[发明专利]聚烯烃和有机聚硅氧烷的共混物的生产

说明书

本发明涉及通过将热塑性有机聚合物和有机聚硅氧烷在高于该热塑性有机聚合物的熔点的温度下混合而生产聚合物共混物。这种熔融共混方法可用于生产其中有机聚硅氧烷分散在热塑性有机聚合物的基质中的聚合物共混物。该聚合物共混物尤其可用作母料，该母料可与另外的热塑性有机聚合物混合而产生包含低比例的有机聚硅氧烷的有机聚合物组合物。母料通常通过以下方式形成：将液体形式的有机聚硅氧烷加入液体形式的热塑性有机聚合物，将该液相组分紧密混合，以及将混合物冷却形成固体形式的母料。母料通常为方便的粉末或粒料的形式。

热塑性有机聚合物可例如通过配混或通过模制(例如，挤出或注射模制)而加工以生产电线、电缆、膜、纤维或模制结构，诸如内部汽车零件。通过母料技术将聚硅氧烷组合物分散在热塑性有机聚合物的整个结构中已在例如美国专利5,844,031中提出。聚硅氧烷可改善热塑性有机聚合物的性质，例如，聚硅氧烷可降低其摩擦系数、提高其疏水性和/或增大其耐磨蚀性、耐刮擦性和耐磨损性。

CN1428370描述了按重量百分比计包含85-95％的超高分子量聚乙烯、3-15％的聚硅氧烷和0.2-2％的抗氧化剂的组合物。

CN102153831描述了包含丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯接枝粉末、苯乙烯丙烯腈树脂、耐候性母粒、润滑剂、抗氧化剂和热稳定剂的丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯树脂复合物。

JP2001-335691描述了包含具有1,000至50,000的分子量的低分子量有机硅树脂、具有200,000至一百万的分子量的高分子量有机硅树脂和高级脂肪酸酰胺的树脂组合物。JP 2001335691描述了通过共混以下组分而制备的组合物：(A)分子量为10,000-40,000的有机硅树脂，(B)分子量为300,000-500,000的有机硅树脂，(C)油酰胺，(D)聚烯烃树脂，例如低密度聚乙烯树脂，以及任选的添加剂(例如抗氧化剂、阻燃剂、颜料)。

US2003/0212159描述了发泡聚合物组合物，其可以包含例如无机填料、抗氧化剂、着色剂、颜料、光稳定剂、光学增白剂、酸清除剂、紫外线吸收剂、增塑剂、加工助剂、阻燃添加剂、粘度调节剂、抗静电添加剂或挤出助剂中的一种或多种添加剂。

为了得到有机硅母料的全部有益效果，需要得到有机聚硅氧烷在热塑性有机聚合物基质中的非常细的、均匀的分散体，以确保由两种不相容聚合物制成的该组合物的长储存寿命。这需要在形成母料时将热塑性有机聚合物和有机聚硅氧烷在高剪切下在该热塑性有机聚合物和该有机聚硅氧烷均为液相的温度下彻底混合。当有机聚硅氧烷分散体未得到良好的控制时，在将母料配混成热塑性有机聚合物基质时将导致不一致的性能。例如，其可导致在挤出期间形成凝胶、摩擦系数高度变化、分层或有机聚硅氧烷在膜生产过程中从一个表面转移到另一个表面。其还可在注射模制塑料件时导致低且多变的耐刮擦性。

硅氧烷或聚硅氧烷或有机聚硅氧烷或有机硅是包含重复的Si-O-Si键的硅。此类重复的Si-O-Si键形成聚合物链。有机聚硅氧烷具有作为沿着聚合物链位于Si原子上的化学基团的侧基。有机聚硅氧烷包含末端基团。末端基团是位于聚合物链末端的Si原子上的化学基团。

有机聚硅氧烷可以是包含以下单元中的至少一种的有机聚硅氧烷：M单元(一官能)、D单元(二官能)、T单元(三官能)、Q单元(四官能)。M单元具有式R3SiO1/2，其中R为取代基，优选地为有机取代基，而各R在单个Si原子上可以相同或不同。D单元具有式R2SiO2/2，其中R为取代基，优选地为有机取代基，而各R在单个Si原子上可以相同或不同。Q单元具有式SiO_4/2。T单元具有式RSiO_3/2，其中R为取代基，优选地为有机取代基。各取代基R选自例如烷基、芳基、烯基、丙烯酸酯基(acrylate)、甲基丙烯酸酯基(methacrylate)和其他基团。例如，其可以为具有1至6个碳原子的烯基基团，例如乙烯基基团或己烯基基团。

支链有机聚硅氧烷通常包含至少一个T单元和/或至少一个Q单元。直链有机聚硅氧烷通常包含D单元并任选地包含M单元。聚合物是包含重复单元的化合物，所述单元通常形成至少一条聚合物链。当该重复单元包含碳原子时，聚合物被称为有机聚合物。当其在加热后可变成液体时，有机聚合物被称为热塑性有机聚合物。

我们已发现，用于制备母料的加工条件的轻微变化会影响有机聚硅氧烷的分子结构。这继而会影响母料所配混成的热塑性有机聚合物组合物的性质。需要其中有机聚硅氧烷的分子结构在母料生产过程中无变化，或对母料生产过程中的加工条件的变化不太敏感的方法。