聚合材料的制作方法
【专利说明】聚合材料
[0001] 本发明涉及聚合材料，尤其是涉及将添加剂（例如着色剂）结合在聚合材料（例 如聚酯）中，例如在聚酯纤维生产过程中，但不限于此。
[0002] 已知，可以在后期制作中通过浴法染色或旋转染色，将添加剂（例如着色剂、稳定 剂、消光剂、抗静电剂、光亮剂、加工助剂等）结合在纤维中。但是，不利的是，这需要大体积 的液体添加剂配料，才能使得添加剂渗入纤维中；该过程可能耗时长；且纤维必须在渗透 过程后进行干燥。
[0003] 还已知，可以使用含有添加剂的母料来将添加剂引入聚合物。例如，可以将母料丸 粒和聚合物丸粒经由进料喉喂入挤压机中，并将两种成分一起进行熔融处理。但是，不利的 是，清理挤压机耗时长，因为在改变颜色之间，需要清理挤压机的全长；而且，固体母料丸粒 的配量和可操作性也可能带来困难。此外，材料（例如使用母料制作的初纺纤维）的一些 性质可能受到不利影响。
[0004] 结合添加剂的优选方法可以是，将液体并入聚合物熔体中。这可以通过使用含有 载体介质或媒介物的制剂来达成，在将所述媒介物注入熔体之前，事先将添加剂分散在媒 介物中。但是，不利的是，据发现，该制剂的使用可能使得载体降解、模头压力下降、模头发 烟和/或聚合物在加入添加剂后性质欠佳。
[0005] 本发明的目的之一，在于解决上述问题。
[0006] 在本发明的第一个方面中，提供了 一种向聚合材料引入添加剂的方法，包括：
[0007] A)选取包含添加剂（例如着色剂）和媒介物的液体制剂；
[0008] B)令所述液体制剂与所述聚合物材料接触；
[0009] C)对所述聚合材料进行熔融处理。
[0010] 除非另有说明，否则本文所述的可选取代基包括：卤原子和烷基、酰基、硝基、氰 基、烷氧基、羟基、氨基、烷基氨基、亚磺酰、烷基亚磺酰基、磺酰基、烷基磺酰基、磺酸根、酰 胺基、烷基醜胺基、烷氧基撰基、卤代撰基和卤代烷基。
[0011] 除非另有说明，否则烷基、烯基或炔基可以具有多至20个碳原子，优选为多至15 个碳原子，更优选为多至11个碳原子。
[0012] 所述媒介物宜为具有一种或多种以下性质：
[0013] 性质1 :燃点（宜为以ASTM D92克利夫兰敞口杯方法（ASTM D92Cleveland Open Cup，C0C)测量）大于272°C，优选为大于280°C，更优选为大于285°C，尤其优选为大于 290°C。该燃点可以低于350°C、340°C或330°C。
[0014] 性质2 :重量保留百分比（如下文实施例1所述地，由热重量分析法（TGA)测量） 大于80wt%，优选为大于85wt%，更优选为大于90wt%。
[0015] 性质3 :760mmHg下的沸点（以ASTM D1078法测量）在650-1150°C的范围内，优 选为在700-1000°C范围内。
[0016] 性质4 :倾点（以ASTM D97法测量）在-55至(TC的范围内。
[0017] 性质5:粘度（用布氏粘度计，转子2,在20°C和20rpm下测量）在50-3500cP的 范围内，更优选为在200-1800cP范围内。
[0018] 性质6 :数量平均分子量（以校准至聚苯乙烯标样的凝胶渗透色谱法（GPC)测量） 在600-1800g/mol范围内，优选为在600-1600g/mol范围内，更优选为750-1250g/mol范围 内。
[0019] 性质7 :分子量（从理想化分子结构计算所得）在600-1800g/mol范围内，优选为 在600-1600g/mol范围内，更优选为在750-1250g/mol范围内。
[0020] 所述媒介物可以包括至少4种所述性质，优选为至少5种，更优选为至少6种，尤 其优选为包括全部所述性质。
[0021] 在一个优选实施例中，所述媒介物的燃点至少为285°C，重量保留百分比大于 85wt%，且数量平均分子量（性质6)的范围为750-1250g/mol。
[0022] 若所述液体制剂包括超过一种媒介物，则所述性质1-6宜为针对主要媒介物，但 优选为应用于该制剂中包含的每种媒介物。
[0023] 所述制剂宜为可泵送的，且对于任何可能存在的固体微粒的沉淀表现稳定。
[0024] 所述媒介物宜为在标准温度和压力（STP)下为液体。所述液体制剂优选为在STP 下为液体。所述媒介物优选为具有大于300°C的沸点（在760mmHg大气压下），优选为大于 350°C，更优选为大于500°C。所述沸点可以低于1150°C，或低于1000°C。该媒介物的熔点 可以低于〇°C，或低于-10°C。
[0025] 优选地，所述媒介物与所述聚合物材料具有良好的相容性，由此当含有lwt%媒介 物的聚合物冷却到室温时，不会观察到过量的媒介物迁移到聚合物的表面。
[0026] 优选地，所述媒介物在模板处纺织为纤维时，在添加水平为Iwt %，优选为 I. 5wt%时，具有零发烟或最小发烟。
[0027] 优选的液体制剂优选地包括一种在熔化并入聚合材料后不会显著影响合成纤维 的韧性的媒介物。例如，可以选择这样的媒介物，该媒介物的选择使得按下式定义的韧性比 率为至少0. 87,优选为至少0. 89,更优选为至少0. 91 :
[0028]
【主权项】
1. 一种向聚合材料中引入添加剂的方法，包括： A) 选取包含添加剂（例如着色剂）和媒介物的液体制剂； B) 令所述液体制剂与所述聚合材料接触； C) 对所述聚合材料进行熔融处理。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述媒介物具有以下性质中的一种或多 种： 性质1 :燃点，以ASTM D92克利夫兰敞口杯（COC)方法适当测量，为大于272°C，优选为 低于350°C ; 性质2 :如本文实施例1所述地由热重量分析法（TGA)测量的重量保留百分比大于 80wt% ； 性质3 :以ASTM D1078测量的760mmHg下的沸点在650-1150°C的范围内； 性质4 :以ASTM D97测量的倾点在-55至0°C的范围内； 性质5 :用布氏粘度计、转子2、20°C和20rpm下测量的粘度在50-3500cP的范围内； 性质6:以用聚苯乙烯标样校准的凝胶渗透色谱法（GPC)测量的数量平均分子量在 600_1800g/mol 范围内； 性质7 :从理想化分子结构计算所得的分子量在600-1800g/mol范围内。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述媒介物的燃点至少为285°C，重 量保留百分比大于85wt%,且数量平均分子量（性质6)的范围为600-1600g/mol。
4. 根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述媒介物被选择为使得韧性 比率至少为0.87,所述韧性比率定义如下：
5. 根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述媒介物包括-OCOR5(1部分， 其中所述R 5tl包括： 具有至少5个但小于24个碳原子的碳原子链； 至少5个但小于24个-CH2-部分。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述R5(1包括未取代的C 5-C24烷基，更优选 为C8-C24烷基。
7. 根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述媒介物包括至少3个酯部 分。
8. 根据前述权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述媒介物中的-OCOR5tl部分的所有R5tl基团的碳原子数之和至少为15(优选为至少30);且所述媒介物中 的-OCOR 5tl的所