在聚合物组合物中填料结构的保持制造技术

包含高结构填料材料的聚合物组合物和制备这类组合物同时保持结构的方法。备这类组合物同时保持结构的方法。备这类组合物同时保持结构的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在聚合物组合物中填料结构的保持
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年2月20日提交的第62/979,335号美国临时申请的权益，该临时申请通过引用整体并入本文中。


[0003]本公开涉及包含填料的聚合物组合物、混合这类包含填料的聚合物组合物以保持填料的结构的方法，以及具体地涉及这类其中填料包括高结构炭黑的聚合物组合物。

技术介绍

[0004]填料，例如炭黑，可用于多种应用中以赋予聚合物材料所需的性能。在各个方面，这类填料可以提供对紫外线辐射的耐受性、导电性和/或导热性、增强材料和/或颜色。
[0005]包含填料例如炭黑的聚合物的电导率可能与填料的结构有关。虽然可以制备诸如炭黑之类的高结构填料，但当填料混入聚合物体系时，这种高结构通常会减少或被破坏。因此，需要改进的含有高结构填料的聚合物材料及其制备方法。本公开内容的组合物和方法满足了这些需求和其他需求。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术的目的，如本文所体现和广泛描述的，本公开内容在一方面涉及包含填料的聚合物组合物、混合这类包含填料的聚合物组合物以保持填料结构的方法，特别是这样的聚合物组合物，其中所述填料包含高结构炭黑。
[0007]在一方面，公开了一种制备聚合物混合物的方法，其包括：(a)提供包含聚合物和填料的进料组合物；其中填料以进料组合物的5重量％至40重量％的量存在于进料组合物中；以及(b)均质化(homogenize)进料组合物以形成熔融聚合物组合物；其中均质化在比聚合物的推荐加工温度范围的上限高10℃至100℃的温度下进行；从而形成所述聚合物混合物。
[0008]还公开了根据所公开的方法制备的聚合物混合物。
[0009]本专利技术的其他方面将部分地在下文的描述中阐述，并且部分地从描述中将是显而易见的，或者可以通过本专利技术的实践来了解。本专利技术的优点将通过所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。应当理解，如所要求保护的，前述一般描述和以下详细描述仅是示例性和解释性的，而不是对本专利技术的限制。
附图说明
[0010]并入且构成本说明书的一部分的附图与说明书一起用于解释本公开内容的原理。
[0011]图1为描述单级法雷尔连续混合器(Farrel Continuous Mixer)中的两个反向旋转、非啮合螺杆(7/15型或#7/#15转子组合)的示例性设计以及相关功能区(进料段、混合段、三角区域(Apex Region))的示意图。
具体实施方式
[0012]通过参考以下对本专利技术的详细描述和其中包括的实施例，可以更容易地理解本专利技术。
[0013]在公开和描述本专利技术的混合物、组合物、制品、体系、装置和/或方法之前，除非另有说明，应理解它们不限于特定的合成方法，除非另有说明，或不限于特定的试剂，因此当然可以变化。还应理解，本文使用的术语仅出于描述特定方面的目的，并不旨在进行限制。尽管与本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料可以用于本专利技术的实践或测试，但是现在描述示例方法和材料。
[0014]本文提及的所有出版物(包括ASTM方法)通过引用并入本文以公开和描述与所引用的出版物相关的方法和/或材料。
[0015]除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。尽管与本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料可以用于本专利技术的实践或测试，但是现在描述示例方法和材料。
[0016]如本文所用，除非另有明确相反说明，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”包括复数指示物，除非上下文另有明确说明。因此，例如，提及“填料”或“溶剂”分别包括两种或更多种填料或溶剂的混合物。
[0017]如本文所用，“熔体流动指数(melt flow index)”是衡量有多少克聚合物在十分钟内流过模具的量度，因此由单位“g/10min”表示。测定熔体流动指数的测试是在给定的取决于聚合物的温度下进行。在美国材料与试验学会(American Society for Testing and Materials)(ASTM)D1238中更详细地描述了该测试方法，其全部内容以引用的方式并入本文。
[0018]如本文所用，“推荐的加工温度”是指由聚合物的制造商指定的温度范围(通常列在技术数据表中)，或使用本领域已知的方法确定，在该温度范围内聚合物应该被加工以避免聚合物降解。因此，例如，如果特定聚丙烯的推荐加工温度为180℃至230℃的，则根据本文所述的方法聚丙烯可在高于推荐加工温度的上限10℃至100℃的温度下加工，即240℃至330℃。
[0019]如本文所用，“腺泡状结构(aciniform structure)”是由椭球体碳颗粒熔在一起为胶状尺寸聚集体构成的炭黑(也称为腺泡状炭或“AC”)，其在透射电子显微镜(TEM)下作为一个簇状的葡萄状结构可见。
[0020]在本文中范围可以表示为“约”一个特定值，和/或至“约”另一个特定值。当表示这样的范围时，另一个方面包括一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当值表示为近似值时，通过使用先行词“约”，应理解，所述特定值形成另一个方面。应进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点而言是重要的，并且独立于另一个端点。还应理解，本文公开了多个值，并且除了所述值本身之外，还在本文中公开了每个值为“约”该特定值。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“约10”。还应理解，两个特定单元之间的每个单元也是被公开的。例如，如果公开了10和15，那么也公开了11、12、13和14。
[0021]如本文所使用的，术语“任选”或“任选地”意指随后描述的事件或情况能够发生或不能发生，并且所述描述包括其中所述事件或状况发生的情况和不发生的情况。
[0022]公开了用于制备本专利技术组合物的组分以及在本文公开的方法中使用的所述组合
物本身。这些材料和其他材料在本文中公开，并且应当理解，当这些材料的组合、子集、相互作用、组等被公开时，虽然不能明确公开这些混合物的每个不同个体和集体组合以及排列的具体参考，但每一个都在本文中被特别考虑和描述。例如，如果公开和讨论了特定混合物并且讨论了可以对所述混合物包括的许多分子进行的许多修饰，则特别考虑的是混合物的每一种组合和排列以及可能的修饰，除非有相反的特别表示。因此，如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F并且公开了一个组合分子的实例A
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D，那么即使每一个都没有单独叙述，每一个都是单独地和集体地考虑意味着组合A
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E、A
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F、B
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D、B
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E、B
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F、C
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D、C
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E和C
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F被认为是公开的。同样，还公开了它们的任何子集或组合。因此，例如，A
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E、B
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F和C
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E的亚组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备聚合物混合物的方法，包括：a)提供包含聚合物和填料的进料组合物；其中所述填料以进料组合物的5重量％至40重量％的量存在于进料组合物中；b)均质化进料组合物以形成熔融聚合物组合物；其中均质化在比聚合物的推荐加工温度范围的上限高10℃至100℃的温度下进行；从而形成所述聚合物混合物。2.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述熔融聚合物组合物凝固；其中填料在熔融聚合物组合物凝固后保留其结构的至少80％，根据ASTM D3849通过透射电子显微镜(TEM)测量。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述填料在所述熔融聚合物组合物凝固后保留其结构的至少90％，根据ASTM D3849通过透射电子显微镜(TEM)测量。4.根据权利要求2的方法，其中所述填料在所述熔融聚合物组合物凝固后保留其结构的至少95％，根据ASTM D3849通过透射电子显微镜(TEM)测量。5.根据权利要求2所述的方法，其中将所述熔融聚合物组合物凝固为聚合物混合物的粒料。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述填料以进料组合物的15重量％至30重量％的量存在于所述进料组合物中。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述填料以进料组合物的18重量％至27重量％的量存在于所述进料组合物中。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述填料的聚集体具有通过透射电子显微镜(TEM)测定的腺泡状结构。9.如权利要求1所述的方法，其中所述填料为炭黑。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述炭黑为半导电的或导电的。11.根据权利要求9所述的方法，所述炭黑具有根据ASTM D2414
‑
18测量的至少为100cc/100g的吸油值(OAN)。12.根据权利要求9所述的方法，其中所述炭黑具有根据ASTM D2414
‑
18测量的100cc/100g至250cc/100g的吸油值(OAN)。13.根据权利要求9所述的方法，其中所述炭黑具有根据ASTM D2414
‑
18测量的100cc/100g至180cc/100g的吸油值(OAN)。14.权利要求9的方法，其中所述炭黑具有(a)根据ASTM D2414
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18测量的100cc/100g至180cc/100g的吸油值(OAN)；(b)根据ASTM D6556测量的50m2/g至210m2/g的氮表面积(NSA)；和(c)根据ASTM D6556测量的50m2/g至150m2/g的统计厚度表面积(STSA)。15.根据权利要求9所述的方法，其中所述炭黑具有根据ASTM D3849测量的20nm至60nm的平均粒度分布。16.根据权利要求9所述的方法，其中所述炭黑具有根据ASTM D3849测量的40nm至50nm的平均粒度分布。17.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物是可熔融加工的聚合物、热塑性塑料或热固性塑料。18.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物为聚(烯烃)、聚乙烯、聚丙烯、缩醛、丙烯酸系聚合物、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯或其共聚物或
混合物。19....

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：博拉炭黑美国公司，
类型：发明
国别省市：