專利名稱：將添加劑混入到聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物中的方法，由此制備的組合物，以及包括該 ...的制作方法
將添加劑混入到聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物中的方法，由此制備的組合物，以及包括該組合物的制品
背景技術：
很多塑料以共混物形式提供，該共混物不僅包括塑料樹脂，而且包括改善塑料外觀和/或性質的ー種或多種添加剤。例如，在某些用于制造靜電鍍敷的汽車部件的聚酰胺和聚(亞芳基醚)樹脂的導電共混物中，共混物的電導率可以由在共混物中作為添加劑存在的少量碳納米管提供。為改善添加劑在塑料中分布的均勻性以及在一些情況下為避免在最終混配步驟中直接處理添加剤，通常將添加劑混入到中間的塑料組合物(稱為母料)中，然后將母料與其它組分合并以形成最終的塑料組合物。母料的形成需要非常耗能的単獨的熔融共混步驟。因此需要將添加劑混入到塑料中的耗能小的方法，同時該方法仍保留母料的優點，該優點是提供添加劑在塑料中的較均勻分布并且避免在最終混配步驟中直接處理添加剤。
發明內容
一種實施方式是將添加劑混入到聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物中的方法，包括熔融共混聚酰胺、聚(亞芳基醚)、和分散體，其中所述分散體包含液體載體、未改性粘土、和添加剤。在以下詳述其它實施方式，包括用于形成聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物的分散體。
具體實施例方式本發明人已經發現，通過以下步驟可有效將添加劑混入到聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物中首先形成添加劑的特定分散體，然后將該分散體與聚酰胺、聚(亞芳基醚)、和任何其它任選的組分共混。因此，一種實施方式是將添加劑混入到聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物中的方法，包括熔融共混聚酰胺、聚(亞芳基醚)、和分散體，其中所述分散體包含液體載體、未改性粘土、和添加剤。與形成相應的添加劑母料相比，形成分散體的能耗明顯較小，其中能量節約同時源于較低的制備溫度和源于混合所需的機械能的減少。類似于母料，分散體提供稀釋形式的添加剤，并因此保持母料的優點，即提供添加劑在塑料中較均勻的分布并且避免在最終混配步驟中直接處理添加剤。該方法需要熔融共混聚酰胺、聚(亞芳基醚)、和分散體。應該理解，該方法包括這樣的實施方式，其中聚酰胺和分散體彼此熔融共混，所得產物隨后與聚(亞芳基醚)熔融共混(不進行或進行聚酰胺和分散體的熔融共混產物的中間冷卻和/或造粒)。該方法也包括這樣的實施方式，其中聚(亞芳基醚)和分散體彼此熔融共混，所得產物隨后與聚酰胺熔融共混(不進行或進行聚(亞芳基醚)和分散體的熔融共混產物的中間冷卻和/或造粒)。聚酰胺、聚(亞芳基醚)、和分散體的熔融共混通常在高于使用的聚酰胺和聚(亞芳基醚)的玻璃化轉變溫度和/或熔融溫度的溫度進行，條件是該溫度不能高到足以引起聚酰胺、聚(亞芳基醚)、和/或添加劑的不期望分解。例如，熔融共混通常在約270至約320° C、特別為約280至約310° C、更特別為約290至約300° C的溫度進行。術語“不期望分解”不包括各組分之間的所需反應，例如聚(亞芳基醚)、聚酰胺、和任選的增容劑例如檸檬酸之間的所需增容反應。熔融共混的設備是本領域已知的并且包括例如Brabender混合機和擠出機，包括單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機。在一些實施方式中，熔融共混在有效使得液體載體蒸發的條件下進行。例如，當液體載體是水并且熔融共混在擠出機中進行時，由分散體提供的ー些或基本上全部的游離(未結合)水可以經擠出機的排放從熔融共混的組合物中移除。在一些實施方式中，擠出機裝備有ー個或多個所謂的真空排放ロ，該真空排放ロ保持在低于大氣壓以促進從混配的組合物中移除液體載體。因此，在一些實施方式中，可以從組合物中蒸發(移除)至少90wt%、或至少95wt%、或至少98wt%的游離的液體載體。在本文中，應理解,“游離的液體載體”不包括結合于組合物的另ー種組分的任何液體載體，例如結合于未改性粘土的水。可替換地，在一些實施方式中，熔融共混在使得基本上全部的液體載體都保持在混配的組合物中的條件下進行。例如，當液體載體是礦物油時，其通常保持在混配的組合物 中。聚酰胺是熔融共混的組分之一。聚酰胺，也稱為尼龍，特征在于存在多個酰胺(-C(O)NH-)基團，并且描述于Gallucci的美國專利4，970，272。適宜的聚酰胺包括聚酰胺_6，聚酰胺_6，6，聚酰胺-4，聚酰胺-4，6，聚酰胺-12，聚酰胺_6，10，聚酰胺6，9，聚酰胺-6，12，無定形聚酰胺，三胺含量低于O. 5wt%的聚酰胺6/6T和聚酰胺6，6/6T，聚酰胺9T，及其組合。在一些實施方式中，聚酰胺包括聚酰胺_6，6。在一些實施方式中，聚酰胺包括聚酰胺-6和聚酰胺_6，6。在一些實施方式中，聚酰胺的熔點(Tm)大于或等于171° C。當聚酰胺包括超堅韌的聚酰胺，即，橡膠-增韌的聚酰胺時，組合物可以包含或可以不包含単獨的抗沖改性劑。聚酰胺可以通過多種熟知方法獲得，所述方法例如描述于以下的那些Carothers的美國專利 2，071，250，2，071，251，2，130，523，和 2，130,948 ；Hanford 的 2，241,322 和2，312，966 ;和Bolton等人的2，512，606。聚酰胺可商購自多種來源。可以使用特性粘度為至多400毫升每克(mL/g)的聚酰胺，或更特別地，其粘度為90至350mL/g，或甚至更特別地，其粘度為110至240mL/g，在96wt%硫酸中的O. 5wt%溶液中根據ISO 307測得。聚酰胺的相對粘度可以為至多6，或更特別地，相對粘度為I. 89至
5.43，或甚至更特別地，相對粘度為2. 16至3. 93。相對粘度根據DIN 53727在96wt%硫酸中的lwt%溶液中確定。在一種實施方式中，聚酰胺包括胺端基濃度大于或等于35微當量胺端基每克聚酰胺(Ueq/g)的聚酰胺，通過使用HCl滴定所確定。胺端基濃度可以大于或等于40 μ eq/g，或更特別地大于或等于45 μ eq/go胺端基含量可通過在適當溶劑中溶解(任選加熱)聚酰胺來測得。通過適當的指示方法用O. OlN鹽酸(HCl)溶液來滴定聚酰胺溶液。胺端基的含量由加入樣品中的HCl溶液的體積、用于空白樣品的HCl體積、HCl溶液的摩爾濃度以及聚酰胺樣品的重量計算得到。聚酰胺的用量通常為約30至約70wt%，基于聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物的總重量。在該范圍內，聚酰胺的含量可以為約35至約65wt%，特別為約40至約60wt%，更特別為約45至約55wt%。
聚(亞芳基醚)是熔融共混的組分之一。用于形成聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物的聚(亞芳基醚)包括下式的重復結構單元
權利要求
1.將添加劑混入到聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物中的方法，包括 熔融共混 聚酰胺， 聚(亞芳基醚)，和 分散體，包含 液體載體， 未改性粘土，和 添加剤。
2.權利要求I的方法，其中所述熔融共混在有效使得所述液體載體蒸發的條件下進行。
3.權利要求I的方法，其中所述液體載體選自水，C1-C18醇，C2-C18酸，C3-C18酮，C3-C18酷，C2-C18醚，礦物油，有機油，C4-C18脂族烴溶剤，C6-C18芳族烴溶剤，液化氣體，及其混合物。
4.權利要求I的方法，其中所述液體載體包括水。
5.權利要求I的方法，其中所述未改性粘土選自高嶺石，迪開石，珍珠陶土，葉臘石，滑石，蛭石，鋅蒙脫石，皂石，綠脫石，蒙脫石，伊利石，鎂綠泥石，鋅鐵綠泥石，鮞綠泥石，斜綠泥石(鉻綠泥石)，鋰綠泥石，脆綠泥石，鐵綠泥石，鐵葉綠泥石，富錳綠泥石，鎳綠泥石，拉輝煌斑巖，正鮞綠泥石，葉綠泥石，pannantite, rhipidolite (螺綠泥石)，藤石,鱗綠泥石，及其混合物。
6.權利要求I的方法，其中所述未改性粘土包括蒙脫石。
7.權利要求1-6中任ー項的方法，其中所述添加劑選自著色劑，導電劑，穩定劑，抗氧化劑，脫模劑，阻燃劑，防滴劑，UV封閉劑，香料，防靜電劑，金屬鈍化劑，防粘連劑，抗沖改性齊IJ，和填料。
8.權利要求1-6中任ー項的方法，其中所述添加劑包括導電炭黑，碳納米管，或其組ムロ ο
9.權利要求1-6中任ー項的方法，其中所述添加劑包括碳納米管。
10.權利要求1-6中任ー項的方法，其中所述分散體在25。C和約50至約ASOsec—1的剪切速率下的粘度為約10至約1，000, 000厘泊。
11.權利要求1-6中任ー項的方法，其中所述分散體包含 約80至約98. 9wt%的所述液體載體， 約I至約10wt%的所述未改性粘土,和 約O. I至約10wt%的所述添加劑， 其中所述液體載體、所述未改性粘土、和所述添加劑的重量百分比基于所述分散體的重量。
12.權利要求I的方法， 其中所述分散體包含約83至約98wt%的所述液體載體； 其中所述液體載體包括水； 其中所述分散體包含約I至約10wt%的所述未改性粘土 ； 其中所述未改性粘土包括蒙脫石； 其中所述分散體包含約I至約7wt%的所述添加劑；其中所述添加劑包括碳納米管；和 其中所述液體載體、所述未改性粘土、和所述添加劑的重量百分比基于所述分散體的重量。
13.根據權利要求I的方法制備的聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物。
14.根據權利要求12的方法制備的聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物。
15.可通過權利要求I的方法獲得的聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物。
16.可通過權利要求12的方法獲得的聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物。
17.包括權利要求13的聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物的制品。
18.包括權利要求14的聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物的制品。
19.包括權利要求15的聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物的制品。
20.包括權利要求16的聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物的制品。
全文摘要
將添加劑混入到聚酰胺-聚(亞芳基醚)組合物中的方法包括以下步驟熔融共混聚酰胺、聚(亞芳基醚)、和分散體，其中所述分散體包含液體載體、未改性粘土、和添加劑。使用分散體而非基于聚合物的添加劑母批料可節省能量。類似于基于聚合物的母料，分散體提供稀釋形式的添加劑，并因此保護母料的優點，即提供添加劑在塑料中較均勻的分布并且避免在最終混配步驟中直接處理添加劑。
文檔編號C08L77/00GK102869707SQ201180022460
公開日2013年1月9日 申請日期2011年4月28日 優先權日2010年5月4日
發明者J.巴斯蒂恩斯, A.哈格納斯 申請人:沙伯基礎創新塑料知識產權有限公司