CN107892795A

CN107892795A - 包含防迁移功能添加剂的复合物

Info

Publication number: CN107892795A
Application number: CN201711121860.0A
Authority: CN
Inventors: 刘萌戈; 朱玲; 尚文宇
Original assignee: Polyone Polymer Shanghai Co Ltd
Current assignee: Polyone Polymer Shanghai Co Ltd
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2018-04-10
Also published as: CN105219031A

Abstract

本发明涉及包含防迁移功能添加剂的复合物，还涉及一种抑制热塑性复合物中有机紫外光吸收剂迁移的方法，所述方法包括：将气相二氧化硅混合到包含有机紫外光吸收剂的热塑性复合物中。在本发明中，通过添加气相二氧化硅把紫外光吸收剂限制在热塑性聚合物之中，最小化了紫外光吸收剂在加工和应用过程中迁移及其带来的影响。

Description

包含防迁移功能添加剂的复合物

本申请是于2014年6月20日提交的，发明名称为“包含防迁移功能添加剂的复合物”的发明专利申请(申请号为201410280314.1)的分案申请。

技术领域

本发明涉及包含有机紫外光吸收剂的热塑性复合物，以及制备这些复合物的方法，避免所述有机紫外光吸收剂迁移到塑料制品的表面。

背景技术

在许多工业中，塑料已经替代了其他材料。在包装工业中，塑料已经替代玻璃，从而最大程度地减少破损，减轻重量，并且降低制造和运输中消耗的能量。在其他工业中，塑料已经替代了金属，从而最大程度地减少腐蚀，减轻重量，并且提供多种颜色的产品。

聚合物必须忍受苛刻的环境，例如在包含足以降解该热塑性聚合物的紫外辐射阳光下。紫外光吸收剂保护热塑性聚合物，但因有机助剂会迁移到形成的塑料制品的表面，不仅不利地影响该制品的加工，还影响到制品在阳光条件下使用时的性能。

发明内容

本领域需要一种成分来在把热塑性聚合物最终成形为塑料制品之时或之后，抑制热塑性聚合物中有机紫外光吸收剂的迁移。

本发明发现气相二氧化硅(fumed silica)可抑制这种有机紫外光吸收剂迁移。

本发明的一方面是一种热塑性复合物，包含：(a)热塑性聚合物； (b)有机紫外光吸收剂；以及(c)气相二氧化硅。

通过本发明实施方式的描述可以清楚地了解这些特征。

附图说明

图1(现有技术)是不存在气相二氧化硅时热塑性复合物的流延膜的冷却辊)的图片，表明有机紫外光吸收剂白色粉末迁移至该流延膜的表面。

图2是本发明的存在气相二氧化硅时热塑性复合物的流延膜的冷却辊的图片，表明有机紫外光吸收剂白色粉末没有显著地迁移至该流延膜的表面。

具体实施方式

复合物和复合物的应用

备选的热塑性树脂可以是聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、缩醛或聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚乳酸(PLA)、它们中的任意共聚物、或其组合。

在这种备选热塑性树脂中频繁的使用紫外光吸收剂。紫外光吸收剂是易于与紫外辐射作用的有机化合物。

已熟知气相二氧化硅可用作用于热塑性复合物的填料，且易于获得。它的粒度范围可为约0.05微米-约30微米，优选地约0.1微米-约3 微米。气相二氧化硅的表面积可大于约150平方米/克。

所述复合物还可包括一种或更多种常规塑料添加剂，其用量足以使热塑性复合物获得所需的加工性质或使用性能。添加剂的量不应造成浪费或对复合物的加工或性能有害。热塑性配混领域的技术人员无需过多的实验，仅须参考一些文献，例如来“自塑料设计库”(Plastics Design Library)(elsevier.com)的“塑料添加剂数据库”(PlasticsAdditives Database)(2004)，就能够选择许多不同类型的添加剂加入本发明的复合物中。

任选添加剂的非限制性例子包括粘合促进剂；杀/抗微生物剂 (抗菌剂、杀真菌剂和防霉剂)、抗雾化剂；抗静电剂；粘合剂、起泡剂和发泡剂；分散剂；扩链剂；阻燃剂；烟雾抑制剂；抗冲改性剂；引发剂；润滑剂；着色剂和染料；增塑剂；加工助剂；脱模剂；滑爽剂和抗粘连剂；稳定剂；硬脂酸盐/酯；粘度调节剂；蜡；催化剂；钝化剂；以及它们的组合。

表1显示了可用于本发明的各组分的可接受的、所需的和优选的范围，都表示为整个复合物的重量百分数(重量％)。该复合物可包含以下成分，基本上由以下成分组成，或者由以下成分组成：任意一种或更多种的热塑性树脂、有机紫外光吸收剂、气相二氧化硅，与任意一种或更多种任选的功能添加剂的组合。还设想了在范围端值之间的任意数字作为端值，从而把表1中可能性之内的所有可能的组合设想为用于本发明的备选复合物。

加工

本发明中复合物的制备并不复杂。本发明的复合物可以间歇或连续操作的方式制得。可把所有成分一起添加来形成复合物，或首先把一些成分成形为母料，然后稀释或添加进热塑性树脂。

以连续工艺进行的混合通常发生在温度升至足以熔化聚合物基质的单螺杆或双螺杆挤出机、连续混合器或其它装置中，在挤出机的头部或者挤出机的下游添加其他成分。挤出机速度范围可以为约50-约500 转/分钟(rpm)，优选的为约100-约300rpm。通常，将从挤出机中输出的产物制成粒状，供以后挤出或模塑成聚合物制品。

以间歇工艺进行的混合操作通常在密炼机中进行，该混合器能在足以使聚合物基体熔化的温度下操作，以便加入固体成分添加剂。混合速度为60-1000rpm。此外，将从混合器中输出的产物切碎为更小的尺寸，供以后挤出或模塑成聚合物制品。

后面的挤出或模塑技术是热塑性塑料聚合物工程领域技术人员熟知的。不需要过多的实验，仅仅需要参考诸如《挤出，权威加工指南和手册》(Extrusion,The DefinitiveProcessing Guide and Handbook)；《模塑部件收缩和翘曲手册》(Handbook of MoldedPart Shrinkage and Warpage)；《专业模塑技术》(Specialized Molding Techniques)；《旋转模塑技术》(Rotational Molding Technology)和《模具、工具和模头修补焊接手册》(Handbook of Mold,Tool and Die Repair Welding)(均由塑料设计库出版(elsevier.com))之类的参考文献，本领域的技术人员就能使用本发明的复合物制得具有任何想得到的形状和外观的制品。

本发明的实用性

本发明的复合物可成形为任意挤出、模塑、压延(calendered)、热成性或3D打印的制品。

用于这种最终成形热塑性制品的备选终端应用以概述的方式列于下文，特别着重需要保护以免受紫外光照射的制品。

家用电器：冰箱、冰柜、洗衣机、烘干机、烤面包机、搅拌机、吸尘器、咖啡机和混合器；

建筑施工：栅栏、甲板和轨道、地板、地毯、管道和配件、墙板、边框、窗户、门、装饰板条和墙面涂料；

消费品：动力手动工具、耙、铲子、割草机、鞋子、靴子、高尔夫俱球棍(club)、鱼竿和船舶；

电气/电子器件：打印机、计算机、商业设备、液晶投影仪、移动电话、连接器、芯片托盘、断路器和插头；

保健：轮椅、床、测试设备、分析仪、实验室器具、造口术产品(ostomy)、静脉内器件、伤口护理、药物递送、吸入器和包装；

工业产品：容器、瓶、罐、材料处理、齿轮、轴承、衬垫和密封件、阀门、风力涡轮机以及各种安全设备；

消费者包装：食物和饮料、化妆品、洗涤剂和清洁剂、个人护理、药物和健康容器；

运输：汽车售后部件、保险杠、窗密封件、仪器面板、控制台、发动机舱电气和发动机盖罩；以及

电线和电缆：汽车和卡车、飞机、航天器、建筑、军事、电信、电力、替代能源以及电子设备。

实施例解释了含气相二氧化硅的复合物相对于无气相二氧化硅的复合物的性能。

实施例

实施例1和比较例A复合物的不同只在于存在或不存在气相二氧化硅，它们通过下述来制备：制备含功能添加剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯的浓缩母料，然后把该母料添加进入聚对苯二甲酸乙二醇酯，然后根据表2所示的流延条件，把约3千克上述的聚酯树脂、紫外光吸收剂、抗氧化剂和气相二氧化硅(如果存在)的复合物，流延成厚度为约25微米至35 微米之间的膜。表3显示配方和测试结果。

通过视觉对比比较例A(图1)和实施例1(图2)之间的流延机冷却辊，表明在连续生产约1小时后，有机紫外光吸收剂迁移到比较例A的流延膜的表面，同时影响加工和性能。证据是比较例A的冷却辊存在白色粉末。相比之下，没有有机紫外光吸收剂迁移到实施例1的流延膜的表面的明显迹象。在本发明的复合物中存在气相二氧化硅，抑制了有机紫外光吸收剂的迁移。

本发明不限于上述实施方式。

Claims

1.一种抑制热塑性复合物中有机紫外光吸收剂迁移的方法，所述方法包括：将气相二氧化硅混合到包含有机紫外光吸收剂的热塑性复合物中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气相二氧化硅占所述复合物的0.02重量％-5重量％。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气相二氧化硅的表面积大于约150平方米/克。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述复合物还包含选自下组的功能添加剂：粘合促进剂；杀/抗微生物剂；抗雾化剂；抗静电剂；粘合剂、发泡剂；分散剂；扩链剂；阻燃剂；烟雾抑制剂；抗冲改性剂；引发剂；着色剂；增塑剂；脱模剂；滑爽剂和抗粘连剂；稳定剂；硬脂酸盐/酯；粘度调节剂；蜡；催化剂；钝化剂，以及它们的组合。

5.如权利要求1-3任一项所述的方法，所述复合物为流延膜的形式。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述流延膜的表面上，因为存在所述气相二氧化硅，没有有机紫外光吸收剂迁移到该流延膜的表面的明显迹象。

7.一种气相二氧化硅在抑制热塑性复合物中有机紫外光吸收剂迁移中的应用。

8.一种热塑性复合物在抑制有机紫外光吸收剂迁移中的应用，其中，所述热塑性复合物包含：

(a)热塑性聚合物；

(b)有机紫外光吸收剂；以及

(c)气相二氧化硅。

9.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述气相二氧化硅占所述复合物的0.02重量％-5重量％。

10.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述气相二氧化硅的表面积大于约150平方米/克。

11.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述复合物还包含选自下组的功能添加剂：粘合促进剂；杀/抗微生物剂；抗雾化剂；抗静电剂；粘合剂、发泡剂；分散剂；扩链剂；阻燃剂；烟雾抑制剂；抗冲改性剂；引发剂；着色剂；增塑剂；脱模剂；滑爽剂和抗粘连剂；稳定剂；硬脂酸盐/酯；粘度调节剂；蜡；催化剂；钝化剂，以及它们的组合。

12.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述复合物为流延膜的形式。

13.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，在所述流延膜的表面上，因为存在所述气相二氧化硅，没有有机紫外光吸收剂迁移到该流延膜的表面的明显迹象。