[发明专利]用有机多硫化物稳定的聚合物组合物

说明书

有机多硫化物，例如有机二硫化物、有机三硫化物和/或有机四硫化物是聚合物组合物的有用稳定剂，其中，通过掺入一种或多种这样的有机多硫化物，可以改善聚合物在暴露于诸如热、光和氧气的环境条件时降解的趋势，所述有机多硫化物任选地与一种或多种附加稳定化添加剂一起掺入，所述附加稳定化添加剂是例如受阻酚抗氧化剂、亚磷(膦)酸酯稳定剂或受阻胺光稳定剂。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年6月29日提交的美国临时申请第62/526,536号的优先权，其全部公开内容出于所有目的通过引用结合于此。

发明领域

本发明涉及已经用有机二硫化物、有机三硫化物和/或有机四硫化物稳定的聚合物组合物，所述有机二硫化物、有机三硫化物和/或有机四硫化物可选地与一种或多种其他添加剂(例如受阻酚抗氧化剂、亚磷(膦)酸酯和/或受阻胺光稳定剂)组合使用。

发明背景

尽管聚合物是用于制造各种不同类型成品的有用材料，但它们通常易于在高温下降解，例如在聚合物加工过程中采用的高温或者打算暴露于较苛刻条件的聚合物制品在正常使用过程中遇到的高温。此外，在许多最终用途应用中，即使没有遭受极端环境应力，聚合物制品在延长的使用寿命中仍能保持功能性和良好的外观是很重要的。聚合物的分解会导致聚合物制品的外观以及物理和机械性能发生不希望的变化。由于这些原因，通常将各种类型的稳定剂掺入聚合物中以增强其抗降解性。然而，聚合物稳定化仍然是经验技术，并且通常不可能以合理的确定性预测给定的添加剂作为稳定剂是否有效。而且，当将能适当地稳定某种类型的聚合物的化合物掺入其他类型的聚合物中时，可能不会表现出相似的作用。

因此，非常需要开发替代的聚合物稳定技术。

发明概述

包含至少一种聚合物的聚合物组合物是通过在其中掺入有机多硫化物稳定剂组分而稳定的，该稳定剂组分包含至少一种选自有机二硫化物、有机三硫化物和有机四硫化物的有机多硫化物。通过加入一种或多种其他添加剂，例如抗氧化剂(例如，受阻酚抗氧化剂、亚磷(膦)酸酯稳定剂)和/或光稳定剂(例如，受阻胺光稳定剂)，可进一步提高稳定性。与不包含任何稳定剂的聚合物组合物相比，所得的稳定化的聚合物组合物表现出改进的抗降解性(特别是在高温下)。聚合物中有机多硫化物稳定剂组分的存在导致聚合物对典型的分解压力(decompositional stress)(例如来自加工或风化的热或光)的稳定性提高。这种稳定效果可以通过以下参数量化：加工后保留在聚合物基质中的残余单体含量下降；因聚合物分解，观察到特定程度的重量损失的温度更高；或者在暴露于热、光或其他影响聚合物链完整性的环境条件后，分子量的保留程度更高。

附图说明

图1-9是某些实验结果的图示，将在实施例中进一步解释。

本发明某些实施方式的详细描述

有机多硫化物

本发明的稳定化的聚合物组合物包含至少一种聚合物和有机多硫化物稳定剂组分，该有机多硫化物稳定剂组分包含至少一种选自有机二硫化物、有机三硫化物和有机四硫化物的有机多硫化物。已经发现这种有机多硫化物在改善聚合物的稳定性方面特别有效，特别是在它们的热稳定性(即它们在加热时抗降解的能力)方面。一般而言，有机单硫化物(即对应于通式R-S-R的化合物，其中每个R基团为一个有机部分)不能与类似的有机二硫化物(R-SS-R)、有机三硫化物(R-SSS-R)或有机四硫化物(R-SSSS-R)提供相同程度的聚合物稳定性。已发现在聚合物组合物中使用更高级有机多硫化物(例如，有机五硫化物R-SSSSS-R和有机六硫化物R-SSSSSS-R)作为稳定剂通常是不合适的，因为此类高级有机多硫化物的存在通常会导致严重的气味问题，并且加热聚合物组合物时，会发生形成单质硫的问题。