[发明专利]制备聚烯烃组合物的方法

说明书

本发明涉及通过配混挤出机制备热塑性组合物的方法，其 中该组合物包含聚烯烃基体和层状矿物填料。该填料以结合的填料和 基体重量的0.5-70wt％的比例存在，其中较高的比值可用作母炼胶， 较低的比值作为备用组合物，和中间比值可用作这二者中的任何一种。

本发明更特别地涉及采用聚丙烯基体和滑石层状矿物填料 获得热塑性组合物的方法，所述聚丙烯基体可以是均聚物或共聚物或 者这二者的混合物。

本发明还涉及母炼胶形式的这种热塑性组合物的用途，然 后将其稀释成最终使用的热塑性组合物，优选对于较大的重量份，以 聚丙烯聚合物为基础，不管是均聚物、共聚物还是其混合物，用以改 性或增强这种最终使用的热塑性组合物。或者，该热塑性组合物可以 以最终使用的热塑性组合物形式提供，即不再要求稀释。最终使用的 热塑性组合物指定通过一个或多个Plasturgic技术转化成具有功能 要求的物体，所述功能要求在刚性和耐冲击性之间折中，从而要求良 好的耐冲击性和良好的刚性。本发明寻求采用合适用量的可使用的填 料实现这一性能，以便与现有技术相比，限制或降低最终使用的热塑 性组合物的密度，同时维持高水平的刚性和耐冲击性。在一些情况下， 还需要具有较高的填料负载的最终使用的热塑性组合物，例如类似于 可用作母炼胶的那些，其中主要的优势没有涉及密度下降，而是提供 与当使用可供替代填料例如玻璃纤维所提供的那些相类似或基本上相 当的性能。玻璃纤维具有固有的许多缺点，最起码涉及在制备热塑性 组合物过程中在其掺入中所使用的工具上的磨耗。

母炼胶(即浓缩的材料)或者热塑性基体形式的能提供特 定性能例如增强的包括填料或改性剂的材料和最终使用的热塑性组合 物是本领域已知的。工业部件例如在机动车工业、家庭用具工业、电 子工业、建筑工业、制造工业、内部设计工业、运动和休闲工业、包 装和玩具中所使用的那些部件的设计者常常选择显示出良好刚性，即 弯曲时具有高弹性模量的材料，这些材料允许他们降低工业部件的厚 度。但与此同时，他们不希望丧失耐冲击性，不管低温(甚至低于冻点) 还是环境温度下的耐冲击性，测量耐冲击性，不管缺口还是非缺口的。

一般地，刚性和耐冲击性之间存在反向的关联，这就是为 何丙烯领域，和尤其是其共聚物领域中，在没有太多地损失其刚性的 情况下，研究良好的耐冲击性方面继续需要很多的改进。这导致掺入 许多耐冲击性的改性剂，尤其是热塑性弹性体，例如EPDM，和结晶度 改性剂的宽范围的聚丙烯组合物。进行了其他开发，尤其涉及添加矿 物填料，例如碳酸钙、滑石和玻璃纤维的那些，从而导致具有玻璃纤 维填料的聚丙烯，结果得到最大的刚性，接着开发了具有滑石填料的 聚丙烯组合物。

已发现，考虑到填料的分散质量，通过添加矿物填料(不管 粒状还是纤维)增加刚性与在聚丙烯基体内添加的填料的用量成正比。 然而，热塑性基体的机械特征起到重要的作用，例如均聚物vs共聚物 的选择，构成基体聚合物的聚合物链的形态。填料的形态和填料与基 体之间的相互作用也具有影响。

法国专利2761692例如提供制备部件的方法，所述部件由 基于用矿物粉末填充的聚丙烯的热塑性材料制造，所述矿物粉末包括 使用根据形成该专利的主发明的方法处理的滑石粉末，且具有大于5 的层状指数。例举的滑石粉末的层状指数为9或10。该专利进一步公 开了混合所述滑石粉末与熔融状态下的热塑性材料，以便获得基于热 塑性材料，以重量计滑石的比例为5-35％的混合物，和采用该混合物 为起始，进行成形操作，以便获得具有所需形状的部件并沿着优选的 方向取向滑石颗粒。使用特定处理的滑石的这一方法据说对于给定的 耐冲击性来说在这些材料弯曲时弹性模量的增加是有益的。

因此，当根据Charpy冲击试验方法，在非缺口的样品上， 在-20℃下，根据ISO178和ISO179标准测量时，由基于乙烯的共聚物 和聚丙烯的热塑性材料(它具有比例为25wt％的根据US6348536中所述 的方法制备的滑石)制备的部件的弯曲弹性模量为2600MPa，和耐冲击 性为40kJ/m²。