本发明专利技术涉及具有改进的抗划性能的聚合物组合物,该组合物包括(i)玻璃化转变温度(Tg)为至少25℃的一种或多种聚合物,和(ii)表面用式(I)的有机改性剂改性的固体粒状材料,其中式(I)的有机改性剂是改性固体粒状材料的表面所使用的唯一有机改性剂,其中该固体粒状材料至少分布在一种或多种聚合物的表面层当中,和其中改进的抗划性相对于不存在分布的粒状材料的一种或多种聚合物而言,其中R选自季铵阳离子,季阳离子和咪唑阳离子和吡啶阳离子;x是范围为1-5的整数;Ry选自OH,C(O)OH,NH2,SH和CH3;和Z是抗衡阴离子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】抗划聚合物 专利
本专利技术一般地涉及具有改进的抗划性能的聚合物组合物,以及还涉及改进聚合物 组合物的抗划性能的方法。本专利技术进一步涉及含该聚合物组合物的产物。 专利技术背景 聚合物用于其中美学外观重要的许多应用中。确实,许多制品的商业成功取决于 它们的美学吸引力。尽管具有许多缺点,但与诸如金属和陶瓷之类的其他材料相比,具有诸 如相对便宜,轻质和可模塑之类的有利性能,因此,许多聚合物具有有限的表面硬度且易于 表面划伤。 具有带表面划痕的聚合物的制品不仅可能负面影响消费外观,而且制品的功能也 可受到负面影响。例如,在光学器件中使用的聚合物可受到表面划痕的负面影响。 因此,仍有机会开发显示出改进的抗划性能的聚合物组合物。 专利技术概述 本专利技术提供具有改进的抗划性能的聚合物组合物,该组合物包括(i)玻璃化转变 温度(Tg)为至少25°C的一种或多种聚合物,和(ii)具有用式(I)的有机改性剂改性的表 面的固体粒状材料,其中式(I)的有机改性剂是改性固体粒状材料的表面所使用的唯一有 机改性剂,其中该固体粒状材料至少分布在一种或多种聚合物的表面层当中,和其中改进 的抗划性相对于没有分布的粒状材料的一种或多种聚合物而言。 其中R选自季铵阳离子,季義阳离子和咪唑#阳离子和吡啶阳离子;X是范围 为1-5的整数;Ry选自0H,C(0)0H,NH2,SH和CH3;和Z是抗衡阴离子。 本专利技术还提供改进聚合物组合物抗划性能的方法,该聚合物组合物包括玻璃化转 变温度(Tg)为至少25°C的一种或多种聚合物,该方法包括在一种或多种聚合物表面层当 中至少分布表面用式(I)的有机改性剂改性的固体粒状材料,其中式(I)的有机改性剂是 改性固体粒状材料的表面所使用的唯一有机改性剂,其中改进的抗划性相对于不存在分布 的粒状材料的一种或多种聚合物而言, 其中R选自季铵阳离子,季稱阳离子和咪唑镇阳离子和吡啶猶阳离子;X是范围 为1-5的整数;Ry选自0H,C(0)0H,NH2,SH和013;和Z是抗衡阴离子。 现已发现,表面用式(I)的有机改性剂改性的固体粒状材料,当至少分布在一种 或多种在Tg至少为25°C的聚合物的表面层当中时,令人惊奇地且预料不到地赋予改进的 抗划性能。 在不希望受理论限制的情况下,认为式(I)的有机改性剂有助于高度有效地分布 固体粒状材料至少在一种或多种聚合物的表面层当中,这反过来认为会促进表面硬化效果 和因此改进的抗划性能。 尽管已知可使用有机改性剂促进固体粒状材料在聚合物基体内分布,但令人惊奇 地且预料不到地发现,根据本专利技术使用的式(I)的有机改性剂有助于在Tg大于25°C的聚合 物内分布固体粒状材料,以便赋予该聚合物改进的抗划性能。 根据本专利技术,式(I)的有机改性剂用作粒状材料的唯一的有机改性剂。发现使用 式(I)的有机改性剂作为唯一的有机改性剂是尤其有效的且令人惊奇地提供优异的抗划 性能,相对于使用其他改性剂或式(I)的有机改性剂与另一改性剂的组合。 式(I)的有机改性剂的形式可有利地变化,这取决于所使用的一种或多种聚合物 的性质。例如,改性剂的官能团分布型可以变化,以更好地与所使用的一种或多种聚合物相 容。 在该方法的一个实施方案中,通过与一种或多种聚合物一起熔体加工固体粒状材 料,或者由于与一种或多种聚合物一起熔体加工固体粒状材料的结果,固体粒状材料至少 分布在一种或多种聚合物的表面层当中。 在该方法的另一实施方案中,通过固体粒状材料与含在溶剂中溶解的一种或多种 聚合物的液体混合,或者由于固体粒状材料与含在溶剂中溶解的一种或多种聚合物的液体 混合的结果,固体粒状材料至少分布在一种或多种聚合物的表面层当中。 在该方法的进一步的实施方案中,通过在一种或多种聚合物的水性分散体内存在 固体粒状材料,或者由于在一种或多种聚合物的水性分散体内存在固体粒状材料的结果, 固体粒状材料至少分布在一种或多种聚合物的表面层当中。 在该方法再进一步的实施方案中,通过固体粒状材料与聚合成一种或多种聚合物 中的至少一种单体结合,或者由于固体粒状材料与聚合成一种或多种聚合物中的至少一种 单体结合的结果,固体粒状材料分布在一种或多种聚合物的表面层当中。 可根据本专利技术,有利地使用各类聚合物和固体粒状材料。 在一个实施方案中,一种或多种聚合物是聚丙烯酸酯。 在进一步的实施方案中,固体粒状材料是固体纳米粒状材料。 本专利技术的进一步的方面和实施方案出现在以下的专利技术详细说明中。 附图简述 本文参考下述非限制性附图描述本专利技术,其中: 图1阐述了母料配入所使用的挤出机的温度曲线; 图2阐述了在稀释(letdown)工艺中所使用的挤出机温度曲线; 图3阐述了作为粘土长径比和在PMMA纳米复合材料内的表面改性的函数,抗划性 的比较;和 图4阐述了作为粘土长径比和在PMMA纳米复合材料内的表面改性的函数,冲击强 度的比较。 专利技术详述 根据本专利技术的聚合物组合物显示出改进的抗划性能。改进的抗划性是相对于不存 在分布的粒状材料的一种或多种聚合物而言的。若可测量抗划性能的增加,则对抗划性将 要改进的程度没有特别限制。 在一个实施方案中,该聚合物组合物显示出抗划性改进至少10%,或至少20%, 或至少30%,或至少40%,或至少50%,或至少60%,或至少70%,或至少80%,或至 少90%,或至少100%,或至少110%,或至少120%,或至少130%,或至少140%,或至 少150%,或至少160%,或至少170%,或至少180%,或至少190%,或至少200%,或至 少210%,或至少220%,或至少230%,或至少240%,或至少250%,或至少260%,或至 少270%,或至少280%,或至少290%,或至少300%,或至少310%,或至少320%,或至 少330 %,或至少340 %,或至少350 %,或至少360 %,或至少370 %,或至少380 %,或至少 390 %,或至少400 %,相对于不存在分布的粒状材料的一种或多种聚合物而言。 在进一步的实施方案中,该聚合物组合物显示出抗划性改进范围为100%-500%, 或100% -400%,相对于不存在分布的粒状材料的一种或多种聚合物而言。 本文中所使用的措辞"抗划性"拟是指根据ISO4586-2测量的抗划性,其中所使 用的试样是直径50_和厚度3_的圆盘形状,和所使用的探针具有尖端尺寸(参见以下的 示意图1): 示意图1 :示意性阐述测量抗划性所使用的探针尖端(左)和试样尺寸(右) 然后使用在50mm/min旋转速度下操作的MTM2迷你型牵引摩擦磨损试验机(PCS 仪器),和使用在〇. 25N/min探针上的线性负载增加,进行抗划性试验。通过同样在该样品 上测量的摩擦力的锐增,测定划伤点。 要理解,至少通过固体粒状物在当中分布的一种或多种聚合物的表面层来提供该 组合物的改进的抗划性。 除了显示出改进的抗划性能以外,根据本专利技术的聚合物组合物也可有利地显示出 相对低的冲击强度下降。本领域技术人员要理解,含分布的固体粒状材料的聚合物组合物 常常易于显示出冲击强度的显著增加,相对于不存在分布的粒状材料的聚合物而言。令人 惊奇地,根据本专利技术的聚合物组合物可显示出抗划性能的增加,且与此同时冲击强本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有改进的抗划性能的聚合物组合物,该组合物包括:(i)玻璃化转变温度(Tg)为至少25℃的一种或多种聚合物,和(ii)用式(I)的有机改性剂改性了表面的固体粒状材料,式(I)的有机改性剂是改性固体粒状材料表面所使用的唯一有机改性剂,其中该固体粒状材料至少分布在一种或多种聚合物的表面层当中,且其中改进的抗划性是相对于不存在分布的粒状材料的一种或多种聚合物的抗划性而言,[R‑(CH2)x‑Ry]Z (I)其中R选自季铵阳离子,季阳离子、咪唑阳离子和吡啶阳离子;x是范围为1‑5的整数;Ry选自OH、C(O)OH、NH2、SH和CH3;且Z是抗衡阴离子。
【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·A·B·爱德华,D·马丁,
申请(专利权)人:特纳斯技术股份有限公司,
类型:发明
国别省市:澳大利亚;AU
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