CN103328567A - 聚合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将添加剂引入聚合材料的方法，所述方法包括使用包含添加剂（例如着色剂）和媒介物的液体配制物，所述媒介物包含通过酯键共价连接至两条或更多条链的脂肪族或芳香族三元羧酸或二元羧酸。所述方法包括在熔融加工装置中使所述液体配制物与聚合材料接触。在所述方法中可以使用腔穴传递式混合器。随后适当地制成纤维。

Description

聚合材料
技术领域
本发明涉及聚合材料，特别是涉及将添加剂引入聚合材料，例如在聚酯纤维制备过程中将添加剂引入聚合材料（例如聚酯），但本发明并非仅限于此。
背景技术
已知可以通过浴法染色或纺纱染色将添加剂（例如，着色剂、稳定剂、消光剂、抗静电剂、光学增亮剂、加工助剂等）引入纤维后产品中。然而不利的是，这需要大量的液体添加剂配制物，以使添加剂能够渗透进入纤维；该过程可能耗费时间；并且必须在渗透工艺之后干燥纤维。
还已知可使用包含添加剂的母料将添加剂引入聚合物。例如，可以通过挤出机的加料喉（feedthroat）将母料切片和聚合物切片引入挤出机，并将这两种组分一起熔融加工。然而不利的是，由于在（例如）改变颜色时，需要对整个长度的挤出机进行清洁，因此清洁挤出机要耗费时间；并且在固体造粒母料的定量给料和可操控性方面可能具有挑战性。此外，利用母料制得的材料（例如纺成纤维(spun fiber)）的某些性质可能会受到不利影响。
引入添加剂的优选方法为向聚合物熔融物中引入液体。这可以通过使用包含载体介质或媒介物（在注入熔融物之前，其中已分散有添加剂）的配制物来实现。然而不利的是，已发现使用这种配制物可能会导致载体降解、模头压力下降、模头冒烟和/或引入添加剂之后聚合材料的性质劣化。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题。
根据本发明的第一个方面，提供了一种将添加剂引入聚合材料的方法，包括：
A）选择包含添加剂（例如着色剂）和媒介物的液体配制物，所述媒介物包含通过酯键共价连接至两条或更多条链的脂肪族或芳香族三元羧酸或二元羧酸；
B）在熔融加工装置中使所述液体配制物与所述聚合材料接触。
所述链可以为任选取代的（优选未被取代的）直链或支链烷基。所述链可以包含具有介于5和15个之间的碳原子（更优选具有介于7和10个之间的碳原子）的直链或支链烷基，所述烷基优选未被取代。优选的支链烷基链的一个例子为2-乙基己基。
所述链还可以包含聚烷氧基化的脂肪醇链。优选的脂肪烷氧基化酯为聚烷氧基化的脂肪醇链：
所述链通过位于结构I的左手侧的-O-基团合适地形成酯键。
所述链还可以包含柠檬酸酯：
Figure BDA0000337914760000022
其中R2为-OH或结构与（I）相同或相似的聚烷氧基化的脂肪醇链。所述柠檬酸酯可以通过结构II左侧所示的-OH基团与羧酸形成酯键。
R1可以为具有介于1和20个之间（例如介于1和10个之间）的碳原子的、不饱和或饱和的、未取代或被取代的、芳香族或脂肪族脂肪基团。x和y可以独立地介于0和10之间。所有x和y的总和必须大于0。所有x和y的总和优选不超过70。
所述脂肪族二元羧酸类物质可以在主结构骨架中包含介于2和22个之间（更优选介于2和10个之间）的碳原子，并且典型的结构如下所示：
Figure BDA0000337914760000031
其中R3和R4独立地表示任选取代的烷基、烯基或炔基，或者R3和R4连同与它们键合的原子一起限定任选取代的环状基团。R3和R4适当独立地包括0-20（优选2-10，更优选2-4）个碳原子。二元羧酸的例子包括琥珀酸、丙二酸和马来酸。
优选地，R3和R4连同与它们键合的原子一起限定任选取代的环状基团，优选芳香族基团。优选地，所述芳香族基团具有6个成环原子，优选6个成环碳原子。环状（例如芳香族）基团的任选的取代基可以独立地选自酯和任选取代的（优选未被取代的）烷基基团。当所述环状基团被取代时，优选在两个或更少（或者一个或更少）的位置被取代。因此，优选的是，环状结构上的至少两个取代基表示氢原子，优选地，环状结构上的三个或全部四个取代基表示氢原子。
优选的芳香族羧酸可以包含介于6和20个之间（更优选介于8和12个之间）的碳原子。优选地，所述羧酸符合以下通式：
其中R5、R6、R7和R8独立地表示氢原子、酯基团或任选取代（优选未被取代）的烷基基团。合适的芳香族二元羧酸的一个例子为邻苯二甲酸。1,2-邻苯二甲酸是优选的以提供合适的邻位官能性。
优选的三元羧酸符合以下通式：
Figure BDA0000337914760000041
其中R9、R10和R11独立地表示氢原子、酯基团或任选被取代（优选未被取代）的烷基基团。
除非另有说明，否则本文所述的取代基包括卤原子和烷基、酰基、硝基、氰基、烷氧基、羟基、氨基、烷基氨基、亚磺酰基团、烷基亚磺酰基团、磺酰基团、烷基磺酰基团、磺酸酯基团、酰胺基、烷基酰胺基、烷氧基羰基、卤代羰基和卤代烷基。
除非另有说明，否则烷基、烯基或炔基可以具有至多二十个碳原子，优选至多十五个碳原子，更优选至多十一个碳原子。
优选的含酯媒介物是通过以下方式形成的：使所述二元羧酸和三元羧酸与含烷基的部分发生反应从而提供烷基基团；或者可以与聚烷氧基化的脂肪醇或柠檬酸酯反应。每一脂肪醇优选存在有介于1摩尔和80摩尔之间的烷氧基化的基团，每一脂肪醇更优选存在有介于1摩尔和70摩尔之间（最优选介于1摩尔和60摩尔之间）的烷氧基化的基团。
诸如I或II类的脂肪醇可以通过使饱和或不饱和的、取代或未被取代的脂肪族或芳香族脂肪醇聚烷氧基化而制得。如本领域技术人员公知的那样，脂肪基团通常以混合物的形式存在，因此所述媒介物可以包含化合物的混合物。
基于二元羧酸的酯合适地在两个羧酸基团上都发生酯化。衍生自三元羧酸的化合物合适地在两个或三个羧酸基团上与上述烷基或聚烷氧基化的脂肪醇发生酯化。
脂肪烷氧基化的酯可以通过在酸性或碱性催化剂的存在下使起始醇与环氧乙烷或环氧丙烷发生反应而制得。
x表示引入各脂肪醇链的环氧乙烷的数目，y表示引入所述链的环氧丙烷的摩尔数。所述链可以由这两种嵌段的共聚物或该聚合物类型的混合物构成。
优选地，所述媒介物的沸点大于285℃。
优选地，所述媒介物的分子量在500g/mol至4200g/mol的范围内。
优选地，当使用布鲁克菲尔德粘度计、采用7号转子在室温（例如22℃）下以约50%的扭矩值进行测量时，所述媒介物的粘度介于100,000cP和1,000cP之间，更优选介于50,000cP和2,000cP之间，最优选介于5,000和30,000cP之间。适当的是，所述配制物不仅可泵送，而且就可能存在的任何固体颗粒物的沉降而言是稳定的。
已发现，所述类型的媒介物可以有利地用于在熔融加工之前（或优选在熔融加工过程中）将添加剂引入聚合材料，而对所述聚合材料的性质没有任何明显的不利影响。
优选地，所述聚合材料包含合成的热塑性聚合物。所述聚合材料优选能够形成纤维。所述聚合材料可以为缩聚物，例如为在水和/或具有合适的官能团（可以包括但不限于羟基和羧酸类官能团）的载体的存在下可以解聚的缩聚物。所述聚合材料可以选自聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚己内酯、聚碳酸酯、丙烯酸类和芳族聚酰胺。
聚酰胺的例子包括脂肪族PA6和PA6,6、半芳香族聚邻苯二甲酰胺（例如PA6T）和其中至少85%的酰胺键（-CO-NH-）直接连接至两个芳环的芳香族聚酰胺（例如对位芳族聚酰胺）。
所述聚合材料优选包含聚酯，该聚酯可以选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)（PET）、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)（PBT）、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)（PTT）、聚(萘二甲酸乙二醇酯)（PEN）、聚(对苯二甲酸-1,4-环己二甲酯)（PCT）、聚(乙烯-co-对苯二甲酸-1,4-环己二甲酯)（PETG）、共聚(对苯二甲酸-1,4-环己二甲酯/乙二酯)（PCTG）、聚(对苯二甲酸-1,4-环己二甲酯-co-间苯二甲酸酯)（PCTA）、聚(对苯二甲酸乙二醇酯-co-间苯二甲酸酯)（PETA）、聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）以及它们的共聚物的共混物。所述聚合材料优选包含PET，更优选主要由PET构成。
典型的可纺性缩聚物（例如聚酯，如PET）可以具有至多达250或至多达200个重复单元（例如分子量最高达25,000或最高达20,000）。重复单元的数目可以在50-200个的范围内，合适的为75-200个重复单元，优选为75-125个重复单元。典型的可纺性聚合物可以具有约100个重复单元。缩聚物可以是直链的，并且能够达到高水平的取向和结晶度（这是在纺丝和拉伸过程中诱导产生的）。
典型的可纺性聚酯的IV在0.62dl/g至1dl/g的范围内。当利用标准技术（例如ASTM D4603-03）测量时，优选聚酯的IV在0.5dl/g至1.2dl/g的范围内。
所述添加剂可以选自着色剂、稳定剂、消光剂、抗静电剂、光学增亮剂、加工助剂、光反射添加剂、防污添加剂、摩擦改良剂、抗氧化剂和防燃添加剂。所述添加剂优选包含着色剂。所述着色剂可以为染料或颜料。染料可能是尤其优选的。
所述液体配制物可以包含小于80%（合适的为小于70%，优选小于65%，更优选小于60%）的所述添加剂（例如着色剂）。通常，所述配制物包含5-80重量%的所述添加剂（例如着色剂）。在所述配制物中，添加剂（选自着色剂、稳定剂、消光剂、抗静电剂、光学增亮剂、加工助剂、光反射添加剂、防污添加剂、摩擦改良剂、抗氧化剂、杀虫剂和防燃添加剂）的总量可以为大于1%，合适的为大于2%，优选大于5%；通常，添加剂的总量在5-80重量%的范围内。在一个实施方案中，添加剂的总量可以在39-60重量%的范围内。为了避免疑惑，重量%是指添加剂的重量%，而不包括在引入液体配制物中之前有可能与添加剂调配的任何媒介物（或类似物）。
可能需要不止一种添加剂（并且包含在所述配制物中）。例如，可能需要染料和/或颜料的混合物以提供符合顾客需要的配色（colormatch）。通常添加到纤维中的其他添加剂可以包括光反射添加剂、抗静电或防污物质、摩擦改良剂、抗氧化剂、防燃添加剂等。它们可以单独添加或与有色物质包装在一起添加。
所述方法可以包括通过所述液体配制物向所述聚合材料引入小于10重量%（更合适的是小于5重量%，优选小于4重量%）的所述添加剂（选自上述那些（优选着色剂））。通过所述液体配制物可以引入至少1重量%的所述添加剂（优选着色剂）。通过所述液体配制物引入所述聚合材料中的添加剂（选自上述那些）的总量可以小于10重量%，更优选小于5重量%。利用所描述的方法引入的添加剂的典型的量通常在0.05-3重量%的范围内。
所述液体配制物可以包含至少20重量%的媒介物，例如单一种类的媒介物。所述配制物可以包含小于或等于60重量%的媒介物，例如单一种类的媒介物。
优选地，所述媒介物与所述聚合材料具有良好的相容性。可以通过检测在形成成型体时所产生的雾度的水平来评价媒介物与聚酯的相容性。进一步的详细说明在下面的具体例子中提供。可以按以下实施例7的说明来评价雾度水平。所述媒介物可以为这样的媒介物：当按上述例子所述进行测量时（在1重量%的条件下），雾度水平小于50%，合适地为小于30%，优选小于20%，更优选小于10%，特别是小于5%。在一些情况中，可以使用相对不相容的载体（例如调配成在聚合材料中为小于1重量%）。当制备轻度着色的纤维时可以使用它们。当检测其他热塑性聚合物时，可以使用其他测量相容性的方法。
优选的媒介物在被冷却至室温时往往不会从聚合物成型体中过度地迁移出来。
优选的载体提供低或最小的混浊程度，例如，在聚合材料中占至多5重量%的水平下，雾度小于50%。
所述方法可以包括通过所述配制物将小于10%（优选小于6%，更优选小于4%）的媒介物引入聚合材料中。引入的量可以小于3重量%。
溶解度信息可以由媒介物的结构得出。可以采用将希尔德布兰德参数（Hildebrand parameters）拆分成三元汉森参数（three componentHansen parameters）以衡量色散力、极性力和氢键力的方式来确定哪些是用于所述方法的最优选的媒介物种类。可以按下式计算总溶解度参数：
δt=(δd 2+δp 2+δh 2)1/2
其中δt表示总溶解度参数，δd表示由理想化的化学结构中的各官能团产生的色散作用，δd表示由理想化的化学结构中的各官能团产生的极性作用，δh表示由理想化的化学结构中的各官能团产生的氢键作用。各化学基团分量可以从一些参考书中获得；例如Van Kreveln D.W.和Hoftyzer P.J.的“Properties of polymer correlations with chemicalstructure”，Elsevier于1972年出版，以及Hansen C.M.的手册-“HansenSolubility Parameters:A User’s Handbook”,CRC出版社于1999年出版。
然后，可以计算媒介物与聚合材料本身的总溶解度参数之间的差异，该差值可以衡量“相容性”。差值小于10、优选小于8、更优选小于5会使得媒介物具有与聚合材料相容的潜能。请注意，该差值是通过用较大的溶解度参数减去较小的溶解度参数来计算的。
还可以使用HLB值来确定最优选的媒介物种类。HLB值落在1和22之间给出了最优选的媒介物。HLB值可以通过以下方法进行计算：测量某物质的理想化化学结构的分子量，然后测量该结构中的亲水性元素的分子量百分比。用所述百分比数值除以5，就得到HLB值。
所述配制物可以任选包含分散剂，其用于提高储存期限和防止任何固体颗粒物的沉降。所述分散剂可以包含骨架（其作用是提供与载体相的相容性）以及将该分散剂锚定在添加剂的表面上的头部基团。所述分散剂可以选自在分子骨架和锚定基团内具有多种多样的官能性的单一分子或聚合物类物质。
所述液体配制物可以包含小于30重量%（优选小于20重量%，更优选小于10重量%，特别是小于5重量%）的所述分散剂。如果添加剂为染料，则可以不需要分散剂。
在所述方法中，优选在所述聚合材料为熔融状态时将液体配制物定量供入所述聚合材料。可以使所述聚合材料在挤出机中熔融，并且可以使所述液体配制物在所述挤出机中或其下游与聚合材料接触。优选以较高的压力（5-120巴）将所述液体配制物注入聚合材料。合适的是，提供混合装置以促进液体配制物和聚合材料的混合。可以通过采用静态或动态混合器来提供混合装置。在将液体配制物加入聚合物熔融相（即，需要将少量的低粘度液体与大量的高粘度液体混合）的应用中，动态混合器是优选的。特别优选腔穴传递式混合器（cavitytransfer mixer），因为沿混合器的长度施加的高分布的混合力使得能够以可控的方式施加所需的高剪切力作用。在液体配制物与聚合材料的接触点的下游，可以具有纺丝装置以将所述聚合材料纺丝形成纤维。相同的总体方案可以用于由热塑性聚合物制备其他制品，例如片或膜，其出料方式是通过相关的模头。
在所述方法中所接触的所述聚合材料可以直接由反应器（在该反应器中，通过聚合反应制备所述聚合材料）供应。因此，所用的聚合材料适当地不包含切片或颗粒或其他分立的聚合材料，而是适当地包含得自聚合反应器的熔融聚合材料，所述聚合反应器连接至用于使所述聚合材料与所述液体配制物接触的装置。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于添加至聚合材料中的液体配制物，如第一方面所述，所述液体配制物包含添加剂（例如着色剂）和媒介物。
所述配制物可以具有第一方面所述配制物的任何特征。
根据本发明的第三方面，提供了一种产品，其包含掺有添加剂（例如着色剂）的聚合材料，其中所述制品具有下述的一种或多种特征：
（a）游离的根据第一方面所述类型的媒介物；
（b）源自所述媒介物的残余物。
可以通过合适的技术检测游离的媒介物（或残余物），例如从产品中提取，然后用质谱或色谱技术进行检测。
第三方面的所述产品优选为纤维，特别是聚酯纤维。
第四方面的所述产品优选为膜、片或管道产品，特别是含酯的聚合物产品。在一个实施方案中，所述产品可以包括聚碳酸酯片或膜。
根据本发明的第四方面，提供了一种包括第三方面所述产品的制品。第三方面所述的产品可以被织造成所述制品的至少一部分。所述制品可以为服装。
根据第五方面，提供了一种制备纤维的方法，所述方法包括：如第一方面所描述的那样，将添加剂引入聚合材料；以及对包含所述添加剂的聚合材料进行纺丝，从而制备纤维，合适地为基本上连续长度的纤维，例如大于5m或10m的纤维。
所述方法可以包括将所述聚合材料直接从制备该聚合材料的反应器传送至挤出机中。
优选地，所述聚合材料为聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯。
根据第六方面，提供了一种组件，包括：
（a）挤出机，其用于挤出聚合材料；
（b）容器，其包含根据第一方面所述的液体配制物；
（c）注入装置，其可操作地连接至所述容器，以将取自所述容器的液体配制物注入处于所述挤出机中或所述挤出机下游的聚合材料中；
（d）混合装置，其用于将液体配制物和聚合材料混合。
所述组件可以还包括聚合反应器，其用于通过聚合反应合适地由单体制备所述聚合材料，所述反应器可操作地连接至挤出机，从而将聚合材料由反应器供应至挤出机。
所述组件可以还包括位于所述挤出机和注入装置的下游的纺丝装置，其用于接收已经与所述液体配制物接触的聚合材料，以及对该聚合材料进行纺丝以制备纤维。
本文所述的任何发明都可以与本文所述的任意其他发明或实施方式的任意特征（经必要修正）进行组合。
附图说明
现以示例的方式，参照图1对本发明的具体实施方式进行说明，图1为试验性纤维生产线的示意图。
具体实施方式
下列物质在后文中提及：
DiPlast TM7-9，由PolyNT提供–主要基于直链C7-C9醇的偏苯三酸酯
Figure BDA0000337914760000101
TM/ST，由Poly NT提供–偏苯三酸三(2-乙基己基)酯
溶剂蓝104（Polysynthren Blue RBL），由Clariant提供
DOVERPHOS S-9228T（官能化的季戊四醇二亚磷酸酯），由ICCChemical公司提供
IRGANOX1010（官能化的季戊四醇），由CIBA SPECIALTYCHEMICALS提供
AEROSIL R-972（疏水性二氧化硅），由Degussa提供
CITHROL 2DE-PEG200Erucate，由Croda提供
实施例1-配制物的制备
通过采用高剪切混合器，将50g溶剂蓝-104、3g AEROSILR-972、0.1g Doverphos S-9228T和0.1g Irganox1010加入46.8gDIPLAST TM7-9中，制得配制物A。
通过采用高剪切混合器，将50g溶剂蓝-104、3g AEROSILR-972、0.1g Doverphos S-9228T和0.1g Irganox1010加入46.8g
Figure BDA0000337914760000111
TM/ST中，制得配制物B。
通过采用高剪切混合器，将60g溶剂蓝-104和2g AEROSILR-972加入38g
Figure BDA0000337914760000112
TM/ST中，制得配制物C。
通过采用高剪切混合器，将60g溶剂蓝-104和2g AEROSILR-972加入38g RV-5043中，制得配制物D。
通过将62g溶剂蓝-104、0.1g Doverphos S-9228T和0.1g Irganox1010加入37.8g PEG200Dierucate中，制得配制物E。
实施例2-将配制物引入用于制备纤维的PET中的总体方法
用于此方法的装置示于图1中，该图显示出漏斗1，其用于在加料喉处将添加剂供入容纳有PET的挤出机中。可供选择的是，可以使用注入装置4将添加剂在位置2处注入PET熔融物。可以在位置3处测量模头压力。通过纺丝头6对混合物进行纺丝。
在以下描述的实施例中，在加料喉处将液体配制物引入PET纤维。使用试验性纤维生产线（FET试验线序列号C0037），采用单螺杆
Figure BDA0000337914760000113
L/D24:1，其具有在3kg/h的通过量下压缩比为2.5:1的可移除式混合头，采用72孔喷丝头，拉伸比为3:1，辊速为300m/分钟（底部）、600m/分钟（中部）、900m/分钟（顶部）。由此，最终的纤维直径为约20μm。
可以通过人工利用液体配制物涂覆预定量的聚合物切片并混合，以提供均匀涂覆的切片，从而可以以实验室规模在加料喉（位置1）处将液体配制物加入挤出机中。将这些经涂覆的切片加入加料喉处的漏斗中。在产业规模中，可以使用预混机来实现液体配制物与聚合物切片的混合。
利用直接由聚合物反应器供应的PET（在进行实验室规模的试验之前已被造粒）制备部分取向丝（POY）。将该聚合物预干燥（在1毫巴的压力下，在120℃下翻转干燥4小时，之后在165℃下翻转干燥8小时），并且以5kg/h的通过量将其加入挤出机。采用约3000m/分钟的纺丝速度，在22℃下进行骤冷，由此制备得到270分特的丝。
拉伸POY以达到约30%的最终伸长率，这对进一步加工成织物是必要的。拉伸是在温度分别为150℃和160℃的加热板和导丝辊上以两阶段的方式进行的。
在拉伸之前，将POY线轴在标准气候条件下（20°C/65%r.h.）储存过夜。对于拉伸，使用ZINSER试验性拉伸络丝机，并且拉伸比设定为1:1.65。
在LUKAS圆筒形针织机上制备了数米的针织物，并且对织物进行热定型，其中在MATHIS轧蒸设备（pad-stream device）（高温蒸汽：95%，190℃下的处理时间：1分钟）上对大约1米的织物进行标准热定型工艺。之后利用非离子清洗剂对织物进行洗涤，从而去除纺丝油剂和针织油剂。之后利用室温空气对它们进行干燥。
实施例3-对配制物的测试
利用Hounsfield HTE M系列张力计或自动Statimat M(Textechno)进行拉伸测量。在使用Hounsfield时，利用100N测力传感器（load cell），以150厘米/分钟拉伸一束72根的样品（135mm长）。在使用Statimat时，利用100N测力传感器，以400-500mm/分钟（以达到约20秒的测试时间）拉伸单根（single strand）样品（200mm长）。每个线轴进行了25次测量，从而提供平均结果。
在表1中提供了结果。
表1
POY样品注释 旦尼尔/dtex 伸长率/% 力/cN 强度(cN/tex)
原料（Virgin） 270 125 575 21
配制物A，2% 270 125 595 22
配制物B，2% 270 125 600 22
注：dtex=分特，其度量每单位长度纱线的重量。丹尼尔为产业中另一种已知的用于表示纤维重量的术语。
FDY样品注释 旦尼尔/dtex 伸长率/% 强度(cN/tex) 模量(cN/tex)
原料 168 33 32 680
配制物A，2% 168 32 35 769
配制物B，2% 168 31 35 773
利用配制物C和D制备了类似良好的样品。
实施例4-染料耐洗牢度
利用10×4cm2大小的“夹层结构”（一侧缝有白色PET大可纶(Dacron)质参照织物，另一侧缝有白色棉质参照织物400-4E，两者大小相同）来确定染料耐洗牢度。对于各染色的织物，制备了与此类似的夹层结构，并且均置于100ml的烧杯中。加入包含4g/l ECE标准洗涤粉和1g/l苏打的洗液，达到1:50的洗液比例。将烧杯密封，在60℃下转动30分钟。之后漂洗所述夹层结构，并且将织物分开以在环境空气中干燥。
根据DIN EN ISO105-C06进行牢度测量，以“牢度标记”形式表示的色差是参照耐洗牢度测试之前的相应的各染色样品而言的。
实施例5-耐熨烫牢度
根据用于确定耐熨烫牢度的DIN54022，使用HANAU Fixotest装置。将各染色的样品（大小为11×5cm）与位于其下方的毛质织物（高度为3mm）和其上方附带的棉质织物400-E4一起置于测试装置的加热板之间，同时将该夹层结构在150℃下干式加热15秒。按上述用于染料耐洗牢度的方式进行耐熨烫牢度的测量和评价。以下提供了实施例4和5的结果。
在各情况中，样品均显示出优异的牢度特性。
实施例6-均匀度测试
乌斯特（Uster）测试是测量丝的均匀度，因为该测试是在给定长度的丝通过两块板之间时测量这两块板之间的电容。丝厚度的差异会导致读数发生变化。乌斯特测试度量丝条整体与平均值之间的差异。协方差值作为该值波动情况的指示。以下示出了蓝色样品的结果：
100m/分钟、测试时间为5分钟、压力为3.0巴。
样品 Um(%) 结果的方差(%)
原料 2.69 3.44
配制物A，＠2% 2.98 3.68
配制物B，＠2% 2.43 3.07
由上述结果可理解，有利的是，由原料聚合物纺制的丝与利用具有所述配制物（包含所述着色剂）的聚合物纺制的丝在伸长率方面没有表现出明显的差异。可以观察到强度得到有利地增加，这说明配制物对聚合物产生了轻微的积极影响。这与诸如PEG200Erucate等媒介物形成了有利的对比，当将PEG200Erucate添加至聚合物时，观察到该聚合物的物理性能显著降低。当通过熔融注入的方式添加时，在添加比为约2%时，配制物E（对比例）降低了纤维的纺丝性能。观察到了较多的断丝。物理性能的方差相对较大，这说明分散性较差（即，在聚合物基质中未分散的载体的区域）。当使用此媒介物时，在最终的纤维中还难以达到所需的颜料负载。
所述方法特别适合于纤维等级的聚合物，并且在对直接来自反应器的聚合物进行纺丝的工艺中具有特别的用途。以这种方式制备的聚合物往往具有低的IV（约0.65），并且液体添加物导致聚合物结构降解，这使得纺制纤维变得非常困难。本申请提出的方法和配制物使聚合物的特性得到恢复，因此恢复了纺丝性能和拉伸性能。
实施例7-相容性
为了测试媒介物在PET中的相容性，利用具有二阶板模（two stepplaque mould）（轮廓26mm）的BOY22M，采用以下参数，将给定量的媒介物模塑到PET（C93）中，所述参数为：
温度（℃）为285、280、275、275
螺杆速度为300rpm
背压为50巴
最大注射压力为160巴
在Minolta CM-3700d分光光度计上，利用色差仪（spectromatch）雾度程序（ASTM D1003），对所得的板进行%雾度测量，所述测量包括衬着白色和黑色背景对所得板的薄部进行闪光，从而获得%雾度值。
相容性媒介物在1%的添加水平下，雾度值为＜50%，并且在可检测到雾度值＞50%之前，相容性媒介物通常可被添加到最高达3%的水平。不相容性媒介物即使在低添加比率下，通常也会产生高的%雾度值，如上文所强调的那样。

Claims (17)

1.一种将添加剂引入聚合材料的方法，包括：
A）选择包含添加剂和媒介物的液体配制物，所述媒介物包含通过酯键共价连接至两条或更多条链的脂肪族或芳香族三元羧酸或二元羧酸；
B）在熔融加工装置中使所述液体配制物与所述聚合材料接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述链包含任选被取代的直链或支链烷基基团。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述链包含未被取代的、具有介于5和15个之间的碳原子的直链或支链烷基基团；或者所述链包含聚烷氧基化的脂肪醇链；或者所述链包含柠檬酸酯。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述羧酸包括具有下式的结构：
Figure FDA0000337914750000011
其中R3和R4独立地表示任选被取代的烷基、烯基或炔基，或者R3和R4连同与它们键合的原子一起限定任选被取代的环状基团。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述羧酸符合以下通式：
Figure FDA0000337914750000021
其中R5、R6、R7和R8独立地表示氢原子、酯基团或任选被取代的烷基基团。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述羧酸符合以下通式：
Figure FDA0000337914750000022
其中R9、R10和R11独立地表示氢原子、酯基团或任选被取代的烷基基团。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述媒介物包含偏苯三酸酯。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述媒介物的沸点大于285℃，并且分子量在500g/mol至4200g/mol的范围内。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中当所述聚合材料为熔融状态时，将所述液体配制物定量供入所述聚合材料，并且以5巴至120巴范围内的压力将所述液体配制物注入所述聚合材料，其中设置混合装置以促进所述液体配制物与所述聚合材料的混合。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述混合装置包括腔穴传递式混合器。
11.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中在液体配制物与聚合材料的接触点的下游设置纺丝装置，以对所述聚合材料进行纺丝，从而形成纤维。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中在所述方法中所接触的所述聚合材料是直接由反应器供应的，其中，在所述反应器中，通过聚合反应制备所述聚合材料。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述媒介物是这样的媒介物：当按实施例7的描述进行测量时，其雾度小于50%。
14.一种用于添加至聚合材料中的液体配制物，所述液体配制物包含媒介物和添加剂，所述媒介物包含通过酯键共价连接至两条或更多条链的脂肪族或芳香族三元羧酸或二元羧酸。
15.根据权利要求14的配制物，其中所述媒介物包含偏苯三酸酯，并且所述添加剂包含染料。
16.一种包含掺有添加剂的聚合材料的产品，其中所述产品包含下述中的一者或多者：
（a）游离的前述权利要求中任意一项所述类型的媒介物；
（b）源自所述媒介物的残余物。
17.一种制备纤维的方法，所述方法包括：按照权利要求1至13中任意一项所述，将添加剂引入聚合材料；以及对包含所述添加剂的所述聚合材料进行纺丝，从而制备大于5m的纤维。
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