ES2223382T3 - Mezcla de plasticos compatibilizados y procedimiento de preparacion. - Google Patents
Mezcla de plasticos compatibilizados y procedimiento de preparacion.Info
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Abstract
Mezcla de plásticos de una poliolefina o un copolimerizado de esta poliolefina y al menos un segundo plástico con grupos polares, estando contenido al menos un mediador de compatibilidad polímero, siendo el mediador de compatibilidad polímero un copolimerizado de al menos un hidrocarburo insaturado con al menos un ácido carboxílico insaturado y/o con al menos un derivado de un ácido carboxílico insaturado y presentando el mediador de compatibilidad polímero al menos un grupo carboxilato y estando presente como sal de amonio, caracterizada porque el plástico con los grupos polares es al menos un plástico del grupo ¿poliamida, poliéster, alcohol de polivinilo, policarbonato, polioximetileno, polivinilpirrolidona, poliamida, policaprolactona¿ o un copolimerizado al menos de uno de estos plásticos y porque el mediador de compatibilidad polímero está presente como sal de amonio cuaternario.
Description
Mezcla de plásticos compatibilizados y
procedimiento de preparación.
La invención se refiere a una mezcla de plásticos
de una poliolefina o un copolimerizado de esta poliolefina y al
menos un segundo plástico con grupos polares, estando contenido al
menos un mediador de compatibilidad polímero, siendo el mediador de
compatibilidad polímero un copolimerizado de al menos un
hidrocarburo insaturado con al menos un ácido carboxílico insaturado
y/o con al menos un derivado de un ácido carboxílico insaturado y
presentando el mediador de compatibilidad polímero al menos un grupo
carboxilato y estando presente como sal de amonio. La invención se
refiere, además, a un procedimiento correspondiente para la
preparación de una mezcla de plásticos. Los grupos polares
significan especialmente grupos funcionales, tales como grupos
carboxilo, grupos éster, grupos amida, grupos nitrilo o grupos
hidroxilo. Se añade un mediador de compatibilidad para mejorar la
miscibilidad de los plásticos.
Se conoce por el documento US-A
5.414.047 una mezcla de plásticos del tipo mencionado al principio,
de la que parte la invención. Aquí se describe un procedimiento para
la preparación de copolímeros de poliolefina y polimetacrilato. Se
trata en este caso de la preparación de los llamados copolímeros
segmentados. Se menciona un mediador de compatibilidad polímero a
base de un ácido copolimerizable insaturado. Este ácido
copolimerizable insaturado se puede transferir al menos parcialmente
a una sal de amonio, sal álcali, sal alcalinotérrea o sal de cinc.
En esta mezcla de plásticos o bien en el procedimiento conocido para
la preparación de esta mezcla de plásticos deja mucho que desear la
miscibilidad de los plásticos o bien la homogeneidad de la mezcla de
plásticos resultante.
Se conoce, además, por el documento
US-A 4.386.172 una mezcla de plásticos de un primero
y un segundo plástico. Aquí se emplea un polímero hidrófilo con
grupos carboxilo en la molécula como mediador de compatibilidad
polímero. El polímero puede estar presente en forma del ácido
carboxílico libre o en forma de una sal de metal alcalino o sal de
amonio. También en esta mezcla de plásticos, la miscibilidad o bien
la homogeneidad de la mezcla deja mucho que desear.
En muchas otras mezclas de plástico conocidas por
la práctica, deja mucho que desear igualmente la miscibilidad de los
plásticos respectivos. Muchos plásticos son normalmente
incompatibles y, por lo tanto, las mezclas de estos plásticos son a
menudo bifásicas o polifásicas. Para mejorar la miscibilidad de los
plásticos, se emplean mediadores de compatibilidad. Se conocen
especialmente mediadores de compatibilidad polímeros, que presentan
grupos funcionales polares. Con estos mediadores de compatibilidad
polímeros debe mejorarse especialmente la miscibilidad de plásticos
apolares (sin grupos polares) con plásticos polares.
Desafortunadamente, la homogeneidad de muchas mezclas de plásticos
conocidas a partir del estado de la técnica deja mucho que desear.
Por lo tanto, estas medidas conocidas requieren una mejora.
En cambio, la invención se basa en el problema
técnico de indicar una mezcla de plásticos del tipo mencionado al
principio, en la que se alcanza una miscibilidad óptima de los
plásticos y se consigue una mezcla muy homogénea.
Para la solución de este problema técnico, la
invención enseña una mezcla de plásticos del tipo mencionado al
principio, que se caracteriza porque el plástico con los grupos
polares es al menos un plástico del grupo "poliamida, poliéster,
alcohol de polivinilo, policarbonato, polioximetileno,
polivinilpirrolidona, poliamida, policaprolactona" o un
copolimerizado al menos de uno de estos plásticos y porque el
mediador de compatibilidad polímero está presente como sal de amonio
cuaternario.
Grupo carboxilato significa, en el marco de la
invención, un grupo carboxilato en forma de aniones (-COO^{-}). A
este anión de carboxilato se asocia, según la invención, un catión
de amonio, de manera que el compuesto polímero está presente como
sal de amonio cuaternario.
De acuerdo con una forma de realización
preferida, en la poliolefina se trata de polietileno. También está
en el marco de la invención emplear polipropileno y/o polibutileno
y/u otras poliolefinas. Según la invención, se mezcla al menos una
poliolefina con al menos un plástico polar (con grupos funcionales
polares). En el plástico polar, se puede tratar especialmente de una
poliamida. Por lo demás, está también en el marco de la invención
utilizar, en lugar de las poliolefinas y/o plásticos polares
mencionados anteriormente, copolimerizados de estos plásticos. Los
plásticos a mezclar se pueden mezclar, según la invención, en las
más diferentes relaciones de mezcla. Así, en el caso de una mezcla
de dos plásticos, el porcentaje de uno de los plásticos puede ser de
1 a 50% en peso.
Según una forma de realización preferida, que
adquiere una importancia muy especial en el marco de la invención,
el mediador de compatibilidad polímero presenta en al menos dos
átomos de carbono adyacentes, respectivamente, al menos un grupo
carboxilato y/o un grupo carboxilo. Así, está en el marco de la
invención que a un átomo de carbono del mediador de compatibilidad
polímero esté unido un grupo carboxilato (-COO^{-}) y que a un
átomo de carbono adyacente del mediador de compatibilidad polímero
esté unido un grupo carboxilo (-COOH). En lugar del grupo carboxilo,
se puede unir, en principio, al átomo de carbono adyacente, también
un grupo éster (-COOR) del grupo amida (-CONHR).
Está en el marco de la invención que el mediador
de compatibilidad polímero, que está presente como sal de amonio
cuaternario, presente un ion de tetraalquilamonio. Por lo tanto, al
ion de carboxilato en el mediador de compatibilidad polímero está
asociado un amonio cuaternario NR4^{+}. Con preferencia, el
mediador de compatibilidad polímero presenta un
trimetilalquilaminio, en el que en el átomo de N están unidos tres
grupos metilo así como otro grupo alquilo diferente de ellos. Está
en el marco de la invención, que el mediador de compatibilidad
polímero presente un ion de alquilarilamonio, dialquilarilamonio o
trialquilarilamonio cuaternario.
Objeto de la invención es también un
procedimiento para la preparación de una mezcla de plástico según la
reivindicación 4. También está en el marco de la invención que se
prepare un compuesto polímero de base, que contiene el manos un
grupo carboxilo (-COOH). A este compuesto polímero de base se agrega
entonces una sal de amonio cuaternario. En este caso se trata de una
manera más conveniente de un helogenuro de amonio, con preferencia
de un halogenuro de tetraalquilamonio NR_{4}X (con preferencia es
X = Cl, Br). Según la invención, el grupo carboxilo del compuesto
polímero de base es transferido a un grupo carboxilato o bien a un
ion de carboxilato, al que está asociado entonces un catión de
amonio cuaternario, de manera que en último término el mediador de
compatibilidad polímero está presente como sal de amonio
cuaternario.
Según la invención, se obtiene el mediador de
compatibilidad polímero según la invención a través de
copolimerización de al menos un hidrocarburo insaturado con un ácido
carboxílico insaturado y/o con al menos un derivado de un ácido
carboxílico insaturado. De acuerdo con una forma de realización muy
preferida de la invención, se prepara el mediador de compatibilidad
polímero a través de copolimerización de al menos un hidrocarburo
insaturado con más de diez átomos de carbono, con preferencia con
más de veinte átomos de carbono, con al menos un ácido carboxílico
polivalente insaturado y/o con al menos un derivado de un ácido
carboxílico polivalente insaturado. De acuerdo con una forma de
realización de la invención, el hidrocarburo insaturado presenta
solamente un doble enlace C-C. Está en el marco de
la invención emplear un \alpha-olefina. Con
preferencia, el hidrocarburo insaturado presenta más de veinticinco
átomos de carbono, por ejemplo de veinticinco a cincuenta átomos de
carbono. Ácido carboxílico polivalente significa, en el marco de la
invención, un ácido carboxílico con más de un grupo carboxilo. De
acuerdo con una forma de realización muy preferida, que adquiere una
importancia muy especial en el marco de la invención, se empela en
este caso un ácido carboxílico polivalente, que presenta,
respectivamente, un grupo carboxilo en dos átomos de carbono
adyacentes, o se emplea un derivado de un ácido carboxílico
polivalente de este tipo. Derivado de un ácido carboxílico significa
en el marco de la invención especialmente un anhídrido de ácido o un
éster de ácido. De acuerdo con una forma de realización muy
preferida, el mediador de compatibilidad polímero, que está presente
como sal de amonio, presenta la estructura representada a
continuación:
En esta fórmula, se aplica con preferencia n
\geq 16 y m \leq 20. Además, se aplica con preferencia x =
1-100, de manera preferida x =
2-100.
De acuerdo con una forma de realización muy
preferida, que adquiere una importancia muy especial en el marco de
la invención, se prepara el mediador de compatibilidad polímero a
través de copolimerización del hidrocarburo insaturado con al menos
un ácido dicarboxílico insaturado y/o con al menos un derivado de un
ácido dicarboxílico insaturado. En este caso, se emplea con
preferencia un ácido dicarboxílico, que presenta en dos átomos de
carbono adyacentes, respectivamente, un grupo carboxilo o se utiliza
un derivado de un ácido dicarboxílico de este tipo. En el marco de
la invención, se pueden emplear como ácidos dicarboxílicos
insaturados de una manera más conveniente ácido maleico o ácido
fumárico. Como derivado de un ácido dicarboxílico insaturado se
pueden emplear con preferencia anhídrido del ácido maleico o un
éster del ácido maleico o un éster del ácido fumárico.
Una forma de realización muy preferida del
procedimiento según la invención se caracteriza porque la
preparación del mediador de compatibilidad polímero como sal de
amonio cuaternario y la mezcla con al menos una poliolefina se
realiza en una etapa del procedimiento. La poliolefina modificada de
esta manera es mezclada a continuación con al menos un plástico con
grupos polares. La preparación de la sal de amonio significa en este
caso de una manera más conveniente que se añade una primera sal de
amonio al compuesto polímero de base, que contiene al menos un grupo
carboxilo o al menos un grupo carboxilato, de manera que el mediador
de compatibilidad polímero se configura en forma de una sal de
amonio. A través de la última forma de realización mencionada del
procedimiento según la invención, se reduce considerablemente el
número de las etapas del procedimiento y, por lo tanto, se reduce
también el gasto.
La invención se basa en el reconocimiento de que
con el mediador de compatibilidad polímero según la invención se
puede conseguir una miscibilidad excelente de dos o más plásticos.
En este caso, se consiguen mezclas de plásticos muy homogéneas. A
través del empleo del mediador de compatibilidad polímero según la
invención se pueden mezclar los plásticos de una manera sencilla y
reproducible casi en todas las relaciones de mezcla. De esta manera,
se pueden ajustar las propiedades de las mezclas de plástico de una
manera muy selectiva y reproducible. Con ello es posible preparar de
una manera selectiva propiedades de permeación o propiedades de
protección contra incendios o propiedades mecánicas muy especiales
de la mezcla de plásticos.
La mezcla de plásticos según la invención se
puede utilizar para depósitos para el alojamiento de medios fluidos,
especialmente para depósitos para el alojamiento de medios fluidos
que contienen hidrocarburos. En virtud de la miscibilidad óptima de
los plásticos, que se consigue con el mediador de compatibilidad
polímero según la invención, se pueden ajustar propiedades de
permeación ventajosas del material de plástico, de manera que la
mezcla de plásticos es muy adecuada para la preparación de un
deposito mencionado.
El concepto mezcla de plásticos representa
plástico con componentes químicamente diferentes. En lugar del
concepto mezcla de plásticos se utilizan con frecuencia también los
conceptos mezcla de polímeros, combinación de polímeros o aleación
de polímeros.
Claims (6)
1. Mezcla de plásticos de una poliolefina o un
copolimerizado de esta poliolefina y al menos un segundo plástico
con grupos polares, estando contenido al menos un mediador de
compatibilidad polímero, siendo el mediador de compatibilidad
polímero un copolimerizado de al menos un hidrocarburo insaturado
con al menos un ácido carboxílico insaturado y/o con al menos un
derivado de un ácido carboxílico insaturado y presentando el
mediador de compatibilidad polímero al menos un grupo carboxilato y
estando presente como sal de amonio, caracterizada porque el
plástico con los grupos polares es al menos un plástico del grupo
"poliamida, poliéster, alcohol de polivinilo, policarbonato,
polioximetileno, polivinilpirrolidona, poliamida,
policaprolactona" o un copolimerizado al menos de uno de estos
plásticos y porque el mediador de compatibilidad polímero está
presente como sal de amonio cuaternario.
2. Mezcla de plásticos según la reivindicación 1,
caracterizada porque el mediador de compatibilidad polímero
presenta en al menos dos átomos de carbono adyacentes,
respectivamente, al menos un grupo carboxilato y/o un grupo
carboxilo.
3. Mezcla de plásticos según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el mediador de
compatibilidad polímero, que está presente como sal de amonio
cuaternario, presenta un ion de tetraalquilamonio.
4. Procedimiento para la preparación de una
mezcla de plásticos, siendo preparado un mediador de compatibilidad
polímero a través de copolimerización de al menos un hidrocarburo
insaturado con al menos un ácido carboxílico insaturado y/o con al
menos un derivado de un ácido carboxílico insaturado como sal de
amonio con al menos un grupo carboxilato, siendo mezclado el
mediador de compatibilidad polímero con la poliolefina o con un
copolimerizado de la poliolefina y siendo mezclada esta mezcla con
un plástico con grupos polares, caracterizado porque el
plástico con los grupos polares es al menos un plástico del grupo
"poliamida, poliéster, alcohol de polivinilo, policarbonato,
polioximetileno, polivinilpirrolidona, poliamida,
policaprolactona" o un copolimerizado al menos de uno de estos
plásticos y porque el mediador de compatibilidad polímero se emplea
como sal de amonio cuaternario.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
preparando el mediador de compatibilidad polímero a través de
copolimerización de al menos un hidrocarburo insaturado con más de
diez átomos de carbono, con preferencia con más de veinte átomos de
carbono, con al menos un ácido carboxílico polivalente insaturado
y/o con al menos un derivado de un ácido carboxílico polivalente
insaturado.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
siendo preparado el mediador de compatibilidad polímero a través de
copolimerización del hidrocarburo insaturado con al menos un ácido
dicarboxílico insaturado y/o con al menos un derivado de un ácido
dicarboxílico insaturado.
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