CN118076648A - 具有改进的耐热性的聚合物共混物 - Google Patents
具有改进的耐热性的聚合物共混物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118076648A CN118076648A CN202280067834.7A CN202280067834A CN118076648A CN 118076648 A CN118076648 A CN 118076648A CN 202280067834 A CN202280067834 A CN 202280067834A CN 118076648 A CN118076648 A CN 118076648A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ionomer
- polymer composition
- polymer
- 10min
- silane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 title description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 56
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 41
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 17
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims abstract description 12
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 11
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 10
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 125000005250 alkyl acrylate group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 4
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 238000013008 moisture curing Methods 0.000 claims description 4
- 125000000467 secondary amino group Chemical group [H]N([*:1])[*:2] 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical group CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XLYMOEINVGRTEX-ARJAWSKDSA-N Ethyl hydrogen fumarate Chemical compound CCOC(=O)\C=C/C(O)=O XLYMOEINVGRTEX-ARJAWSKDSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 229920005648 ethylene methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- XLYMOEINVGRTEX-UHFFFAOYSA-N fumaric acid monoethyl ester Natural products CCOC(=O)C=CC(O)=O XLYMOEINVGRTEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 2
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000002932 luster Substances 0.000 description 2
- 229920001179 medium density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004701 medium-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- -1 nanofillers Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 229920006126 semicrystalline polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920001862 ultra low molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 2
- AYAUWVRAUCDBFR-ARJAWSKDSA-N (z)-4-oxo-4-propoxybut-2-enoic acid Chemical compound CCCOC(=O)\C=C/C(O)=O AYAUWVRAUCDBFR-ARJAWSKDSA-N 0.000 description 1
- CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C=C CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXGOOCLYBPQWNG-UHFFFAOYSA-N 3-ethylfuran-2,5-dione Chemical compound CCC1=CC(=O)OC1=O AXGOOCLYBPQWNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AYKYXWQEBUNJCN-UHFFFAOYSA-N 3-methylfuran-2,5-dione Chemical compound CC1=CC(=O)OC1=O AYKYXWQEBUNJCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 3-methylideneoxolane-2,5-dione Chemical compound C=C1CC(=O)OC1=O OFNISBHGPNMTMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DUFCMRCMPHIFTR-UHFFFAOYSA-N 5-(dimethylsulfamoyl)-2-methylfuran-3-carboxylic acid Chemical compound CN(C)S(=O)(=O)C1=CC(C(O)=O)=C(C)O1 DUFCMRCMPHIFTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920010346 Very Low Density Polyethylene (VLDPE) Polymers 0.000 description 1
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UTOVMEACOLCUCK-PLNGDYQASA-N butyl maleate Chemical compound CCCCOC(=O)\C=C/C(O)=O UTOVMEACOLCUCK-PLNGDYQASA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 229940124543 ultraviolet light absorber Drugs 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
- CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L zinc;octanoate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCC([O-])=O CHJMFFKHPHCQIJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
- C08F8/44—Preparation of metal salts or ammonium salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
- C08F210/02—Ethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2312/00—Crosslinking
- C08L2312/08—Crosslinking by silane
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本公开的实施方案涉及一种包含离聚物与硅烷交联剂的交联反应产物的聚合物组合物。该离聚物可以包括E/X/Y聚合物，其中E是乙烯单体，X是具有3个至8个碳的α,β‑烯键式不饱和羧酸共聚单体或其酯，并且Y是丙烯酸烷基酯或二羧酸共聚单体。该离聚物包含1wt％至30wt％的X和0wt％至40wt％的Y。X和任选的Y的羧基基团的至少一部分用金属阳离子中和。该硅烷交联剂具有式Z((CH2)aSi(OR)b)c。Z是单官能反应性基团，R是具有1至4个碳原子的烷基基团或氢原子，a是1至4，b是3，并且c是1至2。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年11月5日提交的并且名称为“具有改进的耐热性的聚合物共混物(POLYMER BLENDS HAVING IMPROVED THERMAL RESISTANCE)”的美国申请序列号63/276,253的权益和优先权，该美国申请的全部内容以引用方式并入本公开。
技术领域
本公开的实施方案总体上涉及聚合物，并且更具体地涉及离聚物。
背景技术
基于聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)(“EMAA”)的热塑性离聚物用于涂覆和包装应用。在这些应用中，高透明度、低雾度、金属光泽、高机械模量和良好的耐热性是所需的特性。本发明的材料可以在低温下提供所需的透明度、雾度水平和金属光泽。然而，由于其较低的结晶度和片晶厚度，它们不能提供这些特性以及所需的机械模量和耐热性。因此，仍需要在低温和高温下均可以提供所需的透明度、清晰度、光泽和机械模量的热塑性离聚物。
发明内容
本公开的实施方案通过提供衍生自E/X/Y离聚物和硅烷交联剂的交联的聚合物组合物解决了这种需要。相对于常规聚合物组合物，这些聚合物组合物在高温下提供改进的机械特性。
在一个实施方案中，聚合物组合物包含含E/X/Y聚合物的离聚物与硅烷交联剂的交联反应产物。离聚物可以包含1wt％至30wt％的X和0wt％至40wt％的Y。E可以是乙烯单体，X可以是具有3个至8个碳原子的α,β-烯键式不饱和羧酸共聚单体或其酯，并且Y可以是丙烯酸烷基酯或二羧酸共聚单体。X和任选的Y的羧基基团的至少一部分可以用金属阳离子中和。离聚物可以具有1g/10min至30g/10min的熔体指数(I2)值(如通过ASTM D1238在190℃下在2.16kg负荷下测定)。硅烷交联剂可以具有式Z((CH2)aSi(OR)b)c。Z可以是单官能反应性基团。R可以是具有1个至4个碳原子的烷基基团或氢原子，a可以是1至4，b可以是3，并且c可以是1至2。
实施方案的附加特征和优点将在下文的具体实施方式中进行阐述，并且将部分地由本领域的技术人员从所述描述而容易地清楚或通过实践本文所述的实施方案来辨识，包括下文的具体实施方式、权利要求书以及附图。
应当理解，以上描述和以下描述两者描述了各种实施方案，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。附图被包括在内以提供对各种实施方案的进一步理解，并且附图被并入本说明书中并且构成本说明书的一部分。
附图说明
对本公开的特定实施方案的以下详细描述在结合以下附图时可最好地理解，在附图中用类似的参考数字指示类似的结构且在附图中：
图1是本公开的一些实施方案的热挠曲性能的视觉描述。
具体实施方式
本公开的实施方案解决了对在高温下具有改进的机械特性的聚合物组合物的需要。改进的聚合物组合物包括E/X/Y聚合物，其中E是乙烯，X是具有3个至8个碳的α,β-烯键式不饱和羧酸共聚单体或其酯，并且Y是丙烯酸烷基酯或二羧酸共聚单体。
定义
如本文所用，术语“包含(comprising)”、“包括(including)”、“具有(having)”和其衍生词并不旨在排除任何额外的组分、步骤或程序的存在，无论是否具体地公开了所述组分、步骤或程序。为了避免任何疑问，除非相反地说明，否则通过使用术语“包含”所要求保护的所有组合物可以包括任何额外的添加剂、佐剂或化合物，无论是聚合的还是其他方式的。相比之下，术语“基本上由……组成”从任何随后列举的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，除对可操作性来说并非必不可少的那些组分、步骤或程序之外。术语“由……组成”排除未具体叙述或列出的任何成分、步骤或程序。
如本文所用，术语“离聚物”是指具有至少一些离子基团、可离子化基团或两者的聚合化合物。
术语“聚合物”指代通过使单体(无论具有相同或不同类型)聚合来制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物涵盖术语“均聚物”和“共聚物”。术语“均聚物”是指仅由一种类型的单体制备的聚合物；术语“共聚物”是指由两种或更多种不同单体制备的聚合物，并且为了本公开的目的，可以包括“三元共聚物”和“互聚物”。痕量杂质(例如，催化剂残余物)可以掺入到聚合物中和/或聚合物内。聚合物可以是单一聚合物或聚合物共混物。
“聚乙烯”或“基于乙烯的聚合物”应意指包含大于50摩尔％的衍生自乙烯单体的单元的聚合物。这包括基于乙烯的均聚物或共聚物(意指衍生自两种或更多种共聚单体的单元)。本领域已知的基于乙烯的聚合物的常见形式包括但不限于：低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；超低密度聚乙烯(ULDPE)；极低密度聚乙烯(VLDPE)；单位点催化的线性低密度聚乙烯，包括线性低密度树脂和基本上线性低密度树脂(m-LLDPE)两者；中等密度聚乙烯(MDPE)；和高密度聚乙烯(HDPE)。
如本文所用，min/mins意指分钟；hr/hrs意指小时；sec意指秒；mol意指摩尔；mol％意指摩尔百分比，wt％意指重量百分比。
实施方案
本公开的实施方案涉及包含离聚物与硅烷交联剂的交联反应产物的聚合物组合物。
聚合物组合物可以包含50wt％至99.5wt％的离聚物和0.5wt％至20wt％的硅烷交联剂。例如，聚合物组合物可以包含50wt％至99.5wt％、60wt％至99.5wt％、70wt％至99.5wt％、80wt％至99.5wt％、90wt％至99.5wt％、95wt％至99.5wt％、50wt％至99wt％、50wt％至95wt％、50wt％至90wt％、50wt％至80wt％、50wt％至70wt％、60wt％至95wt％、70wt％至90wt％或它们的任何组合的离聚物，以及0.5wt％至20wt％、1wt％至20wt％、5wt％至20wt％、10wt％至20wt％、0.5wt％至15wt％、0.5wt％至10wt％、0.5wt％至5wt％、0.5wt％至2wt％、1wt％至19wt％、5wt％至15wt％或它们的任何组合的硅烷交联剂。此外，除了离聚物与硅烷交联剂的交联反应产物之外，预期聚合物组合物还可以包含另外的组分，例如聚合物、离聚物、添加剂等。
离聚物可以是E/X/Y聚合物，其中E可以是乙烯单体，X可以是α,β-烯键式不饱和羧酸共聚单体，并且Y可以是丙烯酸烷基酯或二羧酸共聚单体。离聚物的一个可能示例是结构1中所示的离聚物。
结构1
离聚物可以包含30wt％至99wt％的乙烯单体。例如，离聚物可以包含40wt％至99wt％、50wt％至99wt％、60wt％至99wt％、70wt％至99wt％、80wt％至99wt％、90wt％至99wt％、95wt％至99wt％、97wt％至99wt％、40wt％至95wt％、50wt％至95wt％、60wt％至95wt％、70wt％至95wt％、80wt％至95wt％、90wt％至95wt％、50wt％至90wt％、60wt％至80wt％或它们的任何组合。在另一个实施方案中，离聚物可以包含大于50wt％的乙烯单体。
X可以是具有3个至8个碳原子的α,β-烯键式不饱和羧酸共聚单体或其酯。例如，X可以包括3个至7个、3个至6个、3个至5个、3个至4个、4个至8个、4个至7个、4个至6个、4个至5个、5个至8个、5个至7个、5个至6个、6个至8个、6个至7或7个至8个碳原子。根据具体的实施方案，X可以是丙烯酸或甲基丙烯酸。
离聚物可以包含1wt％至30wt％的X。例如，离聚物可以包含1wt％至25wt％、1wt％至20wt％、1wt％至10wt％、1wt％至6wt％、1wt％至5wt％、2wt％至30wt％、2wt％至20wt％、2wt％至10wt％、5wt％至30wt％、5wt％至20wt％、10wt％至30wt％、10wt％至20wt％、20wt％至30wt％或它们的任何组合的X。
Y可以是丙烯酸烷基酯或二羧酸共聚单体。丙烯酸烷基酯可为例如但不限于丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯或它们的组合。在各种实施方案中，丙烯酸烷基酯具有含1个至8个碳的烷基基团。将其定名为C2-C8-丙烯酸烷基酯。二羧酸共聚单体可以包括马来酸单乙基酯(MAME)、马来酸酐单丙基酯、马来酸酐单乙基酯、马来酸酐单丁基酯或它们的组合；和这些酸的C1-C4-烷基半酯，以及这些酸的酸酐，包括马来酸酐、马来酸酐单甲酯、马来酸酐单乙酯和衣康酸酐。
离聚物可以包含0wt％至40wt％的Y。例如，离聚物可以包含0wt％至35wt％、0wt％至30wt％、0wt％至25wt％、0wt％至20wt％、0wt％至10wt％、0wt％至5wt％、0wt％至1wt％、0wt％至0.1wt％、0.1wt％至40wt％、1wt％至40wt％、1wt％至30wt％、1wt％至20wt％、1wt％至10wt％、1wt％至5wt％、5wt％至40wt％、5wt％至30wt％、5wt％至20wt％、5wt％至10wt％或它们的任何组合的Y。根据一些实施方案，离聚物可以不包括任何Y。
X的羧基基团的至少一部分可以用金属阳离子中和。例如，X的至少1个、至少2个、至少3个、1个至4个、1个至3个、1个至2个、除1个之外的所有羧基基团或所有羧基基团可以用金属阳离子中和。
Y的羧基基团的至少一部分可以用金属阳离子中和。例如，Y的至少1个、至少2个、至少3个、1个至4个、1个至3个、1个至2个、除1个之外的所有或所有羧基基团可以用金属阳离子中和。
金属阳离子可以包括任何金属阳离子。例如，金属阳离子可以包括Na、Zn、Cu、Ca、Mg或它们的组合。不受理论的限制，据信中和共聚单体的羧基基团可以降低共聚单体的反应性。据信这种降低的反应性导致改进的最终特性，诸如胶凝、熔体强度和不透明度。
离聚物可以具有1g/10min至30g/10min的熔体指数(I2)值(如通过ASTM D1238在190℃下在2.16kg负荷下测定)。例如，离聚物可以具有1g/10min至25g/10min、1g/10min至20g/10min、1g/10min至15g/10min、1g/10min至10g/10min、1g/10min至5g/10min、5g/10min至30g/10min、10g/10min至30g/10min、15g/10min至30g/10min、20g/10min至30g/10min、25g/10min至30g/10min、5g/10min至25g/10min、10g/10min至20g/10min或它们的任何组合的熔体指数。
离聚物可以是导电的。例如，离聚物可以具有至少0.00001S·m-1、0.0001S·m-1、0.001S·m-1、0.01S·m-1、0.1S·m-1、1.0S·m-1或甚至10.0S·m-1的电导率。
离聚物可以传导离子。例如，离聚物可以具有至少0.00001S·cm-1、0.0001S·cm-1、0.001S·cm-1、0.01S·cm-1、0.1S·cm-1、1.0S·cm-1或甚至10.0S·cm-1的离子导电率。
离聚物可以具有0.950g/cc至0.980g/cc的密度。例如，离聚物可以具有0.950g/cc至0.970g/cc、0.950g/cc至0.960g/cc、0.960g/cc至0.980g/cc、0.960g/cc至0.970g/cc、0.970g/cc至0.980g/cc或它们的任何组合的密度。
离聚物可以用硅烷交联剂交联以形成聚合物组合物。硅烷交联剂可以具有式Z((CH2)aSi(OR)b)c。Z是单官能反应性基团；a可以是1至4；b可以是3；并且c可以是1至2。
硅烷交联剂可以包括单官能反应性基团Z。如本文所用，单官能反应性基团可以指当并入聚合物中时与该单体的重复单元形成单键的任何基团。例如，Z可以包含仲胺基团(-NH)或异氰酸酯基团(-N＝C＝O))。
R可以是具有1个至4个碳原子的烷基基团或氢原子。例如，R可以是具有1至2个、1个至3个或2个至4个碳原子的烷基基团。
结构2示出了本公开的硅烷交联剂，其中R是具有1个碳原子的烷基基团，a是3，b是3，c是1，并且Z是氰基基团。
结构2
结构3示出了本公开的硅烷交联剂，其中R是具有1个碳原子的烷基基团，a是3，c是2，并且Z是仲胺基团。
结构3
共混物可以另外地包括少量添加剂，该添加剂包括纳米填料、增塑剂、稳定剂(包含粘度稳定剂、水解稳定剂)、主抗氧化剂和助抗氧化剂、紫外光吸收剂、抗静电剂、染料、颜料或其他着色剂、无机填料、阻燃剂、润滑剂、增强剂(诸如玻璃纤维和玻璃薄片)、合成(例如，芳纶)纤维或纸浆、发泡或起泡剂、加工助剂、助滑添加剂、防结块剂(诸如二氧化硅或滑石粉)、脱模剂、增粘树脂或它们的两种或更多种的组合。无机填料(诸如碳酸钙等)也可以掺入到共混物中。
这些添加剂可以0.01wt％至40wt％、0.01wt％至25wt％、0.01wt％至15wt％、0.01wt％至10wt％或0.01wt％至5wt％范围内的量存在于共混物中。添加剂的掺入可以通过任何已知方法来进行，诸如例如通过干式共混、通过挤出各种成分的混合物、通过常规母料技术等来进行。
离聚物可以通过标准自由基共聚方法、使用高压、以连续方式操作来制备。将离聚物以与单体活性和所需掺入量有关的比例进料到反应混合物中。以此方式，实现单体单元沿链均匀、近乎随机的分布。未反应的单体可以回收。关于制备包括软化单体的乙烯酸共聚物的附加信息可以见于美国专利3,264,272号和美国专利4,766,174号中，这些美国专利中的每一者据此全文以引用方式并入。
制备本公开的聚合物组合物的方法可以包括用硅烷交联剂浸泡离聚物以使离聚物和硅烷交联剂交联。
离聚物可以在30℃至100℃，诸如40℃至80℃、40℃至60℃、50℃至80℃、或它们的任何组合的温度下用硅烷交联剂浸泡。
离聚物可以用硅烷交联剂浸泡至少1hr，诸如至少2hr、至少4hr、至少8hr、至少16hr、至少24hr、或它们的任何组合。
根据一些实施方案，聚合物组合物还可以包含湿固化催化剂。湿固化催化剂可以包含但不限于锆化合物、钛化合物、锌化合物或这些的组合。锆化合物可以包含辛酸锆、乙酸锆或两者。钛化合物可以包含丁醇钛(IV)。锌化合物可以包含辛酸锌、乙酸锌或两者。聚合物组合物可以包含0.01wt％至1wt％、0.01wt％至0.8wt％、0.05wt％至1wt％、0.05wt％至0.6wt％、0.1wt％至1wt％、0.1wt％至0.8wt％、0.1wt％至0.6wt％、0.1wt％至0.4wt％或它们的任何组合的湿固化催化剂。
根据一些实施方案，聚合物组合物可以包含纳米填料。纳米填料可以包含具有测量小于100nm的三个尺寸中的一者的填充剂。例如，纳米填料可以包含但不限于二氧化硅、硼酸盐氮化物、氧化锌、氧化铝和二氧化钛。填料的粒径可以为10纳米至300纳米。例如，纳米填料的粒径可以为10nm至100nm、20nm至75nm或20nm至50nm。当聚合物组合物包含纳米填料时，该聚合物组合物可以包含0.1wt％至10wt％、1wt％至10wt％、5wt％至10wt％、0.1wt％至8wt％、0.1wt％至5wt％、0.1wt％至3wt％、0.1wt％至1wt％、1wt％至9wt％、2wt％至8wt％、4wt％至6wt％或它们的任何组合。
根据本公开的一些实施方案，注塑制品可以包括本公开的聚合物组合物。
测试方法
维卡软化点
维卡软化点是在特定负荷下平头针刺入样本1mm深度时的温度。“维卡软化点”根据ISO 306:2013测量。通常，测试程序如下。将表面为10mm×10mm且厚度为3mm或6mm的平坦样品放入测试器中。通过针对样品施加10N的负荷。将该装置放入油浴中，并且以120℃/hr的速度加热直到针刺入样品1mm。
密度
密度根据ASTM D792测量，并以克/cm3(g/cm3)表示。
熔体指数(I2)
熔体指数根据ASTM D 1238-10在190摄氏度和2.16kg下方法B测量，并以洗脱的克数/10分钟(g/10min)表示。
DSC方法
差示扫描量热法(DSC)用于检查半结晶聚合物的熔融和结晶。DSC测量的一般原理和DSC在研究半结晶聚合物中的应用描述在标准文本中(例如，E.A.Turi编辑，《聚合材料的热表征(Thermal Characterization of Polymeric Materials)》，学术出版社(AcademicPress)，1981年)。
在准备差示扫描量热法(DSC)测试时，首先将粒料形式的样品装入1英寸直径的0.13毫米厚的槽并在190℃下在25,000磅的压力下压缩模塑成薄膜大约10秒。然后将所得的膜冷却至室温。之后，使膜经受冲压机以取出将适合DSC测试盘(铝制Tzero)的圆盘。将圆盘称重(注意：样品重量为大约5mg至6mg)并放入铝制Tzero盘中，并且在***DSC试验箱之前密封。
根据ASTM标准D3418，使用热-冷-热循环进行DSC测试。首先，将样品在180℃下平衡并等温保持5min以去除热和工艺历史。然后以10℃/min的速率将样品骤冷至-40℃，并且在冷却循环期间再次等温保持5min。最后，将样品以10℃/min的速率加热至150℃以进行第二次加热循环。对于数据分析，从第二加热曲线中提取熔融温度和熔化焓，而从冷却曲线提取结晶焓。通过分别积分从-20℃至熔融和结晶结束的DSC温谱图获得熔化焓和结晶焓。使用TA Instruments Q2000和Discovery DSC进行测试，并且通过TA InstrumentsUniversal Analysis和TRIOS软件包进行数据分析。
根据ISO标准4664-1的储能模量或DMTA(通过动态机械热分析仪测试的模量)
储能模量是当使样品变形时储存的能量的量的量度。根据ISO 4664-1测量储能模量。为了测量储能模量，将压缩的6"×0.5"×0.125"棒置于RSA-G2(TA Instruments)中。将测试温度设定为20℃至150℃，其中升温速率为3℃/min。将角频率设定为6.28rad/s，将应变设定为0.1％。然后将该分析仪设定为动态升温频率：6.28rad/s，初始温度：20.0℃，最终温度：150.0℃，升温速率＝3.0℃/min。
实施例
通过将表1的聚合物与表1的硅烷混合来制备一系列比较例和本发明实施例。
表1-所选择的聚合物和硅烷
样品制备
将离聚物粒料与硅烷分子在50℃下在密封罐中浸泡24小时。在浸泡之后，将离聚物粒料在180℃下热压缩30min以形成10mm×10mm×6mm的条。
如具体确定的，将所选择的制剂在约240℃下注塑以制备更薄的板(3mm厚度)用于耐热性测试和清晰度评价。
所得的样品制剂在下表2中给出。CE是指比较例，而IE是指本发明实施例。
表2
然后评价样品的清晰度、维卡软化点、TM1*DSC和储能模量，如表3中所示。
表3-特性和性能
如表3所示，透明度为5是理想的。Tm1*(DSC)是差示扫描量热法(“DSC”)曲线上的第一熔融峰。I.Tm1*DSC被理解为对应于离子簇中的次级微晶的熔融温度。
如表3所示，当与聚合物1的残余羧基基团反应以形成离聚物(IE 1至3)时，具有单反应性基团(诸如仲胺或异氰酸酯基团)的硅烷相对于比较例表现出改进的交联且因此改进的物理特性。维卡软化点、Tm1*DSC(熔点)和储能模量均得到改进。
不能测试样品棒CE2至CE6的维卡软化点或储能模量(DMTA)，因为样品棒不能适当地形成。
比较例CE2和CE3由不含任何附加反应性基团的硅烷制备。这些实施例似乎具有不充分的反应性，从而导致过度的不透明性，因此不适合使用。
比较例CE4、CE5和CE6由具有更高反应性基团(诸如伯胺基团或环氧基团)的硅烷制备。这导致了不透明性问题和可加工性问题，这妨碍了它们的使用。可加工性问题包括在成型期间起泡和在配混期间胶凝。不受理论的限制，据信不透明度问题是由于反应性增容作用。
通过使用三点弯曲试验加热6"×0.5"×0.125"样品来测试本发明实施例的热挠曲性能。具体地，支撑样品的两端并将500g砝码置于样品的中间。然后将样品加热至100℃持续30分钟。现在参考图1，CE1 110表现出约30°的极端挠曲，而IE4 120、IE3 130和IE2140表现出小于5°的最小挠曲。
除非明确地排除或以其他方式限制，否则本文引用的每个文献(如果有的话)，包括任何交叉引用的或相关的专利或申请以及本申请要求优先权或权益的任何专利申请或专利均据此全文以引用方式并入本文。任何文件的引用均不承认其为本文中所公开或所要求保护的任何发明的现有技术，或其单独或与任一个或多个其他参考文件组合教示、表明或公开任何此类发明。另外，在此文件中的术语的任何意义或定义与以引用方式并入的文件中的相同术语的任何意义或定义冲突的情况下，应以在此文件中赋予所述术语的意义或定义为准。
虽然已经说明和描述了本发明的具体实施方案，但本领域的技术人员将显而易见的是，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出多种其他改变和修改。因此，旨在于在所附权利要求书中涵盖在本发明的范围内的所有此类改变和修改。
Claims (11)
1.一种聚合物组合物，所述聚合物组合物包含以下物质的交联反应产物：
离聚物，所述离聚物包含E/X/Y聚合物，其中：
所述离聚物包含1wt％至30wt％的X和0wt％至40wt％的Y，
E是乙烯单体，
X是具有3个至8个碳的α,β-烯键式不饱和羧酸共聚单体或其酯，并且
Y是丙烯酸烷基酯或二羧酸共聚单体；
其中X和任选的Y的羧基基团的至少一部分用金属阳离子中和，并且所述离聚物具有1g/10min至30g/10min的熔体指数(I2)值(如通过ASTM D1238在190℃在2.16kg负荷下测定)；以及
硅烷交联剂，所述硅烷交联剂具有式Z((CH2)aSi(OR)b)c，其中：Z是单官能反应性基团；R是具有1个至4个碳原子的烷基基团或氢原子；a是1至4；b是3；并且c是1至2。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中X是丙烯酸或甲基丙烯酸。
3.根据任一前述权利要求所述的聚合物组合物，其中所述金属阳离子包括Na、Zn、Cu、Ca、Mg或它们的组合。
4.根据任一前述权利要求所述的聚合物组合物，其中Z包括仲胺基团(-NH)或异氰酸酯基团(-N＝C＝O))。
5.根据任一前述权利要求所述的聚合物组合物，其中R是具有1个至2个碳原子的烷基基团。
6.根据任一前述权利要求所述的聚合物组合物，其中所述离聚物包含大于50wt％的乙烯单体。
7.根据任一前述权利要求所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物包含50wt％至99.5wt％的所述离聚物和0.5wt％至20wt％的所述硅烷交联剂。
8.根据任一前述权利要求所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物还包含湿固化催化剂。
9.根据任一前述权利要求所述的聚合物组合物，其中所述离聚物具有0.950g/cc至0.980g/cc的密度。
10.一种注塑制品，所述注塑制品包含根据任一项前述权利要求所述的聚合物组合物。
11.一种制备根据任一项前述权利要求所述的聚合物组合物的方法，所述方法包括：
将所述离聚物浸泡在包含所述硅烷交联剂的溶液中以使所述离聚物和所述硅烷交联剂交联。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US202163276253P | 2021-11-05 | 2021-11-05 | |
| US63/276253 | 2021-11-05 | ||
| PCT/US2022/079200 WO2023081743A1 (en) | 2021-11-05 | 2022-11-03 | Polymer blends having improved thermal resistance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118076648A true CN118076648A (zh) | 2024-05-24 |
Family
ID=84799691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202280067834.7A Pending CN118076648A (zh) | 2021-11-05 | 2022-11-03 | 具有改进的耐热性的聚合物共混物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118076648A (zh) |
| WO (1) | WO2023081743A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL282755A (zh) | 1961-08-31 | 1900-01-01 | ||
| US4766174A (en) | 1986-01-02 | 1988-08-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for preparing melt-processible aluminum ionomer blends |
| US9675846B2 (en) * | 2007-11-14 | 2017-06-13 | Acushnet Company | Dual core golf ball having positive-hardness-gradient thermoplastic inner core and positive-hardness-gradient thermoset outer core layer |
| CN102047442B (zh) * | 2008-06-02 | 2014-05-07 | 纳幕尔杜邦公司 | 具有低雾度包封层的太阳能电池模块 |
| US20150376310A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-31 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Ethylene acid copolymers, their ionomers, and their use in packaging films and injection molded articles |
| AU2019265288A1 (en) * | 2018-05-09 | 2020-10-15 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | Medical components with thermoplastic moldings bonded to substrates |
-
2022
- 2022-11-03 WO PCT/US2022/079200 patent/WO2023081743A1/en active Application Filing
- 2022-11-03 CN CN202280067834.7A patent/CN118076648A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023081743A1 (en) | 2023-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20170342182A1 (en) | Cross-linked polymers and their use in packaging films and injection molded articles | |
| EP1162219B1 (en) | Use of an elastomer for injection molding | |
| US6133367A (en) | Ethylene vinyl acetate blends | |
| EP2562214B1 (en) | Thermoplastic polymer composition, molded article formed from same, and electric wire | |
| JP5877209B2 (ja) | 難燃性樹脂組成物及びその製造方法、並びにその成形体及び電線 | |
| CN107849338B (zh) | 聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物 | |
| EP3830187B1 (en) | Ionomers of ethylene acid copolymers with enhanced creep resistance | |
| JP2015098607A (ja) | ポリ（トリメチレンテレフタレート）成形用樹脂およびその成形品 | |
| CN113402804B (zh) | 用过氧化物引发剂制备交联的聚烯烃的组合物和方法 | |
| CN118076648A (zh) | 具有改进的耐热性的聚合物共混物 | |
| US11807742B2 (en) | Flame retardant polymeric compositions | |
| Saucă et al. | Effect of phosphorous-containing modified poly (vinyl alcohol) on the mechanical and flame retardant properties of polypropylene. | |
| KR102213317B1 (ko) | 수지 조성물 및 성형체 | |
| CN101434753B (zh) | 阻燃性树脂组合物 | |
| EP3971228A1 (en) | Polyamide resin composition | |
| CN111286167A (zh) | 一种玩具用高耐热组合物及其制备方法 | |
| TWI753026B (zh) | 樹脂組成物及成形體 | |
| US11518868B2 (en) | Laser transmissive compositions and related methods | |
| JP2000230085A (ja) | 自消性樹脂組成物 | |
| JP2024500009A (ja) | 向上した耐熱性を有するポリマーブレンド | |
| WO2024107553A1 (en) | Flame retardant polymeric compositions | |
| CN114230928A (zh) | 一种耐低温冲击的聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| Patel | Synthesis, characterization, and properties of acrylated epoxy resins |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication |