水性介质的载体制造技术

本发明专利技术涉及一种颗粒状载体，其可以装载水性介质。所述颗粒由多孔疏水聚合物基质构成，具有在５０μｍ到５０００μｍ之间的平均颗粒度和至少部分平均孔径在１μｍ和２００μｍ之间的开孔结构。本发明专利技术的颗粒状载体具有相对于已装载体总重１０重量％到９５重量％的水的装载能力，所述装载能力通过将载体与水进行接触来确定。本发明专利技术还涉及一种基于所述载体并装载水性介质的贮存装置。本发明专利技术进一步涉及制备可装载１０重量％到９５重量％的水的颗粒状载体的方法。根据该方法，以颗粒形式提供的聚合物基质在包括其外表面和孔表面的整个表面的至少一部分被亲水化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及水性介质的载体以及生产这类水性介质载体的方法。在大量的应用领域中，存在对能吸收水或一般而言水性介质并能贮存这些(如果应用上需要的话)的颗粒状载体的需要。在塑料处理中，例如，经常需要将低浓度的固态或液态添加剂混入聚合物熔融物中。这样的添加剂可以是例如抗氧化剂、增塑剂、香味剂、滑爽剂、抗静电剂、表面活性剂等。母料工艺经常用于此目的，其中通过首先在适合的聚合物中生产要混合的添加剂的浓缩物，然后通过例如挤出工艺将本浓缩物混合到聚合物熔融物中，使添加剂均匀分布。经常使用多孔颗粒聚合物结构来生产这类母料，而添加剂则被引入到孔里。DE2737745C2描述了微孔聚合物结构，这些结构是通过包括从聚合物与和聚合物相容的有机液体的均匀熔融物中热诱导相分离的方法被生产出来的。首先，DE2737745C2的方法允许含有添加剂作为功能活性液体的结构的生产，由此功能活性液体同时是在聚合物结构生产中所用的可相容有机液体和在多孔聚合物结构形成后依然留在至少部分孔系中的液体。其次，DE2737745C2的方法允许未填充微孔结构的生产，通过吸附机理，随后添加剂以有机溶液的形式被引入到其孔中。可以用来装载添加剂的类似结构也可以通过在DE3205289C2中所描述的方法生产。WO98/55540描述了基于聚烯烃的多孔聚合物颗粒。这些聚合物颗粒可通过吸附机理装载例如液态添加剂。但是，对于如在WO98/55540中所公开的疏水聚合物颗粒的装载，添加剂必须是疏水添加剂。WO98/55540的疏水多孔聚合物颗粒不能吸收水性介质。许多应用要求以疏水聚合物作为添加剂或功能液体的载体，这样聚合物的例子有聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯或聚(4-甲基-1-戊烯)，或氟聚合物如聚偏氟乙烯或聚氟乙烯。这类聚合物通过这样的特性来区别，如高耐化学性和/或生理安全性，高机械稳定性和温度稳定性。此外，在用于例如结合到聚烯烃中去的母料中，为了相容性的缘故，经常需要使用基于上述疏水聚合物的添加剂浓缩物。从这些聚合物制得的多孔聚合物结构，由于它们的疏水特性，很容易装载疏水功能性液体或含有添加剂的疏水液体。然而，自然界中大量的功能性液体或添加剂是水性的。例如许多添加剂如乳胶颗粒分散体、色彩颜料、高岭土和纳米颗粒首先是以水分散体或乳液的形式存在的。然而这类功能性液体或添加剂分散体仅被当今已知的疏水多孔聚合物颗粒吸收到很少的程度或完全不吸收。在从热塑性塑料生产泡沫的过程中，例如在聚烯烃泡沫的生产中，通常用水作为发泡剂。在这种情形以及上面所提及的用于塑料处理的添加剂的情形中，产生了将很低浓度的水均匀混合到聚合物熔融物中去的问题，由此需要适宜的含水母料。使用当前已知的如那些基于聚烯烃的多孔聚合物结构不能生产出能贮存水的浓缩物。最后，在例如含有大量的水以及具有大表面积的自由流动物质的空气增湿和空气调节上也存在需要。已知被称作超吸收体的许多产品，这些产品可以作为水性介质的载体并吸收数倍于它们自身重量的液体，即使当经受很高压力的情况下也可以保持这种特性。这类产品是基于例如纤维素聚合物或改性聚丙烯酸酯、聚丙烯腈或聚乙烯醇，也就是亲水聚合物的。这类产品的缺点是它们通常缺乏足够的机械稳定性和不能自由流动。此外它们不适用于例如水分散体的吸收，而且当这类产品被混入到疏水热塑性聚合物如聚烯烃中去时会产生相容性问题。因此本专利技术的目的是要提供一种基于疏水聚合物的载体，它可以装载水性介质，可以吸收水或一般的水性介质，也可贮存它们(如果应用上如此要求)，并且允许从水性添加剂分散体开始来生产添加剂浓缩物。本专利技术的另外一个目的是提供生产这类载体的方法。另一个目的是提供一种基于疏水聚合物的水性介质贮存装置。通过一种可以装载水性介质的颗粒状载体可以实现这些目的，其中颗粒由多孔疏水聚合物基质所组成，平均粒度在50μm和5000μm之间，并且拥有平均孔径在1μm到200μm之间的至少部分开孔结构，颗粒状载体的水装载能力(通过将它与水进行接触来确定)为10重量％到95重量％(相对于已装载载体的总重)。因此本专利技术的载体指基于疏水聚合物基质的能装载水性介质的多孔聚合物颗粒。因为本专利技术载体为可倾倒和自由流动的颗粒，这对进一步处理特别有利。在一个优选的本专利技术实施方案中，多孔聚合物基质总表面(包括外表面及其孔表面)的至少一部分被亲水化。如果多孔聚合物基质在其整个表面(包括外部表面和它的孔表面)基本上都被亲水化尤其有利。这可以通过孔容积中有高比例外通孔的多孔聚合物基质来获得。另外本专利技术的目的可以通过基于疏水聚合物的颗粒状载体的生产方法来获得，该载体可以装载水性介质，并且其水装载能力(通过将它与水进行接触来确定)为10重量％到95重量％(相对于已装载载体的总重)，该方法包括下列步骤-选择颗粒状多孔疏水聚合物基质，聚合物基质平均粒度在50μm和5000μm之间，并且具有平均孔径在1μm到200μm之间的至少部分开孔结构；-将聚合物基质颗粒在其包括外表面及其孔表面的总表面的至少一部分亲水化，以获得可以装载水性介质的载体。本专利技术的方法特别适用于本专利技术载体的生产。此外，本专利技术的可以装载水性介质的载体的生产方法也可以延伸到装载水性介质的贮存装置的生产方法。因此本专利技术的另外一个目的可以通过基于疏水聚合物并可装载水性介质的贮存装置的生产方法来获得，至少包括下列步骤选择平均粒度在50μm和5000μm之间，并且拥有平均孔径在1μm到200μm之间的至少部分开孔结构的颗粒状多孔疏水聚合物基质；将聚合物基质颗粒在其包括外表面及其孔表面的总表面的至少一部分亲水化；并通过将亲水化过的聚合物基质与水性介质进行接触来使亲水化的颗粒状聚合物基质装载水性介质到10重量％到95重量％(相对于已装载载体设备的总重)。由此，根据本专利技术，从本专利技术的载体或通过上述的方法，可以提供一种由颗粒所组成、装载了水性介质的贮存装置，贮存装置可装载相对于已装载载体装置总重10重量％到95重量％的水性介质，其中颗粒由平均粒度在50μm和5000μm之间并且具有平均孔径在1μm到200μm之间的至少部分开孔结构的疏水聚合物基质构成。所用的具有至少部分开孔结构的多孔颗粒状疏水聚合物基质可以具有海绵状、蜂窝状，或甚至是网状或珊瑚状的微结构。根据本专利技术，孔结构必须至少部分是开孔的，也就是说，存在于聚合物中的孔必须可以和在基质结构至少一些区域流体连通，并且在聚合物基质颗粒的外表面至少有一些区域必须是开孔的。这就允许本专利技术所要求的足够的水性介质渗透性以及装载能力。具有至少部分开孔结构并且平均孔径在1μm到200μm之间的颗粒状聚合物基质的使用一方面允许吸收水或水性介质，另一方面将水或水性介质固定于本专利技术载体的孔系中，因此特别适合用作本专利技术的水性介质贮存基体。在一个优选的实施方案中，本专利技术所用的聚合物基质的平均孔径在5μm到100μm的范围内。特别优选平均孔径在5μm到50μm的范围内。基于具有此类优选孔径的聚合物基质的本专利技术的载体具有好的装载能力以及优秀的水性介质贮存能力，因而载体不会发生任何水性介质的泄漏。本专利技术的多孔颗粒状载体的特征在于对水性介质的高吸收能力。通过将本专利技术的载体与水进行接触得到的水吸收能力评价水性介质吸收能力(首先关于本专利技术所谓装载能力，即可被本专利技术的颗粒状多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颗粒状载体，其可以装载水性介质，颗粒由多孔疏水聚合物基质构成，颗粒具有在５０μｍ到５０００μｍ之间的平均颗粒度和至少部分平均孔径在１μｍ和２００μｍ之间的开孔结构，并且颗粒状载体具有通过将其与水进行接触确定的相对于已装载体总重１０重量％到９５重量％的水装载能力。

【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：H施滕策尔，E凯斯勒，Q黄，
申请(专利权)人：门布拉内有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]