,OOOg/mol的POA, 术语'聚氧化烯'指的是数均分子量高于20,OOOg/mol的P0A。在某些实施方式中,表面处 理剂包含或者为具有以下数均分子量的聚亚烷基二醇:约lOOg/mol~约15, 000g/mol,例 如,约 200g/mol~约 10, 000g/mol,或约 500g/mol~约 9000g/mol,或约 1000g/mol~约 9000g/mol,或约 2000g/mol~约 900g/mol,或约 400g/mol0 ~约 9000g/mol,或约 6000g/ mol~约 9000g/mol,或约 6000g/mol~约 8500g/mol。
[0029] 在某些实施方式中,聚醚为选自多聚甲醛(聚氧化亚甲基)、聚丁二醇、聚四亚甲 基醚二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧丁烷和其组合中的一种或多种的聚氧化烯。
[0030] 在某些实施方式中,表面处理剂包含或者为聚乙二醇。在某些实施方式中,表面处 理剂包含或者为聚乙二醇和聚丙二醇(PPG)的混合物。在某些实施方式中,表面处理剂为 具有以下数均分子量的聚乙二醇:约200g/mol~约10, 000g/mol,例如,约500g/mol~约 9000g/mol,或约 1000g/mol~约 9000g/mol,或约 2000g/mol~约 900g/mol,或约 4000g/ mol~约 9000g/mol,或约 6000g/mol~约 9000g/mol,或约 6000g/mol~约 8500g/mol。不 例性PEG包括来自BASF的Puriol?系列的聚二醇,例如,Puriol? 8005。
[0031] 在某些实施方式中,聚醚包含或者为芳香族聚醚,例如,聚苯醚或聚(对苯撑氧)。
[0032] 在某些实施方式中,含有一个或多个醚键的聚合物物种为聚醚改性聚硅氧烷。有 利的是,聚醚改性聚硅氧烷衍生自直链聚硅氧烷。在某些实施方式中,聚醚改性聚硅氧烷 衍生自聚(二甲基硅氧烷)、聚(六甲基二硅氧烷)、聚(八甲基三硅氧烷)、聚(十甲基四 硅氧烷),或其组合。改性聚醚可以为上述的聚醚物种的任一种。在某些实施方式中,改性 聚醚是聚亚烷基二醇,例如,聚亚甲基二醇、聚乙二醇和聚丁二醇中的一种或多种。在某些 实施方式中,改性聚醚为聚乙二醇(PEG),例如,分子量为约200g/mol~约10,OOOg/mol的 PEG。在某些实施方式中,聚醚改性硅氧烷是PEG改性聚硅氧烷。示例性PEG改性聚硅氧烷 包括来自Evonik的Dynasylan?系列,例如,Dynasylan? 4144.
[0033] 相对于滑石重量,经表面处理的高长径比滑石可以包含约0. 1重量%~约10重 量%表面处理剂,例如,约0. 1重量%~约8重量%的表面处理剂,或约0. 1重量%~约6重 量%,或约0. 1重量%~约5重量%,或约0. 2重量%~约5重量%,或约0. 1重量%~约4 重量%,或约0. 1重量%~约3重量%,或约0. 1重量%~约2重量%,或约0. 1重量%~ 约1. 5重量%,或约0. 1重量%~约1重量%,或约0. 1重量%~约0. 5重量%,或约0. 2 重量%~约0. 8重量%,或约0. 3重量%~约0. 7重量%,或约0. 4重量%~约0. 6重量% 的表面处理剂。
[0034] 经表面处理的高长径比滑石的制备
[0035] 经表面处理的高长径比滑石可以通过下述方式制造:将高长径比滑石和适量(例 如,获得包含相对于滑石重量为约〇. 1重量%~约10重量%的表面处理剂(例如,约〇. 1 重量%~约1重量%表面处理剂)的经表面处理的高长径比滑石的适量)的表面处理剂混 合。表面处理剂可以以溶液或分散液形式提供。溶剂化/分散物种可以为其中可以溶解或 分散表面处理剂的任何液体介质。如果表面处理剂可溶于水,表面处理剂可以水溶液形式 提供。水可以为去离子水。
[0036] 在某些实施方式中,经表面处理的高长径比滑石通过下述方式制备:将高长径比 滑石与聚醚(例如,PEG和/或PPG)的水溶液混合。在某些实施方式中,通过将高长径比 滑石与聚醚改性聚硅氧烷(例如,PEG改性聚硅氧烷)的水溶液混合来制备经表面处理的 高长径比滑石。
[0037] 表面处理剂的溶液或分散液可以通过将表面处理剂在适量的溶剂化/分散液体 介质中混合搅拌而制备。搅拌可以持续适量的时间以将表面处理剂溶解或分散在液体介质 中。然后将所得溶液或分散液与适量的高长径比滑石混合。混合可以在任何适宜的混合装 置中进行,例如,包含能够在高达约5000rpm或高达约10,OOOrpm的速度工作的旋转混合叶 轮的高速混合器。示例性混合器是Henchel制造的高速混合器。其他适宜的高速混合器包 括转子/定子混合器、RVO2E强力混合器(来自MaschinenfabrikGustavEirichGmbH&Co KG)、Ystral?、UltraTurrax?或Steele和Cowlishaw高强度混合器。在某些实施方式 中,高长径比滑石设置为在添加表面处理剂之前在混合器中运动,例如,将高长径比滑石以 约IOOrpm~约1000 rpm(例如,约300rpm~700rpm)的速度混合一段时间,然后将表面处 理剂添加(例如,倾倒)到运动中的滑石中。当添加希望量的表面处理剂之后,可以将混合 器密封,然后混合速度可以升高至例如至少约1500rpm,或至少约2000rpm,通常不大于约 5000rpm,持续适当的时间,使得至少一部分、或至少大部分、或基本上所有的表面处理剂粘 附(例如,物理吸附或键合)到高长径比滑石的颗粒表面。本领域技术人员能够确定适宜 的混合条件(即,滑石量、表面处理剂量、溶剂化/分散液体介质、混合速度和混合时间)来 获得根据本发明的方面的经表面处理的高长径比滑石。在更高速度混合阶段,高速混合器 可以工作至多约60分钟的时间,例如,至多约30分钟,或至多约20分钟,或至多约10分钟, 或至多约9分钟,或至多约7分钟,或至多约6分钟,或至多约5分钟。
[0038] 作为另选,经表面处理的高长径比滑石可以通过将固态的表面处理剂与滑石(希 望量)组合来制备、并通过高速剪切(例如,当材料的混合在上述类型的高速混合器中进行 时)产生的热量或通过外部加热手段(例如,施加到混合装置的混合室的热量)加热到高 于表面处理剂熔点的温度。
[0039] 功能组合物
[0040] 本发明的经表面处理的高长径比滑石(HART)可以用作功能组合物中的填料。本 文使用的术语"功能组合物"指的是为满足特定应用需要而配制的物质组合物。
[0041] 在某些实施方式中,经表面处理的高长径比滑石可以用作功能组合物中的功能填 料,例如,改性、增强或调节功能组合物的一种或多种物理、机械、热学或光学性质。
[0042] 在某些实施方式中,经表面处理的高长径比滑石用作增量剂填料,例如,补充或代 替其他填料材料(该其他填料材料可能更贵或更难以并入功能组合物)。
[0043] 包含经表面处理的高长径比滑石的功能组合物可以为聚合物组合物。
[0044] 在某些实施方式中,功能组合物包含相对于所述功能组合物的总重量为约10重 量%~约70重量%的经表面处理的高长径比滑石,例如,约20重量%~约60重量%,或约 25重量%~约50重量%,或约30重量%~约50重量%,或约30重量%~约45重量%,或 约30重量%~约40重量%,或约35重量%~约45重量%的经表面处理的高长径比滑石。 在某些实施方式中,功能组合物包含相对于所述功能组合物的总重量为至少约10重量% 的经表面处理的高长径比滑石,例如,至少约20重量%,或至少约25重量%,或至少约30 重量%,或至少约35重量%,或至少约37重量%,或至少约40重量%的经表面处理的高长 径比滑石。
[0045] 功能组合物可以包含经表面处理的高长径比滑石以外的填料,包括但不限于碱土 金属碳酸盐或硫酸盐,如碳酸钙、碳酸镁、白云石、石膏;含水高岭石粘土,如高岭土、埃洛石 或球土;无水(锻烧)尚岭石粘土,如偏尚岭土或完全锻烧尚岭土;ZST母;珍珠岩;长石;霞 长石;硅灰石;硅藻土;重晶石;玻璃;以及天然或合成的二氧化硅或硅酸盐。在某些实施 方式中,功能组合物可以包含本文所述的高长径比滑石以外的滑石,即,具有以下层状指数 的滑石:小于2. 8,例如,小于2. 7,或小于2. 6,或小于2. 5,或小于2. 4,或小于2. 3,或小于 2. 2,或小于2. 1,或小于2. 0。
[0046] 经表面处理的高长径比滑石以外的填料化合物可以在制备功能组合物的过程中 包含进来,或作为另选,在制备经表面处理的高长径比滑石的过程中包含进来,例如,高长 径比滑石和其他填料(如层状指数小于2. 8的滑石)可以混合并掺拌,然后与表面处理剂 合并。在这样的实施方式中,其他填料化合物可以用表面处理剂进行表面处理。
[0047] 在某些实施方式中,其他填料化合物的存在量相对于所述功能组合物的总重量为 小于约10重量%,例如,小于约5重量%,或小于约1重量%,或小于约0. 5重量%,或小于 约0. 4重量%,或小于约0. 3重量%,或小于约0. 2重量%,或小于约0. 1重量%。在某些 实施方式中,其他填料化合物的存在量相对于所述功能组合物的总重量为至少约0. 01重 量%。
[0048] 在某些实施方式中,功能组合物为聚合物组合物。该聚合物组合物可以包含任何 天然或合成聚合物或其混合物。聚合物可以为例如热塑性或热固性。本文使用的术语"聚 合物"包括均聚物和/或共聚物,以及交联和/或缠结聚合物。
[0049] 可以应用于该聚合物成分的术语"前体"容易被本领域普通技术人员理解。例如, 适宜的前体可以包括以下材料中的一种或多种:单体、交联剂、包含交联剂和促进剂的固化 体系或其任何组合。其中,根据本发明,将高长径比滑石材料与聚合物前体混合,聚合物组 合物随后通过固化和/或聚合前体成分形成希望的聚合物而形成。
[0050] 在本发明的聚合物组合物中包含的聚合物(包括均聚物和/或共聚物)可以由 以下单体中的一种或多种制备:丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、烷基中具有1~18 个碳原子的丙烯酸烷基酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、二乙烯基苯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丁二 烯、乙酸乙烯酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酸酐、马来酸或富马酸的酯、四氢邻苯二甲酸或 酸酐、衣康酸或酸酐和衣康酸的酯(具有或不具有交联二聚体、三聚体或四聚体)、巴豆酸、 新戊二醇、丙二醇、丁二醇、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、丙三醇、环己烷二甲醇、1,6-己二 醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐、 己二酸或琥珀酸、壬二酸和二聚脂肪酸、甲苯二异氰酸酯和二苯基甲烷二异氰酸酯。
[0051 ] 聚合物可以选自聚甲
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