用于聚合物材料的成核剂添加剂组合物的制作方法

文档序号:11528482阅读:809来源:国知局

优先权声明

本申请要求2014年10月1日提交的美国临时专利申请系列第62/058,452号的优先权,该申请的代理机构案卷号为12014014,其内容通过参考结合于此。

发明领域

本发明涉及用于聚合物材料的成核剂添加剂组合物,更具体地涉及成核剂添加剂组合物用于聚合物熔体组合物,以通过熔融成型工艺如注射成型艺生产聚合物制品。

发明背景

聚合物广泛用于生产功能性和装饰性制品。这些聚合物制品主要通过熔融成型工艺生产,如注射成型、挤出成型、挤出吹塑、压延、热成型或3d打印。

成核剂可用作包含热塑性聚合物树脂的聚合物熔体组合物的添加剂,通过前述熔融成型工艺制造聚合物制品。一般而言,在塑性熔体固化过程中,成核剂可用来在聚合物中诱导产生晶体结构。不仅如此,成核剂能提高聚合物树脂的结晶温度(tc)和结晶速率(rc)。这种效果在经济上是有用的。如stuartfairgrieve在“nucleatingagents”(成核剂),raprareviewreports(拉普拉综述报告),第16卷,第7期(2005)中所述,举例来说,由于成核剂的使用,注射成型制品的生产速率有可能提高,因为tc越高,冷却模具的要求越低,并且rc越高,制品能够越快地从模具取出。根据fairgrieve(2005)的揭示,在商业工艺中,添加“低含量”[fairgrieve(2005)将其一般性地表征为约0.01-1重量%]的专门为此目的挑选的某些添加剂,能够影响聚合物结晶过程的成核。

能够提高至少一些聚合物制品的生产速率的一类成核剂是饱和二羧酸盐。这类化合物包括例如饱和二环二羧酸盐,具体有二环[2.2.1]庚烷二羧酸二钠,可以商标hyperformhpn-68购自美利肯公司(milliken&company)。例如,赵(zhao)等人的美国专利第6,465,551号和第6,534,574号公开了此类化合物。一般而言,饱和二羧酸盐是设计用作诸如聚丙烯这样的聚烯烃的成核剂。此外,饱和二羧酸盐较为昂贵。因此,对于聚烯烃以外的聚合物材料,使用饱和二羧酸盐可能在技术上不合适;或者对于低成本或日用品类型的聚合物材料如聚氯乙烯,使用饱和二羧酸盐可能不合算。

其他类型的添加剂也可能称作“成核剂”。然而,此类添加剂通常用于不同的目的,用来生产不同类型的产品,而不是上面所讨论的成核剂通常用来生产的产品。也就是说,也可称作“成核剂”的此类添加剂更准确地说是在发泡或膨胀型塑料的生产中用作发泡剂和/或泡孔调节剂。在此情况中,所谓的“成核剂”是添加用于诱导和/或调解细小气泡的形成,以提供所需的发泡。

例如,spicuzza,jr.等人的美国专利第4,048,208号公开了膨胀型聚苯乙烯片材可由包含成核剂体系的混合物制备,所述成核体系基于聚合物总重量的含量为0.01-5%,优选0.05-3%。spicuzza所公开的发明中有用的成核体系包括二氧化碳、氮气,分解产生二氧化碳或氮气的化合物,以及反应产生二氧化碳或氮气的混合物,如碱金属或碱土金属碳酸盐与有机酸的混合物(例如碳酸氢钠和柠檬酸)。一种示例性混合物包含0.2%碳酸氢钠和0.2%柠檬酸,以及5.5%正戊烷、0.1%亲水性氧化硅、0.1%氧化镁和余量的挤出级可膨胀聚苯乙烯颗粒。该混合物用于生产挤出膨胀型片材产品,其据报道具有直径通常在2-3密耳范围内的泡孔。

作为更多的例子,kretzschmann等人的美国专利第4,572,740号和第5,225,107号公开道:已知采用柠檬酸和碳酸氢钠作为发泡剂或者作为所谓的“活性成核剂”,在发泡塑料的生产中用作调孔剂。美国专利第4,572,740号还公开了0.4%的由碳酸氢钠和柠檬酸组成的标准市售发泡剂的使用,0.1-10%的某些柠檬酸酯作为发泡剂的使用,以及0.05-5.0%的某些柠檬酸酯作为成核剂的使用,它们均用于生产发泡塑料。美国专利第5,225,107号还公开了柠檬酸和碳酸氢钠体系以0.4-1.0%的量添加时,在发泡塑料的生产中是有效的调孔剂;低至0.09%的柠檬酸单钠和0.07%的碳酸氢钠可与0.25%的滑石一起用来使直接加气的热塑性泡沫成核。

前面三篇专利文献所公开的内容均限于生产发泡塑料,未能提供以用于生产非发泡塑料为目的的成核剂。也就是说,这些专利没有想到将成核剂用于在聚合物中诱发晶体结构的目的,例如通过提高tc和rc,使通过熔融成型工艺如注射成型工艺制备的聚合物制品的生产速率能够得到提供。

发明概述

因此,需要成本较低的成核剂添加剂组合物,这些组合物也能够在塑料熔体固化期间在聚合物中诱发晶体结构,从而有可能提高通过熔融成型工艺如注射成型工艺制备的聚合物制品的生产速率。对于由成本较低的或日用品型的聚合物材料如聚氯乙烯制备的聚合物制品,尤其存在这样的需求。

本发明的一个或多个方面满足了前述需求。

本发明一方面是一种成核剂添加剂组合物,其包含:(a)至少一种碳酸盐或碳酸氢盐;(b)至少一种有机酸或其盐;以及(c)至少一种干燥剂。

本发明另一方面是一种聚合物熔体组合物,其包含聚合物材料和前述添加剂组合物。在聚合物熔体组合物中,添加剂组合物不使聚合物材料发泡。

本发明又一方面是由前述聚合物熔体组合物成型的聚合物制品。

本发明再一方面是一种制备聚合物制品的方法。所述方法包括以下步骤:(a)提供前述聚合物熔体组合物;以及(b)对聚合物熔体组合物成型,以提供聚合物制品。在该方法中,成型步骤的周期与基本上不含添加剂组合物的可比聚合物熔体组合物在相同工艺中的相同成型步骤的可比周期短至少约5%,在一些实施方式中短至少约10%,在其他实施方式中短至少约20%,在又一些实施方式中短至少约25%,在再一些实施方式中短至少约30%。

令人吃惊的是,已经发现添加剂组合物能够在通过熔融成型工艺如注射成型工艺成型为聚合物制品的非发泡聚合物材料中诱发晶体结构,甚至当添加剂组合物中的碳酸盐或碳酸氢盐以非常低的含量存在于聚合物熔体组合物中时也是如此,如当碳酸盐或碳酸氢盐以最低量存在于聚合物熔体组合物中时。诱发成核进而能够显著改善聚合物制品的生产速率(例如成型步骤的周期)。不仅如此,通过改善生产速率,不仅能够降低生产成本(例如减少能量需求),而且能够提高生产能力。生产能力的提高能够缩短聚合物制品的热历程。热历程的缩短可能是有利的,因为聚合物材料的劣化可能起因于熔融成型工艺中必须采用的加热。因此,生产能力的提高和热历程的缩短能够得到这样的聚合物制品,它们在熔融成型工艺中经历更少的劣化,因而能够具有改善的物理性质,并在暴露于气候条件/紫外线辐射时具有改善的稳定性。

通过参考以下实施方式,本发明的特征将变得显而易见。结合本发明的前述各个方面所指出的特征存在各种细化方式。其他特征也可结合到本发明的前述各个方面中。这些细化方式和其他特征可单独存在或以任何组合形式存在。例如,下面就本发明的任何所述方面所讨论的各种特征可单独地或以任何组合形式结合到本发明的任何所述方面中。

本发明的实施方式

在一些实施方式中,本发明涉及一种成核剂添加剂组合物,其包含:(a)至少一种碳酸盐或碳酸氢盐;(b)至少一种有机酸或其盐;以及(c)至少一种干燥剂。

在其他实施方式中,本发明涉及一种聚合物熔体组合物,其包含聚合物材料和前述添加剂组合物。

在又一些实施方式中,本发明涉及由前述聚合物熔体组合物成型的聚合物制品。

在再一些实施方式中,本发明涉及制备聚合物制品的方法。

本文描述了本发明的上述及其他实施方式的必要和可选的特征。

本文就特定组分所用的术语“基本上不含”是指不在组合物中故意加入该组分。

本文就任何聚合物材料所用的术语“发泡的”是指故意加入了一定浓度的一种或多种起泡剂或发泡剂的聚合物材料,所述浓度足以导致聚合物材料中形成泡孔,使得聚合物材料的密度相对于基本上不含相同起泡剂或发泡剂的相同聚合物材料的密度减小了。在一些实施方式中,发泡聚合物材料的密度是基本上不含相同起泡剂或发泡剂的相同聚合物材料的密度的至多99%,在其他实施方式中至多95%,在又一些实施方式中至多90%,在再一些实施方式中至多80%。

本文就特定组分所用的术语“以最低量存在”是指,在一些实施方式中,在组合物中故意加入少于0.5重量%的该组分;在其他实施方式中,在组合物中故意加入少于0.1重量%的该组分;在又一些实施方式中,在组合物中故意加入少于0.05重量%的该组分;在再一些实施方式中,在组合物中故意加入少于0.025重量%的该组分;在一些实施方式中,在组合物中故意加入至少0.005重量%的该组分;在其他实施方式中,在组合物中故意加入至少0.0075重量%的该组分;在又一些实施方式中,在组合物中故意加入至少0.009重量%的该组分;在再一些实施方式中,在组合物中故意加入至少0.01重量%的该组分。

本文所用的术语“成核”是指在塑料熔体的固化过程中,在聚合物材料内诱生晶体结构。术语“成核剂”是指促成根据前述定义的成核的物质。本文所用的术语“成核”不是指在发泡塑料中诱导形成细小气泡。

本文就任何聚合物材料所用的术语“硬的”是指这样的聚合物材料,它在一些实施方式中包含少于20重量%的增塑剂,在其他实施方式中包含少于10重量%的增塑剂,并且用来形成基本上硬的或半硬的聚合物制品。

本文就任何聚合物材料所用的术语“非发泡的”是指未故意发泡的聚合物材料。

聚合物材料

本发明的添加剂组合物可用作一种或多种聚合物材料的成核剂。本发明的聚合物材料是非发泡的。

聚合物材料可包括能够用来通过熔融成型工艺(包括但不限于注射成型、挤出成型、挤出吹塑、压延、热成型或3d打印)生产聚合物制品的任何热塑性聚合物。

合适的热塑性聚合物的非限制性例子包括聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚烯烃、聚苯乙烯、乙烯基聚合物和丙烯酸类聚合物,包括前述聚合物中任何聚合物的共聚物和掺混物。

在一些实施方式中,热塑性聚合物是聚氯乙烯(pvc)、氯化pvc或其任意合金,如pvc/聚丙烯酸丁酯。

本文所用的术语“pvc”意在包括氯乙烯的均聚物和共聚物;即在其结构中包含氯乙烯单元的乙烯基树脂,例如氯乙烯与脂肪酸的乙烯基酯(特别是乙酸乙烯酯)的共聚物;氯乙烯与丙烯酸和甲基丙烯酸的酯以及与丙烯腈的共聚物;氯乙烯与二烯化合物和不饱和二羧酸或其酸酐的共聚物,如氯乙烯与马来酸二乙酯、富马酸二乙酯或马来酸酐的共聚物;后氯化聚合物和氯乙烯共聚物;氯乙烯和偏二氯乙烯与不饱和醛、酮及其他物质(如丙烯醛、巴豆醛、乙烯基甲基酮、乙烯基甲基醚、乙烯基异丁基醚等)的共聚物。

在一些实施方式中,聚合物材料是氯乙烯均聚物(即聚氯乙烯)。在又一些实施方式中,聚合物材料是硬pvc。

碳酸盐或碳酸氢盐

本发明的添加剂组合物包括碳酸盐或碳酸氢盐。

据信,在与聚合物熔体组合物中的聚合物材料结合的添加剂组合物中加入碳酸盐或碳酸氢盐能够诱导成核(即在聚合物材料中诱生晶体结构),使得通过熔融成型工艺如注射成型工艺由聚合物熔体组合物成型的聚合物制品的生产速率相对于由基本上不含添加剂组合物的聚合物熔体组合物成型的聚合物制品的生产速率能够得到改善。令人吃惊的是,甚至当碳酸盐或碳酸氢盐以非常低的含量存在于聚合物熔体组合物中时,例如当碳酸盐或碳酸氢盐以最低量存在于聚合物熔体组合物中时,生产速率也能发生显著改善。

适用于本发明的碳酸盐或碳酸氢盐可以是碱金属或碱土金属或铵的碳酸盐或碳酸氢盐。例如,可以采用钠、钾和钙的碳酸盐或碳酸氢盐。

在一些实施方式中,碳酸盐或碳酸氢盐是碳酸氢钠。

在另一些示例性实施方式中,碳酸盐或碳酸氢盐是经过处理的碳酸盐或碳酸氢盐,如经过处理的碳酸氢钠。例如,碳酸盐或碳酸氢盐可用长链(例如c12-c21)脂肪酸或其盐处理,包括但不限于长链脂肪酸的碱金属和碱土金属盐,如钠盐、钾盐、镁盐或钙盐。

在一些实施方式中,碳酸盐或碳酸氢盐的平均粒度小于约4微米,例如在约2-4微米的范围内。

在一些实施方式中,碳酸盐或碳酸氢盐以最小量存在于聚合物熔体组合物中。

有机酸或其盐

本发明的添加剂组合物包含有机酸或其盐。

有机酸或其盐可包含在添加剂组合物中作为碳酸盐或碳酸氢盐的活化剂。

适用于本发明的有机酸包括固体有机酸,例如柠檬酸、草酸、琥珀酸、己二酸和邻苯二甲酸。

合适的盐包括例如前述酸的碱金属盐、碱土金属盐或铵盐。盐的非限制性例子包括柠檬酸单钠盐、柠檬酸钙和柠檬酸单铵盐。

在一些实施方式中,有机酸或其盐是柠檬酸单钠盐。

在一些实施方式中,有机酸或其盐以最小量存在于聚合物熔体组合物中。

干燥剂

本发明的添加剂组合物包括干燥剂。

据信,在添加剂组合物中加入干燥剂能够帮助消除银纹并改善通过熔融成型工艺如注射成型工艺制备的聚合物制品的表面美观性。

干燥剂的非限制性例子包括硅酸铝、硅胶、铝硅酸钠、硅酸钙、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、蒙脱土、分子筛、碱土金属氧化物(如钙或镁的氧化物)、碱土金属氯化物(如钙或镁的氯化物)、金属硅烷(如四乙氧基硅烷或乙烯基硅烷)和氢化物(如氢化钙和氢化锂)。

在一些实施方式中,干燥剂是碱土金属氧化物,如氧化钙。

在一些实施方式中,干燥剂以最小量存在于聚合物熔体组合物中。

液体载剂

在一些实施方式中,本发明的添加剂组合物可以是分散体形式,可包含液体载剂。液体载剂是分散添加剂组合物中的其他组分以形成分散体的介质。

液体载剂必须与聚合物材料相容。此外,液体载剂必须与添加剂组合物中的其他组分相容。

合适的液体载剂是非水性的,可衍生自石油(即矿物油)或植物基来源。合适的液体载剂的非限制性例子包括液态多元醇,如聚乙二醇、聚丙二醇、1,2-丙二醇(或丙二醇)、1,3-丙二醇、1,6-己二醇、甘油、二乙二醇、二丙二醇、1,2-丁二醇和1,4-丁二醇;矿物油;植物油;及其混合物。

在一些实施方式中,液体载剂是矿物油。

在其他实施方式中,液体载剂可以是硫醇烷基锡,如硫醇甲基锡或丁基硫醇。

表面活性剂

在一些实施方式中,本发明的添加剂组合物可以是分散体形式,可包含表面活性剂。表面活性剂起乳化剂作用,帮助添加剂组合物分散体保持胶体稳定性。

任何适合用作乳化剂并为分散体提供所需胶体稳定性的表面活性剂均可用在本发明中。例如,合适的表面活性剂可以是基于动物、基于植物或基于聚合物的表面活性剂。此外,合适的表面活性剂可以是阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂,可包括一种表面活性剂或者两种或多种表面活性剂的组合。

分散体配制领域的技术人员无需过多实验,只需利用参考文献如m.c.出版公司出版的《mccutcheon卷1:乳化剂和洗涤剂》(mccutcheon’svolume1:emulsifiersanddetergents)(北美和国际版,2014年年刊)即可选择许多类型的表面活性剂加入本发明。

在一些实施方式中,表面活性剂是脂肪酸酯乙氧基化物,如聚氧乙烯(20)山梨醇酐三油酸酯。

填充剂

在一些实施方式中,本发明的添加剂组合物可包含填充剂。填充剂可用于增加添加剂组合物的体积密度和改善其流动特性。

能够为添加剂组合物提供所需流动特性的任何填充剂均可用于本发明。微粒无机填充剂一般是适用的。

这样的无机填充剂包括例如元素周期表中第i-viii族的金属原子(例如fe,na,k,cu,mg,ca,zn,ba,al,ti)和硅,这些金属元素的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和亚硫酸盐,以及含有这些化合物中的某些化合物的各种黏土矿物。

无机矿物填充剂的非限制性例子包括氧化铁、氧化锌、氧化镁、氧化钛、氧化锆、二氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化硅-氧化铝、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、碳酸镁、碳酸钙(重质、轻质、胶体)、硫酸钡、硫酸钙、硫酸钠、亚硫酸钙、硅酸钙、磷酸钙、磷酸镁、滑石、云母、高岭土、黏土、硅灰石、水滑石、玻璃珠、玻璃粉、硅砂、硅岩、氮化硅、石英粉、火山浮石、硅藻土、白炭、铁粉和铝粉。

在一些实施方式中,填充剂是碳酸钙、硫酸钙或其混合物。

其他可选添加剂

在一些实施方式中,本发明的添加剂组合物可包含常规塑料添加剂,其含量足以获得所需的加工性或性能。所述含量应当既不浪费添加剂,也不对添加剂组合物或者包含添加剂组合物的聚合物熔体组合物的加工或性能造成伤害。热塑性塑料配制和加工领域的技术人员无需过多实验,只需参考诸如来自“塑料设计库”(plasticsdesignlibrary)(elsevier.com)的《塑料添加剂数据库》(plasticsadditivesdatabase)(2004)这样的专著即可选择许多不同类型的添加剂加入本发明的添加剂组合物中。

可选添加剂的非限制性例子包括粘合促进剂;抗氧化剂;杀生物剂(杀细菌剂、杀真菌剂和杀霉菌剂);抗雾化剂;抗静电剂;粘结剂;分散剂;烟雾抑制剂;可膨胀焦炭形成剂;抗冲击改性剂;引发剂;润滑剂;颜料、着色剂和染料;油和增塑剂;加工助剂;其他聚合物;脱模剂;硅烷、钛酸盐(酯)和锆酸盐(酯);滑爽和抗粘连剂;稳定剂;硬脂酸盐(酯);增黏剂;紫外光吸收剂;黏度改性剂;石蜡;及其组合。

添加剂组合物中各成分的范围

下面表1列出了本发明的添加剂组合物中各成分的可接受的、有利的和优选的范围,所述范围基于添加剂组合物的总重量。

本发明的添加剂组合物可包含这些成分、基本上由这些成分组成或者由这些成分组成。这些范围的端点之间的任何数值也视为一个范围的端点,因而所有可能的组合均视为在表1的可能性之内,作为用于本发明的化合物的实施方式。除非有明确相反的表述,任何公开值均意指仅该公开值、“约”该公开值或者仅该公开值和“约”该公开值。

上面表1中所示的组分的重量百分数是基于添加剂组合物的总重量。各组分基于聚合物熔体组合物总重量的重量百分数依赖于添加剂组合物进入聚合物材料的聚合物树脂中提供聚合物熔体组合物时的稀释率或“减浓”率。合适的减浓率如下文所述。

加工

本发明的添加剂组合物的制备不复杂,该添加剂组合物可以是分散体形式。本发明的添加剂组合物可通过批量或连续操作制备。

批量或连续工艺中的混合通常分别发生在批料混合机或连续混合机中,在环境温度下操作,同时或依次将固体成分加入液体。混合速度可在约1-10000转/分钟(rpm)、优选约20-6000rpm的范围内。混合机的输出物通常是可准备储存和使用的添加剂组合物。

后面的挤出或模塑技术是热塑性塑料聚合物工程领域的技术人员所熟知的。不需要过多实验,利用参考文献,如均由“塑料设计库”(elsevier.com)出版的《挤出:限定性操作指南和手册》(extrusion,thedefinitiveprocessingguideandhandbook)、《模塑部件收缩和翘曲手册》(handbookofmoldedpartshrinkageandwarpage)、《专用模塑技术》(specializedmoldingtechniques)、《旋转模塑技术》(rotationalmoldingtechnology)和《模具、工具和模头修复焊接手册》(handbookofmold,toolanddierepairwelding),技术人员能够利用本发明的添加剂组合物,将其混入聚合物树脂和可选的其他成分,制备具有可想到的任何形状和外观的聚合物制品。

添加剂组合物进入聚合物材料的聚合物树脂以提供聚合物熔体组合物的稀释率或减浓率范围在一些实施方式中可为约0.1-1%,在其他实施方式中可为约0.15-0.5%,在又一些实施方式中可为约0.2-0.3%,目的是使由该聚合物熔体组合物成型的聚合物制品获得所需的加工特性和所需的品质。

本发明的实用性

本发明的添加剂组合物可用来制备任何所需的具有最终形状的聚合物制品,其由熔融成型工艺如注射成型、挤出成型、挤出吹塑、压延、热成型或3d打印制成。

据信,在聚合物熔体组合物中与聚合物材料结合的本发明的添加剂组合物能够诱导成核(即在聚合物材料中诱生晶体结构),使得通过熔融成型工艺如注射成型工艺由聚合物熔体组合物成型的聚合物制品的生产速率(例如成型步骤的周期)相对于由基本上不含添加剂组合物的聚合物熔体组合物成型的聚合物制品的生产速率能够得到改善。令人吃惊的是,甚至当碳酸盐或碳酸氢盐以非常低的含量存在于聚合物熔体组合物中时,例如当碳酸盐或碳酸氢盐以最低量存在于聚合物熔体组合物中时,生产速率也能发生显著改善。

另外据信,通过改善生产速率,不仅能够降低生产成本(例如减少能量需求),而且增加生产能力。生产能力的提高能够缩短聚合物制品的热历程。热历程的缩短可能是有利的,因为聚合物材料的劣化可能起因于熔融成型工艺中必须采用的加热。因此,生产能力的提高和热历程的缩短能够得到这样的聚合物制品,它们在熔融成型工艺中经历更少的劣化,因而能够具有改善的品质,如改善的物理性质和暴露于气候条件/紫外线辐射时改善的稳定性。

在一些实施方式中,用于制备聚合物制品的方法包括以下步骤:(a)提供根据任意前述实施方式的聚合物熔体组合物;以及(b)使聚合物熔体组合物成型,以提供聚合物制品。在这样的方法中,成型步骤的周期与基本上不含添加剂组合物的可比聚合物熔体组合物在相同工艺中的相同成型步骤的可比周期短至少约5%,在一些实施方式中短至少约10%,在其他实施方式中短至少约20%,在又一些实施方式中短至少约25%,在再一些实施方式中短至少约30%。

另外据信,添加剂组合物特别能够用作低成本或日用品类聚合物材料的成核剂,例如在硬pvc应用中。

实施例

下面表2示出了本发明的非限制性示例的添加剂组合物的配方。

实施例1的添加剂组合物以约0.25%的比例减浓,加入硬pvc树脂,以提供聚合物熔体组合物,通过注射成型使该聚合物熔体组合物形成硬pvc聚合物制品。

结果,基于聚合物熔体组合物的重量,仅有约0.0138重量%的碳酸盐或碳酸氢盐存在于聚合物熔体组合物中(即([5.52份碳酸盐或碳酸氢盐/100份添加剂组合物)x(0.25份添加剂组合物/100份聚合物熔体组合物)=(0.0138份碳酸盐或碳酸氢盐)/100份聚合物熔体组合物)=聚合物熔体组合物中0.0138重量%碳酸盐或碳酸氢盐]。

采用实施例1的添加剂组合物通过注射成型生产硬pvc聚合物制品,即使减浓率约为0.25%,使得聚合物熔体组合物中仅存在约0.0138重量%的碳酸盐或碳酸氢盐,也能观察到其益处包括:显著更快(即更短)的周期,减少的聚合物劣化,改善的产品品质,改善的耐候和uv稳定性,改善的流动性/固有黏度,加工稳定性,聚合物制品的尺寸稳定性,更低的废品率,显著降低的加工温度,降低的能量需求,降低的模塑部件温度,以及改善的散热。

无需过多实验,本领域的普通技术人员能够利用包括实施例1在内的本发明的书面描述,配制成核剂添加剂组合物,用于通过熔融成型工艺如注射成型工艺制备任何所需的具有最终形状的聚合物制品,其具有改善的生产速率和改善的产品品质。

实施例2-15

实施例2-15进一步详细说明本发明。表3显示了实施例2和3的添加剂成分。每个配方通过先高速分散液体成分再慢慢加入干成分来制备。当配方中的所有干组分在液体组分中“湿透”时,测量环境温度,然后剧烈分散,直到对各成分的物理混合造成温度上升约10°f(5.6℃),引起剪切热升高,反映了为提供可用的分散体而做的功的数量。

表4呈现了以各种减浓率(ldr)将实施例2-3与各种聚合物一起使用,采用各种类型的模塑设备。除使用cmg3000p控制器的实施例4外,在所有情况中,设备包括使用cmg3000p控制器、courtrta管组件、双端口适配器板和不锈钢喷嘴。报告了实施例4-15的结果,它们分别使用实施例2和3。

如实施例4-15的结果所示,实施例2和3非常适合在各种吨位的设备中与各种聚合物树脂一起使用。在进行过测量的情况中,模塑周期得到改善,并且既不影响模塑工艺,也不影响模塑部件。本领域的普通技术人员将能够利用表4调整减浓率,在各种模塑条件下将本发明的添加剂与各种聚合物树脂一起使用。

进行了另一个系列的实验,其中用硫醇甲基锡代替实施例2和3中的矿物油,以相同的量用作液体载剂。当以0.45%的减浓率与作为聚合物材料的pvc一起使用时,得到可接受的、可比的周期缩短结果。

本发明的实施方式中所引用的所有文件均在相关部分通过参考结合于本文中;对任何文件的引用均不应理解为承认其为相对于本发明的现有技术。

虽然已经解释和描述了本发明的特定实施方式,但对本领域技术人员显而易见的是,在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以作出其他各种改变和改进。因此,所附权利要求书意在涵盖落在本发明范围内的所有这样的改变和改进。

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