不起尘聚(亚苯基醚)颗粒的制作方法

文档序号:10517434阅读:632来源:国知局
不起尘聚(亚苯基醚)颗粒的制作方法
【专利摘要】本文中公开了包含80至96重量百分数的具有1至40微米的平均粒径的聚(亚苯基醚)颗粒;以及4至20重量百分数的液体反应性稀释剂的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒。该颗粒不包含所有的聚(烯基芳香族)树脂、橡胶改性的聚(烯基芳香族)树脂以及烯基芳香族单体和共轭二烯的氢化的、部分氢化的和非氢化的嵌段共聚物。液体反应性稀释剂选自每分子具有至少两个羟基基团的第一多元醇、第一环氧树脂、第一烯属不饱和单体、聚醚改性的聚硅氧烷和它们的组合。还公开了包含不起尘聚(亚苯基醚)颗粒和热固性组合物的组合物,其中,液体反应性稀释剂与热固性组合物的组分反应。
【专利说明】不起尘聚(亚苯基離)颗粒
【背景技术】
[0001] 聚(亚苯基酸)是已知为优异的耐水性、尺寸稳定性、介电特性和固有阻燃性的一 类塑料。可W通过将聚(亚苯基酸)与各种其他的塑料W及添加剂共混来调节特性,如强度、 刚度、耐化学性和耐热性,W便满足W下多种消费产品的需要,例如卫生器具、电气盒、机动 车部件和用于电线和电缆的绝缘体。
[0002] 可W将微粉化(微粒化,micronized)聚(亚苯基酸)用作用于一些塑料的有机填 料。如在同时待决的(copending)美国专利序列号13/538,295和13/657,829中提及的,微粉 化的聚(亚苯基酸)可W增强环氧树脂和聚氨醋W及聚异氯脈酸醋泡沫的初性、耐热性、介 电特性、耐水性或阻燃性。然而,由于微粉化的聚(亚苯基酸)包含超细颗粒,与现有等级的 聚(亚苯基酸)相比,其可W具有更高的起尘(尘化,粉化,dusting)倾向。
[0003] 通常,粉尘可W造成着火和爆燃危险,并且如果吸入的话是有害的。可W通过集尘 室(袋滤室,baghouse)、吸尘器和静电沉淀器的设施将粉尘环境最小化。然而,虽然运类努 力使得粉尘最小化,但是在一些制造操作中粉尘可W仍然是个问题。特别是,在热塑性组合 物,如模制组合物的制备中,粉尘可W集中并且累积(build)在挤出机进料喉的附近。通过 建立通风(building ventilation),最终可W将部分的气载粉尘排到制造设施的外部。然 而,如果排尘不减少的话,排尘可W造成环境问题。不适宜的防尘可W导致缓冲料斗(振荡 料斗,surge hopper)着火。粉尘还可W导致非均匀的共混进料,或者"织物(woofing)"。而 且,起尘导致有价值的材料的损失。
[0004] 通过减少微粒固体的起尘,各种的防起尘剂(防尘剂,anti-dusting agent)已经 用于解决上述问题。然而,并没有特别用于微粉化的聚(亚苯基酸)是已知的。而且,当将颗 粒固体用作热塑性或者热固性组合物中的添加剂时,任何存在的防起尘剂仍然是组合物中 的污染物,并且可W不利地影响组合物的物理特性。因此,对于有效地用于微粉化的聚(亚 苯基酸)并且不会使得其中使用微粉化的聚(亚苯基酸)的材料受到污染的防起尘剂,仍存 在需要。

【发明内容】

[0005] -个实施方式是不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,包含80至96重量百分数的具有1至40 微米的平均粒径的聚(亚苯基酸)颗粒;W及4至20重量百分数的液体反应性稀释剂(活性稀 释剂,reactive diIuent);其中所有的量均基于聚(亚苯基酸)颗粒和液体反应性稀释剂的 组合重量(结合重量,combined wei曲t);并且其中不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含所有的 聚(締基芳香族)树脂(聚(締基芳香族控)树脂,poly (alkenyl aromatic )resin)、橡胶改性 的聚(締基芳香族)树脂、W及締基芳香族单体和共辆二締的氨化的、部分氨化的、和非氨化 的嵌段共聚物。
[0006] 其他的实施方式是包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒W及第二多元醇的组合物,其 中,液体反应性稀释剂包含每分子具有至少2个径基基团的第一多元醇;包含不起尘聚(亚 苯基酸)颗粒W及第二环氧树脂的组合物,其中,液体反应性稀释剂包含第一环氧树脂;W 及包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒和締属不饱和单体的组合物,其中反应性稀释剂包含第一 締属不饱和单体。
[0007]其他的实施方式是包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒和聚氨醋或者聚异氯脈酸醋的 组合物,其中液体反应性稀释剂包含每分子具有至少2个径基基团的第一多元醇;包含聚 (亚苯基酸)颗粒和固化的环氧树脂的组合物,其中液体反应性稀释剂包含第一环氧树脂; W及包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒和热固性树脂的固化的组合物,其中液体反应性稀释剂 包含第一締属不饱和单体,并且热固性树脂包含第二締属不饱和单体。
[000引一种防止具有1至40微米的粒径的聚(亚苯基酸)颗粒的起尘的方法,包括使聚(亚 苯基酸)颗粒与足W提供不起尘聚(亚苯基酸)颗粒的量的液体反应性稀释剂结合。
[0009] W下详细地描述了运些及其他实施方式。
【具体实施方式】
[0010] 本发明人已经发现了在与具有1至40微米的粒径的聚(亚苯基酸)结合时提供不起 尘聚(亚苯基酸)颗粒的液体反应性稀释剂。该不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W显著地降低微 粉化的聚(亚苯基酸)的任何的着火、爆燃或健康的危害,并且防止非均匀的共混进料和材 料损失。
[0011] 不起尘聚(亚苯基酸)颗粒包含80至96重量百分数的具有1至40微米的平均粒径的 聚(亚苯基酸)颗粒;W及4至20重量百分数的液体反应性稀释剂;其中,所有的量均基于聚 (亚苯基酸)和液体反应性稀释剂的总重量;并且其中,不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含所 有的締基芳香族树脂、橡胶改性的締基芳香族树脂、W及締基芳香族单体和共辆二締的氨 化的和非氨化的嵌段共聚物。
[0012] 如在本文中使用的,"不起尘"是指在倾倒(pouring)之后不产生尘雾(粉尘云, dust cloud)的聚(亚苯基酸)颗粒。特别地,通过如在本文的实施例部分中描述的将150克 的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒倾倒至1升的罐(jar)中来确定起尘的程度。当在运种测试中没 有尘雾产生时,可W将聚(亚苯基酸)颗粒描述为不起尘的。
[0013] 聚(亚苯基聯)包含具有W下结构的重复结构单元:
[0014]
12 其中每次出现的Zi均独立地是面素、未取代的或者取代的打-Ci2控基,条件是控基 基团不是叔控基、Ci-Cu控硫基、Ci-Cu控氧基或C2-C12面代控氧基,其中至少两个碳原子分 隔面素和氧原子;并且每次出现的Z 2均独立地是氨、面素、未取代的或者取代的打-Cl2控基, 条件是控基基团不是叔控基、Ci-Cu控硫基、Ci-Cu控氧基或C2-C12面代控氧基,其中至少两 个碳原子分隔面素和氧原子。 2 如在本文中使用的,术语"控基",不管是否作为它本身使用,或者作为另外的术语 的前缀、后缀或片段使用,其均是指仅包含碳和氨的残基。该残基可W是脂肪族的或者芳香 族的、直链的、环状的、双环的、支链的、饱和的或者不饱和的。其也可W包含脂肪族的、芳香 族的、直链的、环状的、双环的、支链的、饱和的、和不饱和的控部分的组合。然而,当将控基 残基特别地描述为取代的时,其可W包含除取代基残基的碳和氨成员W外的杂原子。因此, 当将其描述为取代的时,控基残基包含一种或多种杂原子如面素、氧、氮、硫、憐或娃。当将 其特别地描述为取代的时,控基残基也可W包含一种或多种的幾基基团、氨基基团、径基基 团等中,或者其可W包含在控基残基的主链内的杂原子。作为一种实例,Zi可W是由3,5-二 甲基-1,4-苯基基团与氧化聚合催化剂的二-正下胺组分的反应形成的二-正下基氨甲基基 团。作为另外的实例,Zi可W是由3,5-二甲基-1,4-苯基基团与氧化聚合催化剂的吗嘟组分 的反应形成吗嘟基甲基基团。
[0017] 聚(亚苯基酸)可W是均聚物、共聚物、接枝共聚物、离子聚合物、嵌段共聚物或它 们的组合。聚(亚苯基酸)可W包含,例如2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸重复单元、2,3,6-S甲 基-1,4-亚苯基酸重复单元或它们的组合。聚(亚苯基酸)可W是单官能的或者双官能的。聚 (亚苯基酸)可W是单官能的。例如,其可W在聚合物链的一个末端处具有官能团。该官能团 可W是,例如,径基基团或者(甲基)丙締酸醋基团。
[0018] 可W通过单径基芳香族化合物如2,6-二甲基苯酪和/或2,3,6-S甲基苯酪的氧化 偶联来制备聚(亚苯基酸)。对于运类偶联,通常采用催化剂系统。它们可W包含重金属化合 物如铜、儘或钻化合物,通常与一种或多种配体如伯胺、仲胺、叔胺、面化物或它们的组合结 么 n O
[0019] 聚(亚苯基酸)可W包含聚(亚苯基酸)重排产物,如桥连产物和支链产物。例如,聚 (2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸)可W包含W下的桥连片段:
[0020]
[0021]运种支链片段在本文中被称为"亚乙基桥连基团"。作为另一实例,聚(2,6-二甲 基-1,4-亚苯基酸)可W包含W下的支链片段:
[0022]
[0023] 运种桥连片段在本文中被称为"重排骨架基团"。可W通过3Ip核磁共振谱法鉴定和 量化运些片段。
[0024] 聚(亚苯基酸)可W是基本上不含合并的联苯酿残基。在上下文中,"基本上不含" 是指少于1重量百分数的聚(亚苯基酸)分子包含联苯酿的残基。如化y在美国专利第3,306, 874号中的描述,通过一元酪的氧化聚合合成的聚(亚苯基酸)不仅得到期望的聚(亚苯基 酸)而且得到作为副产物的联苯酿。例如,当一元酪是2,6-二甲基苯酪时,生成3,3',5,5'-四甲基联苯酿。典型地,通过将聚合反应混合物加热W得到包含末端的或者内部的联苯酿 残基的聚(亚苯基酸),将联苯酿"重新平衡"至聚(亚苯基酸)中(即,将联苯酿合并至聚(亚 苯基酸)链中)。例如,如在W下方案中示出的,当通过2,6-二甲基苯酪的氧化聚合来制备聚 (亚苯基酸)W得到聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸)和3,3',5,5'-四甲基联苯酿时,反应混 合物的重新平衡可W产生具有末端的和内部的联苯酿的残基的聚(亚苯基酸)。
[0025
[0026]然而,运种重新平衡降低了聚(亚苯基酸)的分子量(例如,P和q+r小于n)。因此,当 期望较高的分子量的聚(亚苯基酸)时,可W期望地将联苯酿从聚(亚苯基酸)中分离,而不 是将联苯酿重新平衡至聚(亚苯基酸)链中。例如,通过在溶剂或者溶剂混合物(其中聚(亚 苯基酸)是不可溶的并且联苯酿是可溶的)中聚(亚苯基酸)的沉淀,可W实现运种分离。例 如,当通过2,6-二甲基苯酪在甲苯中的氧化聚合来制备聚(亚苯基酸)W得到包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸)和3,3',5,5'-四甲基联苯酿的甲苯溶液时,通过将1体积的甲苯溶 液与约1至约4体积的甲醇或者甲醇/水的混合物混合可W获得基本上不含联苯酿的聚(2, 6-二甲基-I,4-亚苯基酸)。可替代地,可W将在氧化聚合期间生成的联苯酿副产物的量最 小化(例如,在至少50分钟的期间内,通过在小于10重量百分数的一元酪的存在下引发氧化 聚合并且添加至少95重量百分数的一元酪),和/或可W将重新平衡至聚(亚苯基酸)链中的 联苯酿最小化(例如,通过在氧化聚合终止之后的不多于200分钟内分离聚(亚苯基酸))。在 利用甲苯中的联苯酿的溫度依赖性溶解度的可替代的途径中,可W将包含联苯酿和聚(亚 苯基酸)的甲苯溶液调节至约25°C的溫度,在该溫度下联苯酿是不良溶解的,但是聚(亚苯 基酸)是可溶的,并且通过固体-液体分离(例如,过滤)可W除去不可溶的联苯酿。
[0027] 聚(亚苯基酸)可W包含2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸单元、2,3,6-S甲基-1,4-亚苯 基酸单元或者它们的组合。在一些实施方式中,聚(亚苯基酸)包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚 苯基酸)。聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸)的实例是PP0? 640,可获得自SABIC Innovative Plastics。
[002引聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基離)可^具有如在氯仿中在25。(:下测量的0.3至1.5分 升每克,具体地0.3至0.6分升每克,并且更加具体地0.3至0.5分升每克的特性粘度。对于聚 (2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸),0.3至0.6分升每克的特性粘度对应于16,000至25,000原子 质量单位的范围的数均分子量。在【具体实施方式】中,聚(亚苯基酸)包含具有0.46分升每克、 0.4分升每克或0.3分升每克的特性粘度的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸)。
[0029] 根据对于专有技术人员而言容易地可获得的方法,例如通过喷磨、球磨、研磨、空 气娠磨或研磨(grinding)商品等级的聚(亚苯基酸),可W获得聚(亚苯基酸)颗粒。"分类" 限定为颗粒分布的分选(sorting) W实现期望程度的粒径均匀性。分类器通常与娠磨一起 使用,W用于来自娠磨材料的连续取出的精细颗粒。分类器可W是,例如,在研磨室的壁上 的一定网格尺寸的滤网(筛,screen)。一旦娠磨的颗粒达到小得足W穿过滤网的尺寸,将它 们移去。由滤网保留的较大的颗粒保持在娠磨室中W用于另外的娠磨W及尺寸减小。
[0030] 空气分类是从娠磨除去精细颗粒的另一方法。空气分类器包括静态分类器(旋风 分离器)、动态分类器(单级(S化ge)的、多级的)、错流分类器和逆流分类器(淘析器)。通常, 空气的流动用于从娠磨将颗粒运送至分类器,其中将精细颗粒进一步地运送至收集器。使 太重W至于不能由气流携带的粗颗粒(course particle)返回至娠磨,W用于进一步地娠 磨W及尺寸减小。在大规模的操作中,空气分类是更加有效的,同时在小规模的操作中可W 使用滤网。
[0031] 如通过动态图像分析确定的,聚(亚苯基酸)颗粒可W具有0.01至100微米的平均 粒径(体积分布)。在此范围内,聚(亚苯基酸)颗粒可W具有1至100微米、具体的1至40微米、 更加具体的1至30微米、仍更加具体的1至15微米、并且还更加具体的1至10微米的平均粒 径。在一些实施方式中,聚(亚苯基酸)颗粒具有1至40微米的平均粒径。
[0032] 聚(亚苯基酸)颗粒的颗粒体积分布的90%可W小于30微米、小于20微米或小于10 微米。在一些实施方式中,聚(亚苯基酸)颗粒的颗粒体积分布的90%小于10微米。聚(亚苯 基酸)颗粒的颗粒体积分布的50 %可W小于20微米、小于15微米或小于10微米。聚(亚苯基 酸)颗粒的颗粒体积分布的10%可W小于10微米、小于7微米或小于5微米。
[0033] 基于聚(亚苯基酸)颗粒和液体反应性稀释剂的组合重量,组合物包含80至96重量 百分数、具体的82至94重量百分数、更加具体的85至94重量百分数、仍更加具体的88至94重 量百分数,并且还更加具体的90至94重量百分数的聚(亚苯基酸)颗粒。
[0034] 不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含所有的聚(締基芳香族)树脂、橡胶改性的聚(締 基芳香族树脂)、W及締基芳香族单体和共辆二締的氨化的、部分氨化的、和非氨化的嵌段 共聚物。如在本文中使用的,术语"不包含"是指不添加不包含的组分,并且因此其在不起尘 聚(亚苯基酸)颗粒中是不存在的。
[0035] 不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含締基芳香族树脂。用于制备聚(締基芳香族)树脂 的締基芳香族单体可W具有W下结构:
[003d
[0037] 其中,R哺R2各自独立地代表氨原子、CW偏基基团或C2-C8締基基团;R哺R 7各自 独立地代表氨原子、Ci-Cs烷基基团、氯原子或漠原子;W及R4、R5和R 6各自独立地代表氨原 子、Ci-Cs烷基基团或C2-C8締基基团或R4和R5与中屯、的芳香族环一起形成糞基基团,或者R5 和R 6与中屯、的芳香族环一起形成糞基基团。具体的締基芳香族单体包括,例如苯乙締、氯代 苯乙締如对-氯代苯乙締、W及甲基苯乙締如a-甲基苯乙締和对-甲基苯乙締和它们的组 合。在一些实施方式中,締基芳香族单体是苯乙締,并且聚(締基芳香族)树脂是聚苯乙締。 聚苯乙締是指苯乙締的均聚物。因此,聚苯乙締不包含除了苯乙締W外的任何单体的残基。 聚苯乙締可W是无规的、间规的、或者全同的。聚苯乙締可W具有10,000至200,000原子质 量单位、具体的30,000至100,000原子质量单位的数均分子量。在一些实施方式中,聚苯乙 締是由无规的聚苯乙締组成的。根据ASTM D1238在200°C和5千克负载下测量的,无规的均 聚苯乙締可W具有0.5至10克每10分钟,具体的1至5克每10分钟的烙体流动指数。无规的均 聚苯乙締可W具有小于或者等于5重量百分数,具体的小于或者等于2重量百分数的矿物油 含量。在特定的实施方式中,締基芳香族化合物是具有30,000至100,000原子质量单位的数 均分子量的无规的均聚苯乙締。
[0038] 不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含橡胶改性的聚(締基芳香族)树脂。"橡胶改性的 聚(締基芳香族)树脂"是指通过在締基芳香族单体的聚合之前或之后聚合共辆二締来增初 聚(締基芳香族)树脂W改善抗冲击性。得到的橡胶改性的聚(締基芳香族)树脂是聚(締基 芳香族)树脂和聚(共辆二締)的接枝互聚物。W上描述了用于制备橡胶改性的聚(締基芳香 族)树脂的締基芳香族单体。用于制备橡胶改性的聚(締基芳香族)的共辆二締可W是C4-C20 共辆二締。具体的共辆二締包括,例如,1,3-下二締、2-甲基-1,3-下二締、2-氯-1,3-下二 締、2,3-二甲基-1,3-下二締、1,3-戊二締、1,3-己二締W及它们的组合。共辆二締可W是1, 3-下二締、2-甲基-1,3-下二締或它们的组合,具体地是1,3-下二締。
[0039] 橡胶改性的聚(締基芳香族)可W包括聚苯乙締和聚下二締。橡胶改性的聚苯乙締 有时被称为"高耐冲击性的聚苯乙締"或者巧IPS"。基于橡胶改性的聚苯乙締的重量,橡胶 改性的聚苯乙締可W包含80至96重量百分数的聚苯乙締,具体的88至94重量百分数的聚苯 乙締;W及4至20重量百分数的聚下二締,具体的6至12重量百分数的聚下二締。橡胶改性的 聚苯乙締可W具有10至35百分数的有效凝胶含量。橡胶改性的聚苯乙締的一个实例是GEH HIPS 1897,获得自SABIC Innovative Plastics。
[0040] 聚(亚苯基酸)颗粒不包含締基芳香族单体和共辆二締的氨化的、部分氨化的或者 非氨化的嵌段共聚物。为了简便起见,运些共聚物在本文中被共同地称为"嵌段共聚物"。W 上描述了用于制备嵌段共聚物的締基芳香族单体和共辆二締。
[0041] 嵌段共聚物是包含至少一种衍生自締基芳香族单体(A)的嵌段W及至少一种衍生 自共辆二締(B)的嵌段的共聚物。嵌段(A)和(B)的排列包括线型结构、接枝结构和带有或不 带有支链的福射状的远嵌段结构(radial teleblock Struc化re)。线型的嵌段共聚物包括 锥形的线型结构W及非锥形的线型结构。嵌段共聚物可W具有锥形的线型结构或者非锥形 的线型结构。氨化嵌段共聚物可W包含含有无规合并的締基芳香族单体的(B)嵌段。线型的 嵌段共聚物结构包括二嵌段(A-B嵌段)、S嵌段(A-B-A嵌段或者B-A-B嵌段)、四嵌段(A-B-A-B嵌段)、W及五嵌段(A-B-A-B-A嵌段或者B-A-B-A-B嵌段)W及包含(A)和(B)的总计6个 或者更多个嵌段的线型结构,其中每一个的(A)嵌段的分子量可W是与其他的(A)嵌段的分 子量相同或者不同的,并且每一个的(B)嵌段的分子量可W是与其他的(B)嵌段的分子量相 同或者不同的。在一些实施方式中,嵌段共聚物包含二嵌段共聚物、=嵌段共聚物或它们的 组合。
[0042] 嵌段共聚物可W不包含除了締基芳香族单体和共辆二締W外的单体的残基。因 此,嵌段共聚物可W是由衍生自締基芳香族单体的嵌段W及衍生自共辆二締的嵌段组成。 在一些实施方式中,嵌段共聚物不包含由运些或者任何其他单体形成的接枝物(graft)。嵌 段共聚物可W由碳和氨原子组成并且因此不包含杂原子。嵌段共聚物可W包含一种或多种 的酸官能化的试剂的残基,如马来酸酢。用于制备嵌段共聚物的方法在本领域中是已知的 并且许多嵌段共聚物是商业可获得的。
[0043] 在嵌段(B)中的脂肪族的不饱和基团内含物(content)可W是氨化的、部分氨化的 或非氨化的。与非氨化的嵌段共聚物相比,氨化的嵌段共聚物具有更佳的紫外线化V)稳定 性。因此,可W有利地使用部分地暴露于太阳光的氨化的嵌段共聚物。与非氨化的相同的嵌 段共聚物相比,氨化的和部分氨化的嵌段共聚物可W包含在(B)嵌段中的减少了至少50%、 具体的至少70 %、更加具体的至少80 %、仍更加具体的至少90 %、并且还更加具体的至少 95%的脂肪族不饱和度。
[0044] 说明性的商业可获得的氨化嵌段共聚物包括作为KRAT0N? G170U具有37重量百 分数的聚苯乙締)W及G1702(具有28重量百分数的聚苯乙締)可获得自Kraton化Iymers的 聚苯乙締-聚(乙締-丙締)二嵌段共聚物;作为KRAT0N? G164U具有34重量百分数的聚苯乙 締)、G1651(具有31-33重量百分数的聚苯乙締)、W及G1654(具有31重量百分数的聚苯乙 締)可获得自Kraton Polymers的聚苯乙締-聚(乙締-下締)-聚苯乙締(S邸S)S嵌段共聚 物;W及作为沈PT0N? S4044、S4055、S4077和S4099可获得自Kuraray的聚苯乙締-聚(乙締-乙締/丙締)-聚苯乙締=嵌段共聚物。另外的商业可获得的氨化嵌段共聚物包括作为 CALPRE肥? CH-6170、CH-7171、CH-6174和CH-6140可获得自 Dynaso 1;作为沈PT0N? 8006和 8007可获得自Kuraray; W及作为TUFTEC? H1051可获得自AsaM的聚苯乙締-聚(乙締-下 締)-聚苯乙締(S邸S)S嵌段共聚物;作为SEPT0N? 2006和2007可获得自Kuraray的聚苯乙 締-聚(乙締-丙締)-聚苯乙締(SEPS)共聚物;W及作为KRAT0N? G4609和G4610可获得自 Kraton PolymersW及作为TUFTEC? H1272可获得自As址i的运些氨化的嵌段共聚物的充油 化合物(油填充化合物,oil-extended compound)。可W使用两种或多种氨化嵌段共聚物的 混合物。
[0045] 苯乙締共聚物也可W是非氨化的嵌段共聚物。非氨化的嵌段共聚物与氨化的嵌段 共聚物是相似的,区别在于在聚(共辆二締)嵌段中的残留的脂肪族不饱度并没有因为氨化 减少。具体的非氨化的嵌段共聚物包括聚苯乙締-聚下二締-聚苯乙締S嵌段共聚物(SBS)、 聚苯乙締-聚异戊二締-聚苯乙締=嵌段共聚物(SIS)、聚苯乙締-聚下二締二嵌段共聚物 (SB)、聚苯乙締-聚异戊二締二嵌段共聚物(SI)和它们的组合。
[0046] 不起尘聚(亚苯基酸)颗粒包含液体反应性稀释剂。如在本文中使用的,术语"液 体"是指材料在23°C和1个大气压力下是液态的。在与另外的液体混合时是液体的液体反应 性稀释剂降低了它的粘度,并且是能够与在热固性树脂组合物中使用的交联剂,例如聚异 氯酸醋、环氧树脂或多締属不饱和单体反应。液体反应性稀释剂可W具有例如径基、环氧 基、乙締基或(甲基)丙締酸醋官能性。
[0047] 在一些实施方式中,液体反应性稀释剂选自每分子具有至少两个径基基团的第一 多元醇、第一环氧树脂、第一締属不饱和单体、聚酸改性聚硅氧烷和它们的组合。在一些实 施方式中,液体反应性稀释剂包含每分子具有至少两个径基基团的第一多元醇。如在本文 中使用的,术语"多元醇"是指每分子平均地具有至少两个径基基团的化合物、低聚物或聚 合物。多元醇可W每分子具有2至10个径基基团,特别是每分子具有2至8个径基基团。
[004引在一些实施方式中,液体反应性稀释剂包含聚酸多元醇,其通过使包含每分子2至 8个径基基团的单体多元醇与选自环氧乙烧、环氧丙烷、1,2-环氧下烧和它们的组合的烧氧 基化的试剂进行反应而制备。烷氧基化的多元醇可W包括乙氧基化糖、丙氧基化糖、下氧基 化糖、乙氧基化丙=醇、丙氧基化丙=醇、下氧基化丙=醇、乙氧基化二乙醇胺、丙氧基化二 乙醇胺、下氧基化二乙醇胺、乙氧基化=乙醇胺、丙氧基化=乙醇胺、下氧基化=乙醇胺、乙 氧基化=径甲基丙烷、丙氧基化=径甲基丙烷、下氧基化=径甲基丙烷、乙氧基化赤薛糖 醇、丙氧基化赤薛糖醇、下氧基化赤薛糖醇、乙氧基化季戊四醇、丙氧基化季戊四醇、下氧基 化季戊四醇和它们的组合。在一些实施方式中,第一多元醇选自丙氧基化糖、丙氧基化丙= 醇、丙氧基化二乙醇胺、丙氧基化=乙醇胺、丙氧基化=径甲基丙烷、丙氧基化赤薛糖醇、丙 氧基化季戊四醇或它们的组合。在一些实施方式中,液体反应性稀释剂包含具有100至3, 000克每当量、具体的200至2,000克每当量的径基当量重量的环氧乙烧封端的聚酸立醇。
[0049] 第一多元醇也可W包括脂肪族聚醋多元醇;芳香族聚醋多元醇,例如衍生自邻-对 苯二甲酸或者对苯二甲酸的聚醋多元醇;芳香族聚酸多元醇;烷氧基化双酪,例如乙氧基化 或者丙氧基化的双酪A;烷氧基化的曼尼希类(Mannich base)多元醇,例如苯酪、甲醒、二乙 醇胺和环氧丙烷的反应产物;或者它们的组合。在一些实施方式中,多元醇包含丙氧基化薦 糖、丙氧基化丙=醇、芳香族聚醋多元醇或它们的组合。
[0050] 在一些实施方式中,液体反应性稀释剂包含第一环氧树脂。在一些实施方式中,第 一环氧树脂包含具有W下结构的单价的环氧基团的缩水甘油酸基团:
[0化1 ]
[0052] 包含缩水甘油酸基团的液体反应性稀释剂可W是单-或者多-官能化的烧醇缩水 甘油酸。烧醇缩水甘油酸可W包括1,4-下二醇二缩水甘油酸、1,6-己二醇二缩水甘油酸、新 戊二醇二缩水甘油酸的二缩水甘油酸、2-乙基己基缩水甘油酸、下基缩水甘油酸、苯基缩水 甘油酸、叔下基缩水甘油酸、邻甲苯基缩水甘油酸、壬基苯基缩水甘油酸、对-叔下基苯基缩 水甘油酸、环己烧二甲醇二缩水甘油酸、=径甲基丙烷=缩水甘油酸、=径甲基乙烧=缩水 甘油酸、(VClO、Cl2-Cl4和Cl3-Cl5脂肪族缩水甘油酸、甘油立缩水甘油酸、季戊四醇四缩水甘 油酸、山梨醇缩水甘油酸、締丙基缩水甘油酸、或它们的组合。
[0053] 第一环氧树脂可W包含2,2-双(4-径基苯基)丙烷(双酪A)和环氧氯丙烷(表氯醇, 巧ichlorohy化in)的反应产物,其也已知为双酪A的二缩水甘油酸(DGEBPA),并且具有W下 结构:
[0化4]
[0055]第一环氧树脂也可W包含更高分子量的DGEBPA的同系物,如通过W下结构表示 的:
[0化6]
[0057]其中n是大于0至小于2.5。在约2.5时,环氧树脂变为低烙点的固体。运些环氧树脂 可W包括可获得自Dow Plastics的D.E.R.? 317、330、331、332、336、337、362、364、382、383 或它们的组合,W及可获得自化Xion Specialty Chemicals的EP0N? 825、826、827、828、 830或它们的组合。DGEBA可W具有100至500克每当量、具体地150至250克每当量、并且更加 具体地175至190克每当量的环氧当量重量。第一环氧树脂也可W包含2,2-双(4-径基苯基) 甲烧、(双酪F)和环氧氯丙烷的反应产物,其也已知为双酪F的二缩水甘油酸(DGEBF)dDGEBF 可W包括可获得自化xion Specialty Qiemicals的EP0N? 862、863,或者它们的组合。
[005引第一环氧树脂也可W包含聚二醇(polyglycol)的脂肪族的二缩水甘油酸,例如丙 二醇二缩水甘油酸;聚甘油-3-缩水甘油酸;环氧化植物油,例如环氧化大豆油或者环氧化 篇麻油;环氧双酪F酪醒树脂(酪醒清漆,noVOlac);环氧聚丙締酸醋,例如环氧二丙締酸醋 和环氧=丙締酸醋;氨化的双酪A二缩水甘油酸;氧化苯乙締;和它们的组合。
[0059] 在一些实施方式中,液体反应性稀释剂包含选自双酪A与具有175至190克每当量 的环氧当量重量的环氧氯丙烷的反应产物、1,4-下二醇二缩水甘油酸、2-乙基己基缩水甘 油酸和它们的组合的环氧树脂。
[0060] 在一些实施方式中,液体反应性稀释剂包含第一締属不饱和单体。第一締属不饱 和单体可W包括单-締属不饱和单体、多-締属不饱和单体、或它们的组合。如在本文中使用 的,术语,"(甲基俩締酸醋",是指丙締酸醋或者甲基丙締酸醋,并且如在本文中使用的,术 语"二(甲基)丙締酷"是指二丙締酷或者二甲基丙締酷。第一締属不饱和单体可W包括"大 分子单体",即包含締属不饱和基团的低聚物或者聚合物。締属不饱和单体可W包含I个或 者更多个締属不饱和基团,具体地1至10个締属不饱和基团,更加具体地1至3个締属不饱和 基团。第一締属不饱和单体可W包括例如二乙締基苯、二締丙基苯、=乙締基苯、=締丙基 苯、邻苯二甲酸二乙締基醋、邻苯二甲酸二締丙基醋、均苯S酸S締丙基醋(triallyl 11163日16)、^締丙基-5-甲基邻苯二甲酸醋(付1日117111163;[1日16)、氯脈酸^締丙基醋、异氯 脈酸立締丙基醋、立(甲基炳締酸立径甲基丙烷醋、二(甲基)丙締酸-1,6-己二醇醋、二(甲 基)丙締酸-新戊二醇醋、二(甲基)丙締酸二丙二醇醋、二(甲基)丙締酸乙二醇醋、二(甲基) 丙締酸丙二醇醋、二(甲基)丙締酸环己烧二甲醇醋、二(甲基)丙締酸下二醇醋、二(甲基)丙 締酸二乙二醇醋、二(甲基)丙締酸S乙二醇醋、(乙氧基化)2-40 1,6-己二醇二(甲基)丙締 酸醋、(丙氧基化)2-40 1,6-己二醇二(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)2-40 1,4-下二醇二(甲基) 丙締酸醋、(丙氧基化)2-40 1,4-下二醇二(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)2-40 1,3-下二醇二 (甲基)丙締酸醋、(丙氧基化)2-401,3-下二醇二(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)2-40乙二醇二 (甲基)丙締酸醋、(丙氧基化)2-40乙二醇二(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)2-40丙二醇二(甲基) 丙締酸醋、(丙氧基化)2-40丙二醇二(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)2-40 1,4-环己烧二甲醇二 (甲基)丙締酸醋、(丙氧基化)2-40 1,4-环己烧二甲醇二(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)2-40双 酪A二(甲基)丙締酸醋、(丙氧基化)2-40双酪A二(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)3-6柄^醇^ (甲基炳締酸醋、(丙氧基化)3-6厢立醇;(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)3-60;?甲基丙烷; (甲基炳締酸醋、(丙氧基化)3-60;?甲基丙烷;(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)3-60异氯脈酸 醋;(甲基炳締酸醋、(丙氧基化)3-60异氯脈酸醋S (甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)4-80季戊四 醇四(甲基)丙締酸醋、(丙氧基化)4-80季戊四醇四(甲基)丙締酸醋、(乙氧基化)6-120二季戊 四醇四(甲基)丙締酸醋、(丙氧基化)6-120二季戊四醇四(甲基)丙締酸醋、聚氨醋丙締酸醋、 (甲基)丙締酸醋接枝的聚下二締或它们的组合。
[0061] 在一些实施方式中,第一締属不饱和单体包含(乙氧基化)2-40双酪A二(甲基)丙締 酸醋、(丙氧基化)2-40双酪A二(甲基)丙締酸醋、S丙締酸S径甲基丙烷醋(TMPTA)、(甲基) 丙締酸醋接枝的聚下二締、邻苯二甲酸二締丙基醋、异氯脈酸=締丙基醋、氯脈酸=締丙基 醋或它们的组合。
[0062] 在一些实施方式中,液体反应性稀释剂包含径基官能化的聚酸改性聚硅氧烷。径 基官能化的聚酸改性的聚硅氧烷可W具有W下结构:
[0063]
[0064] 其中RiD、Rii、Ri2和RU各自独立地是Ci-Cu烷基、芳基、烧芳基、芳烷基、烷氧基、取代 的烷基、取代的芳基或Q,条件是R1i、RU和RU中的至少一种是Q,并且S和t各自独立地是从1 至50的整数;并且其中,Q具有W下结构:
[00 化]
[0066] 其中RU是Ci-CiD亚烷基,Ri4是C2-Ci2亚烷基,RU是C2-C2D亚烷基,并且U和V各自独立 地是从1至20的整数。径基官能化的聚酸改性聚硅氧烷可W具有100至3,000克每当量,具体 是200至2,000克每当量的径基当量重量。
[0067] 可W将液体聚乙二醇、娃酬液体、径基末端的聚下二締和它们的组合最小化或者 不包含在不起尘聚(亚苯基酸)颗粒中。在一些实施方式中,将液体聚乙二醇最小化或者不 起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含液体聚乙二醇。聚乙二醇是包含氧化亚烷基重复单元W及0、 1、或2个径基基团的聚酸。术语"氧基亚烷基"是指具有结构-OR-的重复单元,其中R是亚烧 基基团。例如,聚氧化亚烷基基团可W包括氧化亚乙基(-0C此C出-)、氧化亚丙基(-0C出CH (邸3)-)、氧化亚下基(-0C出CH(C出C曲)-)或它们的组合。当至少两种不同的氧化亚烷基重 复单元存在于聚乙二醇中时,可W将重复单元无规地排列W形成无规的聚氧化亚烷基共聚 物;或者W嵌段的形式形成嵌段聚氧化亚烷基共聚物。嵌段聚氧化亚烷基共聚物具有至少 两个相邻的聚合物嵌段,其中,第一聚合物嵌段包含至少两种相同的氧化亚烷基重复单元, 并且相邻的嵌段包含至少两种其他的氧化亚烷基重复单元。可W用烷基基团或者酷基基团 将聚乙二醇的末端径基基团封端(capped)。例如,聚二醇(polyglycol)可W包括未封端的 (uncapped)径基末端的聚二醇、聚二醇单酸、聚二醇二酸或它们的组合。聚二醇可W包括聚 乙二醇、聚丙二醇、聚下二醇或它们的组合。不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W包含0至小于0.1 份、具体地0至小于0.01份、更加具体地0至小于0.001份的聚乙二醇每100份的聚(亚苯基 酸)颗粒。在一些实施方式中,不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含聚二醇。
[0068] 在一些实施方式中,将矿物油最小化或者不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含矿物 油。矿物油是液体的、无色的、C15-C40控的无嗅的混合物。矿物油可W包括包含正链烧的石 蜡油、包含环烧控的环烧油或者包含芳控的芳香油。不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W包含0至 小于0.1份、具体地0至小于0.01份、更加具体地0至小于0.001份的矿物油每100份的聚(亚 苯基酸)颗粒。在一些实施方式中,不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含矿物油。
[0069] 在一些实施方式中,将娃酬液体最小化或者不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含娃酬 液体。娃酬液体是具有W下结构的重复单元的聚硅氧烷:
[0070
[0071] 其中聚硅氧烷是用-OR8基团末端封端的,并且其中,R8各自独立地是打-Ci2控基基 团。Ci-Cu控基基团可W是,例如,甲基、下基或者苯基基团,分别地对应于聚二甲基硅氧烷、 聚二下基硅氧烷和聚二苯基硅氧烷。不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W包含0至小于0.1份、具 体地0至小于0.01份、更加具体地0至小于0.001份的娃酬液体每100份聚(亚苯基酸)颗粒。 在一些实施方式中,不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含娃酬液体。
[0072] 在一些实施方式中,将径基末端的聚下二締化TPB)最小化或者组合物不包含径基 末端的聚下二締化TPB)。径基末端的聚下二締W商品名称POLY抓?可获得自化ay化11巧。 实例是POLY BD? R-45HTL0,其具有2800原子质量单位的数均分子量、W及每克聚合物47.1 毫克的KOH的径基数。不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W包含0至小于0.1份、具体地0至小于 0.01份、更加具体地O至小于0.001份的径基末端的聚下二締每100份的聚(亚苯基酸)颗粒。 在一些实施方式中,不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含径基末端的聚下二締。
[0073] 不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W包含0至小于0.1份、具体地0至小于0.01份、更加具 体地0至小于0.001份的结合的液体聚乙二醇、娃酬液体和径基末端的聚下二締每100份的 聚(亚苯基酸)颗粒。在一些实施方式中,不起尘聚(亚苯基酸)颗粒包含0至小于0.1份的结 合的液体聚乙二醇、矿物油、娃酬液体和径基末端的聚下二締每100份的聚(亚苯基酸)颗 粒。在一些实施方式中,不起尘聚(亚苯基酸)颗粒不包含所有的液体聚乙二醇、矿物油、娃 酬液体和径基末端的聚下二締。
[0074] 不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W用于各种的热固性组合物,例如包含聚异氯酸醋、 环氧树脂或者締属不饱和单体的那些。可W将不起尘聚(亚苯基酸)颗粒与热固性组合物的 组分(不与反应性稀释剂反应)混合。例如,在一些实施方式中,组合物包含不起尘聚(亚苯 基酸)颗粒W及第二多元醇,其中液体反应性稀释剂包含每分子具有至少2个径基基团的第 一多元醇。在一些实施方式中,组合物包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒和聚氨醋或者聚异氯 脈酸醋,其中液体反应性稀释剂包含每分子具有至少2个径基基团的第一多元醇。有利地, 反应性稀释剂与热固性组合物中的至少一种的组分反应。因此,在一些实施方式中,聚氨醋 或者聚异氯酸醋包含聚异氯酸醋、第二多元醇和第一多元醇的反应产物。由于其与聚异氯 酸醋起反应,所W反应性稀释剂将不作为可W不利地影响物理特性的杂质。反而,其将化学 地结合至聚氨醋或者聚异氯脈酸醋。
[0075] 第二多元醇可W是与第一多元醇相同或者不同的。可W使用第二多元醇的混合 物。第二多元醇可W包括聚酸多元醇(例如聚乙二醇、聚丙二醇或聚下二醇、聚(四亚甲基) 二醇)、聚醋多元醇、聚酸嵌段共聚物、聚(e-己内醋)多元醇、聚碳酸醋多元醇、聚下二締多 元醇、丙締酸多元醇、聚硅氧烷多元醇、胺的多元醇(例如烷氧基化胺或者多胺)、曼尼期 (Mannich)多元醇、酪醒树脂(novolac)聚酸多元醇、双酪A多元醇、间苯二酪多元醇、S聚氯 胺多元醇、衍生自邻苯二甲酸酢的芳香族聚醋多元醇、植物油多元醇、阻燃剂多元醇、酷胺 的多元醇、超支化的多元醇、树枝状(den化itic)多元醇或它们的组合。可W在M. Ionescu, ibid中找到运些种类的多元醇的实例。
[0076] 聚氨醋或者聚异氯脈酸醋包含聚异氯酸醋、第二多元醇和第一多元醇的反应产 物。聚异氯酸醋可W包括1,4-四亚甲基-二异氯酸醋、1,6-六亚甲基二异氯酸醋、2,2,4-S 甲基-1,6-六亚甲基二异氯酸醋、1,12-十二亚甲基二异氯酸醋、环己烧-1,3-二异氯酸醋和 环己烧-1,4-二异氯酸醋、1-异氯酸醋-2-异氯酸甲醋基环戊烧、1-异氯酸醋-3-异氯酸甲醋 基-3,5,5-S甲基环己烧、双(4-异氯酷基环己基)甲烧、2,4'-二环己基-甲烧二异氯酸醋、 1,3-双(异氯酸甲醋基)-环己烧、1,4-双(异氯酸甲醋基)-环己烧、双(4-异氯酸醋-3-甲基-环己基)甲烧、曰,曰,曰',a'-四甲基-1,3-苯二甲基二异氯酸醋、a,a,a',a'-四甲基-1,4-苯二 甲基二异氯酸醋、1-异氯酸醋基-1-甲基-4(3)-异氯酸甲醋基环己烧、2,4-六氨甲苯二异氯 酸醋、2,6-六氨甲苯二异氯酸醋、1,3-亚苯基二异氯酸醋、1,4-亚苯基二异氯酸醋、2,4-甲 苯二异氯酸醋、2,6-甲苯二异氯酸醋、2,4-二苯基甲烧二异氯酸醋、4,4 二苯基甲烧二异 氯酸醋、1,5-二异氯酸醋基糞、平均地每分子具有大于2且小于或等于4个异氯酸醋基团的 低聚的二苯基甲烧二异氯酸醋或它们的组合。在一些实施方式中,异氯酸醋化合物包含平 均地每分子具有大于2且小于或等于4个异氯酸醋基团的低聚的二苯基甲烧二异氯酸醋。
[0077] 聚氨醋或者聚异氯脈酸醋组合物可W是泡沫。
[0078] 在环氧树脂中可W使用不起尘聚(亚苯基酸)颗粒。因此,在一些实施方式中,组合 物包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒W及第二环氧树脂,其中液体反应性稀释剂包含第一环氧 树脂。通过与固化剂反应,可W将环氧树脂转化为固态的、不烙化的和不可溶的=维热固性 网状物。因此,在一些实施方式中,组合物包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒和固化的环氧树 月旨,其中液体反应性稀释剂包含第一环氧树脂。可W在固化催化剂、或者促进剂的存在下, 进行固化。有利地,反应性稀释剂与固化剂反应。因此,在一些实施方式中,固化的环氧树脂 是固化剂、第二环氧树脂和第一环氧树脂的反应产物。由于其与固化剂起反应,所W反应性 稀释剂将不作为可W不利地影响物理特性的杂质。反而,其将化学地结合至固化环氧树脂。
[0079] 第二环氧树脂可W是与第一环氧树脂相同或者不同的。可W使用第二环氧树脂的 混合物。可 W在H. Q. Pham和M. J .Marks,。环氧树脂化poxy Resins)"中、在 "Ullmann ' S 化巧clopedia of Industrial Qiemis1:ry,Wile-VCH Verlag GmbH&Co.,第9卷、第678-804 页(2002)中找到第二环氧树脂的实例。也可W在运个参考文献中找到固化剂和固化催化剂 的实例。
[0080] 不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W在包含締属不饱和单体的热固性树脂中使用。因 此,在一些实施方式中,组合物包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒和第二締属不饱和单体,其中 液体反应性稀释剂包含第一締属不饱和单体。通过利用固化引发剂在热量、UV光或电子束 福射的存在下固化,可W将締属不饱和单体转化为固态的、不烙化的和不可溶的=维网状 物。固化引发剂可W是能够引发自由基或者阴离子聚合的任何化合物。因此,在一些实施方 式中,固化组合物包含不起尘聚(亚苯基酸)颗粒和热固性树脂,其中液体反应性稀释剂包 含第一締属不饱和单体,并且热固性树脂包含第二締属不饱和单体。有利地,反应性稀释剂 与第二締属不饱和单体共反应。因此,在一些实施方式中,固化组合物包含第二締属不饱和 单体和第一締属不饱和单体的反应产物。固化的组合物也可W包含不饱和聚醋树脂或者乙 締基树脂、第二締属不饱和单体和第一締属不饱和单体的反应产物。由于其与第二締属不 饱和单体共反应,所W反应性稀释剂将不作为可W不利地影响物理特性的杂质。反而,其将 化学地结合至固化组合物。
[0081] 第二締属不饱和单体可W是与第一締属不饱和单体相同或者不同的。可W使用第 二締属不饱和单体的混合物。第二締属不饱和单体也可W包含乙締基甲苯、苯乙締、叔下基 苯乙締、二漠苯乙締或它们的组合。
[0082] 一种防止具有1至40微米的粒径的聚(亚苯基酸)颗粒起尘的方法,包括将聚(亚苯 基酸)颗粒与足W提供不起尘聚(亚苯基酸)颗粒的量的液体反应性稀释剂结合。在一些实 施方式中,基于不起尘聚(亚苯基酸)颗粒的总重量,将80至96重量百分数的聚(亚苯基酸) 颗粒与4至20重量百分数的液体反应性稀释剂结合。不起尘聚(亚苯基酸)颗粒可W包含每 100份聚(亚苯基酸)颗粒0至小于0.1份、具体地0至小于0.0 l份、更加具体地0至小于0.0 Ol 份的组合的液体聚乙二醇、矿物油、娃酬液体和径基末端的聚下二締。
[0083] 与具有更大的平均粒径的标准的商品等级的聚(亚苯基酸)相比,具有1至40微米 的平均粒径的微粉化的聚(亚苯基酸)颗粒可W具有更高的起尘倾向。可W通过将聚(亚苯 基酸)颗粒与足W提供不起尘聚(亚苯基酸)颗粒的量的液体反应性稀释剂结合来防止运些 颗粒的起尘。与缺乏防起尘剂的微粉化的聚(亚苯基酸)相比,获得的不起尘聚(亚苯基酸) 颗粒可W具有显著降低的着火危险、爆燃危险、健康危险、非均匀的共混进料W及材料损 失。而且,反应性稀释剂可W化学地与热固性树脂的组分结合。因此,其将不作为可W不利 地影响物理特性的杂质。
[0084]本发明包括至少W下实施方式。
[00化]实施方式1:不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,包含:80至96重量百分数的具有1至40微米 的平均粒径的聚(亚苯基酸)颗粒;W及4至20重量百分数的液体反应性稀释剂;其中所有的 量是基于聚(亚苯基酸)颗粒和液体反应性稀释剂的组合重量;并且其中不起尘聚(亚苯基 酸)颗粒不包含所有W下各项:聚(締基芳香族)树脂、橡胶改性的聚(締基芳香族)树脂、W 及締基芳香族单体和共辆二締的氨化的、部分氨化的和非氨化的嵌段共聚物。
[0086] 实施方式2:实施方式1的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,进一步地包含0至小于0.1份 的液体聚乙二醇、矿物油、娃酬液体和组合的径基末端的聚下二締每100份聚(亚苯基酸)颗 粒。
[0087] 实施方式3:实施方式1或者2的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中,液体反应性稀释 剂选自每分子具有至少两个径基基团的第一多元醇、第一环氧树脂、第一締属不饱和单体、 聚酸改性聚硅氧烷和它们的组合。
[0088] 实施方式4:实施方式1-3中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中不起尘聚(亚 苯基酸)颗粒包含聚(2,6-二甲基-4-亚苯基酸)。
[0089] 实施方式5:实施方式1-4中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中液体反应性 稀释剂包含每分子具有至少两个径基基团的第一多元醇。
[0090] 实施方式6:实施方式1-5中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中液体反应性 稀释剂包含每分子具有至少2至10个径基基团的第一多元醇。
[0091] 实施方式7:实施方式1-6中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中液体反应性 稀释剂包含聚酸多元醇,其通过使包含每分子2至8个径基基团的单体的多元醇与选自环氧 乙烧、环氧丙烷、1,2-环氧下烧和它们的组合的烷氧基化的试剂进行反应制备。
[0092] 实施方式8:实施方式1-7中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中,液体反应性 稀释剂包含具有100至3,000克每当量的径基当量重量的环氧乙烧封端的聚酸=醇。
[0093] 实施方式9:实施方式1-4中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中,液体反应性 稀释剂包含第一环氧树脂。
[0094] 实施方式10:实施方式1-4和9中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中,液体反 应性稀释剂包含缩水甘油酸基团。
[00M]实施方式11:实施方式1-4、9和10中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中液体 反应性稀释剂包含选自双酪A与具有100至500克每当量的环氧当量重量的环氧氯丙烷、1, 4-下二醇二缩水甘油酸、2-乙基己基缩水甘油酸和它们的组合的反应产物的环氧树脂。
[0096] 实施方式12:实施方式1-4的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中液体反应性稀释剂包 含第一締属不饱和单体。
[0097] 实施方式13:实施方式1-4的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒,其中液体反应性稀释剂包 含径基官能化的聚酸改性聚硅氧烷。
[0098] 实施方式14:包含实施方式1-8中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒W及第二多 元醇的组合物,其中液体反应性稀释剂包含每分子具有至少2个径基基团的第一多元醇。
[0099] 实施方式15:包含实施方式1-4中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒W及聚氨醋 或者聚异氯脈酸醋的组合物,其中液体反应性稀释剂包含每分子具有至少2个径基基团的 第一多元醇。
[0100] 实施方式16:实施方式15的组合物,其中聚氨醋或者聚异氯脈酸醋是聚异氯酸醋、 第二多元醇和第一多元醇的反应产物。
[0101] 实施方式17:包含实施方式1-4中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒W及第二环 氧树脂的组合物,其中液体反应性稀释剂包含第一环氧树脂。
[0102] 实施方式18:包含实施方式1-4中任一项的聚(亚苯基酸)颗粒和固化环氧树脂的 组合物,其中反应性稀释剂包含第一环氧树脂。
[0103] 实施方式19:实施方式18的组合物,其中固化环氧树脂包含固化剂、第二环氧树脂 和第一环氧树脂的反应产物。
[0104] 实施方式20:包含实施方式1-4中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒W及第二締 属不饱和单体的组合物,其中反应性稀释剂包含第一締属不饱和单体。
[0105] 实施方式21:包含实施方式1-4中任一项的不起尘聚(亚苯基酸)颗粒W及热固性 树脂的固化组合物,其中液体反应性稀释剂包含第一締属不饱和单体,并且热固性树脂包 含第二締属不饱和单体。
[0106] 实施方式22:实施方式21的固化组合物,其中固化组合物包含不饱和聚醋树脂或 者乙締基醋树脂、第二締属不饱和单体和第一締属不饱和单体的反应产物。
[0107] 实施方式23:-种防止具有1至40微米的粒径的聚(亚苯基酸)颗粒起尘的方法,包 括将聚(亚苯基酸)颗粒与足W提供不起尘聚(亚苯基酸)颗粒的量的液体反应性稀释剂结 厶 1=1 O
[0108] 实施方式24:实施方式23的方法,其中基于不起尘聚(亚苯基酸)颗粒的总重量,将 80至96重量百分数的聚(亚苯基酸)颗粒与4至20重量百分数的液体反应性稀释剂结合。
[0109] 实施方式25:实施方式23或者24的方法,其中不起尘聚(亚苯基酸)包含每100份的 聚(亚苯基酸)颗粒0至0.1重量百分数的组合的液体聚乙二醇、矿物油、娃酬液体和径基末 端的聚下二締。
[0110] 通过W下非限制性的实例进一步地举例说明了本发明。
[011U 实施例
[0112] 制备实施例.
[0113] 聚(亚苯基酸)的喷射娠磨和分类
[0114] 通过将商品等级的聚(亚苯基酸)喷射娠磨获得聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸) (PPE)颗粒。将压缩的氮气引入喷射娠磨机的喷嘴W生成超音速的研磨流(Strea)。将W固 体形式的商品等级的PPE(PP0? 640)注射至运种激烈的、端流的、旋转的氮气流中。在运种 研磨流中的颗粒与颗粒的冲击(particle-on-particle impact)碰撞导致显著的粒径减 小。通过离屯、力将大的颗粒保持在研磨区,同时向屯、力驱使精细颗粒接近排出的中屯、。然后 将特定的上限尺寸的筛子(sieve)用于回收具有精确的粒径分布W及具有低于额定筛孔的 直径的颗粒。将较大的颗粒再循环至尺寸缩减(reduction size)室,用于进一步地研磨。通 过使经喷射娠磨的颗粒穿过具有6、14、或20微米孔的滤网,将PPE颗粒分类。在表1中分别将 得到的分类的pro颗粒称为P阳-A、PPE-B和PPE-C。在不经过喷射娠磨的情况下,通过筛分 PPO? 640获得较大粒径的P阳颗粒。使用美国标准No.2200(75微米孔)、No. 100( 150微米孔) W及No. 60(化0微米孔)将PP0? 640尺寸化。在表1中分别地得到的分类的P阳颗粒称为PPE-D、PPE-E和P阳-F。在表1中提供了P阳颗粒的特征描述。通过动态图像分析,使用来自Retsch Technology Gm地的CAMSIZER? XTW空气散布模式(空气分散模式,air dispersion mode) 操作,确定粒径和形状分布。
[0115] 表1
[0116]
[0117] a)平均粒径体积分布。
[0118] b)D(v,0.1)-10%的体积分布低于运个数值。
[0119] c)D(v,0.5) -50 %的体积分布低于运个数值。
[0120] d)D(v,0.9)-90%的体积分布低于运个数值。
[0121] e)美国标准筛No.200(筛孔-75皿)。
[0122] f)美国标准筛No. 100(筛孔-150皿)。
[0123] g)美国标准筛No.60(筛孔-250皿)。
[0124] h)美国标准筛No.40(筛孔-425皿)。
[0125] 通过扫描电子显微技术(SEM)检测pro颗粒的形状。样品涂覆有金并且使用Carl Zeiss AG-EV0? 40系列扫描电子显微镜检测。条件是沈M模式、40皮安的探针电流、W(高真 空)和20千伏特的加速电压。如通过SEM在1 ,OOOX放大倍数下观察的,在部分由扰乱的或者 不规则形状的楠圆和球形的颗粒组成的PPE颗粒中,存在各种颗粒形状。
[01%] 使用来自Retsch Technology Gm地的CAMSIZE炉M XTW空气分散模式操作,确定聚 (2,6-二甲基-1,4-亚苯基酸)颗粒的粒径和形状分布。粒径报告为圆形的当量直径。在将3-维的颗粒成像为2-维的颗粒的情况下,把2-维图像的面积转换成具有相等面积的圆、W及 测量的圆的直径。通过由2-维图像的长度除W宽度,计算长径比。
[0127] 使用由RetSCh TeChno 1 Ogy提供的经过检验的NIST可示踪的高度精确的(± 0.1微 米)标准校准粒径测量。参考目标是模拟全部测量的不同尺寸颗粒(1-3000微米)的动态范 围的电子束平版印刷的图案。使用NIST可示踪的DRI-CAL?粒径副标准进行粒径的验证。标 准是由具有23.2微米±0.7微米的平均直径的聚苯乙締/二乙締基苯聚合的珠组成。
[0128] 将在表1中被称为"PPE-A" W及具有6.1微米的平均粒径的PI^颗粒用于大多数的 W下实施例中。
[0129] 评价作为用于聚(亚苯基酸)颗粒的防起尘剂的各种的低挥发性的液体和液体反 应性稀释剂。在表2中总结了在实施例中使用的材料。
[0130]表2 [01311
[0132] 用于实验室筛选的样品制备设及两个步骤-在高速混合机中共混之后的过程(粗 制的)共混物。通过添加 150克的PPE-A至500毫米的烧杯并且用刮伊将测试物质与PPE-A共 混来制备粗共混物(C O U r S e b 1 e n d)。然后将粗共混物转移至W A RIN G ?防爆共混机 (explosion-proof blender)(型号36I3L54)并且在每分钟10,500转数下进一步地混合约30 秒。将得到的共混物转移至1公升的宽口的罐。通过记录在罐中形成的尘雾的程度评价抗起 尘活性。"多尘(dusty)"等级表示形成了填充整个罐的显著的尘雾;"不起尘"等级是指没有 形成尘雾;W及"少尘"和"微尘"等级表示中间程度的起尘。通过测定填充100毫升的量筒所 需要的材料的重量评价堆密度(体密度,bu化density),并且表示为克每立方厘米。
[0133] 流动指数源自材料压缩度,该压缩度进而源自材料的充气堆密度和压实堆密度。 提供了用于粉末的流动性的比较值(无尺寸的(dimensionless)),其中100最佳并且0最 差)。可W由W下方程式计算流动指数:
[0134] F = O. OOlxC^-0.0958xC^+0.1396xC+97.965
[0135] 其中
[01F =流动指数,
[0137] C =压缩度= 100* (P抓-ABD)/P抓,
[013引 P抓=压实堆密度,并且
[0139] AK) =充气堆密度。
[0140]测量最大压力输出,P默、psig(己),最大压力上升速率,dP/dt献(psi/sec),爆燃 指数瓜*,化曰'-111/36(3),并且根据用于尘雾的可爆炸的451161226-10"标准试验方欺'确 定爆燃种类。在20公升室中测量粉尘爆燃参数。使用由钢化玻璃制成的1.2公升的哈特曼 Wadmann)室,根据ASTM £2019-03(2007)"用于在空气中的尘雾的最小点火能量的标准试 验方法"测量最小点火能量(MIE)。
[0141] 比较实施例1-7
[0142] 评价了作为防起尘剂的白色矿物油(MO)的有效性。在表3中总结了结果。如同从表 3中可W看出的,在1重量百分数下白色矿物油降低了起尘,并且在4重量百分数和更高下消 除了起尘。
[0143] 表3
[0144]
[0145] 实施例1-15W及比较实施例1-12
[0146] 评价了作为防起尘剂的环氧乙烧封端的聚酸=醇的有效性。在表4中总结了结果。 如由表4中可W看出的,具有各种径基当量重量的环氧乙烧封端的聚酸=醇是有效的防起 尘剂。取决于径基当量重量,在1-4重量百分数的环氧乙烧封端的聚酸=醇下减少了起尘并 且在4-6重量百分数至高达12重量百分数的环氧乙烧封端的聚酸S醇下消除了起尘。
[0147] 表4
[014 引
[0149] 实施例16-18W及比较实施例13-16
[0150] 评价了作为防起尘剂的聚酸改性聚硅氧烷的有效性。在表格5中总结了结果。如从 表5中可W看出的,在6至10重量百分数下聚酸改性聚硅氧烷是有效的防起尘剂。
[0151] 表5
[0152]
[0153] 实施例19-20W及比较实施例17-22
[0154] 评价了作为防起尘剂的1,4-下二醇二缩水甘油酸的有效性。在表格6中总结了结 果。如同从表6中可W看出的,在6至12重量百分数下1,4-下二醇二缩水甘油酸是有效的防 起尘剂。
[01巧]表6
[0156]
[0157] 实施例21-22W及比较实施例23
[0158] 评价了作为防起尘剂的2-乙基己基缩水甘油酸(OGE)的有效性。Henschel渗混机、 类型FM 10化S.,用于制备组合物。第一步是将1500克的PPE-A放置在化nschel渗混机中, 添加OGE,并且混合固定的时间周期。Hensche 1渗混机是设计用于在室溫下混合干燥材料的 工业的混合器。在实施例21中,添加两次30-克部分的0GE,并且在各自增加OGE之后W高速 将共混物混合1.5分钟。存在最小量的结块。在实施例22中,添加S次60-克部分的0GE。在开 始两次OGE添加之后W高速将共混物混合1分钟,并且在第S次增加之后混合1.5分钟。测量 堆密度和流动性,并且在表7中总结了结果。分别地,BD、A抓和pm)是堆密度、充气堆密度和 压实堆密度。由运些的两个堆密度的比率计算流动性数值。如由表7中可W看出的,OGE对于 堆密度、充气堆密度和压实堆密度具有最小化的影响。静电荷看起来是随OGE含量的增加而 减少,并且在OGE存在下流动性降低。
[0159] 表7
[0160]
[0161] a)份每百份 PPE-A
[0162] 实施例23-24 W及比较实施例23
[0163] 评价了作为用于微粉化的P阳的防起尘剂的矿物油的有效性。Henschel渗混机、类 型FM 10化S.,用于制备组合物。第一步是将1500克的PPE-A放置在化nschel渗混机中,添 加OGE,并且混合固定的时间周期。Hensche 1渗混机是设计用于在室溫下混合干燥材料的工 业的混合器。在实施例23中,W单次倾倒添加30克的M0。在低速下将共混物混合1.5分钟并 且在高速下将共混物混合1分钟。没有观察到结块(caking)。在实施例28中,W单次倾倒添 加60 g的M0。在高速下将共混物混合15秒。将结块的材料从中间叶片刮去。在高速下将共混 物混合另外的1.5分钟。此时,在底部叶片上仍存在约1克的结块。
[0164] 如同从表8中可W看出的,矿物油对于堆密度、充气堆密度和压实堆密度具有最小 化的影响。静电荷看起来是随矿物油含量的增加而减少,并且随着矿物油含量的增加,流动 性降低。分别地,具有4份OPE的实施例24的流动性是38%的低于具有4份的MO的实施例21的 流动性。就流动性而言,相比于矿物油,OGE是更佳的防起尘剂。
[01化]表8 [0166]
[0167] a)份每百份的PPE-A
[0168] 在本文中公开的所有范围包括端点,并且端点可独立地相互结合。
[0169] 除非本文中另有指出或者由上下文清楚地相矛盾,否则在本发明(特别是在W下 权利要求的上下文中)描述的上下文中的术语"一个"和"一种"及"该"W及相似的指示应解 释为包括单数和复数两者。进一步地,应进一步地指出本文中的术语"第一"和"第二"不表 示任何顺序、数量或重要性,而是仅仅用于区别一个元素和另一元素。与数量连接使用的修 饰语"约"包括所述值,并且具有由上下文指定的含义(例如,包括与特定数量的测量相关的 误差度)。
[0170] 如在本文中使用的,术语"液体"是指在23°C和1个大气压力下为液体的材料。
[0171] 如在本文中使用的,术语"多元醇"是指平均地每分子具有至少两个径基基团的化 合物、低聚物或聚合物。
[0172] 如在本文中使用的,术语"締属不饱和单体"是指单締属不饱和单体、多締属不饱 和单体或它们的组合。
[0173] 如在本文中使用的,术语"(甲基)丙締酸醋"是指丙締酸醋或者甲基丙締酸醋,并 且如在本文中使用的,术语"二(甲基)丙締酷"是指二丙締酷或者二甲基丙締酷。
【主权项】
1. 一种不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,包含: 80至96重量百分数的具有1至40微米的平均粒径的聚(亚苯基醚)颗粒;以及 4至20重量百分数的液体反应性稀释剂; 其中,所有的量均基于所述聚(亚苯基醚)颗粒和所述液体反应性稀释剂的组合重量; 并且 其中,所述不起尘聚(亚苯基醚)颗粒不包含所有以下各项:聚(烯基芳香族)树脂、橡胶 改性聚(烯基芳香族)树脂以及烯基芳香族单体和共辄二烯的氢化的、部分氢化的和非氢化 的嵌段共聚物。2. 根据权利要求1所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,进一步包含每100份的聚(亚苯基 醚)颗粒0至小于0.1份的组合的液体聚二醇、矿物油、硅酮流体和羟基末端的聚丁二烯。3. 根据权利要求2所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应性稀释剂选自 每分子具有至少两个羟基基团的第一多元醇、第一环氧树脂、第一烯属不饱和单体、聚醚改 性聚硅氧烷和它们的组合。4. 根据权利要求2所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述不起尘聚(亚苯基醚)颗 粒包含聚(2,6-二甲基-4-亚苯基醚)。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应性 稀释剂包含每分子具有至少两个羟基基团的第一多元醇。6. 根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应性 稀释剂包含每分子具有2至10个羟基基团的第一多元醇。7. 根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应性 稀释剂包含聚醚多元醇,所述聚醚多元醇通过使每分子包含2至8个羟基基团的单体多元醇 与选自环氧乙烷、环氧丙烷、1,2_环氧丁烷和它们的组合的烷氧基化试剂反应制备。8. 根据权利要求1-4所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应性稀释剂包 含具有1〇〇至3,000克每当量的羟基当量重量的环氧乙烷封端的聚醚三醇。9. 根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应性 稀释剂包含第一环氧树脂。10. 根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应 性稀释剂包含缩水甘油醚基团。11. 根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应 性稀释剂包含环氧树脂,所述环氧树脂选自双酚A与具有100至500克每当量的环氧当量重 量的环氧氯丙烷、1,4_ 丁二醇二缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚和它们的组合的反应 产物。12. 根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应 性稀释剂包含第一烯属不饱和单体。13. 根据权利要求1-4所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒,其中,所述液体反应性稀释剂 包含羟基官能化的聚醚改性聚硅氧烷。14. 一种包含根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒和第二多元 醇的组合物,其中,所述液体反应性稀释剂包含每分子具有至少2个羟基基团的第一多元 醇。15. -种包含根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒和聚氨酯或 聚异氰脲酸酯的组合物,其中,所述液体反应性稀释剂包含每分子具有至少2个羟基基团的 第一多元醇。16. 根据权利要求15所述的组合物,其中,所述聚氨酯或聚异氰脲酸酯包含聚异氰酸 酯、第二多元醇和所述第一多元醇的反应产物。17. -种包含根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒和第二环氧 树脂的组合物,其中,所述液体反应性稀释剂包含第一环氧树脂。18. -种包含根据权利要求1-4中任一项所述的聚(亚苯基醚)颗粒和固化环氧树脂的 组合物,其中,所述反应性稀释剂包含第一环氧树脂。19. 根据权利要求18所述的组合物,其中,所述固化环氧树脂包含固化剂、第二环氧树 脂和所述第一环氧树脂的反应产物。20. -种包含根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒和第二烯属 不饱和单体的组合物,其中,所述反应性稀释剂包含第一烯属不饱和单体。21. -种包含根据权利要求1-4中任一项所述的不起尘聚(亚苯基醚)颗粒和热固性树 脂的固化组合物,其中,所述液体反应性稀释剂包含第一烯属不饱和单体,并且所述热固性 树脂包含第二烯属不饱和单体。22. 根据权利要求21所述的固化组合物,其中,所述固化组合物包含不饱和聚酯树脂或 乙烯基酯树脂、第二烯属不饱和单体和所述第一烯属不饱和单体的反应产物。23. -种防止具有1至40微米粒径的聚(亚苯基醚)颗粒起尘的方法,包括组合所述聚 (亚苯基醚)颗粒与足以提供不起尘聚(亚苯基醚)颗粒的量的液体反应性稀释剂。24. 根据权利要求23所述的方法,其中,基于所述不起尘聚(亚苯基醚)颗粒的总重量, 组合80至96重量百分数的所述聚(亚苯基醚)颗粒与4至20重量百分数的所述液体反应性稀 释剂。25. 根据权利要求23或24所述的方法,其中,所述不起尘聚(亚苯基醚)颗粒包含每100 份聚(亚苯基醚)颗粒0至0.1重量百分数的组合的液体聚二醇、矿物油、硅酮流体和羟基末 端的聚丁二烯。
【文档编号】C08J3/12GK105873988SQ201480072263
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年12月8日
【发明人】爱德华·诺曼·彼得斯, 埃伊莱姆·塔尔克因-塔斯, 道格拉斯·亨利·伦茨
【申请人】沙特基础工业全球技术有限公司
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