模塑组合物及由其形成的制品制造技术

公开了一种具有改善的性能的模制品，所述制品由通过干混获得的组合物形成：a)70

【技术实现步骤摘要】
模塑组合物及由其形成的制品


[0001]本公开内容涉及一种包含自由流动的弹性体嵌段共聚物的模塑组合物。

技术介绍

[0002]热塑性弹性体用于包含聚丙烯和/或聚丙烯无规共聚物的模塑组合物中。某些HSBC表现出高的内聚强度，当产品被保存时(例如堆放在麻袋、袋子、Gaylord、纸箱中或存放在筒仓)中时，会导致组合物的颗粒、粒料或碎屑结块，从而形成大块的颗粒。甚至可能整个麻袋、袋子、Gaylord、纸箱或筒仓中都充满了全部或几乎全部聚集成一个整体的颗粒或者粒料物质。一旦颗粒团聚在一起，就必须用力将其破碎以将粒料或颗粒运输到相关加工设备(例如混合器或挤出机)的进料口中。美国专利5,837,769提供了自由流动的弹性体粉末，其中添加了“大量”的增塑油。
[0003]需要具有固体流动特性的改进的自由流动的HSBC组合物，以及包含自由流动的HSBC组合物的模塑组合物，所述模塑组合物用于具有改进的性能(包括低雾度)的模塑应用。
[0004]专利技术概述
[0005]一方面，提供一种模塑组合物，其包含：a)70-95wt％的选自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯抗冲共聚物、及其混合物的聚烯烃聚合物；和b)5-30wt％的自由流动的苯乙烯嵌段共聚物(FFSBC)。在一些实施方案中，所述组合物基本上由下述组分组成：a)70-95wt％的选自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯抗冲共聚物、及其混合物的聚烯烃聚合物；和b)5-30wt％的自由流动的苯乙烯嵌段共聚物(FFSBC)。所述FFSBC是涂覆有功能性隔离剂的苯乙烯嵌段共聚物(SBC)，所述功能性隔离剂的最大粒度为100微米和含量为最多2wt％，基于所述SBC的总重量。所述功能性隔离剂选自改性的山梨醇、苯甲酸盐、取代的苯甲酸盐、二羧酸金属盐、六氢邻苯二甲酸金属盐、苯基膦酸盐、磷酸酯盐、甘油酸酯盐、降莰烷羧酸盐、二酰胺、三酰胺及其衍生物、四酰胺、松香衍生物、缩醛及其衍生物、二缩醛衍生物、2,6-萘二羧酰胺、聚乙烯基环己烷、及其组合。所述涂覆的SBC是自由流动的，在成块试验(blocking test)中需要小于400lbs/ft2的破碎力。
[0006]另一方面，公开了一种由上述模塑组合物制备制品的方法。所述方法包括(i)提供上述的SBC，(ii)干混SBC与聚烯烃以形成具有5-30wt％的SBC和70-95wt％的聚烯烃的干混组合物，(iii)由所述干混组合物形成制品。在一些实施方案中，所述方法基本上由下述步骤组成：(i)提供上述的SBC，(ii)干混SBC与聚烯烃以形成具有5-30wt％的SBC和70-95wt％的聚烯烃的干混组合物，(iii)由所述干混组合物形成制品。所述制品具有根据ASTM D256在23℃下测量的42J/m或更高的悬臂梁缺口冲击强度，和根据ASTM D1003测量的等于或小于95％的雾度值。可通过注塑、挤出、挤出吹塑、旋转模塑、热成型和注射吹塑中的任一种来形成所述制品。

技术实现思路

[0007]说明书中使用的术语的含义如下。
[0008]“成块圆筒”是指具有约61mm的内径、128mm的长度的圆筒，其可以沿着侧面以及顶部和底部打开。
[0009]“成块试验”是指在成块圆筒中填充约2/3全部长度的颗粒和/或碎屑的试验。将约5.0-7.0磅的重物置于所述成块圆筒内的每一碎屑或颗粒样品上。将该组件置于温度为110
°
F(43℃)的烘箱中。7天后，从烘箱中取出圆筒并除去重物。除去圆筒的顶部和底部，并在侧面打开圆筒。将(碎屑或颗粒的)样品作为块体放在测试架上，以进行观察和进一步测试。可以将重物缓慢添加到样品块体的顶部，直到样品块体塌陷成碎屑为止。一些样品可能在从圆筒中取出并放在测试架上时立即碎成自由流动的碎屑，而一些样品可能会在外部碎裂，但仍可以在芯中心融合在一起，这需要一定的力才能破碎融合的芯，和还有一些保留为块状，需要用力或重物才能将样品块破碎成碎屑。
[0010]“碎屑”与“颗粒”可互换使用，是指包含通过从溶剂中凝结分离且未研磨成细粒度的嵌段共聚物的颗粒。碎屑的粒度可以大于2μm且小于5000μm或小于2000μm，或500-2000μm(35目筛)，或300-2000μm，或大于5μm，或100-700μm，或150-600μm。
[0011]“破碎力”或“碎裂力”(在成块试验中)是指使放置在测试架中使聚集碎屑的样品块破碎所需的力(lbs/ft2)。
[0012]“自由流动”是指在成块试验中需要小于400lbs/ft2的力(或破碎力)能破碎碎屑或颗粒的样品块的组合物。在一些实施方案中，所需的力可以小于300lbs/ft2。
[0013]“功能性隔离剂”是指在聚合物从熔融状态固化时形成核或为聚合物中的晶体的形成和/或生长提供位点的添加剂。
[0014]“冲击强度”是指样品(例如模塑制品)的悬臂梁缺口冲击强度，其在23℃下使用ASTM D256测量，并以J/m表示。
[0015]“分子量”或“Mp”是指以g/mol为单位的聚合物或嵌段共聚物的苯乙烯当量分子量。分子量可以使用聚苯乙烯校准标准物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量，例如根据ASTM 5296-19进行。色谱仪使用市售的聚苯乙烯分子量标准物进行校准。使用如此校准的GPC测量的聚合物的分子量是苯乙烯当量分子量。检测仪可以是紫外线和折射率检测仪的组合。在此表示的分子量是在GPC迹线的峰处测量的，和表示为苯乙烯当量分子量或表观分子量且通常称为“峰值分子量”，表示为Mp。除非另有说明，否则分子量是指峰值苯乙烯当量分子量。
[0016]“粒料”是指包含被熔融挤出并切割以形成实心短圆柱体或椭圆形的共聚物的颗粒。粒料的长度通常大于400μm且小于5000μm，且粒料的直径通常大于300μm且小于3000μm。
[0017]“干混”是指例如在转鼓、带式搅拌机、Henschel混合机中以最小或没有热量输入的情况下机械混合各组分。所得的干混材料可用于诸如挤出或注塑的工艺。
[0018]“预混的”或“预混”(或混合)是指将各组分熔融共混并例如在挤出机中进一步加工以形成粒料或粉末，以用于其他塑料成型工艺中形成制品，例如挤出或注塑。与干混和塑料成型工艺不同，预混合需要额外的熔融共混步骤，以形成制品，例如通过挤出或注塑。
[0019]“乙烯基”是指在苯乙烯嵌段共聚物的聚合物链上存在侧挂乙烯基。当共轭二烯仅在二烯的两个双键之一加成时，会出现侧挂乙烯基。
[0020]“雾度”是指从样本中散射的与法线散射大于2.5度的透射光的百分比。雾度根据ASTM D1003测试方法测量。雾度值越高表示散射越大。
[0021]本专利技术涉及用于注塑或挤出的组合物，其至少包含聚烯烃和自由流动的苯乙烯嵌段共聚物(FFSBC)，其中所述苯乙烯嵌段共聚物涂覆有功能隔离剂，例如具有等于或小于100微米的粒度的成核剂。与通过熔融混合相同量的功能性隔离剂、聚烯烃和苯乙烯嵌段共聚物制备的模塑组合物相比，由所述组合物形成的模塑制品具有改善的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其包含：70-95wt％的聚烯烃聚合物，其选自聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯抗冲共聚物、及其混合物；和5-30wt％的涂覆有功能性隔离剂的苯乙烯嵌段共聚物，其中所述功能性隔离剂的最大粒度为100微米和含量为最多2wt％，基于所述苯乙烯嵌段共聚物的总重量，其中所述功能性隔离剂选自改性的山梨醇、苯甲酸盐、取代的苯甲酸盐、二羧酸金属盐、六氢邻苯二甲酸金属盐、苯基膦酸盐、磷酸酯盐、甘油酸酯盐、降莰烷羧酸盐、二酰胺、三酰胺及其衍生物、四酰胺、松香衍生物、缩醛及其衍生物、二缩醛衍生物、2,6-萘二羧酰胺、聚乙烯基环己烷、及其组合；其中所述涂覆的苯乙烯嵌段共聚物是自由流动的，在成块试验中需要小于400lbs/ft2的破碎力；其中包含所述组合物的模塑制品具有至少42J/m的悬臂梁缺口冲击强度，根据ASTM D256在23℃下测量，和其中包含所述组合物的模塑样品具有等于或小于95％的雾度值，根据ASTM D1003测量。2.根据权利要求1所述的组合物，其中与由包含相同量的聚烯烃、苯乙烯嵌段共聚物和功能性隔离剂的预混组合物形成的参考模塑样品相比，所述模塑样品的雾度值低至少2.5％。3.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中包含所述组合物的模塑制品具有50-600J/m的悬臂梁缺口冲击强度，根据ASTM D1003测量。4.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其还包含至少一种选自下述的添加剂：抗氧化剂、填料、UV稳定剂、增滑剂、阻燃剂、发泡剂和抗静电剂，且其中所述添加剂的存在量为最多2wt％，基于所述组合物的总重量。5.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物包括下述中的任一项：a)由式(A-B)4X表示的Mp为53,600-1,000,000g/mol的四支化的嵌段共聚物(IV)；b)由式(A-B)3X表示的Mp为40,200-750,000g/mol的三支化的嵌段共聚物(III)；c)由式(A-B)2X表示的Mp为26,800-500,000g/mol的二支化的嵌段共聚物(II)；和d)由式A-B表示的Mp为13,400-250,000g/mol的线形二嵌段共聚物(I)；其中A代表单烯基芳烃的聚合物嵌段，B代表至少一种共轭二烯的聚合物嵌段，X代表偶联剂残基。6.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物基本上由包含一个单乙烯基芳烃的嵌段和一个共轭二烯的嵌段的二嵌段共聚物组成，且具有13,400-250,000g/mol的Mp、基于所述共轭二烯嵌段中重复单体单元的数目为5-80mol％的乙烯基含量、和20-55wt％的聚苯乙烯含量。7.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所述苯乙烯嵌段共聚物基本上由包含至少两个单烯基芳烃的嵌段和至少一个共轭二烯的嵌段的三嵌段共聚物组成；其中所述三嵌段共聚物具有：式A-B-A结构的线形嵌段共聚物或式(A-B)
n
X结构的径向三嵌段共聚物，其中n＝2-6，A
代表单烯基芳烃的的聚合物嵌段，B代表至少一种共轭二烯的聚合物嵌段，X是偶联剂残基；10,000-500,000g/mol的Mp，5-80mol％的乙烯基含量，基于共轭二烯嵌段中重复单体单元的数目，10-40％的聚苯乙烯含量；和<1g/10min到1,000g/10min的熔体流动指数，根据ASTM D1238在条件G(200℃，5kg)下测量。8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述三嵌段共聚物具有结构(A-B)
n
X，且其中(A-B)2嵌段共聚物的分子量为(A-B)1二嵌段共聚物的峰值分子量的1.5-2.5倍。9.根据权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：克拉通聚合物研究有限公司，
类型：发明
国别省市：