两亲性聚合物作为改善氯化的且填充的热塑性材料的热稳定性和UV耐性的试剂的用途,所述材料的制造方法技术

技术编号:8303607 阅读:226 留言:0更新日期:2013-02-07 10:20
本发明专利技术在于线性两亲性共聚物在含有至少一种氯化热塑性树脂和至少一种矿物填料的氯化的且填充的热塑性组合物中作为改善所述组合物的热稳定性和UV耐性的试剂的用途,所述共聚物的特征在于:它由至少一种亲水单体和至少一种疏水单体组成,它具有5,000g/mol和20,000g/mol之间的重均分子量以及小于或等于3的多分散指数,优选10,000g/mol和15,000g/mol之间的重均分子质量以及小于或等于2.5的多分散指数。它还涉及使用所述共聚物制造氯化的且填充的热塑性组合物的方法,还涉及通过所述方法直接获得的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有矿物填料的氯化的热塑性材料领域。它涉及填料和树脂之间的增容剂,该增容剂具有改善最终材料的热稳定性和UV耐性的双重作用。
技术介绍
氯化的热塑性材料,特别是基于PVC的那些,具有很多应用,例如制造管材(供水、排污、灌溉的管道,电缆通过的管道)、外部和/或内部建筑材料(窗框、百叶窗、门、壁板、吊顶)或工业部件。它们含有矿物填料例如滑石、氧化铝、二氧化钛、氧化镁、硫酸钡、铝、二氧化硅、高 岭土或者天然或合成碳酸钙,文献JP 50-028105中列举的填料,其记载了由这些填料中的一种或多种与PVC的混合物获得的刚性材料。碳酸钙是用于氯化的热塑性材料的优选填料,因为它使得可以改善它们的一些物理性能,例如它们的刚性、挤出过程中的冷却时间或者在模具出口的沉积(“diebuild-up,,)。 这报道于文献“The use of calcium carbonate to enhance thephysical properties of rigid vinyl products,,(塑料工程学会(Society of PlasticEngineering)会议,1999 年 10 月 12-14 日)。根据本领域技术人员的基础知识,组成这些材料的树脂是疏水环境,其中碳酸钙的分散差这意味着矿物材料的颗粒未以自然的且均匀的方式分布于所述树脂中。这种差的分布或者差的分散状态再或者这种差的相容性导致最终组合物的力学和光学性能的劣化。本领域技术人员还开发了碳酸钙的处理方法,以改善它总体上与热塑性树脂、特别是与氯化的热塑性树脂例如PVC的相容性。文献FR I 047 087、WO 00/20336和US 4151 136记载了用蜡和具有8至22个碳原子的脂肪酸对碳酸钙的表面处理。目前通常使用硬脂酸及其盐其应用见于文献W002/55596、W004/09711和W001/32787中。为了激发或加剧硬脂酸的作用,本领域技术人员然后已开发了特殊的聚合物结构,据称该聚合物结构为弱阴离子性的并且是梳型的。通过该表述,指的是由基本上线性的骨架和(甲基)丙烯酸型组成的共聚物,其上接枝至少两个侧链节,该侧链节由至少一个聚氧化烯类型的“大分子”组成。文献WO 2007/052122和WO 2008/053296表明了这样的聚合物对填充的PVC组合物的耐冲击性和光泽的影响,已知这些性能构成填料与树脂的改善的相容性的直接证明。尤其在下述出版物中建立了该联系“Study on ground-calcium carbonateand woIlastonite composite fillers filling properties and reinforcementmechanisms”(Zhongguo Fenti Jishu,2002,8(I),1-5 页),Recycling of imcompatibleplastics with reactive compatibilizers” (Special Pulication-Royal Societyof Chemistry,1997,199 Chemical Aspects of Plastics Recycling,第 170-179 页)和“Labor-saving method of testing the dispersibility of titanium dioxidePigments” (FATIPEC Congress (1988),Vol. Ill (19th),307-19)。在上述的梳型结构中,申请人最近发现了特别有利的一类聚合物,因为除了它们增强矿物填料与树脂的相容性的能力以外,它们还改善最终组合物的热稳定性,当已知该组合物拟通过高温(150°C以上)下的挤出、注射、挤压、模塑例如注射模塑或压延而经受转变操作时,这是一个基本性能。所考虑的聚合物的特征在于在侧链上同时存在2个环氧乙烷和环氧丙烷基团。这构成了申请号为FR 08 58748的尚未公开的法国专利申请的主题。但是后面这些结构还不能完全令人满意。这是因为,观察到填充的组合物当经受高温或UV射线时变粉色。该现象在组合物的表面上产生或多或少显著的粉色,它对于最终使用者产生美观问题。
技术实现思路
另外,为了寻找保持矿物填料和它所引入其中的氯化树脂之间的良好相容性并同·时改善所述组合物的热稳定性及其UV耐性的技术方案,申请人开发了某些线性两亲性共聚物的用途,所述共聚物对于给定的分子量具有一定的多分散指数。除了这些聚合物的使填料和它所引入其中的树脂相容的能力,这些聚合物还具有改善填充的最终组合物的热稳定性和UV耐性的试剂的功能。已证明用这些结构获得的结果是特别有利的-保持了填料在树脂中的良好分散状态该性能与填充的组合物的光学性能(光泽)和力学性能(抗冲击性)的改善直接相关,-通过DHC或者通过胶凝曲线的测量,所述的填充的组合物的热稳定性得到改善,-所述的填充的组合物的UV耐性得到改善,这降低了变粉色的现象,这通过暴露于直接UV辐射后或者热处理后的白度的测量证实,这是关于如下的填充的相同组合物-除了硬脂酸以外不含增容剂,-除了硬脂酸以外还含有梳型的增容剂,如现有技术所揭示,-除了硬脂酸以外还含有两亲性的但是非线性类型的增容剂,并且/或者该增容剂不具有本专利技术的分子量和多分散指数特征。因而,本专利技术的第一个目标在于线性两亲性共聚物在含有至少一种氯化热塑性树脂和至少一种矿物填料的氯化的且填充的热塑性组合物中作为改善所述组合物的热稳定性和UV耐性的试剂的用途,所述共聚物的特征在于-它由至少一种亲水共聚单体和至少一种疏水共聚单体组成,-它具有5,000g/mol和20,000g/mol之间的重均分子量以及小于或等于3的多分散指数,优选10,000g/mol和15,000g/mol之间的重均分子量以及小于或等于2. 5的多分散指数。线性指的是该两亲性共聚物为基本上线性的,即它可以包含由自由基聚合产生的少量无规分支。该用途的特征还在于,以每种共聚单体的摩尔百分比表示,所述线性两亲性共聚物含有60%至95 %的亲水共聚单体和5%至40 %的疏水共聚单体,优选70%至90 %的亲水共聚单体和10 %至30%的疏水共聚单体。该用途的特征还在于该亲水共聚单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸和这些共聚单体的混合物。该用途的特征还在于疏水共聚单体选自苯乙烯和丙烯酸烷基酯及其混合物,特别是分别包括苯乙烯和丙烯酸丁酯。该用途的特征还在于所述线性两亲性共聚物具有无规结构或嵌段结构。这样,根据本专利技术使用的共聚物通过丙烯酸和/或甲基丙烯酸与疏水共聚单体例如丙烯酸丁酯或苯乙烯的共聚获得。它通过受控自由基聚合排它地在水中合成,该聚合使用特定的链转移剂,该链转移剂是2,2’-双丙酸的盐,特别是其钠盐(No. CAS864970-33-2)。该盐的通式如下 权利要求1.线性两亲性共聚物在含有至少一种氯化的热塑性树脂和至少一种矿物填料的氯化的且填充的热塑性组合物中作为改善所述组合物的热稳定性和UV耐性的试剂的用途,所述共聚物的特征在于 -它由至少一种亲水单体和至少一种疏水单体组成, -它具有5,OOOg/mol和20,000g/mol之间的重均分子量以本文档来自技高网
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【技术保护点】

【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:J·蒙戈因R·索基P·A·C·加尼M·布里
申请(专利权)人:OMYA发展股份公司
类型:
国别省市:

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