的以下简称具有以下含义C＝摄氏度；μm＝微米；UV＝紫外；rpm＝转数/分钟；nm＝纳米；J＝焦耳；cc＝立方厘米；g＝克；wt％＝重量百分数；L＝升；mL＝毫升；pphr＝份数/100份树脂(重量)；MIAK＝甲基异-戊基酮；MIBK＝甲基异-丁基酮；PMA＝聚(甲基丙烯酸酯)；CyHMA＝环己基甲基丙烯酸酯；EG＝乙二醇；DPG＝二丙二醇；DEA＝二甘醇乙基醚乙酸酯；BzA＝苄基丙烯酸酯；BzMA＝苄基甲基丙烯酸酯；MAPS＝MATS＝甲基丙烯酸(三甲氧基甲硅烷基)丙酯；PETTA＝季戊四醇四/三丙烯酸酯；PPG4000DMA＝聚丙二醇4000二甲基丙烯酸酯；DPEPA＝二季戊四醇五丙烯酸酯；TMSMA＝甲基丙烯酸三甲基甲硅烷基酯；MOPTSOMS＝甲基丙烯酰氧基丙基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷；MOPMDMOS＝3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷；TAT＝三烯丙基-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮；IBOMA＝甲基丙烯酸异冰片基酯；PGMEA＝丙二醇单甲基醚乙酸酯；PEGMEMA 475＝聚(乙二醇甲基醚)甲基丙烯酸酯Mw＝475；GMA＝甲基丙烯酸缩水甘油基酯；和PGDMA＝二甲基丙烯酸丙二醇酯。术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸两者且术语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者。同样，术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺两者。 烷基”包括直链、支链和环状烷基。本文所用的术语“Tg”是指使用差示扫描量热法(“DSC”)测定的玻璃化转变温度。本文定义的所有范围都是包含性的和可合并的。本文所用的术语“或”包括其包含形式。本专利技术涉及包括平均粒径为1-50纳米的PNP的塑料组合物，所述PNP具有至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。PNP通过至少一种多烯属不饱和单体的自由基聚合反应而形成。通常，PNP包含基于PNP重量至少1重量％的至少一种聚合的多烯属不饱和单体。基于PNP重量的最高至和包括100％聚合的多烯属不饱和单体可有效地用于本专利技术的颗粒中。聚合的多烯属不饱和单体的量优选为基于PNP重量的约1-80％，更优选为基于PNP重量的约1-60％，最优选基于PNP重量的1-25％。适用于本专利技术的多烯属不饱和单体包括二-，三-，四-，或更高的多烯属不饱和单体，例如，三乙烯基苯，二乙烯基甲苯，二乙烯基吡啶，二乙烯基萘和二乙烯基二甲苯；和例如二丙烯酸乙二醇酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，二甘醇二乙烯基醚，三乙烯基环己烷，甲基丙烯酸烯丙基酯(“ALMA”)，二甲基丙烯酸乙二醇酯(“EGDMA”)，二甲基丙烯酸二甘醇酯(“DEGDMA”)，二甲基丙烯酸丙二醇酯，二丙烯酸丙二醇酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(“TMPTMA”)，二乙烯基苯(“DVB”)，2，2-二甲基丙烷-1，3-二丙烯酸酯，二丙烯酸1，3-丁二醇酯，二甲基丙烯酸1，3-丁二醇酯，二丙烯酸1，4-丁二醇酯，二丙烯酸二甘醇酯，二甲基丙烯酸二甘醇酯，二丙烯酸1，6-己二醇酯，二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯，二丙烯酸三丙二醇酯，二甲基丙烯酸三甘醇酯，二丙烯酸四甘醇酯，聚乙二醇200二丙烯酸酯，二甲基丙烯酸四甘醇酯，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，乙氧基化双酚A二丙烯酸酯，乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯，聚乙二醇600二甲基丙烯酸酯，聚(丁二醇)二丙烯酸酯，三丙烯酸季戊四醇酯，三羟甲基丙烷三乙氧基三丙烯酸酯，甘油基丙氧基三丙烯酸酯，四丙烯酸季戊四醇酯，四甲基丙烯酸季戊四醇酯，二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯，二乙烯基硅烷，三乙烯基硅烷，二甲基二乙烯基硅烷，二乙烯基甲基硅烷，甲基三乙烯基硅烷，二苯基二乙烯基硅烷，二乙烯基苯基硅烷，三乙烯基苯基硅烷，二乙烯基甲基苯基硅烷，四乙烯基硅烷，二甲基乙烯基二硅氧烷，聚(甲基乙烯基硅氧烷)，聚(乙烯基氢硅氧烷)，聚(苯基乙烯基硅氧烷)及其混合物。可作为共聚单元引入PNP的合适的烯属不饱和单体非限制性包括(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸烷基酯，(甲基)丙烯酸链烯基酯，芳族(甲基)丙烯酸酯，乙烯基芳族单体，含氮化合物和它们的硫代同系物，和取代的乙烯单体。通常，可用于本专利技术的(甲基)丙烯酸烷基酯是(甲基)丙烯酸(C1-C24)烷基酯。合适的(甲基)丙烯酸烷基酯非限制性包括，“低馏分”(甲基)丙烯酸烷基酯，“中馏分”(甲基)丙烯酸烷基酯和“高馏分”(甲基)丙烯酸烷基酯。“低馏分”(甲基)丙烯酸烷基酯通常是其中烷基包含1-6个碳原子的那些。合适的“低馏分”(甲基)丙烯酸烷基酯非限制性包括(但不限于)甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丙酯，甲基丙烯酸丁酯(“BMA”)，丙烯酸丁酯(“BA”)，甲基丙烯酸异丁酯(“IBMA”)，甲基丙烯酸己酯，甲基丙烯酸环己基酯，丙烯酸环己基酯及其混合物。“中馏分”(甲基)丙烯酸烷基酯通常是其中烷基包含7-15个碳原子的那些。合适的“中馏分”(甲基)丙烯酸烷基酯非限制性包括丙烯酸2-乙基己酯(“EHA”)，甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括至少一种塑料树脂和ＰＮＰ的塑料组合物，所述ＰＮＰ的平均粒径为１－５０纳米，所述ＰＮＰ包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CA克鲁兹，RH戈尔，TR林，WH迈克尔德，JE维尔，NM博特尼克，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]