包含含硅填料的聚烯烃组合物制造技术

本发明专利技术涉及聚烯烃组合物，其包含聚烯烃基础树脂和无机矿物填料（Ｂ），所述聚烯烃基础树脂包含具有能水解的含硅基团的烯烃均聚物或共聚物（Ａ），所述无机矿物填料（Ｂ）在其表面上含有硅烷醇基团或其前体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机械强度改进的聚烯烃组合物，特别是韧度和冲击强 度和耐热性改进的聚烯烃组合物。特别的，本专利技术涉及如下聚烯烃组 合物，其中含有硅化合物的填料牢固地嵌入在聚烯烃中。本专利技术还涉及由所述聚烯烃组合物制成的制品，和所述聚烯烃组合物用于生产制 品的用途。
技术介绍
由于聚烯烃组合物的耐化学性和耐热性以及它们的机械强度，它 们用于多种的应用领域中，例如模塑、薄膜或其它的应用领域中。对于要求苛刻的应用领域，例如在非常低温条件下，或对于重包 装，用于这些目的的聚烯烃通常缺乏机械强度和耐热性。因此，将非 聚合物增强材料，如矿物填料、玻璃或矿物纤维并入聚烯烃组合物中 作为改性剂。然而，当使用这种矿物填料时，这种聚烯烃组合物的机 械性能由于在聚合物基体和填料之间低的粘着性而通常受到限制。特 别地，在这些应用领域中，韧度、冲击强度和断裂伸长率被严重降低。在现有技术中已知使用玻璃纤维加强物，其中通过用例如有机硅 化合物对纤维进行表面改性以及向聚合相中加入增容剂，而通过化学偶联实现增强。对于该技术的例子是US 5,910,523，其中氨基硅烷官能 化的填料(例如硅石)与羧化的或马来酸化的聚烯烃的羧基起反应以形 成部分或完全的聚烯烃官能化的填料。然而，这种方法需要特殊的化 学作用，并且导致仍然差的机械强度。JP-A-2138353公开了聚合物组合物，其包含丙烯均聚物或乙烯-6丙烯共聚物、硅烷偶联剂和无机填料。同样公知与聚合增容剂一起使用未处理的填料以改进聚合物的特性，特别是聚烯烃组合物的特性。J. Duchet等在J. Appl. Polym. Sci. 65 (1997)2481-2492中报道了关于在玻璃表面上的聚乙烯接枝，其中提供 了具有不同摩尔质量的氯硅垸封端的聚乙烯以得到能与聚乙烯基质自由链一起结晶的半结晶聚合物，并且聚合物链能够与所述玻璃表面起 反应。该技术用于涂覆硅片表面。在JP 2004-051722中另外的方法公开了聚烯烃复合材料树脂组合 物，该组合物通过熔融捏合包含如下物质的组合物而获得(A)页硅 酸盐、(B)中间层扩容剂和(C)硅烷化合物，该硅烷化合物具有不 饱和键和/或与(D)聚烯烃树脂有反应性的官能团。通过向聚烯烃树 脂(D)中混合这种特殊填料改进了熔体张力和可塑性。然而，甚至在使用表面改性的或未改性的填料混合到聚烯烃树脂 基质中的情况下，仍然碰到了关于高度均匀分散体的问题。此外，没 有充分阻止剥离以达到材料理论上的潜能。此外，当最终的聚合组合 物置于机械载荷和/或形变下，现有技术遇到严重的问题，导致颗粒表 面处的剥离和成洞，引起应力变白，和组合物的最终破裂。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是克服上述的问题并提供具有改进机械 特性的聚烯烃组合物，特别是具有改进的韧度、冲击强度和断裂伸长 率以及改进的填料粒子与聚烯烃基质或其部分粘合的聚烯烃组合物。本专利技术目的在于找到能容易而且可靠的地结合于聚合物基体的无 机矿物填料，因此在填料和聚合物之间的粘着性得以明显改进。这可 通过将在其表面上包含表面硅烷醇基团或其前体的无机矿物填料化学 结合于含能水解硅基团的聚烯烃的聚合物链上而实现。因此，可以获得在机械强度，特别是韧度、冲击强度和断裂伸长率方面改进的聚烯 烃组合物。根据本专利技术的第一方面，提供聚烯烃组合物，其包含--聚烯烃基础树脂，其包含具有能水解的含硅基团的烯烃均聚物 或共聚物(A)，和--无机矿物填料(B)，在其表面上含有硅烷醇基团或其前体。术语"聚烯烃"指烯烃均聚物或共聚物或者这种烯烃均聚物或共 聚物的混合物。本专利技术的聚烯烃组合物优选包括能够使所述含有能水解的硅基团 的聚烯烃(A)交联的硅烷醇縮合催化剂。因此，交联反应可以优选在不超过4(TC、更优选不超过3(TC、甚至更优选在约室温温度下进行。 所述交联反应可以但不必在有湿气的存在下进行。基本上，所述含有能水解硅基团的聚烯烃(A)可以形成基质，在 该基质中分散了颗粒填料。作为包含在所述基础树脂中的聚烯烃(A) 或形成所述基础树脂的聚烯烃(A)，可以使用乙烯或丙烯均聚物或共 聚物。优选地，填料(B)基本上被所述含有能水解硅基团的聚烯烃(A) 包封。因此，能确保在填料和聚烯烃之间的粘着性，并且改进总的组 合物的均一性。根据另外的方面，可以提供异相的烯烃聚合物组合物。因此，根据本专利技术的优选实施方案，所述基础树脂包含形成基质 相的丙烯均聚物或共聚物(C)，和分布在所述的基质相中的分散相， 并包含具有能水解含硅基团的聚烯烃(A)。如果提供这种异相的烯烃聚合物组合物，则更优选所述无机矿物 填料(B)仅存在于所述分散相中。弹性体通常并优选包含在所述异相烯烃聚合物的分散相中。这种 弹性体可以是通常包含在异相聚丙烯中的任何一种，例如乙烯-丙烯共聚物和任选其它的a-烯烃共聚物。适当的弹性体包括乙烯丁烯橡胶， 共聚型橡胶，例如乙丙橡胶(EPR)，或金属茂催化剂基乙烯塑性体。 弹性体也可以三元乙丙橡胶(EPDM)或苯乙烯基弹性体(例如，SEBS) 的形式加入。这些弹性体能通过常规方法制备，并通过标准混合技术 混和到本专利技术的异相聚合物中。尽管弹性体和聚烯烃(A)可以是不同的聚合物，但在本专利技术的实 施方式中，包含能水解的含硅基团的烯烃均聚物或共聚物(A)是弹性体。根据本专利技术的这个方面，可以提供交联的异相聚丙烯组合物，其可通过包括如下步骤的方法得到(i) 将如上定义的(A) 、 (B)和(C)与硅烷醇縮合催化剂一起掺合，(ii) 在水浴中使步骤(i)的掺合物颗粒化，和然后，(iii) 在低于85%的湿度下，在10至40'C下，将获得的异相聚丙 烯组合物交联至交联程度为基于总的聚烯烃(A)计的至少30%。聚烯烃相的选择性交联能稳定所述异相聚丙烯组合物中的相形 态。根据本专利技术得到的异相聚丙烯组合物另外的特征在于，由所述连 续基质相导致的高的热挠曲温度和改进的耐刮性，以及由所述交联聚 烯烃相导致的降低的收縮性和改进的表面质量。这种异相聚丙烯组合物优选具有丙烯均聚物或共聚物(C)与聚烯烃(A)的重量比为97:3至45:55，更优选为95:5至45:55，再更优选 为90:10至50:50，甚至更优选为85:15至60:40，和最优选为85:15至 80:20。进一步，这种异相聚丙烯组合物优选具有丙烯均聚物或共聚物基 质(C)与分散相的重量比为95:5至45:55，更优选为90:10至50:50， 甚至更优选为85:15至60:40。优选地，所述无机矿物填料(B)在所述组合物中存在的量为0.5 至30 wt%，更优选为1至25 wt%，和最优选为1.5至15 wt%。在其中聚烯烃基础树脂包含基质和分散相的实施方式中，优选至 少90wt。/。的无机填料(B)存在于所述分散相中，更优选至少95wt0/。， 和最优选100 wt%。可以通过将所述硅化合物接枝到所述聚烯烃中，或通过将所述烯 烃单体和含有硅基团的单体进行共聚而引入所述能水解含硅基团。这种技术公开于例如US 4,413,066 、 US 4,297,310 、 US 4,351,876 、 US 4,397,981、 US 4，446，283和US 4,456,704中。在这种情况中，所述含有硅基团的聚烯烃(A)已本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚烯烃组合物，其包含：　－聚烯烃基础树脂，其包含具有能水解的含硅基团的烯烃均聚物或共聚物（Ａ），和　－无机矿物填料（Ｂ），在其表面上含有硅烷醇基团或其前体，　其中所述含硅基团的量为基于烯烃均聚物或共聚物（Ａ）总量计的０．１ 至约１０ｗｔ％。

【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：多里斯马赫尔，马尔库什加莱特纳，桐范，克沙玛莫坦，
申请(专利权)人：北方技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]