CN108473731A - 增容的聚烯烃和聚碳酸酯组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包含聚烯烃、聚碳酸酯和增容剂的组合物，由该组合物制成的制品，以及接枝或嵌段共聚物作为增容剂的用途。

Description

增容的聚烯烃和聚碳酸酯组合物
本发明涉及一种包含聚烯烃、聚碳酸酯和增容剂的组合物，由该组合物制成的制品，以及接枝或嵌段共聚物作为增容剂的用途。
聚烯烃和聚碳酸酯的组合物是令人希望的，因为它们潜在地允许通过选择单独组分的类型和量来调整材料特性。然而，众所周知的是聚烯烃和聚碳酸酯是不混溶的。另一个缺点是聚烯烃和聚碳酸酯基本上不相互作用，使得聚烯烃和聚碳酸酯的共混物总体上导致具有差的物理特性的具有聚烯烃相和聚碳酸酯相的两相体系。此外，不相容聚合物的聚合物共混物可能对加工条件非常敏感，这样使得以商业规模实施它们可能变得甚至更困难。
因此，已经进行了尝试来通过加入增容剂而增加此类共混物中相之间的相互作用。增容剂是与两相具有亲和力并增强结合强度的材料。结果是可以获得具有改进的特性的材料。
用于聚烯烃和聚碳酸酯的共混物的增容剂是本领域中已知的。例如，WO2014178972披露了包含聚烯烃嵌段和脂肪族聚碳酸酯嵌段的嵌段共聚物，以及这些嵌段共聚物作为聚合物共混物的增容剂的用途。这些嵌段共聚物可以通过使用在链末端具有单个醇或酸官能团的聚烯烃嵌段来使环氧化物和二氧化碳共聚而获得。然而，这种制备方法非常复杂且不方便，特别是因为第二嵌段是通过使用环氧化物共聚而获得的，这些环氧化物是非常危险的。
考虑到对更好的材料特性的不断增长的需求，对于可以相对容易且低成本地制造的其他共混物存在持续需要。
因此，本发明的一个目的是提供一种包含聚烯烃和聚碳酸酯的组合物，该组合物易于加工并且允许调整特性以获得例如机械特性和/或化学特性和/或良好声学特性的良好平衡。
因此，本发明涉及一种组合物，该组合物包含聚烯烃、聚碳酸酯和增容剂，其中所述增容剂是包含聚烯烃部分(尤其是聚烯烃嵌段)和聚酯部分(尤其是聚酯嵌段) 的嵌段或接枝共聚物，所述聚酯部分是例如非芳香族聚酯和/或具有≥2且≤25的平均 M/F比，其中M是该聚酯中的不包括羰基碳的主链碳原子的数目并且F是该聚酯中的酯基的数目。
本发明的诸位发明人已经发现，优选地，具有≥2且≤25或≤10的平均M/F比的非芳香族聚酯可以至少部分地与脂肪族和/或芳香族聚碳酸酯混溶，其中M是该聚酯中的不包括羰基碳的主链碳原子的数目并且F是该聚酯中的酯基的数目。当在该聚酯中使用两种或更多种不同的酯/内酯时，平均M/F比可以通过计算每种酯/内酯的M/F 比且然后计算针对不同的酯/内酯获得的值的平均值而获得，和/或该M/F比可以通过 NMR来测定，尤其是通过加上对应于主链碳原子的积分并将结果除以对应于酯官能团的碳原子的相加的积分。如所预期的，本发明的诸位发明人还可以确认聚烯烃嵌段与聚烯烃相互作用。因此，本发明的诸位发明人发现，如本文的嵌段共聚物充当聚烯烃和聚碳酸酯的共混物中的增容剂，并进一步观察到，通过加入相对少量的如本文定义的增容剂改进了这些聚烯烃-聚碳酸酯共混物的特性。这可以产生具有聚烯烃基质的材料的改进的尺寸稳定性和/或改进的耐热性和/或改进的刚度和/或改进的与其他材料(例如像玻璃和/或无机填料)的粘附性、和/或改进的表面特性，例如像改进的可涂饰性、改进的可印刷性、改进的防雾性、改进的抗静电性。这还可以产生具有聚碳酸酯基质的材料的改进的耐化学性和/或改进的声学特性，例如通过减少的吱嘎声和/或嘎嘎声和/或减轻的重量和/或改进的流动。进一步地，因为该聚酯增容剂和该聚碳酸酯将在材料中引入一定的极性，所以改进了可印刷性，以使得在印刷之前的预处理可以避免或者在强度上至少降低。
通过应用本发明，满足了至少一些上述目的。
增容剂
聚合物嵌段可以是嵌段共聚物或接枝聚合物的具有给定组成并与该嵌段共聚物或接枝聚合物的另一部分的不同之处在于至少一种特性的一部分。嵌段可以优选地例如是线性聚合物(尤其是线性嵌段共聚物)的链段、接枝聚合物的主链和/或接枝聚合物的接枝物。
该增容剂具有例如从1,000至250,000g/mol、优选50,000至225,000g/mol的重均分子量(Mw)。
聚酯嵌段
根据本发明的组合物的增容剂中的聚酯嵌段可以具有≥2且≤25或优选地≤10的平均M/F比，其中M是该聚酯中的不包括羰基碳的主链碳原子的数目并且F是该聚酯中的酯基的数目。其中平均M/F比是指数值平均值。该M/F比还可以是≥3或>3 或≥4或>4和/或≤9或<9或≤8或<8或≤7或<7或≤6或<6。该聚酯嵌段中的M/F 比的优选范围可以是例如≥2且≤8、可替代地>2且<8、可替代地≥2且≤7、可替代地>2且<7、可替代地≥3且≤8、可替代地>3且<8、可替代地≥3且≤7、可替代地> 3且<7、可替代地≥4且≤8、可替代地>4且<8、可替代地≥4且≤7或可替代地>4 且<7。
该聚酯可以是例如非芳香族的，这可以意味着该聚酯不含芳香族基团。或者，该聚酯可以是半香芳族的，这可以意味着它包含芳香族链段和脂肪族链段两者。
该聚酯的主链可以是饱和的，从而意味着它优选地不含任何双键。优选的是该聚酯的主链是脂肪族的。
该聚酯主链可以可替代地包含短的直链或支链的脂肪族分支，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基分支。该主链还可以含有一个或多个杂原子，如氧、氮或硫。优选的是该聚酯的主链是例如基于亚甲基单元，即酯基经由非支链脂肪族基团连接。
该聚酯可以是聚酯均聚物或由例如不同的单体组成的聚酯共聚物，这些不同的单体即不同的二醇、二酸、羟基酸、内酯(还包括例如双内酯和/或低聚内酯)、环氧化物和酸酐和/或CO2的组合、或可以是脂肪族抑或芳香族的(环状)碳酸酯。代替二酸和/或羟基酸，它们相应的二酯和/或羟基酯(特别是例如二甲酯和羟甲酯)也分别可以用于形成这些聚酯，尤其是通过酯交换反应。
因此，根据本发明的聚酯也可以是聚酯-醚，该聚酯-醚可以包含酯官能团和醚官能团两者；或聚酯-碳酸酯，该聚酯-碳酸酯可以包含羧酸酯官能团和羰基酸(carbonylicacid)酯(碳酸酯)官能团两者。
聚酯均聚物的典型实例包括可通过开环聚合(ROP)得到的均聚物，例如β-丁内酯、乙交酯、L-丙交酯、ε-己内酯、环状己二酸丁二醇酯或环状巴西酸乙二醇酯。
聚酯共聚物的典型实例包括至少两种内酯的共聚物，这些内酯来自包括例如β-丁内酯、乙交酯、L-丙交酯、ε-己内酯、环状己二酸丁二醇酯、以及环状巴西酸乙二醇酯的组。
聚酯共聚物的其他典型实例可以包括例如使用一种或多种C2-C32羟基酸和/或一种或多种羟基酸与一种或多种环酯(尤其是例如像以上提及的这些环酯)的组合制备的AB型共聚酯，前提是该聚酯具有≥2且≤10的平均M/F(如本文所定义)。术语 Cx-Cy羟基酸因此可以指关于该羟基酸中的碳原子的量的范围，因此C2-C32羟基酸例如是指该羟基酸中2至32个碳原子的范围。
聚酯共聚物的其他典型实例包括由C2-C30二醇和C2-C32二酸的组合和/或环氧化物和酸酐的组合制备的AABB型共聚酯，前提是该聚酯共聚物具有≥2且≤10的平均 M/F(如本文所定义)。术语Cx是指分别地二醇或二酸中的碳原子的量x。
二酸包括但不限于例如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、以及其不饱和的和支链的类似物。二醇包括但不限于例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇、癸二醇。二酸和二醇可以包含短的直链或支链的脂肪族分支，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基或己基分支。二醇和二酸也可以含有杂原子，像氧、氮或硫。代替二酸，也可以使用它们相应的二酯，尤其是例如二甲酯。环氧化物包括但不限于环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧环己烷、4-乙烯基-环氧环己烷、氧化柠檬烯，并且酸酐包括但不限于邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐和马来酸酐。
代替一种或多种二醇和二酸的组合，也可以加入环状双内酯和/或环氧化物和酸酐的组合以生产具有≥2且≤10的所希望的M/F(如本文所定义)AABB共聚酯。环状双内酯的典型实例是：己二酸乙二醇酯、巴西酸乙二醇酯、己二酸丁二醇酯。
另一种类型的聚酯共聚物包括可以例如由内酯和/或羟基酸和双内酯的组合和/或 C2-C30二醇和C2-C32二酸的组合和/或环氧化物和酸酐的组合制备的AB/AABB共聚酯，其产生具有≥2且≤10的平均M/F(如本文所定义)的聚酯。
优选地，该聚酯或共聚酯选自例如聚(ε-己内酯)和/或聚(巴西酸乙二醇酯)。
更一般地说，该聚酯或共聚酯可以例如具有以下通用结构
其中
Rx是有机基团，优选具有≥2且≤10个碳原子的平均长度的脂肪族基团，并且n1是重复单元的数目，其通常是至少25，优选至少50，如至少100、至少300、至少 400。重复单元的数目n1优选为至多2000，如至多1000、600或500。
有机基团Rx是任选地含有一个或多个杂原子的支链或直链烃基，前提是与-O-相邻的原子是碳原子，即不是杂原子。Rx可以含有一个或多个不饱和度，像-C＝C-。优选地Rx是支链或直链烃基，更优选地Rx是支链或直链脂肪族基团。Rx优选为饱和脂肪族基团。在这方面，如本文所用的术语链长是指两个酯官能团(O＝)C-O-之间的最短原子数。因此，“链长”不包括任何任选的分支或侧基。例如，如果Rx是(C4H8)，则链长是四。类似地，如果Rx是CH2-C(CH3)2-CH2-CH2，则链长也是四。在以上通式中， Rx可以在整个聚酯中是相同或不同的，前提是平均链长是≥2且≤10个碳原子。可以考虑以下通用(共)聚酯结构，这些结构是以上提供的通用结构的更详细的实施例：
选择R1、R2、R3和R4的链长，以使得对于该聚酯，M/F比(如本文所定义)是≥2且≤10。上面对于Rx的描述也适用于R1-R4。
平均M/F比(如本文所定义)可以优选地例如是≤25、≤20、≤15、≤10或≤9 或≤8或≤7。因此，M/F比(如本文所定义)可以是例如≥2或≥3或≥4或>6。
聚碳酸酯嵌段
根据本发明的组合物的增容剂中的聚碳酸酯嵌段可以具有≥2且≤25的平均M/F比，其中M是该聚碳酸酯中的不包括羰基碳的主链碳原子的数目并且F是该聚碳酸酯中的碳酸酯基团的数目。其中平均M/F比是指数值平均值。该M/F比还可以是≥3 或>3或≥4或>4和/或≤9或<9或≤8或<8或≤7或<7或≤6或<6。该聚碳酸酯嵌段中的M/F比的优选范围可以是例如≥2且≤8、可替代地>2且<8、可替代地≥2且≤7、可替代地>2且<7、可替代地≥3且≤8、可替代地>3且<8、可替代地≥3且≤7、可替代地>3且<7、可替代地≥4且≤8、可替代地>4且<8、可替代地≥4且≤7或可替代地>4且<7。
对于根据本发明的聚碳酸酯嵌段，例如环状碳酸酯和/或环氧化物和CO2的组合也可以作为单体或作为与内酯、双内酯、羟基酸(或其相应的酯，尤其是例如甲酯) 或二醇加二羧酸(或其相应的二酯，尤其是例如二甲酯)或这些单体的组合相组合的共聚单体使用以形成具有≥2且≤10的平均M/F(如本文所定义)的聚碳酸酯或聚(酯 -共-碳酸酯)。环状碳酸酯的实例是碳酸三亚甲酯和碳酸十亚甲酯。环氧化物包括但不限于环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧环己烷、4-乙烯基-环氧环己烷、以及氧化柠檬烯。
根据本发明的聚碳酸酯嵌段可以是通过碳酸酯或其他羰基试剂如光气或三光气与二醇(尤其是例如双酚)的缩聚获得的线性聚合物。
根据本发明的聚碳酸酯嵌段还可以包含酯官能团和/或(甲硅烷基)醚官能团和/或不饱和度。
根据本发明的聚碳酸酯嵌段尤其可以例如通过双酚A与碳酸酯或光气的缩聚而获得。因此获得的聚碳酸酯嵌段可以包含来自酚的芳香族结构。包含芳香族结构的聚碳酸酯嵌段因此可以被称为芳香族聚碳酸酯。
另一方面，聚碳酸酯嵌段也可以不包含芳香族结构。在此类情况下，聚碳酸酯嵌段可以被称为脂肪族聚碳酸酯嵌段，并且尤其可以通过环状碳酸酯的ROP和/或通过环氧化物和CO2的共聚而获得。此外，聚碳酸酯嵌段也可以是半芳香族的，这可以意味着它包含来自不同二醇的脂肪族结构和芳香族结构两者。
聚烯烃嵌段
根据本发明的组合物的增容剂中的聚烯烃嵌段可以是例如丙烯均聚物或基于聚丙烯嵌段的重量含有至少90wt.％的丙烯的丙烯共聚物。共聚单体可以是乙烯或 C3-C8α-烯烃，优选乙烯。优选地，共聚单体的量是至多5wt.％、更优选地至多2wt.％。如果共聚单体的量太高，则材料可能变成完全无定形的，从机械特性的观点来看，这在某些应用中可能是不希望的。
可替代地，根据本发明的组合物的增容剂中的聚烯烃嵌段可以是例如乙烯均聚物或基于聚乙烯嵌段的重量含有至少90wt.％的乙烯的乙烯共聚物。共聚单体可以是乙烯或C3–C8α-烯烃，优选例如丙烯、C6α-烯烃或C8α-烯烃。表述例如像C3-C8α- 烯烃或C6α-烯烃，分别是指具有3至8个碳原子的α-烯烃或具有6个碳原子的α-烯烃。优选地，共聚单体的量是至多5wt.％、更优选地至多2wt.％。
聚烯烃嵌段可以例如是聚乙烯，尤其是例如VLDPE、LLDPE、LDPE、HDPE或聚丙烯，尤其是聚丙烯均聚物，尤其是全同立构聚丙烯均聚物，和/或聚丙烯共聚物，尤其是例如包含介于0.5与5wt.％之间的乙烯和/或另一种α-烯烃。
嵌段共聚物的类型
根据本发明的嵌段共聚物优选地是AB或BAB类型，其中A代表聚烯烃并且B 代表聚酯。
该嵌段共聚物还可以是具有聚烯烃主链与n个接枝在该主链上的聚酯分支的结构ABn的接枝共聚物，n是至少1。对于接枝共聚物，该主链可以被认为是该聚烯烃嵌段。接枝物可以代表其他聚合物嵌段。在本发明的意义上，接枝共聚物因此可以是一种类型的嵌段共聚物。每1000个主链碳原子的接枝物的量可以是例如>0且<10，优选<5，进一步优选<2或甚至进一步优选<1。接枝物的数目不可以太高，因为否则该聚丙烯主链将不与组合物中的聚丙烯相充分地相互作用。
在其中嵌段共聚物含有两个或更多个B(即聚酯)嵌段的实施例中，取决于制造该嵌段共聚物的方法的条件，这些B嵌段在长度上可以是相同或不同的，即可以具有相同或不同的分子量。
在组合物中作为增容剂使用的嵌段共聚物的重均分子量是例如从5,000至 250,000g/mol，优选地从60,000至220,000g/mol，所述重均分子量通过在150℃下在邻-二氯苯中使用聚乙烯作为标准物进行的高温尺寸排阻色谱法作为聚乙烯-当量分子量来确定。
制造方法：嵌段共聚物
在实施例中，这些嵌段共聚物可以例如通过三步法来制造。
在第一步骤(A)中，使用催化剂体系使烯属单体(尤其是乙烯或丙烯)和任选的另一种烯属共聚单体聚合以获得在至少一个链端上含有主族金属的第一聚烯烃嵌段；该催化剂体系包含：
i)包含IUPAC元素周期表第3-10族的金属的金属催化剂或金属催化剂前体；以及
ii)至少一种类型的链转移剂；以及
iii)任选的助催化剂；
因此，在步骤(A)中，可以在催化剂、助催化剂、至少一种类型的链转移剂以及任选的附加的链穿梭剂的存在下借助于配位链转移聚合(CCTP)来制备聚烯烃(有或无共聚单体)。所使用的链转移剂和/或链穿梭剂典型地是例如铝-、硼-和/或锌的烃基物种。此方法产生用金属原子末端官能化的聚烯烃链，该金属原子易于与氧化剂如氧进行反应。
在第二步骤(B)中，可以使在步骤A)中获得的在至少一个链端上含有主族金属的第一聚烯烃嵌段与至少一种类型的氧化剂和/或随后至少一种类型的金属取代剂进行反应以获得含有至少一个官能化链端的第一聚烯烃嵌段。优选地，该官能化链端包含羟基基团或羧酸基团。
因此，在步骤(B)期间，可以例如用氧气作为氧化剂对从步骤(A)获得的产物进行处理，任选地随后用质子试剂如酸化乙醇作为金属取代剂进行处理以除去金属，从而提供羟基末端官能化的聚烯烃产物。
在第三步骤(C)中，在该第一聚烯烃嵌段上形成至少一个第二聚合物嵌段，其中可以使用在步骤(B)中获得的该第一聚烯烃嵌段的官能化链端作为引发剂来获得该嵌段共聚物。因此，在步骤(C)中，可以使用步骤(B)的产物作为用于形成该二嵌段共聚物的大分子引发剂。
可替代地，也可以用预先形成的或以其他方式获得的聚烯烃来进行上述的第三步骤(C)，这些聚烯烃优选地例如具有官能化链端，该官能化链端可以用作大分子引发剂来获得第二聚合物嵌段。在这种情况下，该第一和/或第二步骤(A和/或B)可以是任选的。
可以例如通过预先形成的可酯交换的聚合物(尤其是例如预先形成的聚酯)的酯交换和/或内酯(还包括例如双内酯和/或低聚内酯)的ROP来进行第三步骤(C)。
本发明意义上的可酯交换的聚合物因此可以是例如聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、无规或嵌段聚(碳酸酯-酯)、聚(碳酸酯-醚)、聚(酯-醚)、聚(碳酸酯-醚- 酯)、聚(酯-酰胺)、聚(酯-醚-酰胺)、聚(碳酸酯-酰胺)、聚(碳酸酯-醚-酰胺)、聚(酯-氨基甲酸乙酯)、聚(酯-醚-氨基甲酸乙酯)、聚(碳酸酯-氨基甲酸乙酯)、聚(碳酸酯-醚-氨基甲酸乙酯)、聚(酯-脲)、聚(酯-醚-脲)、聚(碳酸酯-脲)、聚(碳酸酯-醚-脲)、聚(醚-酰胺)、聚(酰胺-氨基甲酸乙酯)、聚(酰胺-脲)、聚(氨基甲酸乙酯-脲)或其一种或多种组合。
在步骤(C)期间，内酯的ROP和/或例如使用预先形成的可酯交换的聚合物(尤其是例如预先形成的聚酯和/或预先形成的聚碳酸酯)的酯交换在步骤(B)期间的羟基链端官能化聚烯烃产物以及ROP和/或酯交换催化剂存在下进行。步骤(C)可以例如在烃溶剂(尤其是芳香烃溶剂)中或在熔体中进行。
以上描述的步骤A至C因此也可以以类似级联的方法进行，例如在同一个或随后的/连接的反应器或容器中，优选地没有附加的中间和/或后处理和/或干燥和/或纯化步骤，甚至更优选连续地。在类似级联的方法中，聚合物制备还可以例如在没有金属取代步骤(尤其是没有水解步骤)的情况下进行。应该注意的是，在本发明的上下文中，挤出机也可以被认为是反应器。
制造方法：接枝共聚物
该接枝共聚物，即其中将聚酯嵌段接枝在聚烯烃主链上或从聚烯烃主链接枝的共聚物，可以例如通过三步法来制造。
在第一步骤(D)中，使用催化剂体系使至少一种第一类型的烯烃单体(尤其是例如乙烯或丙烯)和至少一种第二类型的金属钝化的(metal-pacified)官能化烯烃单体共聚以获得具有一个或多个金属钝化的官能化短链分支的聚烯烃主链，该催化剂体系包含：
i)包含IUPAC元素周期表的从第3-10族的金属的金属催化剂或金属催化剂前体；
ii)任选的助催化剂和/或清除剂；
iii)任选的链转移剂
因此，在步骤(D)中，在催化剂和助催化剂存在下使用例如钝化的羟基或酸官能化的烯烃共聚单体来使烯属单体(尤其是例如乙烯和/或丙烯)共聚，类似于任何其他催化烯烃共聚，不同之处在于该羟基官能化的或酸官能化的烯属共聚单体通过在共聚之前和/或在共聚期间使其与金属烃基(尤其是例如烷基铝，例如像TiBA)反应来钝化。
在第二任选的步骤(E)中，使步骤(D)中获得的具有一个或多个金属钝化的官能化短链分支的聚烯烃主链与至少一种金属取代剂进行反应以获得具有一个或多个官能化短链分支的聚烯烃主链；优选地，该官能化链端包含羟基基团或羧酸基团。
因此，在步骤(E)期间，可以通过用质子试剂如酸化醇作为金属取代剂处理步骤(D)的产物来除去保护基团。步骤(E)的产物是烯烃(尤其是例如丙烯和/或乙烯)和羟基官能化或酸官能化的烯烃的无规共聚物，其中羟基或酸官能团可以位于这些短链分支上，尤其是例如在它们的末端。
在步骤(F)中，在该聚烯烃主链上形成一个或多个聚合物接枝，其中可以使用在步骤(E)中获得的聚烯烃主链上的官能化短链分支作为引发剂以获得该接枝共聚物。步骤(F)可以例如通过预先形成的可酯交换的聚合物(尤其是例如预先形成的聚酯和/或预先形成的聚碳酸酯)的酯交换和/或通过内酯(还包括例如双内酯和/或低聚内酯)和/或环状碳酸酯和/或环氧化物和酸酐和/或CO2的组合的ROP来进行。
因此，步骤(E)的产物可以例如随后在步骤(F)中被用作用于形成接枝共聚物的大分子引发剂。
可替代地，也可以用预先形成的或以其他方式获得的聚烯烃来进行上述的第三步骤(F)，这些聚烯烃具有至少一个、优选至少两个或更多个悬垂官能团，这些悬垂官能团可以用作大分子引发剂来获得第二聚合物嵌段。在这种情况下，该第一和/或第二步骤(D和/或E)可以是任选的。
在步骤(F)期间，内酯的ROP或例如使用预先形成的可酯交换的聚合物(尤其是例如预先形成的聚酯和/或预先形成的聚碳酸酯)的酯交换在步骤(E)中获得的烯烃(尤其是例如乙烯和/或丙烯)和羟基官能化烯烃的无规共聚物以及ROP和/或酯交换催化剂存在下进行。步骤(F)可以在烃溶剂(尤其是芳香烃溶剂)中或在熔体中进行。
以上描述的步骤D至F可以以类似级联的方法进行，例如在同一个或随后的/连接的反应器或容器中，优选地没有附加的中间和/或后处理和/或干燥和/或纯化步骤，甚至更优选连续地。在类似级联的方法中，聚合物制备可以优选地在没有金属取代步骤的情况下进行，尤其是例如通过水解。应该注意的是，在本发明的上下文中，挤出机也可以被认为是反应器。
聚烯烃
根据本发明的组合物中的聚烯烃可以优选地是例如聚丙烯和/或聚乙烯。
该组合物中的聚丙烯可以是例如：
-一种或多种丙烯均聚物，
-一种或多种丙烯-α-烯烃无规共聚物，优选地丙烯乙烯或丙烯C4-C8α-烯烃无规共聚物，
-一种或多种丙烯–α-烯烃嵌段共聚物，
-一种或多种包含基质相和分散相的多相聚丙烯共聚物，该基质相由丙烯均聚物和/或具有最高达3wt.％的乙烯和/或至少一种C4–C8α-烯烃的丙烯共聚物组成，该wt.％是基于该基质相，并且该分散相由乙烯-C3-C8α-烯烃共聚物组成，
-前述聚丙烯中的两种或更多种的混合物。
全同立构聚丙烯因此可以是优选的。
如果该聚丙烯是多相共聚物，则优选的是该基质相是丙烯均聚物和/或具有最高达3wt.％的乙烯的丙烯-乙烯共聚物，并且进一步优选的是该分散相是具有从20至80 wt％的丙烯和80至20wt.％的乙烯的乙烯丙烯共聚物，该wt.％是基于该分散相。
该聚丙烯可以优选地是丙烯均聚物或丙烯与乙烯或与C4-C8α-烯烃的无规共聚物。该无规共聚物因此基于该共聚物含有例如至多5wt.％的所述乙烯或α-烯烃。该无规共聚物可以优选地是丙烯-乙烯无规共聚物。
优选地，如根据ISO 1133(2.16kg，230℃)所测量的，聚丙烯的熔体流动速率为从0.1至100g/10min。更优选地，该熔体流动速率是从5.0至60g/10min。
根据本发明的组合物中的聚乙烯可以是极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯 (HDPE)。该聚乙烯还可以是前述聚乙烯中的至少两种或更多种的混合物。例如，该聚乙烯可以是LLDPE和LDPE的混合物，或者它可以是两种不同类型的LDPE的混合物。
术语VLDPE、LDPE、LLDPE、MDPE和HDPE在本领域中是已知的。然而，极低密度聚乙烯(VLDPE)可以指具有小于915kg/m3的密度的聚乙烯。线性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯可以指具有从915至925kg/m3的密度的聚乙烯。中密度聚乙烯可以指具有大于925kg/m3且小于935kg/m3的密度的聚乙烯。高密度聚乙烯可以指具有935kg/m3或更高的密度的聚乙烯。
优选地，该聚乙烯的熔体流动速率可以是例如从0.1至100g/10min，如根据ISO1133(2.16kg，190℃)测量的。
聚碳酸酯
根据本发明的组合物中的聚碳酸酯可以是通过碳酸酯或其他羰基试剂如光气或三光气与二醇(尤其是例如双酚)的缩聚获得的线性聚合物。
根据本发明的聚碳酸酯还可以包含酯官能团和/或(甲硅烷基)醚官能团和/或不饱和度。
聚碳酸酯尤其可以例如通过双酚A与碳酸酯或光气的缩聚而获得。因此获得的聚碳酸酯可以包含来自酚的芳香族结构。包含芳香族结构的聚碳酸酯因此可以被称为芳香族聚碳酸酯。
另一方面，聚碳酸酯也可以不包含芳香族结构。在此类情况下，聚碳酸酯可以被称为脂肪族聚碳酸酯。此外，聚碳酸酯也可以是半芳香族的，这可以意味着它包含可以源自不同二醇的脂肪族结构和芳香族结构两者。
组合物
该组合物中的聚烯烃的量可以在宽范围内变化。聚烯烃的量可以基于该组合物的总量从5至95wt.％变化。优选地，聚烯烃的量基于该组合物的总量是从10至90wt.％、 20至80wt.％、30至70wt.％或40至60wt.％。因此，聚碳酸酯的量可以基于该组合物的总量从95至5wt.％变化。优选地，聚乙烯的量基于该组合物的总量是从90至 10wt.％、80至20wt.％、70至30wt.％或60至40wt.％。
基于该组合物的总量以最高量存在或形成连续相的该组合物的组分可以被认为形成该组合物的基质。相对于该基质以较低量存在或属于不连续相的该组合物的组分可以被认为分散在该基质中和/或在该基质中的分散相中。
聚烯烃和聚碳酸酯的粘度可以优选地选择，例如以便改进相容性，例如在1与 10之间、优选地在1.5至7之间、优选地从2至5.5、甚至更优选地从2.5至4。
在一个实施例中，根据本发明的增容剂可以与分散相预混合，以便可能地改进相容性。
在一个实施例中，根据本发明的组合物可以通过在添加该组合物的其他组分之前将增容剂与该组合物的基质和/或分散相预混合而获得。
一种制造该组合物的方法可以包括例如以下步骤：
-通过熔融混合将形成该组合物中的基质的聚合物和增容剂来制备母料，
-将如此获得的母料与将形成该组合物中的分散相的聚合物熔融混合。
或
-通过熔融混合将形成该组合物中的分散相的聚合物和增容剂来制备母料，
-将如此获得的母料与将形成该组合物中的基质相的聚合物熔融混合。
优选地，该增容剂的大部分、甚至更优选基本上全部可以包含在母料中，并且在使得该组合物的形成的最终熔融混合步骤期间添加该增容剂的小部分、优选基本上不添加增容剂。
在制备母料的步骤期间，可以将增容剂的总量的例如从80％至100％加入到该母料中，并且可以在由该母料以及将形成该组合物中的基质相或分散相的聚合物制备该组合物的步骤期间加入增容剂的总量的0％至20％。
这种方法可以有助于以下事实：即增容剂可以甚至更有效，从而可能地产生组合物的甚至进一步优化的特性。
基于该组合物的总量，增容剂的量可以是例如从0.1至10wt.％、优选从0.5至10wt.％，尤其从2至10wt.％、从3至8wt.％或从4至7wt.％。
该组合物可以通过将该组合物的组分混合例如至少5分钟，诸如至少1分钟、至少2分钟、至少3分钟、至少4分钟、至少5分钟、至少6分钟、至少8分钟、至少 10分钟、至少15分钟、至少20分钟而获得。
在一个实施例中，本发明涉及一种组合物，该组合物包含
基于该组合物的总量，50至90wt.％的聚烯烃，
基于该组合物的总量，5至49wt.％的聚碳酸酯，
基于该组合物的总量，2至10wt.％的增容剂，
其中该聚烯烃具有从1至20的熔体流动速率(ISO 1133，2.16kg，230℃)，并且该增容剂具有≥2且≤10的M/F比且具有从10000至250000g/mol的重均分子量。
在一个实施例中，本发明涉及一种组合物，该组合物包含
基于该组合物的总量，50至90wt.％的聚碳酸酯，
基于该组合物的总量，5至49wt.％的聚烯烃，
基于该组合物的总量，2至10wt.％的增容剂，
其中该聚烯烃具有从1至20的熔体流动速率(ISO 1133，2.16kg，230℃)，并且该增容剂具有≥2且≤10的M/F比且具有从1,000至250,000g/mol、优选10,000至 250,000g/mol的重均分子量。
该组合物可以进一步含有本领域中常用的添加剂，例如像染料、颜料、抗氧化剂、紫外线稳定剂、红外吸收剂、阻燃剂、脱模剂等。基于该组合物的重量，此类添加剂可以例如以最高达约5wt.％的量被包含。
该组合物还可以进一步包含增强剂，像例如滑石、玻璃纤维、玻璃薄片、玻璃小片、有机纤维、碳纤维、纤维素纤维等。滑石和或玻璃纤维是优选的。基于该组合物的重量，增强剂的量可以例如是从1至20wt.％。
熟练的技术人员将理解，根据本发明的组合物可以优选地是热塑性组合物。
制品
本发明进一步涉及包含如本文披露的组合物的制品。本发明进一步涉及由如本文披露的组合物制造的制品。一般来说，使用模制技术(如注射模制、挤出模制、吹塑模制和压缩模制)将该组合物转化成制品。因此，本发明还涉及一种通过模制根据本发明的组合物获得的制品。还可能的是借助于型材或管材挤出来制造型材或管材。
在通过模制或挤出获得的制品中，该增容剂的一个或多个聚酯嵌段的至少一部分存在于聚碳酸酯相中和/或与该聚碳酸酯相缠结，和/或该增容剂的一个或多个聚烯烃嵌段的至少一部分存在于聚烯烃相中和/或与该聚烯烃相缠结。
制品可以是汽车内部制品、汽车外部制品、家用电器、管、膜、片材、容器、水容器、灌输袋。
用途
在另一个方面，本发明涉及嵌段共聚物或接枝共聚物作为聚烯烃和聚碳酸酯的共混物中的增容剂的用途，该嵌段共聚物或接枝共聚物包含聚烯烃部分和聚酯部分，尤其是聚烯烃嵌段或聚烯烃主链和聚酯嵌段或聚酯接枝物，其中该聚酯可以是非芳香族聚酯和/或可以具有≥2且≤25、优选≥2且≤10的M/F比，其中M是该聚酯中的不包括羰基碳的主链碳原子的数目并且F是羧酸或羧酸酯基的数目。如先前针对组合物提出的细节和优选的实施例同样适用于根据本发明的用途。
现在将基于以下非限制性实例来进一步解释本发明。
实例
材料
将ε-己内酯(CL)(97％，西格玛-奥德里奇(Sigma-Aldrich))和巴西酸乙二醇酯(>95％，西格玛-奥德里奇)经CaH2干燥并在减压下蒸馏。使用MBraun-SPS-800 纯化柱系统干燥甲苯(西格玛-奥德里奇)。
测量方法
反应转化率通过NMR确定：
1H NMR分析(1H-NMR)使用氘代四氯乙烯(TCE-d2)作为溶剂在80℃-110℃下进行，并在以400MHz频率操作的Varian Mercury光谱仪上的5mm管中进行记录。相对于四甲基硅烷的以ppm计的化学位移通过参考残余溶剂来确定。
Mn、Mw和多分散性指数(PDI，)通过尺寸排阻色谱法如下确定：
对于包含聚乙烯的共聚物：在具有3个PLgel Olexis(300×7.5mm，聚合物实验室(Polymer Laboratories))串联柱的聚合物实验室PLXT-20快速GPC聚合物分析系统(折射率检测器和粘度检测器)上在160℃下进行尺寸排阻色谱法(SEC)。使用1,2,4-三氯苯(TCB)作为洗脱剂，在1mL·min-1的流速下。分子量是相对于聚乙烯标准物(聚合物实验室)计算的。使用聚合物实验室PL XT-220机器人样品处理系统作为自动进样器。使用来自安捷伦(Agilent)的Cirrus软件处理SEC-数据。
对于包含聚丙烯的共聚物：SEC测量在配备有自动进样器和集成检测器IR4的围绕安捷伦GC烘箱7890型建立的Polymer Char 上在150℃下进行。使用1,2- 二氯苯(oDCB)作为洗脱剂，在1mL/min流速下。使用计算软件GPC 处理SEC- 数据。
使用来自TA仪器公司(TA Instruments)的DSC Q100，通过差示扫描量热法(DSC)测量熔融温度(Tm)和结晶温度(Tc)以及转变焓。在10℃·min-1的加热和冷却速率下从-60℃至210℃进行测量。从第二加热和冷却曲线来推导转变。
用于合成羟基封端的聚乙烯的典型程序：聚合反应在不锈钢Büchi反应器(300mL)中进行。在聚合之前，将反应器在40℃下在真空中干燥并用双氮冲洗。加入PMH(90mL)和MAO溶液并以50rpm搅拌20至30分钟。加入TIBA和/或DEZ，将溶液用乙烯饱和并搅拌10分钟。在手套箱中，将催化剂溶解在甲苯(约3mL)中并转移到反应器中。然后用乙烯将反应器加压至所希望的压力，并将该压力维持持续预定时间。在聚合结束时，停止乙烯进料，并且在释放残余乙烯压力之后，通过气体注射管注射合成空气，并将悬浮液在严格搅拌(600rpm)下在60℃下在恒定氧气压力(6巴)下维持持续2小时，之后用300mL的酸化甲醇(10％浓HCl)淬灭以分离官能化聚乙烯。然后过滤所得白色粉末，用甲醇洗涤并在60℃下在真空中干燥过夜。
铝-沙仑络合物1的合成：在N2流下将N,N'-双(亚水杨基)乙二胺(2.0g，7.5 mmol)悬浮在甲苯(30mL)中。随后，经由注射器加入Al(CH3)3(2M于甲苯中的溶液，3.75mL，7.5mmol)，并在室温下搅拌混合物。将由此获得的溶液浓缩至原始体积的一半，并分离出Al-沙仑络合物1的浅黄色针状物，产率为93％。
铝-沙仑络合物2的合成：在N2流下将N,N'-双(亚水杨基)-2,2-二甲基-1,3-丙二胺 (2.0g，5.7mmol)悬浮在甲苯(30mL)中。随后，经由注射器加入Al(CH3)3(2M 于甲苯中的溶液，2.85mL，5.7mmol)，并在室温下搅拌混合物。将由此获得的溶液浓缩至原始体积的一半，并分离出Al-沙仑络合物2的浅黄色针状物，产率为90％。
图1示出：
1：Al-沙仑络合物1，2：Al-沙仑络合物2，以及3：1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]癸 -5-烯(TBD)。
用于经由ROP合成PE-嵌段-PCL共聚物的典型程序：向玻璃卷边盖小瓶中装入甲苯(1.5mL)、ε-己内酯(CL，4.5mmol)、羟基封端的PE(13mg，8.7μmol) 和Al-沙仑络合物1或2(8.7μmol)。在手套箱中进行所有操作。然后，将混合物从手套箱中移出并在100℃的油浴中搅拌。通过在设置的时间间隔下取等份试样通过1H NMR光谱法跟踪反应的进展。将合成的共聚物冷却至室温并使用酸化的甲醇淬灭、分离并且在室温下在真空中干燥持续18小时。结果展示于以下表1中。PCL的平均M/F比因此可以是5。
用于合成包含具有无规分布的羟基官能化短链分支的LLDPE主链的LLDPE的典型 程序：乙烯/10-十一碳烯-1-醇的共聚反应在不锈钢Büchi反应器(300mL)中进行。在聚合之前，将反应器在40℃下在真空中干燥并用双氮冲洗。在惰性气氛下引入五甲基庚烷(PMH)溶剂(90mL)，随后引入TIBA和官能单体。将所得溶液搅拌持续15至20分钟，随后在双氮气氛下加入计算量的助催化剂。将溶液用乙烯饱和并搅拌10分钟。通过向反应器中加入催化剂来起始聚合反应。然后用乙烯将反应器加压至所希望的压力，并将该压力维持持续预定时间。停止乙烯进料，并且将所得混合物在酸化的甲醇中淬灭、过滤并且在60℃下减压干燥持续24小时。
表1.CL的开环聚合提供嵌段共聚物
ROP的条件：聚合反应由催化剂1、催化剂2和羟基官能化线性PE介导，其中 Mn＝2230，在TCB中在160℃下通过HT-SEC测定的分子量和多分散性；b内酯的转化率基于1HNMR分析来估计。*在加入单体之前，将Al-沙仑络合物1或2 用引发剂在甲苯中在100℃下活化12小时
用于经由ROP合成LLDPE-接枝-PCL共聚物的典型程序：向玻璃卷边盖小瓶中装入ε-己内酯(4.8mmol)和Al-沙仑络合物2(1.68mg，5μmol)、包含LLDPE主链与无规分布的羟基官能化短链分支的LLDPE(44.1mg，5μmol)和甲苯(1.50g， 16.3mmol)。在手套箱中进行所有操作。然后，将混合物从手套箱中移出并在100℃的油浴中搅拌。通过在设置的时间间隔下取等份试样通过1H NMR光谱法跟踪反应的进展。将合成的共聚物冷却至室温并使用酸化的甲醇淬灭、分离并且在室温下在真空中干燥持续18小时。结果展示于以下表2中。PCL的平均M/F比因此可以是5。
用于无规羟基官能化HDPE的典型程序：将顺式-环辛烯(5g，45.5mmol)和 5-羟基-顺式-环辛烯(172mg，1.36mmol)、第2代格鲁布斯(Grubbs)催化剂(19.3 mg，22.7μmol)和甲苯(10.0mL)的混合物在室温下搅拌24小时。这些操作在手套箱中进行。加入乙基乙烯基醚(1.7mg，22.7μmol)以淬灭聚合反应，之后将聚合物在酸化的甲醇中沉淀。将不饱和聚合物重新溶解于甲苯中并转移到300mL不锈钢 Büchi反应器中。随后，经由注射器加入溶解于少量甲苯(2mL)中的适量的威尔金森(Wilkinson’s)催化剂，并将混合物在H2(20巴)下在90℃下搅拌48小时。然后，将反应混合物在酸化的甲醇中淬灭，过滤并通过在甲醇中再沉淀来纯化。以 94％的产率获得的饱和聚合物在减压下在80℃下干燥24小时。
用于经由ROP合成HDPE-接枝-PCL共聚物的典型程序：向玻璃卷边盖小瓶中装入ε-CL(4.8mmol)和Al-沙仑催化剂1(3mg，9,7μmol)、无规羟基官能化HDPE (70mg，9.7μmol)和甲苯(1,50g，16,3mmol)。在手套箱中进行所有操作。然后，将混合物从手套箱中移出并在100℃的油浴中搅拌。通过在设置的时间间隔下取等份试样通过1H NMR光谱法跟踪反应的进展。将合成的共聚物冷却至室温并使用酸化的甲醇淬灭、分离并且在室温下在真空中干燥持续18小时。结果展示于以下表2 中。PCL的平均M/F比因此可以是5。
表2.CL的开环聚合提供HDPE-接枝-PCL和LLDPE-接枝-PCL共聚物。
aROP的条件：聚合反应由Al-沙仑络合物2或TBD和无规羟基官能化HDPE介导，其中 b聚合反应由Al-沙仑络合物2和 LLDPE介导，该LLDPE包含LLDPE主链与无规分布的羟基官能化短链分支，其中 c在TCB中在160℃下通过HT-SEC测定的分子量和多分散性；d内酯的转化率基于1HNMR分析来估计。
用于经由反应性挤出合成PE-接枝-PCL共聚物的典型程序：制备在来自配备有同向旋转螺杆、具有三个3温度区的滚筒和150℃的氮气吹扫(三个温度区域设定为 150℃)的Xplore的微混合器MC15ml中进行，其中螺杆RPM设定为100。为了形成与PE主链连接的N-(2-羟乙基)琥珀酰亚胺，将马来酸酐(MAH)官能化HDPE (Yparex OH07,10g，用1.5wt.％的MAH官能化，MRI＝18g/10min，Mn＝12.6kg/mol， Mw＝40.2kg/mol，)与Irganox 1010(由巴斯夫公司(BASF)提供，四[亚甲基-3(3’,5’-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷，2250ppm)进料到挤出机中并在几分钟后经由注射器加入乙醇胺(0.28g，4.6mmol)。将混合物加工且然后将挤出机室抽真空。将如此获得的羟基官能化聚乙烯通过在120℃下溶解于间二甲苯中并在冷丙酮中沉淀来进行纯化。将该共聚物在室温下在真空烘箱中干燥持续48小时。随后将羟基官能化的PE(8.0g，Mn＝12.6kg/mol，)和PCL(2.0g，Mn＝25.6kg/mol， )进料到来自配备有同向旋转螺杆、具有三个3温度区的滚筒和分别在150℃、160℃、180℃下的氮气吹扫的Xplore的双螺杆微混合器MC15ml中，螺杆RPM设定为100。将聚合物预混合持续5分钟。然后加入催化剂Sn(Oct)2(0.19g，0.5mmol) 并将混合物在挤出机中搅拌持续2分钟。此后，将挤出机抽真空。将共聚物通过在 120℃下在间二甲苯中溶解并在冷丙酮中沉淀来纯化。将该共聚物在室温下在真空烘箱中干燥持续48小时。PCL的平均M/F比因此可以是5。
用于在溶液中或经由反应性挤出合成PP-接枝-PCL或PP-接枝-PEB共聚物的典型 程序：制备在溶液中或在来自Xplore的双螺杆微混合器MC15ml中进行。该微混合器配备有同向旋转螺杆、具有三个3温度区的滚筒和分别在160℃、180℃、190℃下的氮气吹扫，螺杆RPM设定为100。为了形成附接至PP主链的N-(2-羟乙基)琥珀酰亚胺，将马来酸酐(MAH)官能化PP(聚丙烯均聚物，用介于0.5与1wt.％的MAH 官能化，可以商品名Exxelor PO1020商购)与Irganox 1010(由巴斯夫公司提供，四 [亚甲基-3(3’,5’-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷，2250ppm)进料到挤出机中，并且在几分钟后，经由注射器加入乙醇胺(0.28g，4.6mmol)。将混合物加工且然后将挤出机室抽真空。将如此获得的羟基官能化聚丙烯通过在120℃下溶解于间二甲苯中并在冷丙酮中沉淀来进行纯化。将该共聚物在室温下在真空烘箱中干燥持续48小时。随后将羟基官能化的PP和PCL或PEB按以下表3中所示的量加入到400ml的间二甲苯中以形成溶液或进料到挤出机中，其中滚筒区的温度设定在180℃(三个温度区设定在180℃)，并且螺杆RPM设定为100。将聚合物预混合持续5分钟。然后按以下表3中所示的量加入催化剂Sn(Oct)2，并将混合物在挤出机中搅拌2或5分钟的反应时间，如以下表3中所示。此后，将挤出机抽真空。将共聚物通过在120℃下在间二甲苯中溶解并在冷丙酮中沉淀来纯化。将该共聚物在室温下在真空烘箱中干燥持续 48小时。PCL的平均M/F比因此可以是5，并且PEB的平均M/F比可以是6.5。
表3.在溶液中或经由反应性挤出制备的PP-接枝-PCL或PP-接枝-PEB共聚物。
用于制备PP/PC共混物的典型程序：将根据表4的聚丙烯和聚碳酸酯(PC) 进料到挤出机室中。如表4中所示，将混合物在来自Xplore的双螺杆微混合器MC15ml 中加工2或5分钟。该微混合器配备有同向旋转螺杆、具有三个3温度区的滚筒和在 240℃下的氮气吹扫(三个温度区设定在240℃)，其中螺杆旋转速率为100rpm。之后，将混合物直接排至小型注射模制机中以制备用于形态分析的样品。
对于表4中所示的共混物中的每种共混物，以所示的PP/PC比率制备10gr样品，并量在每种情况下所示量的增容剂(化合物)(0.5g)加在每个样品的顶部上，以得到10.5g的每种增容的共混物。
对于用作PP/PC共混物的增容剂的PP-接枝-PCL和PP-接枝-PEB两者，SEM图和表4中列出的共混物样品的分析表明，与相应的非增容的共混物相比改进的相容性，尤其是例如分散相的更小的和/或更好分散的区域和/或任选地两种不同聚合物相之间的粘附性增加。
表4.使用PP-接枝-PCL或PP-接枝-PEB共聚物作为增容剂制备的PP/PC共混物
使用配备有冷阴极场发射源的HITACHI SU8010设备进行冷冻断裂样品的SEM 分析。使用Cressington溅射涂覆机108Auto与Au溅射涂覆样品。
基于SEM图片和分析，还可以看出，根据本发明的增容剂具有比对于PCL发现的更高的M/F值，尤其是例如根据本发明的基于PEB的聚合物增容剂因此还可以展示两种不同的增容相之间的进一步改进的粘附，即使与根据本发明的具有较低M/F 值的增容剂(尤其是例如根据本发明的基于PCL的聚合物增容剂)相比时也是如此。
用于经由酯交换合成PE-接枝-PCL共聚物的典型程序：实验在来自Xplore的双螺杆微型挤出机MC15ml中在150℃下进行，其中螺杆RPM设定为100。为了形成附接至PE主链(羟基官能化PE)的N-(2-羟乙基)琥珀酰亚胺，将马来酸酐官能化HDPE(Yparex OH07，10g，Mn 12600，g/mol，MFR 18g/10min在200℃下/5kg与1.5wt.-％马来酸酐)与Irganox B225(2500ppm，来自巴斯夫公司，Irganox 1010和三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯的共混物)进料到挤出机中，并且在几分钟后经由注射器加入乙醇胺(0.28g，4.6mmol)。将混合物加工且然后将挤出机室抽真空。将羟基官能化聚乙烯通过在120℃下溶解于间二甲苯中并在冷丙酮中沉淀来进行纯化。随后，在150℃下将羟基官能化的PE(8.0g，Mn＝12.6kg/mol，) 和PCL(2.0g，Mn＝25.6kg/mol，)进料到来自Xplore的同向旋转双螺杆小型挤出机MC15ml中，其中螺杆RPM设定为100。将聚合物预混合持续5分钟。然后加入催化剂Sn(Oct)2(0.19g，0.5mmol)并将混合物在挤出机中搅拌持续2分钟。此后，将挤出机抽真空。将共聚物通过在120℃下在间二甲苯中溶解并在冷丙酮中沉淀来纯化。将该共聚物在室温下在真空烘箱中干燥持续48小时。PCL的平均M/F 比因此可以是5。
用于制备LDPE/PC共混物的典型程序：将8.0g的LDPE(LDPE2801，MFR＝ 0.55g/10min在190℃/2.16kg)和2.0g的PC(PC115，MFR＝15g/10min在300℃/1.2kg) 在小型挤出机室(来自Xplore的MC15ml)中混合。将混合物在230℃下用设定在 100rpm的螺杆旋转速率加工持续5分钟。LDPE与PC的重量比是80/20。在形态、机械特性和表面特性方面对共混物进行了研究。
用于制备通过HDPE-接枝-PCL共聚物增容的LDPE/PC共混物的典型程序：将 8.0g的LDPE(LDPE2801，MFR＝0.55g/10min在190℃/2.16kg)、2g的PC(PC115， MFR＝15g/10min在300℃/1.2kg)和0.5g的HDPE-嵌段-PCL在小型挤出机室(来自 Xplore的MC15ml)中混合。将混合物分别在LDPE/PC/增容剂80/20/5的重量比下在 230℃下用设定在100rpm的螺杆旋转速率加工持续5分钟。在形态、机械特性和表面特性方面对共混物进行了研究。
用于制备HDPE/PC共混物的典型程序：将8.0g的HDPE(HDPE CC253，MFR ＝1.8g/10min在190℃/2.16kg)和2.0g的PC(PC115，MFR＝15g/10min在300℃/1.2 kg)在小型挤出机室(来自Xplore的MC15ml)中混合。将混合物在230℃下用设定在100rpm的螺杆旋转速率加工持续5分钟。HDPE与PC的重量比是80/20。在形态、机械特性和表面特性方面对共混物进行了研究。
用于制备通过HDPE-接枝-PCL共聚物增容的HDPE/PC共混物的典型程序：将 8.0g的HDPE(HDPE CC253，MFR＝1.8g/10min在190℃/2.16kg)、2g的PC(PC115， MFR＝15g/10min在300℃/1.2kg)和0.5g的HDPE-嵌段-PCL在小型挤出机室(来自 Xplore的MC15ml)中混合。将混合物分别在HDPE/PC/增容剂80/20/5的重量比下在 230℃下用设定在100rpm的螺杆旋转速率加工持续5分钟。在形态、机械特性和表面特性方面对共混物进行了研究。
表5使用通过ROP和酯交换制备的HDPE-接枝-PCL共聚物作为增容剂制备的 PE/PC共混物。
a经由酯交换反应制备的共聚物
b经由开环聚合制备的共聚物
c最大应力
d断裂伸长率
e水接触角
已经如下测定了机械特性，如最大应力、断裂伸长率和伊佐德冲击强度。
使用配备有20kN负荷传感器的Zwick型Z020拉力试验仪进行拉伸测试以确定最大应力和断裂伸长率。这些测试在尺寸为75mm×4mm×2mm的注塑模制样品上进行。使用50mm的夹具至夹具间隔。将样品预加应力至3N，然后以50mm/min的恒定十字头速度负载。进行分析以确定σmax和ε断裂。
根据ISO 180-2001，使用Zwick/Roell HIT5.5P试验仪来测量伊佐德冲击强度。没有刻痕的注塑模制样品条的尺寸是60mm×10mm×4mm。对于每个样品，所报告的平均值来自至少五个试样。该测试在室温(25℃)下进行。
通过水接触角测量确定表面特性。在23℃的温度下通过使用接触角测角器DataPhysics OCA 20仪器，通过将液体的固着液滴放置在样品上并监测液滴形状来测量水接触角。蒸馏水的固着液滴(1μl)用于前进接触角测量。椭圆法用于提取液滴轮廓。
使用配备有冷阴极场发射源的HITACHI SU8010设备再次进行冷冻断裂样品的SEM分析以确定形态。使用Cressington溅射涂覆机108Auto与Au溅射涂覆样品。
基于SEM照片和分析，可以再次看出，根据本发明的增容剂改进两种不同的增容相之间的粘附性。
表6.用于共混物的材料。
以上列出的SABIC材料(表6)用于制备表4和表5中列出的共混物.SABIC PP500P和PP531P因此是商业聚丙烯均聚物。来自SABIC的HDPE CC253、LDPE2501 和LDPE2801分别是高密度和低密度聚乙烯。另一方面，来自SABIC的LEXANTM树脂105(上表中的PC105)和来自奇美公司(Chi Mei Corporation)的(上表中的PC175)和来自奇美公司的 (上表中的PC115)是可以经由光气途径生产的聚碳酸酯。

Claims (13)

1.一种组合物，该组合物包含聚烯烃、聚碳酸酯和增容剂，其中所述增容剂是包含聚烯烃部分和聚酯部分的嵌段或接枝共聚物，所述聚酯部分具有≥2且≤25的平均M/F比，其中M是该聚酯中的不包括羰基碳的主链碳原子的数目并且F是该聚酯中的酯基的数目。
2.如权利要求1所述的组合物，其中，该增容剂是AB或BAB型嵌段共聚物，其中A代表聚烯烃并且B代表聚酯；或具有聚烯烃主链与n个接枝在该主链上的聚酯分支的结构ABn的接枝共聚物，n是至少1。
3.如权利要求1或2所述的组合物，其中，该聚酯具有≥2且≤10、优选≥3且≤7的平均M/F比。
4.如权利要求1至3中任一项或多项所述的组合物，其中，聚烯烃的量是基于该组合物的总量从50至90wt.％，或聚碳酸酯的量是基于该组合物的总量从50至90wt.％。
5.如权利要求1至4中任一项或多项所述的组合物，其中，增容剂的量是基于聚丙烯和聚乙烯的量的总和从0.1至10wt.％、优选地从3至8wt.％。
6.如权利要求1至5中任一项或多项所述的组合物，其中，聚烯烃是：
-一种或多种丙烯均聚物，
-一种或多种丙烯-α-烯烃无规共聚物，优选地丙烯乙烯或丙烯C4-C8α-烯烃无规共聚物，
-一种或多种丙烯–α-烯烃嵌段共聚物，
-一种或多种包含基质相和分散相的多相聚丙烯共聚物，该基质相由丙烯均聚物和/或具有最高达3wt.％的乙烯和/或至少一种C4–C8α-烯烃的丙烯共聚物组成，该wt.％是基于该基质相，并且该分散相由乙烯-C3-C8α-烯烃共聚物组成，
-前述聚丙烯中的任一种的混合物。
7.如权利要求1至6中任一项或多项所述的组合物，其中，聚烯烃是极低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或前述聚乙烯中的任一种的混合物。
8.如权利要求1至7中任一项或多项所述的组合物，其中，该增容剂具有从1,000至250,000g/mol的重均分子量。
9.如权利要求1至8中任一项或多项所述的组合物，其中，在该增容剂中，该聚酯是选自下组的一种或多种，该组由以下各项组成：β-丁内酯、乙交酯、L-丙交酯、ε-己内酯、环状己二酸丁二醇酯、以及环状巴西酸乙二醇酯。
10.如权利要求1至9中任一项或多项所述的组合物，其中该增容剂的该聚烯烃嵌段是丙烯均聚物嵌段或基于该聚丙烯嵌段的重量含有至少90wt.％聚丙烯的丙烯共聚物嵌段。
11.一种制品，该制品包含如权利要求1至10中任一项或多项所述的组合物。
12.如权利要求11所述的制品，所述制品选自下组，该组由以下各项组成：汽车内部制品、汽车外部制品、家用电器、管、膜、片材。
13.一种嵌段或接枝共聚物作为聚烯烃和聚碳酸酯的共混物中的增容剂的用途，该嵌段或接枝共聚物包含聚烯烃部分和聚酯部分，所述聚酯部分优选地是非芳香族的和/或具有≥2且≤25、优选≥2且≤10的平均M/F比，其中M是该聚酯中的不包括羰基碳的主链碳原子的数目并且F是该聚酯中的酯基的数目。
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