IT201800005319A1 - Composizione polimerica a migliorate proprieta’ barriera - Google Patents
Composizione polimerica a migliorate proprieta’ barriera Download PDFInfo
- Publication number
- IT201800005319A1 IT201800005319A1 IT102018000005319A IT201800005319A IT201800005319A1 IT 201800005319 A1 IT201800005319 A1 IT 201800005319A1 IT 102018000005319 A IT102018000005319 A IT 102018000005319A IT 201800005319 A IT201800005319 A IT 201800005319A IT 201800005319 A1 IT201800005319 A1 IT 201800005319A1
- Authority
- IT
- Italy
- Prior art keywords
- weight
- rpm
- layered material
- polymeric composition
- minutes
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 114
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 22
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 73
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 37
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 27
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 27
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 26
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 25
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 claims description 25
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 24
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 24
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 22
- -1 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl Chemical group 0.000 claims description 20
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical class [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 18
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 17
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 17
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 16
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 16
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 15
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 14
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 14
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 14
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N (±)-α-Tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004708 Very-low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims description 6
- AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N phosphite(3-) Chemical class [O-]P([O-])[O-] AQSJGOWTSHOLKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 229920001866 very low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000002064 nanoplatelet Substances 0.000 claims description 5
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 claims description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 4
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MHDVGSVTJDSBDK-UHFFFAOYSA-N dibenzyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1COCC1=CC=CC=C1 MHDVGSVTJDSBDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N gamma-tocopherol Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC1CCC2C(C)C(O)C(C)C(C)C2O1 WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 229940099514 low-density polyethylene Drugs 0.000 claims description 4
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 4
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001862 ultra low molecular weight polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 claims description 4
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940046009 vitamin E Drugs 0.000 claims description 4
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 claims description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 claims description 3
- YFKBXYGUSOXJGS-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenyl-2-propanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC(=O)CC1=CC=CC=C1 YFKBXYGUSOXJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical class C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 2,2'-Methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(CC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O KGRVJHAUYBGFFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OCSIKZYSDOXRPA-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)-3-octadecylhenicosane-1,3-diol dihydroxyphosphanyl dihydrogen phosphite Chemical compound OP(O)OP(O)O.C(CCCCCCCCCCCCCCCCC)C(O)(C(CO)(CO)CO)CCCCCCCCCCCCCCCCCC OCSIKZYSDOXRPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MXSKJYLPNPYQHH-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethyl-6-(1-methylcyclohexyl)phenol Chemical compound CC1=CC(C)=C(O)C(C2(C)CCCCC2)=C1 MXSKJYLPNPYQHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CZNRFEXEPBITDS-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(2-methylbutan-2-yl)benzene-1,4-diol Chemical compound CCC(C)(C)C1=CC(O)=C(C(C)(C)CC)C=C1O CZNRFEXEPBITDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VQQLTEBUMLSLFJ-UHFFFAOYSA-N 2,6-ditert-butyl-4-nonylphenol Chemical compound CCCCCCCCCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 VQQLTEBUMLSLFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HXIQYSLFEXIOAV-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-4-(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)sulfanyl-5-methylphenol Chemical compound CC1=CC(O)=C(C(C)(C)C)C=C1SC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C=C1C HXIQYSLFEXIOAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PFANXOISJYKQRP-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-4-[1-(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)butyl]-5-methylphenol Chemical compound C=1C(C(C)(C)C)=C(O)C=C(C)C=1C(CCC)C1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C=C1C PFANXOISJYKQRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PRWJPWSKLXYEPD-UHFFFAOYSA-N 4-[4,4-bis(5-tert-butyl-4-hydroxy-2-methylphenyl)butan-2-yl]-2-tert-butyl-5-methylphenol Chemical compound C=1C(C(C)(C)C)=C(O)C=C(C)C=1C(C)CC(C=1C(=CC(O)=C(C=1)C(C)(C)C)C)C1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C=C1C PRWJPWSKLXYEPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HQQTZCPKNZVLFF-UHFFFAOYSA-N 4h-1,2-benzoxazin-3-one Chemical class C1=CC=C2ONC(=O)CC2=C1 HQQTZCPKNZVLFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ADRNSOYXKABLGT-UHFFFAOYSA-N 8-methylnonyl diphenyl phosphite Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OCCCCCCCC(C)C)OC1=CC=CC=C1 ADRNSOYXKABLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WQKJHGOIADCQDE-UHFFFAOYSA-N CC(C)CCCCCCCC1=CC=CC(P(O)(O)O)=C1CCCCCCCC(C)C Chemical compound CC(C)CCCCCCCC1=CC=CC(P(O)(O)O)=C1CCCCCCCC(C)C WQKJHGOIADCQDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JCJAIUBFOKOEMH-UHFFFAOYSA-N CCC(C)(C)OP(C1=CC=CC=C1)(O)O Chemical compound CCC(C)(C)OP(C1=CC=CC=C1)(O)O JCJAIUBFOKOEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001651 Cyanoacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 claims description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YIKSCQDJHCMVMK-UHFFFAOYSA-N Oxamide Chemical class NC(=O)C(N)=O YIKSCQDJHCMVMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- NQFCQTOKLUYMAY-UHFFFAOYSA-N [2,4-bis(2-methylbutan-2-yl)phenyl] bis[4-(2-methylbutan-2-yl)phenyl] phosphite Chemical compound C1=CC(C(C)(C)CC)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)CC)C(C)(C)CC)OC1=CC=C(C(C)(C)CC)C=C1 NQFCQTOKLUYMAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000008366 benzophenones Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001565 benzotriazoles Chemical class 0.000 claims description 2
- ROUIDRHELGULJS-UHFFFAOYSA-N bis(selanylidene)tungsten Chemical compound [Se]=[W]=[Se] ROUIDRHELGULJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AMBPQHRCAUEZKP-UHFFFAOYSA-N bis[2,4-bis(2-methylbutan-2-yl)phenyl] [4-(2-methylbutan-2-yl)phenyl] phosphite Chemical compound C1=CC(C(C)(C)CC)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)CC)C(C)(C)CC)OC1=CC=C(C(C)(C)CC)C=C1C(C)(C)CC AMBPQHRCAUEZKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 2
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N cinnamic acid Chemical class OC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NLCKLZIHJQEMCU-UHFFFAOYSA-N cyano prop-2-enoate Chemical class C=CC(=O)OC#N NLCKLZIHJQEMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960004592 isopropanol Drugs 0.000 claims description 2
- 229920005679 linear ultra low density polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229940032007 methylethyl ketone Drugs 0.000 claims description 2
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- XRBCRPZXSCBRTK-UHFFFAOYSA-N phosphonous acid Chemical class OPO XRBCRPZXSCBRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N phthalic acid di-n-butyl ester Natural products CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 claims description 2
- IVIIAEVMQHEPAY-UHFFFAOYSA-N tridodecyl phosphite Chemical compound CCCCCCCCCCCCOP(OCCCCCCCCCCCC)OCCCCCCCCCCCC IVIIAEVMQHEPAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MGMXGCZJYUCMGY-UHFFFAOYSA-N tris(4-nonylphenyl) phosphite Chemical compound C1=CC(CCCCCCCCC)=CC=C1OP(OC=1C=CC(CCCCCCCCC)=CC=1)OC1=CC=C(CCCCCCCCC)C=C1 MGMXGCZJYUCMGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QEDNBHNWMHJNAB-UHFFFAOYSA-N tris(8-methylnonyl) phosphite Chemical compound CC(C)CCCCCCCOP(OCCCCCCCC(C)C)OCCCCCCCC(C)C QEDNBHNWMHJNAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N tungsten disulfide Chemical compound S=[W]=S ITRNXVSDJBHYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N α-tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N 0.000 claims description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- RGASRBUYZODJTG-UHFFFAOYSA-N 1,1-bis(2,4-ditert-butylphenyl)-2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol dihydroxyphosphanyl dihydrogen phosphite Chemical compound OP(O)OP(O)O.C(C)(C)(C)C1=C(C=CC(=C1)C(C)(C)C)C(O)(C(CO)(CO)CO)C1=C(C=C(C=C1)C(C)(C)C)C(C)(C)C RGASRBUYZODJTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003948 formamides Chemical class 0.000 claims 1
- KZAUOCCYDRDERY-UHFFFAOYSA-N oxamyl Chemical compound CNC(=O)ON=C(SC)C(=O)N(C)C KZAUOCCYDRDERY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010902 jet-milling Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- 101710083129 50S ribosomal protein L10, chloroplastic Proteins 0.000 description 4
- 101710120431 Protein IRL10 Proteins 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 4
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 3
- 239000004283 Sodium sorbate Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GXURZKWLMYOCDX-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;dihydroxyphosphanyl dihydrogen phosphite Chemical compound OP(O)OP(O)O.OCC(CO)(CO)CO GXURZKWLMYOCDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLDFSDCBQJUWFG-UHFFFAOYSA-N 2-(methylamino)-1,2-diphenylethanol Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(NC)C(O)C1=CC=CC=C1 BLDFSDCBQJUWFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQWCQFCZUNBTCM-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butyl-6-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)sulfanyl-4-methylphenol Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C)=CC(SC=2C(=C(C=C(C)C=2)C(C)(C)C)O)=C1O MQWCQFCZUNBTCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LLQPHQFNMLZJMP-UHFFFAOYSA-N Fentrazamide Chemical compound N1=NN(C=2C(=CC=CC=2)Cl)C(=O)N1C(=O)N(CC)C1CCCCC1 LLQPHQFNMLZJMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N Formamidine Chemical class NC=N PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 1
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000008395 clarifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229920004889 linear high-density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012968 metallocene catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/223—Packed additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
- C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
- C08K5/1545—Six-membered rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
- C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
- C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
- C08K5/524—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08J2323/08—Copolymers of ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/005—Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Description
COMPOSIZIONE POLIMERICA A MIGLIORATE PROPRIETA’ BARRIERA
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda una composizione polimerica a migliorate proprietà barriera.
Più in particolare, la presente invenzione riguarda una composizione polimerica comprendente: (a) almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene; (b) una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprendente: (i) almeno un materiale stratificato esfoliato, (ii) almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente ed, eventualmente, (iii) almeno un solvente organico e/o (iv) almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli.
Detta composizione polimerica può essere vantaggiosamente utilizzata per la produzione di manufatti quali, ad esempio, film o lastre, aventi migliorate proprietà barriera e buone proprietà meccaniche. Detta composizione polimerica può essere altresì vantaggiosamente utilizzata per la produzione di manufatti quali, ad esempio, film o lastre, aventi buone proprietà di conducibilità elettrica. Detti/e film o lastre possono, a loro volta, essere vantaggiosamente utilizzati/e in varie applicazioni quali, ad esempio, la produzione di manufatti a ridotta permeabilità ai gas per imballaggio (“packaging”) e serbatoi, oppure di manufatti a migliorata conducibilità elettrica per applicazioni in stampa 3D, oppure di manufatti a migliorata schermatura alle radiazioni elettromagnetiche (“EMI shielding”).
Di conseguenza, la presente invenzione riguarda altresì i manufatti ottenuti dalla suddetta composizione polimerica.
E’ altresì un ulteriore oggetto della presente invenzione un procedimento per la preparazione di detta composizione polimerica.
Composizioni polimeriche aventi buone proprietà barriera, e/o buone proprietà meccaniche, e/o buone proprietà di conducibilità elettrica, sono note nell’arte.
Ad esempio, la domanda di brevetto internazionale WO 2014/091309 descrive una composizione polimerica comprendente: da circa 99,89% in peso a 65% in peso di una resina poliolefinica; da circa 0,01% in peso a 5% in peso di un agente nucleante o di un agente chiarificante (“clarifying agent”); da circa 0,1% in peso a 30% in peso di un filler che può essere scelto tra mica e/o argilla e/o grafite e/o grafene. La suddetta composizione polimerica è detta avere migliorate proprietà barriera nei confronti di gas, composti organici volatili e vapore acqueo.
La domanda di brevetto internazionale WO 2014/144139 descrive un masterbatch per la preparazione di un polimero nanocomposito, detto masterbatch comprendente un polimero ed almeno il 15% in peso di grafite. In detta domanda di brevetto sono riportati, tra gli altri, esempi relativi alla preparazione di un composito grafene/polietilene lineare a bassa densità (“linearlow-density polyethylene” - LLDPE) e di un composito grafene/polietilene lineare ad elevata densità (“high-density polyethylene” - HDPE): detti compositi vengono estrusi ottenendo film che, sottoposti ad analisi allo scopo di misurarne le proprietà tensili, sono detti mostrare un miglioramento sia in relazione all’allungamento a trazione (“elengotian at yield”), sia in relazione all’allungamento a rottura (“elengotian at break”).
La domanda di brevetto europeo EP 2631 260 descrive un procedimento per la preparazione di una composizione comprendente grafene ed almeno un polimero, detto procedimento comprendente gli stadi di: (i) fornire una sospensione acquosa di grafene (dispersione G); (ii) miscelare la dispersione (G) con un lattice polimerico acquoso ottenendo una miscela acquosa (miscela M); (iii) co-coagulare la miscela (M) ottenendo detta composizione. I film ottenuti dalla suddetta composizione mostrano proprietà barriera superiori rispetto a quelle di film ottenuti da polimeri non additivati di grafene.
La domanda di brevetto internazionale WO 2011/144321 descrive un procedimento per la preparazione di una composizione polimerica comprendente un polimero e grafene, comprendente gli stadi di: A) fornire una dispersione acquosa di grafene, detta dispersione comprendendo un tensioattivo non-ionico; B) miscelare la dispersione di grafene con un lattice acquoso del polimero o con un precursore solubile in acqua o dispersibile del polimero; C) rimuovere l’acqua dalla miscela ottenuta; D) scaldare il prodotto ottenuto nello stadio C) alla temperatura in cui il polimero è in grado di fluire o in cui il polimero è formato dal/i suo/suoi precursore/i; e E) processare e/o solidificare il prodotto dello stadio D) nella forma desiderata. La composizione polimerica ottenuta è detta essere utilizzabile in diverse applicazioni nelle quali vengono vantaggiosamente sfruttate le sue proprietà meccaniche e di barriera, nonché altre proprietà quali, ad esempio, conduttività, ritardardante di fiamma e conduzione di calore.
Poiché le composizioni polimeriche utilizzabili per la produzione di manufatti quali, ad esempio, film o lastre, aventi migliorate proprietà barriera, e/o buone proprietà meccaniche, e/o buone proprietà di conducibilità elettrica, possono essere utilizzate per varie applicazioni, il loro studio, così come lo studio di nuovi procedimenti per ottenerele, è tuttora di grande interesse.
La Richiedente si è quindi posta il problema di trovare una nuova composizione polimerica in grado di essere utilizzata per la produzione di manufatti quali, ad esempio, film o lastre, aventi migliorate proprietà barriera, e/o buone proprietà meccaniche, e/o buone proprietà di conducibilità elettrica.
La Richiedente ha ora trovato una composizione polimerica comprendente: (a) almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene; (b) una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato che può essere vantaggiosamente utilizzata per la produzione di manufatti quali, ad esempio, film o lastre, aventi migliorate proprietà barriera e buone proprietà meccaniche. Detta composizione polimerica può essere altresì vantaggiosamente utilizzata per la produzione di manufatti quali, ad esempio, film o lastre, aventi buone proprietà di conducibilità elettrica. Detti/e film o lastre possono, a loro volta, essere vantaggiosamente utilizzati/e in varie applicazioni quali, ad esempio, la produzione di manufatti a ridotta permeabilità ai gas per imballaggio (“packaging”) e serbatoi, oppure di manufatti a migliorata conducibilità elettrica per applicazioni in stampa 3D, oppure di manufatti a migliorata schermatura alle radiazioni elettromagnetiche (“EMI shielding”). Inoltre, detta pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato può essere addizionata direttamente a detto omopolimero o copolimero dell’etilene senza dover essere sottoposta a trattamenti per l’eliminazione del solvente. Inoltre, detta pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato consente di lavorare in assenza di polveri nanometriche e, di conseguenza, il suo utilizzo è vantaggioso sia dal punto di vista dell’ambiente, sia dal punto di vista della salute degli operatori.
Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione una composizione polimerica comprendente:
(a) almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene;
(b) almeno una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprendente:
(i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato;
(ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente;
(iii) da 0% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico;
(iv) da 0% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli;
la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, le definizioni degli intervalli numerici comprendono sempre gli estremi a meno di diversa specificazione.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, il termine “comprendente” include anche i termini “che consiste essenzialmente di” o “che consiste di”.
In accordo con una forma di realizzazione prefertita della presente invenzione, detta composizione polimerica comprende:
(a) da 90% in peso a 99,9% in peso, preferibilmente da 95% in peso a 98% in peso, di almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene;
(b) da 0,1% in peso a 10% in peso, preferibilmente da 2% in peso a 5% in peso, di almeno una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprendente:
(i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato;
(ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente;
(iii) da 0% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico;
(iv) da 0% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli;
la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto omopolimero o copolimero dell’etilene può essere scelto, ad esempio, tra:
- polietilene ad alta densità (“high-density polyethylene” - HDPE);
- polietilene a media densità (“medium-density polyethylene” - MDPE);
- polietilene a bassa densità (“low-density polyethylene” - LDPE);
- polietilene lineare a bassa densità (“linear-low-density polyethylene” -LLDPE), polietilene lineare a densità molto bassa (“very-low-density polyethylene” - VLDPE), polietilene lineare a densità ultra bassa (“ultralow-density polyethylene” - ULDPE), che sono copolimeri dell’etilene con almeno una α-olefina alifatica avente formula CH2=CH-R in cui R rappresenta un gruppo alchilico lineare o ramificato, preferibilmente lineare, contenente da 1 a 12 atomi di carbonio, scelta, ad esempio, tra: propilene, 1-butene, 1-pentene, 1-esene, 1-ottene, 1-decene;
o loro miscele.
In accordo con una forma di realizzazione particolarmente preferita della presente invenzione, detto omopolimero o copolimero dell’etilene è polietilene lineare a bassa densità (“linear-low-density polyethylene” - LLDPE).
Esempi di omopolimeri o copolimeri dell’etilene che possono essere vantaggiosamente utilizzati allo scopo della presente invenzione e che sono attualmente disponibili commercialmente sono i prodotti Flexirene<®>, Riblene<®>, Eraclene<®>, Clearflex<®>, della Versalis; MDPE HT 514 della Total Petrochemical; Engage<® >della DuPont-Dow Elastomers; Exact<® >della Exxon Chemical.
Gli omopolimeri o copolimeri dell’etilene sopra riportati possono essere ottenuti attraverso tecniche di polimerizzazione note nell’arte in presenza di catalizzatori Ziegler-Natta, oppure in presenza di catalizzatori al cromo, oppure in presenza di catalizzatori “single-site” quali, ad esempio, catalizzatori metallocenici o emi-metallocenici, oppure tramite processi radicalici.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detta pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprende:
(i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato;
(ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente;
(iii) da 2% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico;
la somma di (i) (ii) (iii) essendo uguale a 100.
In accordo con una ulteriore forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detta pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprende:
(i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato;
(ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente;
(iv) da 1% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli;
la somma di (i) (ii) (iv) essendo uguale a 100.
In accordo con una ulteriore forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detta pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprende:
(i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato;
(ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente;
(iii) da 2% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico;
(iv) da 1% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli;
la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto almeno un materiale stratificato esfoliato (i) può essere scelto, ad esempio, tra: grafene; ossido di grafene; ossido di grafene ridotto; nanopiastrine di grafene; nitruro di boro; fosforene (strato monoatomico di fosforo nero); di- e tri-calcogenuri di metalli di transizione quali, ad esempio, disolfuro di tungsteno (IV), diseleniuro di tungsteno (VI), disolfuro di molibdeno, tellurio di bismuto; o loro miscele. Preferibilmente, detto almeno un materiale stratificato esfoliato (a) è scelto tra grafene, nanopiastrine di grafene, o loro miscele.
Allo scopo della presente invenzione, detto materiale stratificato esfoliato (i) può essere preparato attraverso procedimenti di esfoliazione in fase liquida noti nell’arte quali, ad esempio, micronizzazione da getti liquidi (“wet-jet milling”), ultrasonicazione, miscelazione in un miscelatore a taglio (“shear mixing”). Preferibilmente, detto materiale stratificato esfoliato può essere preparato tramite micronizzazione da getti liquidi (“wet-jet milling”): maggiori dettagli relativi a detta micronizzazione da getti liquidi (“wet-jet milling”) possono essere trovati, ad esempio, sia nella domanda di brevetto internazionale WO 2017/089987 ivi incorporata come riferimento, sia negli esempi che seguono.
Generalmente, detta micronizzazione da getti liquidi (“wet-jet milling”) comprende l’esfoliazione di un materiale stratificato (ad esempio, grafite) utilizzando forze di taglio che si generano grazie al passaggio di detto materiale stratificato, opportunamente disperso in un solvente organico [ad esempio N-metil-2-pirrolidinone (NMP)], attraverso un dispositivo di micronizzazione (noto come “nozzle”), atto a generare forze in grado di comprimere la dispersione materiale stratificato/solvente organico ottenuta. Controllando i parametri chimico-fisici del mezzo disperdente utilizzato (i.e. detto solvente organico) ed i parametri fluidodinamici della dispersione (i.e. dispersione materiale stratificato/solvente organico), è possibile processare detto materiale stratificato esponendolo ad uno o più cicli di micronizzazione da getti liquidi (“wet-jet milling”) attraverso detto dispositivo di micronizzazione (i.e. “nozzle”). Successivamente, detto mezzo disperdente (i.e. detto solvente organico) viene rimosso attraverso l’utilizzo di un evaporatore rotante ed il materiale esfoliato ottenuto viene nuovamente disperso in un solvente organico adatto alla successiva liofilizzazione [ad esempio, dimetilsolfossido (DMS)] al fine di ottenere una polvere comprendente fiocchi di materiale stratificato esfoliato.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, detto materiale stratificato esfoliato è definito dimensionalmente con riferimento ad un sistema di assi cartesiani x, y e z, essendo inteso che le particelle che lo compongono sono sostanzialmente delle piastrine piane ma che possono avere anche forma irregolare. In ogni caso, la dimensione laterale e lo spessore forniti con riferimento alle direzioni x, y, e z, sono da intendersi come le dimensioni massime in ciascuna delle suddette direzioni.
Le dimensioni laterali (x, y) delle particelle di detto materiale esfoliato sono state determinate con misura diretta al microscopio elettronico a trasmissione (“Transmission Electron Microscope” - TEM). A tale scopo, una aliquota della dispersione ottenuta attraverso micronizzazione da getti liquidi (“wet-jet milling”) viene prelevata e diluita opportunamente, ad esempio con rapporto di diluizione 1:1000 con lo stesso solvente organico usato per il processo di esfoliazione. Dopo aver depositato una goccia su una apposita griglia per microscopia elettronica, è possibile ottenere immagini dei fiocchi di materiale esfoliato, utilizzando il suddetto microscopio elettronico a trasmissione (“Transmission Electron Microscope” - TEM). Attraverso un software di elaborazione accoppiato a detto microscopio, vengono misurate le dimensioni laterali dei fiocchi di materiale esfoliato e dette dimensioni sono calcolate da dati statistici derivanti dall’analisi di almeno cento fiocchi.
Lo spessore (z) delle particelle di detto materiale stratificato esfoliato sono state determinate con il microscopio a forza atomica (“Atomic Force Microscope” AFM), che è essenzialmente un profilometro a risoluzione subnanometrica, largamente utilizzato per la caratterizzazione (principalmente morfologica) delle superfici e dei nanomateriali. Questo tipo di analisi è comunemente utilizzata per valutare lo spessore di scaglie di materiale stratificato esfoliato, in particolare di grafene, ottenute secondo uno qualsiasi dei procedimenti sopra riportati, e quindi risalire al numero di strati di cui sono composte. A tale scopo, una aliquota della dispersione ottenuta attraverso micronizzazione da getti liquidi (“wet-jet milling”) viene prelevata e diluita opportunamente, ad esempio con rapporto di diluizione 1:30 con lo stesso solvente organico usato per il processo di esfoliazione. 100 microlitri del campione così ottenuto vengono depositati su un wafer di silicio che viene essiccato ad una temperatura di 50°C, per una notte e successivamente sottoposto a scansioni tramite microscopio a forza atomica (Atomic Force Microscope” AFM) (AFM Bruker Innova) in “tapping mode”. Attraverso un software di elaborazione accoppiato a detto microscopio, vengono misurate gli spessori dei fiocchi di materiale esfoliato e dette dimensioni sono calcolate da dati statistici derivanti dall’analisi di almeno cento fiocchi.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, le particelle di detto materiale stratificato esfoliato (i) hanno una dimensione laterale (x, y) non superiore a 10000 nm, preferibilmente compresa tra 4 nm e 5500 nm.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, le particelle di detto materiale stratificato esfoliato (i) hanno uno spessore (z) non superiore a 50 nm, preferibilmente compreso tra 0,2 nm e 15 nm.
E’ da notare che, in ogni caso, la dimensione laterale è sempre molto maggiore dello spessore (x, y > z).
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, le particelle di detto materiale stratificato esfoliato (i) hanno una area superficiale maggiore di 10 m<2>/g, preferibilmente maggiore di 40 m<2>/g.
In accordo con una forma di realizzazione particolarmente preferita della presente invenzione, le particelle di detto materiale stratificato esfoliato (a) hanno una area superficiale compresa tra 20 m<2>/g e 3000 m<2>/g, preferibilmente compresa tra 30 m<2>/g e 2600 m<2>/g.
L’area superficiale è stata misurata in accordo con il metodo BET di adsorbimento dell’azoto.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente (ii) può essere scelto, ad esempio, tra:
(ii1) antiossidanti a base fenolica quali, ad esempio, fenoli stericamente impediti quali, ad esempio, 2,6-di-t-butil-4-metilfenolo, 2,6-di-t-butil-4-nonil-fenolo, 2,2′-metilene-bis-(4-metil-6-t-butil-fenolo), 4,4′-butilidene-bis-(2-t-butil-5metil-fenolo), 4,4′-tio-bis-(2-t-butil-5-metil-fenolo), 2,2′-tio-bis(6-t-butil-4-metil-fenolo), 2,5-di-t-amil-idrochinone; fenoli stericamente impediti polimerici; tris-(3,5-di-t-butil-4-idrossibenzile)isocianurato, 2,2′-tiodietil bis-(3,5-di-t-butil-4-idrossifenil)propionato, 1,1,3-tris-(2′-metil-4′-idrossi-5′-t-butil-fenil)butano, 2,2′-metilene-bis-6-(1-metilcicloesil)-para-cresolo, 3,4-diidro-2,5,7,8-tetrametil-2-(4,8,12-trimetiltridecil)-2H-1-benzopirano-6-olo, 2,4-dimetil-6-(1-metil-cicloesil)fenolo, N,N′-esametilene bis-(3,5-di-tbutil-4-idrossi-idrocinnamammide), esteri alchilici C3-C15 dell’acido 3,5-bis(1,1-dimetil)-4-idrossi-benzenepropanoico, o loro miscele; antiossidanti a base di vitamina E, o loro miscele; o loro miscele;
(ii2) antiossidanti a base di fosfiti organici quali, ad esempio, tris-(2,4-di-t-butilfenil)fosfito, tris-2,4-bis(1,1-dimetilpropil)fenilfosfito, tris-4-(1,1-dimetilpropil)fenilfosfito, bis-[2,4-bis(1,1-dimetilpropil)fenil][4-(1,1-dimetilpropil)fenil]fosfito, [2,4-bis(1,1-dimetilpropil)fenil]bis[4-(1,1-dimetilpropil)fenil]fosfito, bis[tris-(2,4-di-t-butil-fenil)fosfito più distearil-3,3-tiodipropionato (circa 3% in peso sul peso del fosfito), bis-(2,4-di-tbutil-fenil) pentaeritritol-difosfito, tetrakis-(2,4-di-t-butil-fenil)-4,4′-bifenilene-difosfonito, tris-(p-nonilfenil)fosfito, di-iso-decil-fenil-fosfito, difenil-iso-decil-fosfito, tri-iso-decil-fosfito, trilauril-fosfito, o loro miscele; fosfonati organici; fosfoniti organici; fosfati organici quali, ad esempio, di(stearil)pentaeritritolo difosfito, tetrakis(2,4-di-t-butilfenil)-4,4'-bifenilenedifosfonito, o loro miscele; o loro miscele;
o loro miscele.
Esempi specifici di antiossidanti che possono essere vantaggiosamente utilizzati allo scopo della presente invenzione e che sono attualmente disponibili commercialmente sono: Anox<® >1315 della Addivant (fenolo stericamente impedito), Weston<® >705 della Addivant (fosfito), Irgafos<® >168 della Basf (fosfito), Irganox<® >E 201 della Basf (antiossidante a base di vitamina E).
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente (ii) può comprendere:
- da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 20% in peso a 80% in peso, rispetto al peso totale di detto stabilizzante liquido, di un antiossidante scelto tra (ii1) antiossidanti a base fenolica;
- da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 20% in peso a 80% in peso, rispetto al peso totale di detto stabilizzante liquido, di un antiossidante scelto tra (ii2) antiossidanti a base di fosfiti organici.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto solvente organico (iii) può essere scelto, ad esempio, tra: solventi aromatici altobollenti quali, ad esempio, benzene, metilbenzene, etilbenzene, xilene, toluene, o loro miscele; solventi idrocarburici a basso contenuto di aromatici (i.e. contenuto di aromatici ≤ 0,1) quali, ad esempio, i solventi idrocarburici della serie Spirdane<® >della Total (e.g., Spirdane<® >D60), o loro miscele; o loro miscele. Etilbenzene è preferito.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto secondo additivo (iv) può essere scelto, ad esempio, tra:
- stabilizzanti alla luce quali, ad esempio, ammine stericamente impedite (“hindered amines”);
- stabilizzanti ai raggi UV (“UV absorbers”) quali, ad esempio: triazine, benzoossazinoni, benzotriazoli, benzofenoni, benzoati, formammidine, cinnamati o propenoati, propandioni aromatici, benzoimidazoli, chetoni cicloalifatici, formanilidi includenti le ossammidi, cianoacrilati, benzopiranoni, salicilati, o loro miscele;
- stearati di metalli quali, ad esempio, stearato di zinco, stearato di calcio, stearato di magnesio, o loro miscele;
- alcooli quali, ad esempio, iso-propanolo, n-propanolo, iso-butanolo, nbutanolo, o loro miscele;
- chetoni quali, ad esempio, acetone, metil-etil chetone, dibenzil chetone, cicloesanone, o loro miscele;
- eteri quali, ad esempio, etil etere, dietil etere, butil etere, dibutil etere, difenil etere, dibenzil etere, o loro miscele;
- glicoli o poli-alchilen-glicoli quali, ad esempio, glicole etilenico, glicole propilenico, polietilen glicole, polipropilen glicole, o loro miscele;
o loro miscele.
Esempi specifici di ammine stericamente impedite (“hindered amines”) che possono essere vantaggiosamente utilizzate allo scopo della presente invenzione e che sono attualmente disponibili commercialmente sono: Tinuvin<® >292, Tinuvin<® >1130 della Ciba.
Esempi specifici di stabilizzanti ai raggi UV (“UV absorbers”) che possono essere vantaggiosamente utilizzati allo scopo della presente invenzione e che sono attualmente disponibili commercialmente sono i prodotti Chimassorb<® >81 della Basf (benzofenone), Ciba<® >Tinuvin<® >326 della Ciba (benzotriazolo)”.
Come detto sopra, la presente invenzione riguarda altresì un procedimento per la preparazione della suddetta composizione polimerica.
Di conseguenza è un ulteriore oggetto della presente invenzione un procedimento per la preparazione di una composizione polimerica comprendente: (a) almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene;
(b) almeno una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprendente:
(i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato;
(ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente;
(iii) da 0% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico;
(iv) da 0% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli;
la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100;
detto procedimento comprendente i seguenti stadi:
(a1) preparare detta pasta ad elevata concentrazione di materiale stratificato esfoliato;
(b1) addizionare la pasta ad elevata concentrazione di materiale stratificato esfoliato ottenuta nello stadio (a1) ad almeno un polimero o omopolimero dell’etilene, ottenendosi detta composizione polimerica.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto stadio (a1) comprende i seguenti stadi:
(a2) miscelare almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente, preferibilmente almeno un antiossidante scelto tra (ii1) antiossidanti a base fenolica e almeno un antiossidante scelto tra (ii2) antiossidanti a base di fosfiti organici con, eventualmente, almeno un solvente organico e/o con, eventualmente, almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilenglicoli, ottenendo una miscela;
(a3) aggiungere almeno un materiale stratificato esfoliato alla miscela ottenuta nello stadio (a2) e sottoporre il tutto a miscelazione, ottenendo una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato;
(a4) recuperare la pasta ottenuta nello stadio (a3).
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto stadio (a2) può essere condotto a temperatura compresa tra 10°C e 50°C, preferibilmente compresa tra 20°C e 30°C, per un tempo compreso tra 1 minuto e 60 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 40 minuti, ad una velocità di rotazione compresa tra 100 rpm e 4000 rpm, preferibilmente compresa tra 1500 rpm e 3000 rpm.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto stadio (a3) può essere condotto a temperatura compresa tra 10°C e 50°C, preferibilmente compresa tra 20°C e 30°C, per un tempo compreso tra per un tempo compreso tra 1 minuto e 60 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 40 minuti, ad una velocità di rotazione compresa tra 100 rpm e 4000 rpm, preferibilmente compresa tra 1500 rpm e 3000 rpm.
Allo scopo di ottenere una migliore omogeneità della pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato ottenuta, detto stadio (a2) viene preferibilmente condotto in una miscelatore planetario che permette di ottenere la simultanea miscelazione e deaerazione della miscela.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto stadio (b1) può essere condotto a temperatura compresa tra 10°C e 50°C, preferibilmente compresa tra 20°C e 30°C, per un tempo compreso tra 1 minuto e 40 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 30 minuti, ad una velocità di rotazione compresa tra 100 rpm e 4000 rpm, preferibilmente compresa tra 1500 rpm e 3000 rpm.
Detto stadio (b1) può essere vantaggiosamente condotto in un turbomixer. In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, la composizione polimerica ottenuta in detto stadio (b1), può essere alimentata ad un estrusore, operando alle seguenti condizioni:
- temperatura di estrusione compresa tra 100°C e 300°C, preferibilmente compresa tra 150°C e 200°C; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore;
- tempo di permanenza nell’estrusore compreso tra 1 minuto e 40 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 30 minuti;
- pressione di estrusione compresa tra 10 bar e 40 bar, preferibilmente compresa tra 15 bar e 30 bar; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore;
- velocità di rotazione delle viti compresa tra 50 rpm e 300 rpm, preferibilmente compresa tra 80 rpm e 150 rpm.
Al termine dell’estrusione, la composizione polimerica ottenuta può essere recuperata, ad esempio, sotto forma di “spaghetti” e, successivamente, raffreddata a temperatura ambiente e granulata: ulteriore dettagli possono essere trovati negli esempi sotto riportati.
In accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione, il procedimento oggetto della presente invenzione può comprendere i seguenti stadi:
(i) alimentare ad un estrusore almeno un polimero o omopolimero dell’etilene, ottenendosi un polimero o omopolimero dell’etilene fuso;
(ii) successivamente, alimentare a detto estrusore, la pasta ad elevata concentrazione di materiale stratificato esfoliato ottenuta in accordo con lo stadio (a1) o con lo stadio (a4) ottenendosi una composizione polimerica; (iii) recuperare la composizione polimerica ottenuta nello stadio (ii).
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto stadio (i) può essere condotto alle seguenti condizioni operative:
- temperatura di estrusione compresa tra 100°C e 300°C, preferibilmente compresa tra 150°C e 200°C; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore;
- tempo di permanenza nell’estrusore compreso tra 1 minuto e 40 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 30 minuti;
- pressione di estrusione compresa tra 10 bar e 40 bar, preferibilmente compresa tra 15 bar e 30 bar; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore;
- velocità di rotazione delle viti compresa tra 50 rpm e 300 rpm, preferibilmente compresa tra 80 rpm e 150 rpm.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto stadio (ii) può essere condotto può essere condotto alle seguenti condizioni operative:
- temperatura di estrusione compresa tra 100°C e 300°C, preferibilmente compresa tra 150°C e 200°C; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore;
- tempo di permanenza nell’estrusore compreso tra 1 minuto e 40 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 30 minuti;
- pressione di estrusione compresa tra 10 bar e 40 bar, preferibilmente compresa tra 15 bar e 30 bar; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore;
- velocità di rotazione delle viti compresa tra 50 rpm e 300 rpm, preferibilmente compresa tra 80 rpm e 150 rpm.
Al termine dell’estrusione, la composizione polimerica ottenuta può essere recuperata, ad esempio, sotto forma di “spaghetti” e, successivamente, raffreddata a temperatura ambiente e granulata: ulteriore dettagli possono essere trovati negli esempi sotto riportati.
Allo scopo del suddetto procedimento, detto estrusore può essere, ad esempio, un estrusore monovite o un estrusore bi-vite co-rotante o controrotante, preferibilmente un estrusore bi-vite co-rotante.
Allo scopo del suddetto procedimento, l’alimentazione del polimero o omopolimero dell’etilene e della pasta ad elevata concentrazione di materiale stratificato esfoliato all’estrusore può essere attuata tramite dispositivi noti nell’arte quali, ad esempio, pompe dosatrici, dispositivi di misura (“metering devices”). In particolare, la pasta ad elevata concentrazione di materiale stratificato esfoliato può essere alimentata all’estrusore tramite pompe dosatrici riscaldate allo scopo di aumentarne la fluidità.
Come detto sopra, la presente invenzione riguarda altresì i manufatti ottenuti dalla suddetta composizione polimerica.
Di conseguenza, sono un ulteriore oggetto della presente invenzione, i manufatti ottenuti dalla suddetta composizione polimerica.
Allo scopo di meglio comprendere la presente invenzione e per mettere in pratica la stessa, di seguito si riportano alcuni esempi illustrativi e non limitativi della stessa.
ESEMPIO 1
Preparazione di grafene
Allo scopo è stato utilizzato il sistema di esfoliazione descritto e rivendicato nella domanda di brevetto WO 2017/089987 sopra riportata.
3 g di fiocchi di grafite (Aldrich) sono stati dispersi in 300 ml di N-metil-2-pirrolidone (NMP): la dispersione ottenuta è stata caricata in una stazione di esfoliazione includente un dispositivo (“nozzle”) per la micronizzazione da getti liquidi (“wet-jet milling”) operante alle seguenti condizioni:
- temperatura: ambiente (25°C);
- pressione: compresa tra 150 e 250 MPa;
- numero cicli di micronizzazione: 3;
- durata per ogni ciclo: compresa tra 1,2 e 2,25 minuti.
Al termine di detti cicli di micronizzazione, il tutto è stato trasferito in un evaporatore rotante allo scopo di eliminare il solvente utilizzato ed il materiale esfoliato ottenuto è stato nuovamente disperso in 100 ml di dimetilsolfossido (DMS) (Aldrich), travasato in un contenitore di alluminio e congelato a -28°C. Successivamente, il solido ottenuto è stato trasferito in un liofilizzatore e scaldato a 20°C ottenendosi 3 g di una polvere costituita da fiocchi di grafene aventi le seguenti dimensioni (le misure sono state effettuate come sopra riportato):
- dimensione laterale (x, y) compresa tra 5 nm e 5000 nm;
- spessore compreso tra 0,3 nm e 10 nm;
- area superficiale: compresa tra 50 m<2>/g e 2000 m<2>/g.
ESEMPIO 2
Preparazione pasta di grafene
In un miscelatore planetario, munito di agitatore magnetico, sono stati caricati: 10 ml di Weston<® >705 (Addivant) (fosfito), 5 ml di Irganox<® >E 201 della Basf (antiossidante a base di vitamina E) e 0,75 ml di etilbenzene (Aldrich): la miscela ottenuta è stata mantenuta, sotto agitazione, a 2000 rpm, a temperatura ambiente (25°C), per 3 minuti. Successivamente, alla miscela ottenuta, sono stati aggiunti 2,7 g della polvere costituita da fiocchi di grafene ottenuti come descritto nell’Esempio 1: il tutto è stato lasciato, sotto agitazione, a 2000 rpm, a temperatura ambiente (25°C), per 35 minuti, ottenendosi 18,3 g di una pasta di grafene avente la seguente concentrazione:
- grafene: 14,8% in peso;
- Weston<® >705: 55,8% in peso;
- Irganox<® >E 201: 25,9% in peso;
- etilbenzene: 3,5% in peso.
Allo scopo di meglio comprendere la presente invenzione e per mettere in pratica la stessa, di seguito si riportano alcuni esempi illustrativi e non limitativi della stessa.
ESEMPIO 3 (confronto)
Preparazione pasta di grafene in etilbenzene
In un miscelatore planetario, munito di agitatore magnetico, sono stati caricati: 0,5 g di grafene esfoliato ottenuto come descritto nell’Esempio 1 e 99,5 ml di etilbenzene (Aldrich): la miscela ottenuta è stata mantenuta, sotto agitazione, a 2000 rpm, a temperatura ambiente (25°C), per 3 minuti.
ESEMPIO 4 (confronto)
Preparazione pasta di grafene in n-esano
In un miscelatore planetario, munito di agitatore magnetico, sono stati caricati: 0,5 g di grafene esfoliato ottenuto come descritto nell’Esempio 1 e 99,5 ml di n-esano (Aldrich): la miscela ottenuta è stata mantenuta, sotto agitazione, a 2000 rpm, a temperatura ambiente (25°C), per 3 minuti.
ESEMPIO 5 (invenzione)
97,9 parti di polvere nascente di polietilene lineare a bassa densità (“linearlow-density polyethylene” - LLDPE) (Flexirene<® >CL10 U della Versalis S.p.A.), e 2,1 parti di pasta di grafene ottenuta come descritto nell’Esempio 2, sono stati caricati in un turbomixer tipo PLASMEC TRL10, e mantenuti sotto agitazione a 1500 rpm, per 5 minuti, a temperatura ambiente (25°C). Successivamente, la miscela ottenuta, è stata caricata in un estrusore bi-vite co-rotante (D = 50 mm; L/D = 14) di una piastra filiera (“die plate”) aventi fori cilindrici di diametro pari a 3 mm, lunghezza pari a 20 mm e portata per singolo foro di estrusione pari a 4,50 Kg/h. Il tutto è stato estruso operando ad un profilo di temperatura costante pari a 200°C, ad un profilo di pressione costante pari a 26 bar, ad una portata pari a 4,50 Kg/h per singolo foro, e ad una velocità di rotazione della vite pari a 100 rpm. Il materiale estruso in forma di “spaghetti” è stato raffreddato in un bagno d’acqua, essiccato all’aria, granulato utilizzando un “chopper”. Parte dei granuli ottenuti è stata stampata a compressione a 240°C, 100 bar, per 5 minuti, ottenendo un film di dimensioni 200x200x0,2 mm che è stato sottoposto sia ad analisi della permeabilità all’ossigeno in accordo con la norma ASTM D3985-17, sia ad analisi del carico a rottura (“stress at break”) in accordo con la norma ASTM D638-14: i dati ottenuti sono riportati in Tabella 1.
ESEMPIO 6 (comparativo)
97,9 g di polvere nascente di polietilene lineare a bassa densità (“linear-lowdensity polyethylene” - LLDPE) (Flexirene<® >CL10 U della Versalis S.p.A.), e 2,1 g di pasta di grafene ottenuta come descritto nell’Esempio 3, sono stati caricati in un turbomixer tipo PLASMEC TRL10, e mantenuti sotto agitazione a 1500 rpm, per 5 minuti, a temperatura ambiente (25°C). Successivamente, la miscela ottenuta, è stata sottoposta alla stessa procedura descritta nell’Esempio 5 ed il film di dimensioni 200x200x0,2 mm ottenuto è stato sottoposto sia ad analisi della permeabilità all’ossigeno in accordo con la norma ASTM D3985-17, sia ad analisi del carico a rottura (“stress at break”) in accordo con la norma ASTM D638-14: i dati ottenuti sono riportati in Tabella 1.
ESEMPIO 7 (comparativo)
97,9 g di polvere nascente di polietilene lineare a bassa densità (“linear-lowdensity polyethylene” - LLDPE) (Flexirene<® >CL10 U della Versalis S.p.A.), e 2,1 g di pasta di grafene ottenuta come descritto nell’Esempio 4, sono stati caricati in un turbomixer tipo PLASMEC TRL10, e mantenuti sotto agitazione a 1500 rpm, per 5 minuti, a temperatura ambiente (25°C), ottenendosi una miscela che non è stato possibile estrudere a causa della eccessiva fluidità.
ESEMPIO 8 (comparativo)
97,9 g di polvere nascente di polietilene lineare a bassa densità (“linear-lowdensity polyethylene” - LLDPE) (Flexirene<® >CL10 U della Versalis S.p.A.), e 2,1 g di un masterbatch di nanopiastrine di grafene puro (70% in peso) in una poliolefina (ZAPP G+ della DirectaPlus), sono stati caricati in un turbomixer tipo PLASMEC TRL10, e mantenuti sotto agitazione a 1500 rpm, per 5 minuti, a temperatura ambiente (25°C). Successivamente, la miscela ottenuta, è stata sottoposta alla stessa procedura descritta nell’Esempio 5 ed il film di dimensioni 200x200x0,2 mm ottenuto è stato sottoposto sia ad analisi della permeabilità all’ossigeno in accordo con la norma ASTM D3985-17, sia ad analisi del carico a rottura (“stress at break”) in accordo con la norma ASTM D638-14: i dati ottenuti sono riportati in Tabella 1.
TABELLA 1
<*>: RH = umidità relativa (“relative humidity”); ;;<*>: non misurabile.
Dai dati riportati in Tabella 1 si evince che la presenza della pasta ad elevata concentrazione di grafene in accordo con la presente invenzione [Esempio 5 (invenzione)] consente di ottenere manufatti aventi migliorate proprietà barriera rispetto sia al polietilene lineare a bassa densità (“linear-low-density polyethylene” - LLDPE) tal quale, sia al polietilene lineare a bassa densità (“linear-low-density polyethylene” - LLDPE) additivato con paste di grafene note nell’arte [Esempio 6 (comparativo), Esempio 7 (comparativo) e Esempio 8 (comparativo)]. Inoltre, la presenza della pasta ad elevata concentrazione di grafene in accordo con la presente invenzione [Esempio 5 (invenzione)] non influisce negativamente sulle proprietà meccaniche dei manufatti, in particolare sul carico a rottura.
Claims (20)
- RIVENDICAZIONI 1. Composizione polimerica comprendente: (a) almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene; (b) almeno una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprendente: (i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato; (ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente; (iii) da 0% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico; (iv) da 0% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli; la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100.
- 2. Composizione polimerica in accordo con la rivendicazione 1, in cui detta composizione polimerica comprende: (a) da 90% in peso a 99,9% in peso, preferibilmente da 95% in peso a 98% in peso, di almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene; (b) da 0,1% in peso a 10% in peso, preferibilmente da 2% in peso a 5% in peso, di almeno una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprendente: (i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato; (ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente; (iii) da 0% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico; (iv) da 0% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli; la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100.
- 3. Composizione polimerica in accordo con la rivendicazione 1 o 2, in cui detto omopolimero o copolimero dell’etilene è scelto tra: - polietilene ad alta densità (“high-density polyethylene” - HDPE); - polietilene a media densità (“medium-density polyethylene” - MDPE); - polietilene a bassa densità (“low-density polyethylene” - LDPE); - polietilene lineare a bassa densità (“linear-low-density polyethylene” -LLDPE), polietilene lineare a densità molto bassa (“very-low-density polyethylene” - VLDPE), polietilene lineare a densità ultra bassa (“ultra-low-density polyethylene” - ULDPE), che sono copolimeri dell’etilene con almeno una �-olefina alifatica avente formula CH2=CH-R in cui R rappresenta un gruppo alchilico lineare o ramificato, preferibilmente lineare, contenente da 1 a 12 atomi di carbonio, scelta, ad esempio, tra: propilene, 1-butene, 1-pentene, 1-esene, 1-ottene, 1-decene; o loro miscele; preferibilmente è polietilene lineare a bassa densità (“linear-low-density polyethylene” - LLDPE).
- 4. Composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprende: (i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato; (ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente; (iii) da 2% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico; la somma di (i) (ii) (iii) essendo uguale a 100.
- 5. Composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprende: (i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato; (ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente; (iv) da 1% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli; la somma di (i) (ii) (iv) essendo uguale a 100.
- 6. Composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detta pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprende: (i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato; (ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente; (iii) da 2% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico; (iv) da 1% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli; la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100.
- 7. Composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui, detto almeno un materiale stratificato esfoliato (i) è scelto tra: grafene; ossido di grafene; ossido di grafene ridotto; nanopiastrine di grafene; nitruro di boro; fosforene (strato monoatomico di fosforo nero); di- e tri-calcogenuri di metalli di transizione quali disolfuro di tungsteno (IV), diseleniuro di tungsteno (VI), disolfuro di molibdeno, tellurio di bismuto; o loro miscele; preferibilmente, è scelto tra grafene, nanopiastrine di grafene, o loro miscele.
- 8. Composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui: - le particelle di detto materiale stratificato esfoliato (i) hanno una dimensione laterale (x, y) non superiore a 10000 nm, preferibilmente compresa tra 4 nm e 5500 nm; e/o - le particelle di detto materiale stratificato esfoliato (i) hanno uno spessore (z) non superiore a 50 nm, preferibilmente compreso tra 0,2 nm e 15 nm; e/o - le particelle di detto materiale stratificato esfoliato (i) hanno una area superficiale maggiore di 10 m<2>/g, preferibilmente maggiore di 40 m<2>/g; e/o - le particelle di detto materiale stratificato esfoliato (a) hanno una area superficiale compresa tra 20 m<2>/g e 3000 m<2>/g, preferibilmente compresa tra 30 m<2>/g e 2600 m<2>/g.
- 9. Composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente (ii) è scelto tra: (ii1) antiossidanti a base fenolica quali fenoli stericamente impediti quali 2,6-di-t-butil-4-metilfenolo, 2,6-di-t-butil-4-nonil-fenolo, 2,2′-metilene-bis-(4-metil-6-t-butil-fenolo), 4,4′-butilidene-bis-(2-t-butil-5-metil-fenolo), 4,4′-tio-bis-(2-t-butil-5-metil-fenolo), 2,2′-tio-bis(6-tbutil-4-metil-fenolo), 2,5-di-t-amil-idrochinone; fenoli stericamente impediti polimerici; tris-(3,5-di-t-butil-4-idrossibenzile)isocianurato, 2,2′-tiodietil bis-(3,5-di-t-butil-4-idrossifenil)propionato, 1,1,3-tris-(2′-metil-4′-idrossi-5′-t-butil-fenil)butano, 2,2′-metilene-bis-6-(1-metilcicloesil)-para-cresolo, 3,4-diidro-2,5,7,8-tetrametil-2-(4,8,12-trimetiltridecil)-2H-1-benzopirano-6-olo, 2,4-dimetil-6-(1-metilcicloesil)fenolo, N,N′-esametilene bis-(3,5-di-t-butil-4-idrossiidrocinnamammide), esteri alchilici C3-C15 dell’acido 3,5-bis(1,1-dimetil)-4-idrossi-benzenepropanoico, o loro miscele; antiossidanti a base di vitamina E, o loro miscele; o loro miscele; (ii2) antiossidanti a base di fosfiti organici quali tris-(2,4-di-t-butilfenil)fosfito, tris-2,4-bis(1,1-dimetilpropil)fenilfosfito, tris-4-(1,1-dimetilpropil)fenilfosfito, bis-[2,4-bis(1,1-dimetilpropil)fenil][4-(1,1-dimetilpropil)fenil]fosfito, [2,4-bis(1,1-dimetilpropil)fenil]bis[4-(1,1-dimetilpropil)fenil]fosfito, bis[tris-(2,4-di-t-butil-fenil)fosfito più distearil-3,3-tiodipropionato (circa 3% in peso sul peso del fosfito), bis-(2,4-di-t-butil-fenil) pentaeritritol-difosfito, tetrakis-(2,4-di-t-butilfenil)-4,4′-bifenilene-difosfonito, tris-(p-nonilfenil)fosfito, di-iso-decilfenil-fosfito, difenil-iso-decil-fosfito, tri-iso-decil-fosfito, trilaurilfosfito, o loro miscele; fosfonati organici; fosfoniti organici; fosfati organici quali, ad esempio, di(stearil)pentaeritritolo difosfito, tetrakis(2,4-di-t-butilfenil)-4,4'-bifenilene-difosfonito, o loro miscele; o loro miscele; o loro miscele.
- 10. Composizione polimerica in accordo con la rivendicazione 9, in cui detto primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente (ii) comprende: - da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 20% in peso a 80% in peso, rispetto al peso totale di detto stabilizzante liquido, di un antiossidante scelto tra (ii1) antiossidanti a base fenolica; - da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 20% in peso a 80% in peso, rispetto al peso totale di detto stabilizzante liquido, di un antiossidante scelto tra (ii2) antiossidanti a base di fosfiti organici.
- 11. Composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto solvente organico (iii) è scelto tra: solventi aromatici altobollenti quali: benzene, metilbenzene, etilbenzene, xilene, toluene, o loro miscele; solventi idrocarburici a basso contenuto di aromatici (i.e. contenuto di aromatici ≤ 0,1) quali i solventi idrocarburici della serie Spirdane<® >della Total (e.g., Spirdane<® >D60), o loro miscele; o loro miscele; preferibilmente è etilbenzene.
- 12. Composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto secondo additivo (iv) è scelto tra: - stabilizzanti alla luce quali ammine stericamente impedite (“hindered amines”); - stabilizzanti ai raggi UV (“UV absorbers”) quali: triazine, benzoossazinoni, benzotriazoli, benzofenoni, benzoati, formammidine, cinnamati o propenoati, propandioni aromatici, benzoimidazoli, chetoni cicloalifatici, formanilidi includenti le ossammidi, cianoacrilati, benzopiranoni, salicilati, o loro miscele; - stearati di metalli quali stearato di zinco, stearato di calcio, stearato di magnesio, o loro miscele; - alcooli quali iso-propanolo, n-propanolo, iso-butanolo, n-butanolo, o loro miscele; - chetoni quali acetone, metil-etil chetone, dibenzil chetone, cicloesanone, o loro miscele; - eteri quali etil etere, dietil etere, butil etere, dibutil etere, difenil etere, dibenzil etere, o loro miscele; - glicoli o poli-alchilen-glicoli quali glicole etilenico, glicole propilenico, polietilen glicole, polipropilen glicole, o loro miscele; o loro miscele.
- 13. Procedimento per la preparazione di una composizione polimerica comprendente: (a) almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene; (b) almeno una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprendente: (i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato; (ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente; (iii) da 0% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico; (iv) da 0% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli; la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100; detto procedimento comprendente i seguenti stadi: (a1) preparare detta pasta ad elevata concentrazione di materiale stratificato esfoliato; (b1) addizionare la pasta ad elevata concentrazione di materiale stratificato esfoliato ottenuta nello stadio (a1) ad almeno un polimero o omopolimero dell’etilene, ottenendosi detta composizione polimerica.
- 14. Procedimento per la preparazione di una composizione polimerica in accordo con la rivendicazione 13, in cui detto stadio (a1) comprende i seguenti stadi: (a2) miscelare almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente, preferibilmente almeno un antiossidante scelto tra (ii1) antiossidanti a base fenolica e almeno un antiossidante scelto tra (ii2) antiossidanti a base di fosfiti organici con, eventualmente, almeno un solvente organico e/o con, eventualmente, almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli, ottenendo una miscela; (a3) aggiungere almeno un materiale stratificato esfoliato alla miscela ottenuta nello stadio (a2) e sottoporre il tutto a miscelazione, ottenendo una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato; (a4) recuperare la pasta ottenuta nello stadio (a3).
- 15. Procedimento per la preparazione di una composizione polimerica in accordo con la rivendicazione 14, in cui: - detto stadio (a2) è condotto a temperatura compresa tra 10°C e 50°C, preferibilmente compresa tra 20°C e 30°C, per un tempo compreso tra 1 minuto e 60 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 40 minuti, ad una velocità di rotazione compresa tra 100 rpm e 4000 rpm, preferibilmente compresa tra 1500 rpm e 3000 rpm; e/o - detto stadio (a3) è condotto a temperatura compresa tra 10°C e 50°C, preferibilmente compresa tra 20°C e 30°C, per un tempo compreso tra per un tempo compreso tra 1 minuto e 60 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 40 minuti, ad una velocità di rotazione compresa tra 100 rpm e 4000 rpm, preferibilmente compresa tra 1500 rpm e 3000 rpm.
- 16. Procedimento per la preparazione di una composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, in cui detto stadio (b1) è condotto a temperatura compresa tra 10°C e 50°C, preferibilmente compresa tra 20°C e 30°C, per un tempo compreso tra 1 minuto e 40 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 30 minuti, ad una velocità di rotazione compresa tra 100 rpm e 4000 rpm, preferibilmente compresa tra 1500 rpm e 3000 rpm.
- 17. Procedimento per la preparazione di una composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 16, in cui la composizione polimerica ottenuta in detto stadio (b1), è alimentata ad un estrusore, operando alle seguenti condizioni: temperatura di estrusione compresa tra 100°C e 300°C, preferibilmente compresa tra 150°C e 200°C; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore; - tempo di permanenza nell’estrusore compreso tra 1 minuto e 40 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 30 minuti; - pressione di estrusione compresa tra 10 bar e 40 bar, preferibilmente compresa tra 15 bar e 30 bar; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore; - velocità di rotazione delle viti compresa tra 50 rpm e 300 rpm, preferibilmente compresa tra 80 rpm e 150 rpm.
- 18. Procedimento per la preparazione di una composizione polimerica comprendente: (a) almeno un omopolimero o copolimero dell’etilene; (b) almeno una pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato comprendente: (i) da 1% in peso a 20% in peso, preferibilmente da 10% in peso a 18% in peso, di almeno un materiale stratificato esfoliato; (ii) da 10% in peso a 90% in peso, preferibilmente da 15% in peso a 85% in peso, di almeno un primo additivo scelto tra stabilizzanti liquidi a temperatura ambiente; (iii) da 0% in peso a 15% in peso, preferibilmente da 3% in peso a 8% in peso, di almeno un solvente organico; (iv) da 0% in peso a 30% in peso, preferibilmente da 5% in peso a 20% in peso, di almeno un secondo additivo scelto tra: stabilizzanti alla luce, stabilizzanti ai raggi ultravioletti (“UV absorbers”), stearati di metalli, alcooli, chetoni, eteri, glicoli o poli-alchilen-glicoli; la somma di (i) (ii) (iii) (iv) essendo uguale a 100; detto procedimento comprendente i seguenti stadi: (i) alimentare ad un estrusore almeno un polimero o omopolimero dell’etilene, ottenendosi un polimero o omopolimero dell’etilene fuso; (ii) successivamente, alimentare a detto estrusore, la pasta ad elevata concentrazione di materiale stratificato esfoliato ottenuta in accordo con lo stadio (a1) o con lo stadio (a4) ottenendosi una composizione polimerica; (iii) recuperare la composizione polimerica ottenuta nello stadio (ii).
- 19. Procedimento per la preparazione di una composizione polimerica in accordo con la rivendicazione 18, in cui: - detto stadio (i) è condotto alle seguenti condizioni operative: - temperatura di estrusione compresa tra 100°C e 300°C, preferibilmente compresa tra 150°C e 200°C; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore; - tempo di permanenza nell’estrusore compreso tra 1 minuto e 40 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 30 minuti; - pressione di estrusione compresa tra 10 bar e 40 bar, preferibilmente compresa tra 15 bar e 30 bar; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore; - velocità di rotazione delle viti compresa tra 50 rpm e 300 rpm, preferibilmente compresa tra 80 rpm e 150 rpm; e/o - detto stadio (ii) è condotto alle seguenti condizioni operative: - temperatura di estrusione compresa tra 100°C e 300°C, preferibilmente compresa tra 150°C e 200°C; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore; - tempo di permanenza nell’estrusore compreso tra 1 minuto e 40 minuti, preferibilmente compreso tra 2 minuti e 30 minuti; - pressione di estrusione compresa tra 10 bar e 40 bar, preferibilmente compresa tra 15 bar e 30 bar; preferibilmente a temperatura costante lungo l’estrusore; - velocità di rotazione delle viti compresa tra 50 rpm e 300 rpm, preferibilmente compresa tra 80 rpm e 150 rpm.
- 20. Manufatti ottenuti dalla composizione polimerica in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102018000005319A IT201800005319A1 (it) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Composizione polimerica a migliorate proprieta’ barriera |
| PCT/IB2019/053916 WO2019220303A1 (en) | 2018-05-14 | 2019-05-13 | Polymer composition with improved barrier properties |
| EP19727743.7A EP3794066A1 (en) | 2018-05-14 | 2019-05-13 | Polymer composition with improved barrier properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102018000005319A IT201800005319A1 (it) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Composizione polimerica a migliorate proprieta’ barriera |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT201800005319A1 true IT201800005319A1 (it) | 2019-11-14 |
Family
ID=63080315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT102018000005319A IT201800005319A1 (it) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Composizione polimerica a migliorate proprieta’ barriera |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3794066A1 (it) |
| IT (1) | IT201800005319A1 (it) |
| WO (1) | WO2019220303A1 (it) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113549263B (zh) * | 2020-04-26 | 2022-12-02 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种高性能聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN113717629B (zh) * | 2021-09-15 | 2022-04-29 | 广东和润新材料股份有限公司 | 基于氨基化磷烯的水性聚氨酯阻燃涂料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2395043A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-12-14 | Stichting Dutch Polymer Institute | Polymer composition comprising graphene |
| EP2631260A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-28 | Solvay Sa | Process for Producing Graphene-Polymer Nanocomposites |
| WO2014091309A2 (en) * | 2012-10-24 | 2014-06-19 | Braskem S.A. | Polymeric composition with improved barrier properties |
| CN107474376A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-15 | 哈尔滨理工大学 | 一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法 |
-
2018
- 2018-05-14 IT IT102018000005319A patent/IT201800005319A1/it unknown
-
2019
- 2019-05-13 EP EP19727743.7A patent/EP3794066A1/en active Pending
- 2019-05-13 WO PCT/IB2019/053916 patent/WO2019220303A1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2395043A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-12-14 | Stichting Dutch Polymer Institute | Polymer composition comprising graphene |
| EP2631260A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-28 | Solvay Sa | Process for Producing Graphene-Polymer Nanocomposites |
| WO2014091309A2 (en) * | 2012-10-24 | 2014-06-19 | Braskem S.A. | Polymeric composition with improved barrier properties |
| CN107474376A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-15 | 哈尔滨理工大学 | 一种电缆半导电屏蔽材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019220303A1 (en) | 2019-11-21 |
| EP3794066A1 (en) | 2021-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3950819B1 (en) | Thermoplastic resin composition and formed article | |
| EP2766427B1 (en) | Nanocomposite | |
| Lotti et al. | Rheological, mechanical and transport properties of blown films of high density polyethylene nanocomposites | |
| Osman et al. | Influence of excessive filler coating on the tensile properties of LDPE–calcium carbonate composites | |
| JP6944322B2 (ja) | 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 | |
| EP3268415B1 (en) | Process for the preparation of composite articles having enhanced electrical properties | |
| EP2173806B1 (en) | Use of nucleated propylene butene terpolymers for the production of sterilizable blown films | |
| KR102085939B1 (ko) | 전도성 발포 비드 및 그 제조방법 | |
| Chavarria et al. | Effect of melt processing conditions on the morphology and properties of nylon 6 nanocomposites | |
| EP2915845B1 (en) | Polyolefin flame-retardant resin composition and molded article | |
| Min et al. | Effect of layered silicates on the crystallinity and mechanical properties of HDPE/MMT nanocomposite blown films | |
| IT201800005319A1 (it) | Composizione polimerica a migliorate proprieta’ barriera | |
| EP3053959A1 (en) | Resin composition, multilayer structure, and thermoformed container comprising same | |
| EP2766417B1 (en) | Nanocomposite | |
| WO2019115545A1 (en) | Polypropylene composition comprising reduced graphite oxide wormlike structures and having improved mechanical properties | |
| Gouda et al. | Improving the dielectric properties of high density polyethylene by incorporating clay-nano filler | |
| WO2019115544A1 (en) | Polypropylene composition comprising reduced graphite oxide worm-like structures and having improved mechanical properties | |
| US20220389180A1 (en) | Polyolefin-Based Resin Foam, and Molded Product Produced Therefrom | |
| Jankong et al. | Preparation of polypropylene/hydrophobic silica nanocomposites | |
| Osman et al. | Surfactant Chain Length and Tensile Properties of Calcium Carbonate‐Polyethylene Composites | |
| WO2019068882A1 (en) | POLYETHYLENE CONDUCTIVE MULTILAYER PIPES AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME | |
| IT201800005314A1 (it) | Pasta ad elevata concentrazione di un materiale stratificato esfoliato e procedimento per la sua preparazione | |
| JP2021102286A (ja) | 無機物質粉末配合樹脂廃材成形体の製造方法 | |
| EP2766416B1 (en) | Process for preparing nanocomposite | |
| Alavi et al. | Study of the mechanical and dynamic mechanical properties of polypropylene/talc/nanoclay ternary nanocomposites |