稳定聚合物组合物及其制备方法_5

文档序号:9457201阅读:来源:国知局
磷酸酯类产生了相当的熔体流动速率稳定性。
[0189] 表4.铬催化的HDPE组合物。
[0190]
[0191] 条目1:无添加剂
[0192] 条目2:对照物
[0193] 条目3:对照物
[0194] Irganox ? 168 :亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基)酯
[0195] CaSt2 :C0DE 5900
[0196] 表4的条目是基于未稳定铬催化HDPE并在表4中定义了合适的添加剂浓度。混 合物通过将总计40g树脂和添加剂混合于容器中并摇振荡而使之混合而制备。40g加入到 连接于C. W. Brabenderlntelli-Torque Plasti-Corder转矩流变仪的3片3区混合鉢中。 混合钵预热至225°C并在90rpm下作用力变零。使用柱塞将混合物进料至混合钵中并开盖 无氮气吹扫混合40min。图7中所得的转矩/时间曲线自动生成。
[0197] 在图7中,评价三种根据本发明实施方式的稳定剂组合物。稳定剂组合物 代替所有或部分工业标准亚磷酸酯(例如亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基)酯,CAS号 [31570-04-4])。结果表明,加入稳定剂组合物发明通过延迟交联而令人惊讶地改善了树脂 的稳定性。
[0198] 表5.使用预混物的铬催化HDPE组合物。
[0200] IrgamM _ 168 :亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基)酯
[0201] Irganox?1010 :四[亚甲基-3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷
[0202] 预混物5通过将266. 5g硬脂酸锌(CODE 8565),66. 8g氧化锌(法兰西法,纯度 >99. 7% )和666. 6g酚类抗氧化剂(例如,四[亚甲基-3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸酯]甲烷,CAS号6683-19-8)在加入到加热至约130°C -150°C的温度的预热Parr反 应器中之前进行预分散而制备。混合物在氮气下搅拌30min而熔化和充分分散添加剂。预 混物的熔体分散体进行乳片而将其转化成固体形式并为便于实验室实验使用进行粗粉碎。
[0203] 预混物6通过将266. 5g硬脂酸锌(CODE 8565)在氮气下熔化于预热的(在约 130°C _150°C ) Parr反应器中15min而制备。一旦完全熔化,则将666. 6g酚类抗氧化剂(例 如四[亚甲基-3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷,CAS号6683-19-8)加入 到熔化的硬脂酸锌中并搅拌25min直至完全熔化。最后加入66. Sg氧化锌(法兰西法,纯 度>99. 7%)并强力搅拌而分散5min。预混物的熔体分散体进行乳片而将其转化成固体形 式并为便于实验室实验使用进行粗粉碎。
[0204] 预混物7通过将333. 3g预混物1在氮气下熔化于预热的(在约130°C _150°C ) Parr反应器中30min而制备。一旦完全恪化,则将666. 6g恪化的酸类抗氧化剂(例如四 [亚甲基-3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷,CAS号6683-19-8)加入到熔化 的预混物1中并搅拌25min直至完全熔化。预混物的熔体分散体进行乳片而将其转化成固 体形式并为便于实验室实验使用进行粗粉碎。
[0205] 表5的条目是基于未稳定铬催化HDPE并在表5中定义了合适的添加剂浓度。混 合物通过将总计40g树脂和添加剂混合于容器中并摇振荡而使之混合而制备。40g加入到 连接于C. W. Brabenderlntelli-Torque Plasti-Corder转矩流变仪的3片3区混合鉢中。 混合钵预热至225°C并在90rpm下作用力变零。使用柱塞将混合物进料至混合钵中并开盖 无氮气吹扫混合40min。图8中所得的转矩/时间曲线自动生成。
[0206] 图8中,评价所有四种根据本发明实施方式的稳定剂组合物。结果表明,本发明的 稳定剂组合物可以组合其它添加剂如四[亚甲基-3_(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸 酯]甲烷,CAS号6683-19-8而形成更复杂的预混物。这些预混物据发现会提供类似的相 同结果,这表明添加顺序并非与组分以此混合至一起的方法同等重要。
[0207] 表6.使用替代预混物形成方法的铬催化HDPE组合物。
[0209] irganox ? 168 :亚磷酸三(2, 4-二叔丁基苯基)酯
[0210] 预混物8通过将6. 66g硬脂酸锌(CODE 8565),I. 67g氧化锌(法兰西法,纯度 >99. 7% )和16. 67g酚类抗氧化剂(例如,四[亚甲基-3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸酯]甲烷,CAS号6683-19-8)预分散于FlackTekTM Max 100罐子中而制备。罐子无 剪切或熔化振荡3min而完全分散混合物的组分。
[0211] 预混物9通过在KitehenAid?咖啡研磨机(型号BCG1110B0)中使用高剪切作 用将6. 66g硬脂酸锌(CODE 8565),I. 67g氧化锌(法兰西法,纯度>99. 7% )和16. 67g酚 类抗氧化剂(例如,四[亚甲基-3_(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷,CAS号 6683-19-8)预分散而制备。混合物研磨三一分钟的一段时间而提供提供高剪切混合而同时 防止添加剂在研磨期间熔化。
[0212] 预混物10通过将6. 66g硬脂酸锌(CODE 8565),I. 67g氧化锌(法兰西法,纯度 >99. 7% )和16. 67g酚类抗氧化剂(例如,四[亚甲基-3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基) 丙酸酯]甲烷,CAS号6683-19-8)预分散于FlakTek Max 100罐子中而制备。混合物然后 使用FlackTekTM Hauschild高速混合机用50g玻璃珠进行混合而进一步研磨预混物。样 品以1,OOOrpm研磨六个30秒间隔以允许低剪切混合而不会熔化。
[0213] 表6的条目是基于未稳定铬催化HDPE并在表6中定义了合适的添加剂浓度。混 合物通过将总计40g树脂和添加剂混合于容器中并摇振荡而使之混合而制备。40g加入到 连接于C. W. Brabenderlntelli-Torque Plasti-Corder转矩流变仪的3片3区混合鉢中。 混合钵预热至225°C并在90rpm下作用力变零。使用柱塞将混合物进料至混合钵中并开盖 无氮气吹扫混合40min。图9中所得的转矩/时间曲线自动生成。
[0214] 在图9中,样品1在本发明的实施方式中制备。样品2-4组成上相当于样品1,但 并非根据本本发明的原理制备(即,无高剪切或熔化)。结果表明,尽管所有四个样品都具 有相同的组成,但样品1相比于样品2-4出人意料地增加了 HDPE树脂的稳定性。
[0215] 表7.丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)组合物。
[0217] 条目1:无添加剂
[0218] 条目2:对照物
[0219] 条目4:对照物
[0220] EBS :乙烯二硬脂酰胺
[0221] 1076 : Irganox ? 1076,十八烷基-3- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯
[0222] 硬脂酸锌:CODE 8565
[0223] 表7的条目是基于未稳定丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)并在表7中定义了合适的添 加剂浓度。混合物通过将总计50g树脂和添加剂混合于容器中并摇振荡而使之混合而制 备。50g 加入到连接于 C. W. Brabenderlntelli-Torque Plasti-Corder 转矩流变仪的 3 片 3区混合钵中。混合钵预热至225°C并在90rpm下作用力变零。使用柱塞将混合物进料至 混合钵中并开盖无氮气吹扫混合40min。图10中所得的转矩/时间曲线自动生成。
[0224] 在图10中,评价了两种根据本发明的实施方式制备的稳定剂组合物(表7中条目 5和6)。这些样品表明,在本发明中的复配添加剂相比于添加各种添加剂,尽管具有相同组 成,但令人惊讶地进一步提高了树脂的稳定性。另外,样品3,不包括本发明,在本发明的相 同方法之下制备,但比样品2中的各个组分具有更差的稳定性。
[0225] 预混物11通过将200g氧化镁,200g乙撑二硬脂酰胺和200g酚类抗氧化剂(例 如,十八烷基-3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,CAS号2082-79-3)预分散之后加 入到预热(约150°C -160°C )的Parr反应器中而制备。混合物在氮气下搅拌30min而熔 化并充分分散添加剂。预混物的熔体分散体进行乳片而将其转化成固体形式,并为便于实 验室实验使用进行粗粉碎。
[0226] 预混物12通过将100g氧化镁,200g硬脂酸镁,200g乙撑二硬脂酰胺和200g酚类 抗氧化剂(例如,十八烷基-3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,CAS号2082-79-3) 预分散之后加入到预热(约150°C _160°C )的Parr反应器中而制备。混合物在氮气下搅拌 30min而熔化并充分分散添加剂。预混物的熔体分散体进行乳片而将其转化成固体形式,并 为便于实验室实验使用进行粗粉碎。
[0227] 虽然本发明已经通过描述其一个或多个实施方式而举例说明,同时尽管实施方式 已经进行相当详细的描述,但它们并不旨在限制或以任何方式限定附加的权利要求的范围 至这样的细节。其它优点和修改对于本领域的那些技术人员将容易想到。因此,本发明在 其更广的方面并不限于具体细节,代表性的产品和/或所示和描述的方法和实施例。本文 中所描述的示例性实施方式的各种功能特征可以以任何组合使用。因此,由这种细节可以 产生偏离而不会脱离本发明总体构思的范围。
【主权项】
1. 一种稳定聚合物组合物,包含: 选自由聚烯烃、苯乙烯类聚合物、聚(甲基)丙烯酸酯、以及它们的组合组成的组中的 聚合物;以及 约百万分之50 (ppm)至约20,OOOppm的稳定剂组合物,所述稳定剂组合物包含: (a) 基于所述稳定剂组合物总重量的约lwt%至约60wt%的抗酸剂,所述抗酸剂没有 被归入(b)中的化合物中,优选地选自由以下组成的组:金属氧化物、金属氢氧化物、金属 碳酸盐、金属碳酸氢盐、天然水滑石、合成水滑石、天然水铝钙石、合成水铝钙石、焦儿茶酚 盐、沸石、硅酸盐、以及它们的组合; (b) 基于所述稳定剂组合物的总重量的约10wt%至约69wt%的有机酸金属盐,所述有 机酸金属盐具有通式MlYm, 其中,Ml选自由以下组成的组:铋、钙、锌、镁、锂、钠、钾、钡、锶、铝、铈、镨、钕、钷、钐、 铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、以及它们的组合; 其中,Y是有机酸的共辄碱,所述有机酸具有6至24个碳原子,选自由以下组成的组: 直链或支链的有机酸、饱和或不饱和的有机酸、取代或未取代的有机酸、脂肪族有机酸、芳 香族有机酸、脂环族有机酸、含氧的杂环有机酸、二羧酸、多元羧酸、以及它们的组合;并且 其中,m是1至3的整数;以及 (c) 基于所述稳定剂组合物的总重量的约30wt%至约89wt%的主抗氧化剂,所述主抗 氧化剂选自由空间位阻酚化合物、受阻胺化合物、羟胺化合物、以及它们的组合组成的组; (d) 基于所述稳定剂组合物的总重量的0至59wt%的含有P原子的稳定剂,尤其是选 自由亚磷酸酯和亚膦酸酯组成的组中的稳定剂; 其特征在于,满足在所述稳定聚合物组合物的多通道挤出下的至少两种以下条件: a) 在多通道挤出的第五通道之后,所述稳定聚合物以g/10min,190°C,IOkg的恪体流 率(MFR)比第一通道之后的MFR低10%以上或其更低, b) 在一通道之后,所述稳定聚合物的黄度指数(YI)小于0并且小于在相同条件下无稳 定剂挤出的聚合物的H, c) 在1通道之后,所述稳定聚合物的n小于1, d) 在5通道之后,所述稳定聚合物的n小于〇, e) 包含亚磷酸酯或亚膦酸酯的样品的根据ASTMD3895 (200°C,02)测定的所述稳定 聚合物的氧化诱导时间(OIT)高于包含分别更多的亚磷酸酯或亚膦酸酯的样品在相同条 件下测试的0IT, f) 所述稳定聚合物的初始n低于〇,并且在5通道之后n低于6, g) 在1、3或5通道中的任一个之后,所述稳定聚合物的L值高于74, h) 在5通道之后,白度指数(CIE[D65/10])大于20。2. 根据权利要求1所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,满足所述稳定聚合物组合 物的多通道挤出下的条件a)至h)中的至少三个。3. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,(d)以基于 所述稳定剂组合物的总重量的小于50wt%,优选基于所述稳定剂组合物的总重量的小于 40wt%的量存在。4. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,特征a)至h) 中的至少一种保持一致,或当将仅它们的组分d)的量不同的两个样品进行比较时改善,其 中,在包含更少的组分(d)、优选至少10%以下的样品中发现改善。5. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,亚磷酸酯稳定 剂与(a)、(b)或(c)中的至少一种的重量比为1或小于1。6. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,亚磷酸酯稳定 剂与(a)、(b)或(c)中的至少一种的重量比小于1。7. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,所述组合物不 含或基本上不含亚磷酸酯和亚膦酸酯稳定剂。8. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,所述聚合物包 括聚烯烃,所述聚烯烃选自由以下组成的组:聚丙烯、聚异丁烯、聚丁-1-烯、聚-4-甲基 戊-1-稀、聚异戊二稀、聚丁二稀、环戊稀、降冰片稀、聚乙稀、高密度聚乙稀(HDPE)、高密度 和高分子量聚乙烯(HDPE-HMff)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMff)、中密度聚乙烯 (MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、非常低密度的聚丙烯(VLDPE)、 超低密度聚乙烯(ULDPE)、聚丙烯与聚异丁烯的混合物、聚丙烯与聚乙烯的混合物,乙烯/ 丙烯共聚物、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和线性低密度聚乙烯与低密度聚乙烯(LDPE)的混 合物、丙烯/ 丁 -1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/ 丁 -1-烯共聚物、乙烯/己烯共 聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、丙烯/ 丁二烯共聚 物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚 物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚 物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA、乙烯-丙烯-二烯单 体共聚物(EPDM)、乙烯与高级a-烯烃的共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯共 聚物、氢化苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯共聚 物、以及它们的组合。9. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,所述聚合物包 括苯乙烯类聚合物,所述苯乙烯类聚合物选自聚苯乙烯(PS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS) 共聚物、或苯乙烯丙烯腈(SAN)共聚物。10. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,所述聚合物包 括聚(甲基)丙烯酸酯聚合物,所述聚(甲基)丙烯酸酯聚合物选自聚丙烯酸酯、聚甲基丙 烯酸酯、或丙烯酸酯单体和甲基丙烯酸酯单体的共聚物。11. 根据前述权利要求中任一项所述的稳定聚合物组合物,其特征在于,所述抗酸剂 (a)包括式MelOa(OH)bAc*xH20的无机物质, 其中,Mel是具有4的最大价电荷的阳离子,所述阳离子选自由Li、Na、K、Mg、Ca、Zr、Sn、Si、Ti、Al、Fe、Zn、以及它们的混合物组成的组,其中,可选地,Ti、Sn、或Zr可以进一步 用具有1-12个碳原子的烷基取代基取代; 其中,A表示选自由以下组成的组的阴离子:硫酸根、亚硫酸根、硫离子、硫代硫酸根、 过氧根、过氧硫酸根、磷酸氢根、
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1