[发明专利]包含氢化蓖麻油的热塑性聚合物组合物、制备方法、以及由其制备的非迁移制品

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性聚合物组合物，其包含热塑性聚合物和氢化蓖麻油的紧密掺加物。本发明还涉及制备此类组合物的方法以及由其制备的非迁移制品。

背景技术

热塑性聚合物，诸如聚丙烯和聚乙烯的特征在于相对高的分子量。主要由长直链聚合物分子组成的热塑性塑料具有很少的交联或不具有交联。当施加热能(即加热)时，其变软或甚至变成液体，从而使得热塑性聚合物能够成型。当软化或熔融时，热塑性聚合物可例如通过挤出或注塑来加工。在冷却时，热塑性聚合物通常形成结晶结构，以产生平滑表面光洁度和显著的结构强度。

可通过将热塑性塑料与其它组分共混来调节热塑性聚合物的材料特性从而满足具体应用的需要。例如，可将增塑剂加入热塑性聚合物中以使材料在较低温度下保持柔性。制品如塑性汽车部件可由此类混合物制成以防止在寒冷气候中断裂。

因为热塑性聚合物可在材料特性没有变化的情况下重复熔融和重复使用，所以这些聚合物可主动再循环。例如，具有树脂识别(例如循环利用)代码的饮料瓶和家用容器通常是热塑性聚合物。这些容器可被研磨碎片、熔融、精炼以除去杂质，并作为回收材料重复使用。

出于包括成本、强度、再循环使用的能力以及制剂柔韧性的原因，热塑性聚合物被广泛用于多种应用中。然而，虽然其具有极大的通用性，但热塑性聚合物可造成配制以及加工的挑战。当制备对配制和/或加工波动高度敏感的产品形式如熔纺纤维时，尤其如此。

热塑性聚合物通常具有较高分子量，其对应于给定温度下的较高粘度和较低熔体流动速率。在一些情况下，这些较低熔体流动速率可导致较低的制造输出并可使大规模商业生产禁止。为增加熔体流动，可增加挤出机温度和/或压力，但这常导致不均匀剪切应力、不一致熔体流动、气泡不稳定性、材料的粘着或滑移、和/或整个挤出机中的不均匀材料应变，导致具有不规则性、变形和扭曲的劣质挤出物，这甚至可导致挤出物在离开时断裂。另外，高温可潜在地使热塑性熔体燃烧，并且过度的压力可破坏挤出机的结构完整性，导致其破裂、裂漏或断裂。

另选地，制剂中可包括粘度改性添加剂诸如稀释剂以有助于增加熔体流动，减少粘度，和/或使剪切应力平均。然而，存在对可使用的添加剂量的限制，因为这些添加剂趋于迁移到聚合物的表面上，导致起霜，所述起霜可使得热塑性塑料对于其预期用途而言不可接受。例如，稀释剂迁移可使得热塑性制品看起来或感觉滑腻、污染其所接触的其它材料、妨碍粘附性和/或使进一步加工如热封闭或表面印刷有问题。

即时使用此类稀释剂，现有制品也仅利用热塑性材料聚丙烯作为微量组成组分。另外，现有制品要求在稍后的加工期间移除稀释剂，以防止其迁移。除去稀释剂不仅使附加加工和废料处理成为必要，然而还可导致其它期望的添加剂如染料、颜料和/或香料的移除。

例如，美国专利3,093,612描述了聚丙烯与各种脂肪酸的组合，其中将从脂肪酸最终复合材料中移除。科学文章J.Apply.Polym.Sci 82(1)第169-177页(2001)公开了对聚丙烯使用稀释剂以热致相分离以形成开放并且较大的蜂窝状结构，但是聚合物比率低，其中随后将稀释剂从最终结构中移除。科学文章J.Apply.Polym.Sci 105(4)第2000-2007页(2007)公开了微孔膜，所述微孔膜经由热致相分离，用邻苯二甲酸二丁酯和大豆油混合物以及聚丙烯微量组分制得。稀释剂从最终结构中移除。科学文章Journal of Membrane Science 108(1-2)第25-36页(1995)公开了中空纤维微孔膜，所述中空纤维微孔膜使用大豆油和聚丙烯混合物以及聚丙烯微量组分，并且采用热致相分离制得，获得所期望的膜结构。稀释剂从最终结构中移除。

因此，存在对于非迁移高分子量热塑性塑料的需要，所述热塑性塑料可以工业规模容易地制造而不需要稀释剂移除。

发明内容

本发明提供了非迁移聚合物-氢化蓖麻油(“HCO”)组合物，其包含以下物质的紧密掺加物：(a)热塑性聚合物；和(b)HCO，其中HCO具有大于65℃的熔点。HCO在固体热塑性聚合物中具有小于10μm的液滴尺寸。另选地，所述液滴尺寸可小于5μm，小于1μm，或小于500nm。所述组合物可包含以所述组合物的总重量计5重量％至50重量％的HCO，或10-50％，或15-50％，或20-50％，或30-50％的HCO。