含有草酰胺官能硅氧烷和有机纤维的混合物制造技术

本发明专利技术涉及一种混合物，其包含(A)以下通式的有机硅化合物：R3‑

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有草酰胺官能硅氧烷和有机纤维的混合物
[0001]本专利技术涉及包含草酰胺官能硅氧烷的纤维填充混合物、其中使用的工艺添加剂及其制备和用途。
[0002]作为可持续的传统材料的木材的使用与一些缺点相关，例如，对UV光和水分的抗性是有限的，并且该材料倾向于在表面上碎裂，尤其是在风化之后。近年来，所谓的WPC(木材聚合物复合材料)越来越多地被用作各种用途的木材替代产品。这些WPC是用木材或天然纤维增强的塑料，其还可以包含添加剂，一方面避免木材在UV防护和水分方面的缺点，另一方面确保类似木材的外观。此类产品例如被称为立面元件或称为以所谓的赤脚地板形式的阳台盖板。木纤维含量通常在10％和90％之间，优选在30％和80％之间，剩余比例基本上由有机塑料组成，主要为聚氯乙烯(PVC)或来自聚烯烃组的聚合物，诸如高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)，其可以另外与在塑料加工中常用的添加剂混合。这些添加剂可以是染料和颜料、UV稳定剂或甚至阻燃剂，因此可以保证多年的户外使用并且任选地可以提高耐火性，从而使这些型材(profiles)还可以在建筑业中使用。与天然生长的实木相比，还可以在WPC中添加防止细菌、昆虫、真菌(尤其是霉菌)、藻类或白蚁等侵扰的添加剂，以提高其抗性。
[0003]这些WPC可以直接生产为半成品诸如型材，或生产为塑料颗粒，该塑料颗粒可以在进一步的加工步骤(诸如挤出或注射模塑)中成形。
[0004]天然或木纤维
‑
塑料混合物是在典型的塑料加工机器(诸如双螺杆挤出机或行星辊挤出机)上生产的，该塑料加工机器旨在确保木纤维与塑料的良好混合。由于以这种方式生产的化合物的机械参数(诸如刚度和弯曲强度)随着纤维含量的增加而不断增加，并且这些化合物呈现出越来越像木材的外观，因此WPC制造商的目标是最大限度地提高木纤维含量。然而，这样的缺点是，纤维含量越高，内摩擦增加得越多，使加工更加困难，并加剧对混合单元的磨损。为了避免在较高纤维含量下越来越多地出现的加工问题，使用所谓的聚合物加工助剂(PPA)，诸如硬脂酸金属盐、低聚聚烯烃蜡或羧酸酰胺衍生物。根据类型，这些起到内部和外部润滑剂的作用，从而促进混合和加工过程，并且还可能导致所挤出的半成品的更同质、更均匀的表面。
[0005]然而，目前使用的PPA的缺点是它们的已知倾向于部分吸附在现有的填料表面上并且因此变得失活。由于高的木纤维含量，这特别地发生在存在的纤维表面上，这意味着有时必须添加非常高浓度的PPA。这里，添加了2至高达6重量％的PPA，然而，在这些高浓度下，PPA再次对WPC共混物的刚性产生负面影响。此外，以这种方式挤出的型材的可焊性降低，这特别地在由WPC生产窗框时是显著不利的。另外，所使用的PPA还与其他聚合物添加剂(所谓的偶联剂或粘合促进剂)发生反应，其通过反应性基团确保木纤维与所用基质塑料的更好粘附，从而旨在提高WPC的机械性能。因此，PPA的这些副反应也不可避免地导致WPC的机械性能的不希望劣化。因此，寻求仅以相对小的量使用的聚合物添加剂，以便尽可能减少与基质或纤维材料或其他添加剂的可能相互作用。
[0006]Hristov等人的研究是已知的，其中特殊的热塑性硅酮被用作WPC中的工艺添加剂(Advances in Polymer Technology,Vol.26,No.2,100
‑
108(2007))。然而，这里的明显的缺点是Hristov使用的产物被相对大量地使用，因此，除了对加工性能的期望积极影响外，
还导致WPC化合物的机械性能部分退化。
[0007]现在的目的包括找到一种工艺添加剂，该工艺添加剂通过以以下这种方式使塑料与天然纤维和木材纤维混合来实现WPC的生产：一方面可以将大量纤维掺入塑料中，但另一方面，WPC化合物的机械性能不会因工艺添加剂而明显恶化或甚至改善，并且不再显示现有技术的缺点。这是通过本专利技术实现的。令人惊讶地发现，通过组合具有相对低的分子量和小比例的特定脂族草酰胺基取代基的线性硅酮，获得了当混合到热塑性塑料/木纤维混合物中时表现出显著工艺改进的化合物。
[0008]因此，本专利技术涉及混合物，其包含
[0009](A)以下通式的有机硅化合物
[0010]R3‑
a
‑
b
(OR1)
a
R
2b
Si[OSiR2]p
[OSiRR2]q
[OSiR
22
]r
OSiR3‑
a
‑
b
(OR1)
a
R
2b
(I)，其中
[0011]R可以相同或不同，并且是一价、任选取代的SiC键合的烃基，
[0012]R1可以相同或不同，并且是氢原子或一价、任选取代的烃基，
[0013]R2是以下通式的SiC键合的单元：
[0014]R3‑
X
‑
[CO
‑
(CO)
n
]‑
X
‑
R4‑
(II)
[0015]其中
[0016]X可以相同或不同并且是O
‑
或
‑
NR
x
‑
，
[0017]R3可以相同或不同，并且是一价、任选取代的具有至少6个碳原子的烃基，
[0018]R4是二价、任选取代的具有1至40个碳原子的烃基，其中单独的碳原子可以被氧原子或
‑
NR
z
‑
取代，
[0019]R
x
可以相同或不同，并且是氢原子或一价、任选取代的的具有1至20个碳原子的烃基，其中单独的碳原子可以被氧原子取代，
[0020]R
z
可以相同或不同，并且是氢原子或一价、任选取代的的具有1至20个碳原子的烃基，其中单独的碳原子可以被氧原子取代，
[0021]n为0或1，
[0022]a为0、1、2或3，
[0023]b为0或1，
[0024]p为1至1000的整数，
[0025]q为0、或1至100的整数，并且
[0026]r为0、或1至100的整数，
[0027]条件是a+b≤3并且存在至少一个R2基团，
[0028](B)有机纤维，
[0029](C)热塑性聚合物和
[0030]任选存在的
[0031](D)被羧酸酐基团取代的聚烯烃。
[0032]R的实例是烷基，诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基、1
‑
正丁基、2
‑
正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基；己基，诸如正己基；庚基，诸如正庚基；辛基，诸如正辛基和异辛基诸如2,2,4
‑
三甲基戊基；壬基，诸如正壬基；癸基，诸如正癸基；十二烷基，诸如正十二烷基；十八烷基，诸如正十八烷基；环烷基，诸如环戊基、环己基、环庚基和甲基环己基；烯基，诸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种混合物，其包含：(A)以下通式的有机硅化合物R3‑
a
‑
b
(OR1)
a
R
2b
Si[OSiR2]
p
[OSiRR2]
q
[OSiR
22
]
r
OSiR3‑
a
‑
b
(OR1)
a
R
2b
(I)，其中R可以相同或不同，并且是一价、任选取代的SiC键合的烃基，R1可以相同或不同，并且是氢原子或一价、任选取代的烃基，R2是以下通式的SiC键合的单元：R3‑
X
‑
[CO
‑
(CO)
n
]
‑
X
‑
R4‑
(II)其中X可以相同或不同并且是
‑
O
‑
或
‑
NR
x
‑
，R3可以相同或不同，并且是一价、任选取代的具有至少6个碳原子的烃基，R4是二价、任选取代的具有1至40个碳原子的烃基，其中各个碳原子可以被氧原子或
‑
NR
z
‑
取代，R
x
可以相同或不同，并且是氢原子或一价、任选取代的具有1至20个碳原子的烃基，其中各个碳原子可以被氧原子取代，R
z
可以相同或不同，并且是氢原子或一价、任选取代的具有1至20个碳原子的烃基，其中各个碳原子可以被氧原子取代，n为0或1，a为0、1、2或3，b为0或1，p为1至1000的整数，q为0、或1至100的整数，并且r为0、或1至100的整数，条件是a+b≤3并且存在至少一个R2基团，(B)有机纤维，(C)热塑性聚合物，和任选存在的(D)被羧酸酐基团取代的聚烯烃。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：O，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：