模塑包含羟基化类脂的热塑性聚合物组合物的方法技术

本发明专利技术公开了模塑聚合物-羟基化类脂组合物的方法，所述聚合物-羟基化类脂组合物包含热塑性聚合物和羟基化类脂的紧密掺加物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及模塑热塑性聚合物组合物的方法，具体涉及模塑包含热塑性聚合物和 羟基化类脂的紧密掺加物的组合物的方法。
技术介绍
热塑性聚合物如聚丙烯和聚乙烯的特征在于较高的分子量。热塑性聚合物主要由 长线型聚合物分子构成，几乎不或不具有交联。当施加热能（即加热）时，它们变柔软或甚 至变成液体，使所述热塑性聚合物能够成形。当软化或熔融时，热塑性聚合物可经由例如挤 塑成形或注塑成形来加工。在冷却时，热塑性聚合物一般形成结晶结构，获得平滑的表面光 洁度和显著的结构强度。 可通过将热塑性聚合物与其它组分共混，调节热塑性聚合物的材料特性，以满足 具体应用的需要。例如，可将增塑剂加入到热塑性聚合物中以保持材料在较低温度下的柔 性。制品如塑性汽车部件可由此类混合物制得，以防止寒冷气候下开裂。 由于热塑性聚合物可被反复熔融和再使用而材料特性无变化，因此这些聚合物可 被频繁地再循环。例如，具有树脂标识（例如循环利用）代码的饮料瓶和家用容器一般为 热塑性聚合物。这些容器可被粉碎成薄片，熔融，精炼以移除杂质，并且重新用作回收材料。 鉴于包括成本、强度、再循环使用的能力和配方灵活性在内的原因，热塑性聚合物 被广泛用于多种应用中。然而尽管它们的灵活性大，但是热塑性聚合物可出现配制以及加 工挑战。当制备对配方和/或操作变动高度敏感的产品形式如熔纺纤维时，尤其如此。 热塑性聚合物一般具有较高的分子量，这对应于给定温度下较高的粘度和较低的 熔体流动速率。在一些情况下，这些较低的熔体流动速率可获得较低的生产输出，并且可使 大规模商业生产成本高得惊人。为增加熔体流动，可增加挤出机温度和/或压力，但是这通 常造成不均匀的剪切应力，不一致的熔体流动，膜泡不稳定性，材料发粘或滑移，和/或整 个挤出机中不均一的材料应变，获得质量不佳的挤出物，所述挤出物具有不规则部分、变形 和畸变，这可甚至导致挤出物在离开时破碎。另外，高温可能烧毁热塑性熔体，并且过高的 压力可破坏挤出机的结构完整性，造成它破裂、裂漏或断裂。 另选地，制剂中可包含粘度调节添加剂如稀释剂，以有助于增加熔体流动，降低粘 度，和/或均衡剪切应力。然而这限制了可使用的添加剂的量，因为这些添加剂趋于迀移至 聚合物的表面，造成起霜，这可使热塑性聚合物就其预期用途而言是不能接受的。例如，稀 释剂迀移可使热塑性制品看上去或感觉油腻，污染它接触的其它材料，妨碍粘合，和/或使 进一步加工如热密封或表面印刷成问题。 即使使用此类稀释剂，现有技术仅使用热塑性材料聚丙烯作为次要组成组分。另 外，现有技术需要在稍后加工期间移除稀释剂，以防止其迀移。稀释剂移除不仅要求额外的 加工和废料处理，而且还造成其它期望添加剂如染料、颜料和/或香料被移除。 例如，美国专利3, 093, 612描述了聚丙烯与各种脂肪酸的组合，其中所述脂肪酸 从最终复合材料中被移除。科学文章 J_Apply.Polym.Sci 82(1)第169-177页（2001) 公开，对聚丙烯使用稀释剂以热致相分离，形成开放并且较大的蜂窝状结构，但是聚合物 比率低，其中随后将稀释剂从最终结构中移除。科学文章 J.Apply.Polym. Sci 105(4)第 2000-2007页（2007)公开了微孔膜，所述微孔膜经由热致相分离，用邻苯二甲酸二丁酯和 大豆油混合物以及聚丙烯微量组分制得。稀释剂从最终结构中移除。科学文章 Journal of Membrane Science 108(1-2)第25-36页（1995)公开了中空纤维微孔膜，所述中空纤维微 孔膜使用大豆油和聚丙烯混合物以及聚丙烯微量组分，并且采用热致相分离制得，获得所 期望的膜结构。稀释剂从最终结构中移除。 因此，需要易于以商业规模生产而无需移除稀释剂的非迀移性高分子量热塑性聚 合物。
技术实现思路
本专利技术提供了非迀移性聚合物-羟基化类脂（"HL"）组合物，所述组合物包含：(a) 热塑性聚合物；和（b)HL的紧密掺加物。所述HL在固体热塑性聚合物中具有小于10 μπι的 液滴尺寸。另选地，所述液滴尺寸可小于5 μ m，小于1 μ m，或小于500nm。所述组合物可包含 以所述组合物的总重量计5重量％至50重量％的HL，或10-50 %，或15-50 %，或20-50 %， 或 30-50 % 的 HL。 热塑性聚合物可包括例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、它们的共聚物、或它们的组合。热 塑性聚合物的其它示例包括聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯共聚物、聚对苯二甲酸 乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、多羟基链烷酸酯、聚酰胺-6、聚酰胺-6, 6、或它 们的组合。 在一些组合物中，热塑性聚合物包括聚丙烯。例如，热塑性聚合物可包含以存在于 所述组合物中的热塑性聚合物的总重量计1%至100%的聚丙烯，大于50%的聚丙烯，55% 至100%的聚丙烯，60%至100%的聚丙烯，或60%至95%的聚丙烯。所述聚丙烯可具有例 如 IOkDa 至 1，OOOkDa 的重均分子量，和大于(λ 25g/10min，或(λ 25g/10min 至 2000g/10min， 或 lg/10min 至 500g/10min，或 5g/10min 至 250g/10min，或 5g/10min 至 100g/10min 的恪 体流动指数。 另外，所述热塑性聚合物可源自生物基材料。例如，聚合物-HL组合物可包含以所 述聚合物-HL组合物的总重量计大于10 %，或大于50 %，或30-100 %，或1-100 %的生物基 材料。 聚合物-HL组合物可由包括以下步骤的方法制得：（a)以熔融态混合热塑性聚合 物和HL以形成紧密掺加物；和（b)在10秒或更短时间内将所述紧密掺加物冷却至等于或 低于热塑性聚合物固化温度的温度，一些热塑性聚合物组合物的固化温度为50°C或更低 的温度，以形成固体聚合物-HL组合物。混合步骤包括在大于ΙΟ?Γ 1，或大于30s'或10至 10, ΟΟΟ?Γ1，或30至10, OOOiT1剪切速率下混合以形成紧密掺加物，剪切速率取决于形成方 法（例如纤维纺丝、膜浇注/吹塑、注塑、或吹瓶）。可使用任何适宜的混炼设备，如挤出机 (例如单螺杆或双螺杆）。另外，所述方法有利地不包括移除添加剂或稀释剂的步骤。 聚合物-HL组合物还可包含添加剂，其适宜为HL可溶性或HL可分散性添加剂。例 如，所述添加剂可为香料、染料、颜料、纳米颗粒、抗静电剂、抗氧化剂、填料、或它们的组合。 其它添加剂可包括成核剂。 所述方法还可包括其它步骤，如将所述掺加物制粒的步骤。制粒步骤可在冷却步 骤之前、期间或之后进行。 由聚合物-HL组合物制成、包含聚合物-HL组合物或基本上由聚合物-HL组合物 组成的热塑性制品（例如纤维、膜、模塑制品）是非迀移性的，这是指它们在50°C下30分 钟时具有 0-300 %，或 0-200 %，或 0-100 %，或 0-80 %，或 0-60 %，或 0-50 %，或 0-40 %，或 0-30 %，或0-25 %，或0-15 %，或0-10 %，或0-5 %，或0-2 %的迀移值；在50°C下60分钟时 具有 0-300，或 0-200 %，或 0-100 %，或 0-80 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作注塑机的方法，所述方法包括：向注塑机提供限定模具腔体的第一模面和第二模面；提供热塑性材料；操作所述注塑机经过至少一个注塑循环，所述注塑循环包括：将熔融形式的所述热塑性材料推进至所述模具腔体中；用所述热塑性材料基本上填充所述模具腔体；使所述热塑性材料冷却；分离所述第一模面和所述第二模面以暴露所述经冷却的热塑性材料；从所述模具腔体中取出所述经冷却的热塑性材料；并且闭合所述第一模面和所述第二模面；其特征在于，所述热塑性材料的提供包括提供聚合物‑羟基化类脂组合物，所述聚合物‑羟基化类脂组合物包含以下物质的紧密掺加物：(a)热塑性聚合物；和(b)以所述组合物的总重量计5‑50％的羟基化类脂；其中所述羟基化类脂分散于所述热塑性聚合物中，使得所述羟基化类脂在所述热塑性聚合物中具有小于10μm的液滴尺寸。

【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：G·M·艾尔托宁，J·M·雷曼，A·E·尼尔特纳，野田勇夫，E·B·邦德，W·M·阿伦，M·M·萨托科斯基，S·A·德罗塞，R·E·舒梅特，
申请(专利权)人：艾姆弗勒克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US