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用于制备热塑性塑料的添加剂结合物(I)制造技术

技术编号:5384181 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
适合用于生产或制备热塑性塑料的添加剂结合物,它包含至少一种含金属的化合物i)和至少一种化合物ii),该化合物ii)选自完全或部分地可以通过一种或多种醇的缩合制造的化合物和完全或部分地可以通过含至少一个氧原子的杂环有机化合物的开环加成制造的化合物。此外,本发明专利技术涉及使用此种结合物改变热塑性塑料性能的方法以及基于此种热塑性塑料的所得热塑性塑料和产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备热塑性塑料的添加剂结合物(I)根据第一个方面,本专利技术涉及适合于生产可降解热塑性塑料的热 塑性材料的添加剂结合物。根据第二个方面,本专利技术涉及通过向热塑 性材料中添加适合的添加剂结合物改变热塑性材料性能的方法。此外, 根据第三个方面,本专利技术涉及通过根据本专利技术的第二个方面的方法制 备的热塑性材料。最后,本专利技术涉及根据本专利技术的第二个方面制备的 热塑性材料的产品。 背景具有显著提高的可降解性的热塑性材料的制备策略是向商业热塑 性塑料中添加降解助剂。所谓的热塑性塑料包括热塑性聚合物和聚合物材料,如"Macromolecules" , El ias, Hans-Georg, 1. ed. ( 2006 ), Wiley-VCH, Weinheim所述。实例是聚乙烯(PE )、聚丙烯(PP )、聚 对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚苯乙烯。通常添加剂以一种或多种添 加剂在适合的基体材料中的浓缩配方形式添加到商业热塑性塑料中。 此类浓缩配方称作母料。通常将母料加入到商业热塑性塑料中,该母料具有一种或多种添 加剂,所述添加剂在光和/或热的影响下催化热塑性塑料的氧化降解。 这种氧化促进添加剂表示为降解助剂。与具有可水解材料如淀粉和改 性淀粉或脂族聚酯(Angew. Chem,Int. Ed 2004, 43, 1078-1085 )的 母料相反,此类添加剂通常容易溶解在商业热塑性塑料中。因此,改 性热塑性塑料的性能类似于未改性的热塑性塑料的性能。这一方法的 挑战是寻找与热塑性塑料的制造工艺(薄膜吹塑、挤出、注塑、吹塑) 相容的添加剂体系。应该防止或限制在制造过程中可能的降解,以便 新生产品显示所需的材料性能。另一个挑战是当与在黑暗条件下相比 存在光(尤其具有UV成分)时氧化降解过程快速得多地发生。因此, 应该选择添加剂或添加剂结合物,该选择方式使得产品在所需储存和/8或使用的时间段内保持其性能,而在此种耗费时间之后发生迅速地降 导致热塑性塑料加速降解的已知添加剂是金属盐或络合物金属化合物,其中金属能可逆地改变其氧化状态(I. I.Eyenga等人, Mac歷ol. S萍,178, 139 - 152 ( 2002 ))。最常用的是过渡金属, 例如钴、铈或铁的脂溶性化合物(US20010003797、 US 5, 384, 183、 US 5,854,304、 US 5,565, 503、 DE 2244801B2、 US 5,212,219)或过渡 金属盐与不同类型蜡的配方(US 5, 155, 155)。在US5135966中描述了 降解可控制的热塑性塑料的实例,它包含可水解材料和金属盐或络合 物金属化合物的结合物。除了金属盐或络合物金属化合物以外,也可 包括所谓的光引发剂,即在光的影响下形成自由基的材料(US 4,517,318、 US 4,038, 227、 US 3, 941, 759 )。Cho,Youngmin,Park, Hyunwoong,and Choi, Wonyong,Journal of Photochemistry and Photobiology, A: Chemistry ( 2004 ) , 165 ( l-3 ), 43-50描述了利用铁(III)化合物和聚氧化乙烯硬脂醚使四氯甲烷光 诱导脱卤。US 4, 224,416揭示了包含有机胺作为可自动氧化有机化合物的可 降解聚合物组合物。提出该聚合物组合物作为基于过渡金属的脂溶性 化合物例如钴、铈或铁的硬脂酸盐的可降解聚合物的替代方案,因为 该聚合物组合物的制备比当使用过渡金属时更容易控制。在期刊(H. B. Abrahamson, H. C. Lukaski, Journal of Inorganic Biochemistry, 54, 115-130 ( 1994 ))和专利公开文献(US 5, 434, 277 ) 中描述了硬脂酸盐如硬脂酸铁(三价铁)的合成。基于氯化铁和硬脂酸的某些类型的硬脂酸铁的特定制备方法在WO 2004/094516中进行了描述。基于这类硬脂酸铁的可降解热塑性塑料显 示良好的加工(制备)性能和良好的可降解性。在降解可控热塑性塑料中使用硬脂酸铁而不是其它过渡金属化合 物不导致可能对环境有害的化合物的溢出。至于用于与食品间接接触 的降解可控热塑性塑料的许可,对铁化合物的限制比对其它过渡金属9化合物要求更少。制造基于可降解热塑性材料的产品的挑战是在高温,通常180-300 。C下进行加工。典型的制造工艺包括薄膜吹塑、吹塑、热成型、旋转 浇铸或注塑。 一旦加热热塑性材料时就提供足够高数目的稳定自由基 将是一个目的。这些稳定的自由基将抑制热塑性材料加工期间的氧化 降解,即使该热塑性材料与降解助剂结合。在热塑性塑料的制备期间 抑制氧化降解的稳定剂称作工艺稳定剂。在热塑性塑料或其产品的储 存或使用期间抑制氧化降解的稳定剂称作长期稳定剂。表l示出了作为工艺稳定剂和长期稳定剂的不同类型稳定剂的典 型适合性。表l稳定剂的类型作为长期稳定剂的稳定性作为工艺稳定剂的稳定性位阻酚是是位阻胺是否有机亚磷酸酯否是羟胺否是内酯否是cc-生育酚否是以下描述工艺稳定剂和长期稳定剂的最显著的区别。当加热和熔融热塑性材料时,合适的工艺稳定剂快速地形成稳定 的自由基。通过合适的工艺稳定剂形成的自由基浓度足够高且足够稳 定以防止热塑性材料在制备过程中的降解。在冷却所制备的热塑性材 料,典型地冷却到环境温度之后,纯的工艺稳定剂被消耗或者失活, 即不再形成自由基。仅适合作为工艺稳定剂的典型稳定剂是有机亚磷酸酯、羟胺、内酯和ot-生育酚。与工艺稳定剂相反,当制备方法完成并已将所制备的热塑性材料 冷却,典型地冷却到环境温度时,合适的长期稳定剂形成自由基。纯 的长期稳定剂在制备方法期间不足够迅速地形成自由基来防止热塑性10塑料在此阶段的降解。适合作为长期稳定剂的典型稳定剂是位阻胺。位阻酚可适合于同时用作工艺稳定剂和长期稳定剂,因为在制备 方法期间和在已将所制备的热塑性材料冷却,典型地冷却到环境温度 之后,位阻酚均形成稳定的自由基。在位阻酚仅仅用作工艺稳定剂的 情况下,所有的位阻酚必需被消耗并降解成当冷却所制备的热塑性材 料时不形成自由基的产物。工艺稳定剂、长期稳定剂、颜料、染料、滑动剂、成核剂和填料 是聚合物材料(树脂)的添加剂。此类添加剂的广泛选择提供于"Plastics Additives Handbook", Zweifel,Hans ( ed. ) ,5. editon (2001 ) ,Carl Hanser Verlag, M ii nchen。实例是亚磷酸酯四(2, 4-二叔丁基苯基)[1, l-联苯基-4, 4'-二基双亚磷酸酯 三(2, 4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯磷酸单乙基-双-酉旨 硫代增效剂十二烷基-3, 3'-二硫代丙酸酯 位阻酚四(3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)季戊四醇 1, 3, 5-三-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)曱基-2, 4, 6-三甲基苯 6, 6'-二叔丁基-2, 2'-硫代对曱酚 氩醌化合物 2, 5-二叔丁基氬醌 C-H酸自由基清除剂 3-二曱苯基-5, 7-二叔丁基苯并呋喃酮 本文档来自技高网...

【技术保护点】
可用于制造热塑性塑料的添加剂结合物,该结合物至少包含 i)一种含金属的化合物,特征在于它还至少包含 ii)一种选自完全或部分地可以通过一种或多种醇的缩合制造的化合物和完全或部分地可以通过含至少一个氧原子的杂环有机化合物的开环加成 制造的化合物的化合物。

【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曼勒KR罗德塞斯EA克勒皮R豪葛BS塔纳姆
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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