CN1576319A - 粒状有机聚硅氧烷材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种粒状有机聚硅氧烷材料，涉及一种制造该粒状材料的方法，并涉及该粒状有机聚硅氧烷材料作为热塑性塑料的添加剂的用途。

Description

粒状有机聚硅氧烷材料
技术领域
本发明涉及一种粒状有机聚硅氧烷材料，涉及一种制造该粒状材料的方法，并涉及该粒状有机聚硅氧烷材料作为热塑性塑料的添加剂的用途。
背景技术
在塑料工业中，自聚合物制备历经聚合物调配及最终产品制造，以硅氧烷为主要组分的单体及聚合物的用途日益增多。例如，低分子量、粘度高达1000平方毫米/秒的有机聚硅氧烷，塑料工业界广泛地用作外用脱模剂，该外用脱模剂是涂敷在模的表面上用于所述用途。粘度在10000至100000平方毫米/秒的相对高分子量有机聚硅氧烷用作热塑性塑料内部添加剂已有约30年。其达成加工优点及表面特性改良，例如：低摩擦系数、较佳滑动性、较佳耐磨性、校佳耐损值、较佳耐刮性及表面光泽、较佳脱模性、较低不合格率、较易加工、较高产量、加工过程中能量消耗较低，以及成形加工中循环时间较为快速。
此外，有机聚硅氧烷的稳定性较传统加工助剂及润滑剂(蜡、脂肪酸衍生物)佳。粘度为1000000至100000000平方毫米/秒的超高分子量有机聚硅氧烷的添加剂性能可媲美于相对高分子量有机聚硅氧烷，通常效果更佳及效率更高。此种改良性能概况是归于长链超高分子量有机聚硅氧烷与热塑性塑料聚合物键间的机械相互作用等级较高，因而形成较大的持久性、减低的迁移作用及较佳的可印刷性、粘着性及可焊性。
然而，液体有机聚硅氧烷添加剂(尤其粘度高或相对高者)的缺点是：在挤出成形加工过程中，将其引进至热塑性塑料熔化物内甚为困难且唯独利用特殊技术装备方可胜任。挤出成形加工优选使用固体组分，更优选使用传统粒状材料(颗粒)形式的固体组分。粉末状固体组分的缺点是：由塑料颗粒及粉状添加剂制造均匀的预混物(干掺合物)较为困难，而且在储存及计量加入过程中该预混物较由两种或更多种不同颗粒聚合物材料更容易发生去混合现象。尤其粉状添加剂(通常添加量非常小)与颗粒聚合物材料掺合时去混合及不规律计量加入常产生问题。非均匀计量加入常导致非所愿的不均匀产品品质。因此，曾研发出浓缩物或母料，其中包括传统粒状材料(颗粒)形式的相对高粘度及超高粘度的液体有机聚硅氧烷，目前这些是现有技术。然而，有机聚硅氧烷浓缩物具有许多缺点。例如，有机聚硅氧烷含量仅20％至最高50％。此处载体材料是热塑性塑料，其在浓缩物中的含量为50至80％。该载体材料使粒状材料的应用范围受到限制，因为其必须与浓缩物内所加入的特殊塑料相匹配。就热塑性塑料的种类繁多而言，因此需要提供具有不同热塑性载体材料的多种有机聚硅氧烷浓缩物。这对调配或加工许多种不同塑料的塑料调配机及最终加工机特别不利，并因此必须提供许多种具有不同载体的有机聚硅氧烷浓缩物。
有机聚硅氧烷粉末无该不同载体材料的缺点。US 5346941的说明书中公开了包括液体有机聚硅氧烷、硅石、及特定有机硅树脂的粉状组合物，以及其用于改性热塑性塑料的用途。US 5391594的说明书中公开了包括塑料及粒径由1至1000微米的硅氧烷粉末，该硅氧粉末将聚二有机聚硅氧烷及二氧化硅包围起来。然而，正如开始时所述，粉状有机聚硅氧烷添加剂的缺点是：其与粒状材料的混合物可能发生去混合作用及计量加入的不均匀。通常添加剂的添加量甚小，这是特别非所愿的，因为会导致不均匀的产品品质。
发明内容
本发明的目的是提供固体供应形式，其包括有机聚硅氧烷且适用于热塑性材料的工业加工，同时具有优良添加剂性能及高的有机聚硅氧烷浓度，而且无传统供应形式(浓缩物及粉末)的缺点。
本发明的粒状有机聚硅氧烷材料可达成该目的。
所以，本发明提供一种粒状有机聚硅氧烷材料，其包括：
(A)至少一种由通式(I)的单元组成的聚有机硅氧烷，
RfSiO(4-r/2)         (I)，
其中
R彼此独立地为经取代或未经取代的烃基，及
r是0、1、2或3，条件是r的平均数值是1.9至2.1，
(B)1至200重量份(以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准)增强或非增强填料，或增强或非增强填料的混合物，
(C)0.01至20重量份(以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准)至少一种用于制备颗粒的添加剂，及
(D)任选其他辅助剂，该其他辅助剂选自以下组中：加工助剂、增塑剂、颜料及稳定剂，
其粒径为1至100毫米。
优选的R基的实例是：烷基、芳基、烷芳基、链烯基、或环烷基，该基可以是经取代或未经取代的，而且可任选用杂原子间隔。
烃基R的实例是：烷基，例如：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基或叔戊基，己基，例如：正己基，庚基，例如：正庚基，辛基，例如：正辛基，及异辛基，例如：2，2，4-三甲基戊基，壬基，例如：正壬基，癸基，例如：正癸基，十二基，例如：正十二基，十八基，例如：正十八基；环烷基，例如：环戊基、环己基及环庚基及甲基环己基；芳基，例如：苯基、联苯基、萘基及蒽基及菲基；烷芳基，例如：邻、间或对甲苯基、二甲苯基及乙苯基；及芳烷基，例如：苯甲基及α-及β-苯乙基。
经取代烃基R的实例是：卤代烷基，例如：3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基及全氟己基乙基及卤代芳基，例如：对氯苯基及对氯苯甲基。
R基优选为氢原子或具有1至8个碳原子的烃基，更优选甲基。
R基的其他实例是：乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、1-丙烯基、1-丁烯基及1-戊烯基、及5-己烯基、丁二烯基、己二烯基、环戊烯基、环戊二烯基、环己烯基、乙炔基、炔丙基及1-丙炔基。
在本发明另一优选实施方案中，R基是具有2至8个碳原子的链烯基，优选乙烯基。
在具有1至8个碳原子的未经取代或经取代的烃基中，以甲基、乙烯基、苯基或3，3，3-三氟丙基特别合适。
优选烷基(尤其是甲基)与由通式(I)单元组成的聚有机硅氧烷(A)内至少70％的硅原子键结。除硅-键结甲基和/或3，3，3-三氟丙基之外，若该聚有机硅氧烷含有硅-键结乙烯基和/或苯基，这些后者的含量优选为0.001至30摩尔％。
聚有机硅氧烷(A)优选主要由二有机硅氧烷单元组成。该聚有机硅氧烷的端基可以是：三烷基甲硅烷氧基，尤其是三甲基甲硅烷氧基或二甲基乙烯基甲硅烷氧基。然而，这些烷基的一个或多个也可己由羟基或烷氧基(例如：甲氧基或乙氧基)替代。
聚有机硅氧烷(A)可以是液体或高粘度物质。在25℃温度下该聚有机硅氧烷(A)的粘度优选为103至108毫帕斯卡·秒。
可使用单独一种聚有机硅氧烷(A)，或由至少两种不同聚有机硅氧烷(A)所组成的混合物。
优选在本发明粒状有机聚硅氧烷材料中不使用交联剂。
然而，在一些应用场合(例如：需要使有机聚硅氧烷与热塑性塑料连接时)使用交联剂也是有利的。在此情况下，优选加入本发明粒状聚有机硅氧烷材料的交联剂包括过氧化物，例如：过氧化二苯甲酰、过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)、过氧化二异丙苯基、过氧化双-4-甲基苯甲酰基，或2，5-双(叔丁基过氧基)-2，5-二甲基己烷，或这些化合物的混合物。
此外，本发明聚有机硅氧烷(A)优选包括增强性和/或非增强性填料。
增强性填料的实例是BET表面积至少为50平方米/克的热解型或沉淀型硅石。
所述硅石填料可具有亲水性或经已知方法加以疏水化。关于此点可参考DE 38 39 900 A1，该文献内有关此方面的揭示也并入本专利申请。在该情况下，实施疏水化作用通常是使用1至20重量％六甲基二硅氮烷和/或二乙烯基四甲基二硅氮烷及0.5至5重量％的水(总是以聚有机硅氧烷(A)的总重量为基准)。在将亲水性硅石逐渐掺入该组合物之前，这些试剂最好加入至初始装有聚有机硅氧烷(A)的适当混合器内(例如：捏和机或内混合器)。
非增强性填料的实例是：粉状石英、硅藻土、硅酸钙、硅酸锆、沸石，金属氧化物粉末，例如：氧化铝、氧化钛、氧化铁或氧化锌、硅酸钡、硫酸钡、碳酸钙、石膏、及聚四氟乙烯粉末。所用填料也可包括纤维型组分，例如：玻璃纤维或合成聚合物纤维。该填料的BET表面积优选低于50平方米/克。
本发明粒状有机聚硅氧烷材料的填料(B)含量优选为1至200重量份，更优选为30至100重量份(总是以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准)。
本发明的粒状有机聚硅氧烷材料也包括用于由有机聚硅氧烷制备粒状材料的添加剂(C)。EP 1 028 140 A1中公开了该添加剂(C)，该文献有关此方面的揭示一并纳入本专利申请供作参考。该添加剂容许制备一种完全自由流动的粒状有机聚硅氧烷材料。本发明的添加剂包括硼酸及水(优选是去离子水或相对高纯度水)，以及任选脂肪酸盐，加入有机聚硅氧烷(A)的添加剂量优选为0.01至20重量％，更优选为0.1至4重量％，特别优选为0.1至2重量％。
在一个优选实施方案中，本发明添加剂是以包括有机聚硅氧烷的添加剂组合物形式使用。在此优选实施方案中，添加物(C)组合物内的硼酸含量优选为2至20重量％，更优选3至14重量％，特别优选8至9重量％。该有机聚硅氧烷优选是直链型有机聚硅氧烷，例如：二甲基聚硅氧烷、苯基甲基聚硅氧烷、乙烯基甲基聚硅氧烷，或三氟丙基聚硅氧烷。其25℃温度下测得的粘度优选为104至108毫帕斯卡·秒，更优选105至108毫帕斯卡·秒。此优选实施方案的组合物内有机聚硅氧烷的含量优选为30至90重量％，更优选为40至80重量％，特别优选60至70重量％。
本发明添加剂(C)组合物内优选也含有脂肪酸盐。该脂肪酸盐优选包括金属铝、钡、钙、镉、钴、铬、铜、铁、锂、镁、锰、镍、铅、锡、锶、锌与高级脂肪、树脂或环烷酸的盐，例如：硬脂酸盐、棕榈酸盐、油酸盐、亚麻仁油酸盐、树脂酸盐、月桂酸盐、辛酸盐、篦麻油酸盐、12-羟基硬脂酸盐、环烷酸盐、妥尔酸盐等。其中优选具有超过12个碳原子至30个碳原子的脂肪酸，更优选具有超过16个碳原子至26个碳原子的脂肪酸，特别优选硬脂酸盐，尤其是硬脂酸钙。组合物内脂肪酸盐的含量优选为0.1至10重量％，更优选0.2至6重量％，特别优选0.3至4重量％。
若特别应用场合需要，可添加添加剂(D)作为加工助剂，例如：增塑剂、颜料、及稳定剂，例如：热稳定剂。
可用作添加剂(D)的增塑剂实例是：用三甲基甲硅烷氧基或用羟基终止的、25℃温度下粘度不超过5000平方毫米/秒的二聚有机硅氧烷或其他二苯基硅烷二醇。该二聚有机硅氧烷的结构优选是由二甲基硅氧烷单元和/或乙烯基甲基硅氧烷单元组成。
可用作添加剂(D)的热稳定剂实例是：脂肪酸的过渡金属盐，例如：辛酸铁或辛酸铈、四氧化钛，过渡金属的硅烷醇盐，例如：硅烷醇铁、铈(IV)化合物、碳黑、或金属氧化物或金属氧化物水合物，例如：氧化铁或氧化钛，及它们的混合物。
本发明的诸材料优选不包括这些物质以外的物质。
用于制备本发明材料的每种组分可以包括单独一种该组分或至少两种不同该组分的混合物。
该组合物的个别组分经结合之后，利用传统粒化装置(例如：多空板及旋转刀)将该组合物颗粒化，制成可完全自由流动的粒状材料。所制粒状有机聚硅氧烷材料的粒径为1至100毫米，优选2至50毫米。本发明的粒状有机聚硅氧烷材料优选呈粒状材料的典型圆柱状结构，其直径优选为3至10毫米，更优选4至8毫米，其高度优选为2至10毫米，特别优选3至8毫米。
继粒化加工之后，优选将该粒状有机聚硅氧烷材料加以粉末化。粉末化剂优选由未经处理或经表面处理的矿质粉末所组成，此处优选使用滑石。
本发明也提供一种制造本发明粒状有机聚硅氧烷材料的方法，其包括：于混合装置中混合下列诸组分：
(A)至少一种由通式(I)的单元组成的聚有机硅氧烷：
RfSiO(4-r/2)      (I)，
其中
R彼此独立地为经取代或未经取代的烃基，及
r是0、1、2或3，条件是r的平均数值是1.9至2.1，
(B)1至200重量份(以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准)增强或非增强填料，或增强或非增强填料的混合物，
(C)0.01至20重量份(以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准)至少一种用于制备颗粒的添加剂，及
(D)任选其他助剂，所述助剂选自以下组中：加工助剂、增塑剂、颜料，及稳定剂，
之后利用一种粒化装置成形粒状有机聚硅氧烷材料。
具体实施方式
兹将制造本发明粒状有机聚硅氧烷材料的优选实施方案说明如下。
优选于100至250℃(更优选120至200℃)温度下操作的捏和机内，将100份一种或多种、由三烷基甲硅烷氧基(优选三甲基甲硅烷氧基)封端、由70至100％(优选90至100％)二甲基硅氧烷单元及0至30％(优选0至30％)烯基甲基硅氧烷单元(优选乙烯基甲基硅氧烷单元)所组成、25℃温度下粘度优选为103至108毫帕斯卡·秒(更优选25℃温度下粘度为105至108毫帕斯卡·秒)的二聚有机硅氧烷，与优选0至50份(更优选0.1至30份)的添加剂(D)，及优选1至200份(更优选30至100份)的一种或多种增强性或非增强性填料(B)或该二者的混合物混合，并优选捏和10分钟至12小时，更优选30分钟至6小时。
若使用增强性填料，优选使用BET表面积至少为50平方米/克(更优选至少100平方米/克)的热解型或沉淀型硅石。若使用非增强性填料，优选使用粉状石英、硅藻土、硅酸钙、硅酸锆、沸石，金属氧化物粉末及金属氧化物水合物粉末，例如：铝、钛、铁、镁或锌的氧化物或氧化物水合物、硫酸钡、碳酸钙、石膏、聚四氟乙烯粉末、玻璃纤维、或合成纤维。
所添加的添加剂(D)优选包括：加工助剂，例如：增塑剂、颜料及稳定剂，例如：热稳定剂。在一个特别优选的实施方案中，所用增塑剂包括：用三甲基甲硅烷氧基或用羟基终止的、25℃温度下粘度不超过5000平方毫米/秒的聚二有机硅氧烷。
之后，优选添加0.01至20重量％、更优选0.1至4重量％、特别优选0.1至2重量％的EP 1 028 140 A1中所述的添加剂，及使用传统粒化装置(例如：多空板及旋转刀)将该材料制成颗粒。多空板直径以3至10毫米为佳，尤以4至8毫米更佳。
继粒化加工之后，优选将该粒状有机聚硅氧烷材料加以粉化。该粉化剂以由未经处理或经表面处理的矿质粉未为佳，此处尤以使用滑石更佳。
制造粒状有机聚硅氧材料的另一合适方法是使用连续式混合装备以取代捏和机。
本发明粒状有机聚硅氧烷材料的储存稳定性至少为6个月，所以在该期间可满意地予以加工。
本发明还涉及该粒状有机聚硅氧烷材料在热塑性塑料中作为添加物的用途。热塑性塑料的实例是：聚烯烃，例如：低密度及高密度聚乙烯类(LDPE、LLDPE、HDPE)、丙烯均聚物(PP)或与乙烯、丁烯、己烯、及辛烯之共聚物，聚丁烯，例如：聚异丁烯(PIB)，烯烃共聚物，例如；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)及乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物(EVA)；及聚氯乙烯(PVC)、乙酸乙烯基酯-氯乙烯聚合物(PVCA)，及聚苯乙烯类(PS、HIPS、EPS)及苯乙烯共聚物，例如：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)、丙烯酸酯-丙烯腈-苯乙烯(ASA)，及丙烯腈-苯乙烯(SAN)；及工程塑料，例如：聚缩醛(POM)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(例如：PA6、PA6.6、PA12)、聚碳酸酯(PC)，聚酯，例如：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)及聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸酯，例如：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、丙烯腈-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯的聚合物(MABS)、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯(AMMA)、丙烯酸酯-乙烯(EEA)、丙烯酸甲酯-氯乙烯(VC/MA)及甲基丙烯酸甲酯-氯乙烯(VC/MMA)，及聚苯醚(PPE)，及掺合物，例如：PC/ABS、PC/ASA、PPE/PS、PPE/PA、PBT/PET、PBT/PC、PA/ABS、PA/PP；及高功能塑料，例如：液晶聚酯(LCP)、聚砜(PSU)、聚苯砜(PPSU)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚酯酰亚胺(PEI)、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、聚芳基醚酮(PAEK)、聚醚醚酮(PEEK)；及热塑性聚氨基甲酸酯(PUR)，及以苯乙烯及烯烃(TES、TEO)为基础的热塑性弹性体(TPE)。
本发明的粒状有机聚硅氧烷材料是利用本领域技术人员已知的现有方法掺入热塑性塑料。该掺合方法是利用高温及将固体添加剂组分分散于热塑性塑料内的传统方法。为达成此目的，该粒状有机聚硅氧烷材料可在干混合器内与粒状热塑性材料预先掺合。适于随后掺合加工的装备实例是：连续式掺合加工用的单螺杆或双螺杆挤出机或分批式掺合加工用的捏和机。掺合加工所需的温度及其他条件则视特殊热塑性塑料而定且是本领域技术人员已知或可经由例行实验测定的；掺合温度通常是介于该热塑性塑料的软化点及分解温度之间。于适当加工装备内在高温下掺合之后，为制成适当塑料物品，所得经调配的材料可利用传统技术(例如：经由注射模制、吹塑法、压缩模制、或真空加热成形)作进一步加工。
本发明粒状有机聚硅氧烷材料用作添加剂的添加量优选0.05至50重量％，更优选0.1至30重量％(以热塑性塑料为基准)。添加本发明粒状有机聚硅氧烷材料则有利于加工并对塑料物品的表面性能大幅改良，例如：对调配后的材料及成型体而言，其中包括：转矩降低、产量增加、磨损减低、加工能量消耗较低、可加工性较佳、熔化物粘度较低、脱模性较佳、报废率较低、成形加工过程中循环时间较快；摩擦系数较低、滑动性较佳、耐磨损度较佳、燃烧功能较佳且阻燃性能也较佳，耐刮性及表面光泽均佳。
实施例1
粒状有机聚硅氧烷材料的制造
于120至200℃温度下操作的捏和机内，用10份由羟基终止、由二甲基硅氧烷单元及乙烯基甲基硅氧烷单元组成、25℃温度下粘度为1000至5000平方毫米/秒的二聚有机硅氧烷，及用35份由热解法制成、呈气相、表面积300平方米/克的二氧化硅及用18份由热解法制成、呈气相、表面积150平方米/克的二氧化硅，将100份由三甲基甲硅烷氧基封端、由70至100摩尔％二甲基硅氧烷单元及0至30摩尔％乙烯基甲基硅氧烷单元组成、25℃温度下粘度为105至108毫帕斯卡·秒的二有机聚硅氧烷加以处理，并捏和2小时。之后，用0.13份硼酸及0.3份去离子水处理该混合物，并在150℃温度下继续加以捏和3小时，然后将用作硼酸溶剂的水除去，之后将该材料予以加工制成完全自由流动的粒状有机聚硅氧烷材料。为达成此目的所使用的制造装备是模头上具有旋转刀的挤出机。继粒化加工之后，用滑石将该粒状有机聚硅氧烷材料加以粉末化。所制粒状有机聚硅氧烷材料的颗粒结构甚为均匀且呈直径约3毫米及高2至4毫米的圆柱状。
比较例1
将实施例1重复一边，但无0.13份硼酸及0.3份去离子水的混合物处理。所得有机聚硅氧烷不能制成颗粒，却胶粘在多孔板及刀上。
实施例2
粒状有机聚硅氧烷材料的制造
于120至200℃温度下操作的捏和机内，用15份由羟基终止、由二甲基硅氧烷单元及乙烯基甲基硅氧烷单元组成、25℃温度下粘度为10至1000平方毫米/秒的二聚有机硅氧烷，用0.13份硼酸及0.3份去离子水、及随后用30份由热解法制成、呈气相、表面积300平方米/克的二氧化硅及用30份由热解法制成、呈气相、表面积150平方米/克的二氧化硅，将100份由三甲基甲硅烷氧基封端、由70至100摩尔％二甲基硅氧烷单元及0至30摩尔％乙烯基甲基硅氧烷单元组成、25℃温度下粘度为105至108毫帕斯卡·秒的二有机聚硅氧烷加以处理，并在150℃温度下加以捏和3小时，然后将用作硼酸溶剂的水移除。的后将该混合物制成可以完全自由流动的粒状有机聚硅氧烷材料。为达成此目的所使用的制造装备是模头上具有旋转刀的挤出机。继粒化加工之后，用滑石将该粒状有机聚硅氧烷材料加以粉末化。所制粒状有机聚硅氧烷材料的颗粒结构甚为均匀且是直径约5毫米及高4至7毫米的圆柱状。
比较例2
将实施例的重复一遍，但无0.13份硼酸及0.3份去离子水的混合物处理。所得有机聚硅氧烷不能制成颗粒，却胶粘在多孔板及刀上。
实施例3(发明性)
粒状有机聚硅氧烷材料的制造
于120至200℃温度下操作的捏和机内，用14份由羟基终止、由二甲基硅氧烷单元及乙烯基甲基硅氧烷单元组成、25℃温度下粘度为10至1000平方毫米/秒的二聚有机硅氧烷，及用10份由热解法制成、呈气相、表面积300平方米/克的二氧化硅及用41份由热解法制成、呈气相、表面积200平方米/克的二氧化硅，将100份由三甲基甲硅烷氧基封端、由70至100摩尔％二甲基硅氧烷单元及0至30摩尔％乙烯基甲基硅氧烷单元组成、25℃温度下粘度为105至108毫帕斯卡/秒的二有机聚硅氧烷加以处理，并加以捏和2小时。用1.5％的添加物(该添加物是由100份、25℃温度下粘度为6×106至8×106毫帕斯卡·秒的二甲基聚硅氧烷，在捏和机内，混以13份硼酸、46份由热解方法制成、呈气相、表面积150平方米/克的二氧化硅，及5份硬脂酸钙及30份去离子水而制成)将该混合物加以处理，并在150℃温度下的氮环境内加以捏和3小时，因此将用作硼酸溶剂的水除去，之后予以加工制成可完全自由流动的粒状有机聚硅氧烷材料。为达成此目的所使用的制造装备是模头上具有旋转刀的挤出机。继粒化加工之后，用滑石将该粒状有机聚硅氧烷材料加以粉化。所制粒化有机聚硅氧烷材料的颗粒结构甚为均匀且呈直径约6毫米及高4至7毫米的圆柱状。
比较例3
将实施例3重复一遍，但不添加由二甲基聚硅氧烷、硼酸、二氧化硅、硅酸钙、及去离子水所制的添加剂。所得有机聚硅氧烷不能制成颗粒，却胶粘在多孔板及旋转刀上。
实施例4
由热塑性塑料及粒状有机聚硅氧烷材料制备调配材料
为实施例4的诸实验，使用实施例3内所制粒状有机聚硅氧烷材料。所制调配材料的组成详如表1所述。
所用热塑性塑料如下：
低密度聚乙烯(LDPE)：Lupolen 2420 H(Basell)
高密度聚乙烯(HDPE)：Lupolen 5031 L(Basell)
聚丙烯(PP)：Moplen HP 456 H(Basell)
为制备调配材料，首先依照表1的比例量将粒状塑料材料及粒状有机聚硅氧烷材料加以混合，之后于同步旋转双螺杆挤出机(ZE25，Berstorff)内挤出。此项加工所用参数如下：
—产量：5千克/小时
—螺杆转速：400转/分钟
—长度/直径比：33倍直径
—LDPB及HDPE的温度分布：自110℃至200℃，6个加热区。
—PP的温度分布：自220℃至240℃，6个加热区。
表1：所制调配材料的组成：
调配材料 热塑性塑料比例 粒状有机聚硅氧烷材料比例
1  99.27重量％LDPE  0.73重量％
2  99.27重量％HDPE  0.73重量％
3  98.55重量％LDPE  1.45重量％
4  98.55重量％HDPE  1.45重量％
5  98.55重量％PP  1.45重量％
6  92.75重量％LDPE  7.25重量％
7  92.75重量％HDPE  7.25重量％
8  92.75重量％PP  7.25重量％
9  85.5重量％LDPE  14.5重量％
10  85.5重量％HDPE  14.5重量％
11  85.5重量％PP  14.5重量％
实施例5：
由热塑性塑料及粒状有机聚硅氧烷材料组成的调配材料的转矩测定(经由添加粒状有机聚硅氧烷材料所造成的转矩减低)
转矩是于单螺杆挤出机(Goettfert)内测定。
所用加工参数如下：
—填充高度：100％；产量：可变
—螺杆转速：30转/分钟
—长度/直径比：30倍直径
—温度分布：自160℃至200℃；4个加热区
—操作时间：每批调配材料或热塑性塑料30分钟
所得结果详如表2所述。此处调配材料的转矩是以未添加粒状有机聚硅氧烷材料的各个热塑性塑料的转矩为基准(100％)，并以％(以100％为基准)表示。
表2：经由添加粒状有机聚硅氧烷材料所造成的转矩减低
调配材料 热塑性塑料的比例 粒状有机聚硅氧烷材料比例 转矩
LDPE  100重量％LDPE  0重量％ 100％
1  99.27重量％LDPE  0.73重量％ 43％
HDPE  100重量％HDPE  0重量％ 100％
2  99.27重量％HDPE  0.73重量％ 87％
实施例6
依照EN ISO 1133测定由热塑性塑料及粒状有机聚硅氧烷材料所组成的调配材料的熔化物流速。
熔化物流速是依照EN ISO 1133于熔化物指数测试器内(Goettfert)测定。每次测量使用6克调配材料或热塑性塑料。所得结果详如表3所述。所用加工参数表列如下：
—加热套筒温度：190℃
—加热时间：4分钟
—特定负荷：21.6千克
表3：由热塑性塑料及粒状有机聚硅氧烷材料所组成的调配材料及热塑性塑料的熔化物指数
调配材料 热塑性塑料的比例 粒状有机聚硅氧烷材料的比例 熔化物指数(MFI)克/10分钟
LDPE  100重量％LDPE  0重量％ 129
 3  98.55重量％LDPE  1.45重量％ 136
 6  92.75重量％LDPE  7.25重量％ 150
 HDPE  100重量％HDPE  0重量％ 258
 4  98.55重量％HDPE  1.45重量％ 278
 7  92.75重量％HDPE  7.25重量％ 292
实施例7
用磨轮法依照DIN 53 754测定由热塑性塑料及粒状有机聚硅氧烷材料所组成的调配材料耐磨性
耐磨性是依照DIN 53 754的方法于TABER ABRASER 5131(Erichsen)研磨机轮装置上测定。所得结果如表4所述。为制造试样，由3至8号调配材料及LDPE、HDPE及PP制成2毫米厚的压片。由该压片冲出外径90毫米内孔径7毫米的圆形试样。测试参数如下：
—转数：200
—每个研磨机轮(2个研磨机轮)的负荷为5.4±0.2牛顿
—研磨机轮组：H-18 CALIBRADE研磨机轮组
表4：热塑性塑料及由热塑性塑料及粒状有机聚硅氧烷材料所组成的调配材料的耐磨性
 调配材料 热塑性塑料的比例 粒状有机聚硅氧烷材料的比例 磨损(毫克)
 LDPE  100重量％LDPE  0重量％ 19.9
 3  98.55重量％LDPE  1.45重量％ 7.9
 6  92.75重量％LDPE  7.25重量％ 7.4
 HDPE  100重量％HDPE  0重量％ 12.4
 4  98.55重量％HDPE  1.45重量％ 7.2
 7  92.75重量％HDPE  7.25重量％ 1.8
 PP  100重量％PP  0重量％ 21.1
 5  98.55重量％PP  1.45重量％ 19.0
 8  92.75重量％PP  7.25重量％ 12.8

Claims (10)

1、一种粒状有机聚硅氧烷材料，其包括：
(A)至少一种由以下通式(I)的单元组成的聚有机硅氧烷：
RrSiO(4-r/2)              (I)，
式中，
R彼此独立地为经取代或未经取代的烃基，以及
r是0、1、2或3，条件是r的平均数值是1.9至2.1，
(B)以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准，1至200重量份的增强或非增强填料、或增强或非增强填料的混合物，
(C)以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准，0.01至20重量份的至少一种用于制备颗粒的添加物，及
(D)任选其他辅助剂，该其他辅助剂选自以下组中：加工助剂、增塑剂、颜料及稳定剂，
其特征在于该粒状有机聚硅氧烷材料的粒径为1至100毫米。
2、如权利要求1的粒状有机聚硅氧烷材料，其中所述聚有机硅氧烷(A)含有二有机硅氧烷单元，该二有机硅氧烷单元中一个或多个烷基可任选经羟基或烷氧基取代，其端基是选自以下组中：三烷基甲硅烷氧基、三甲基甲硅烷氧基、二甲基羟基甲硅烷氧基及二甲基乙烯基甲硅烷氧基。
3、如权利要求1或2的粒状有机聚硅氧烷材料，其中所述聚有机硅氧烷(A)包括液体或高粘度物质。
4、如权利要求1-3之一的粒状有机聚硅氧烷材料，其中使用三甲基甲硅烷氧基或羟基终止的、25℃下粘度不超过5000平方毫米/秒的二聚有机硅氧烷或二苯基硅烷二醇作为增塑剂。
5、如权利要求1-4之一的粒状有机聚硅氧烷材料，其中添加包括硼酸、水及任选的脂肪酸盐的组合物作为添加剂。
6、如权利要求1-5之一的粒状有机聚硅氧烷材料，其具有直径为3至10毫米及高度为2至10毫米的圆柱状颗粒结构。
7、如权利要求1-6之一的粒状有机聚硅氧烷材料，其中继粒化加工后，将粒状有机聚硅氧烷材料粉末化。
8、一种制备权利要求1-7之一的粒状有机聚硅氧烷材料的方法，其包括于混合装置内混合以下组分：
(A)至少一种由以下通式(I)的单元组成的聚有机硅氧烷：
RrSiO(4-r/2)                (I)，
式中，
R彼此独立地为经取代或未经取代的烃基，以及
r是0、1、2或3，条件是r的平均数值是1.9至2.1，
(B)以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准，1至200重量份的增强或非增强填料、或增强或非增强填料的混合物，
(C)以100重量份聚有机硅氧烷(A)为基准，0.01至20重量份的至少一种用于制备颗粒的添加物，及
(D)任选其他辅助剂，该其他辅助剂选自以下组中：加工助剂、增塑剂、颜料及稳定剂，
然后利用粒化装置成形粒状有机聚硅氧烷材料。
9、如权利要求8的方法，其中所用粒化装置包括多孔板及旋转刀。
10、权利要求1-7之一的粒状有机聚硅氧烷材料作为热塑性塑料的添加剂的用途。
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