[发明专利]化学改性含有烷基的固体的方法

说明书

这一发明是涉及含有烷基的固体的化学改性法和化学变性的含有烷基的固体。

大家知道，含有烷基的固体，例如聚烯烃和蜡，可以在很多领域应用。开始，例如作为涂复材料层，热熔粘合剂等等都是可能的。为了在不同的应用领域加工含有烷基的固体的可能性，就必须在固体中混入一些调节辅助剂。这就妨碍了某些领域的应用。由于可能应用的领域太多，要用一种全面而统一的含烷基的固化是不可能有的。

在第25版塑料手册中从248页到259页，公开了一种含有烷基的固体的后处理方法。在这方法中，含有烷基的固体的表面，例如聚乙烯表面，用一种高压等离子体法处理，以使得实现局部的化学改性。根据这一局部的表面处理例如成型件，在上油漆方面即在印刷可能性方面获得了改进。但这样做是不利的，即必须进行一种附加的后处理，由于给为完成的产品提供使用一种高压等离子体设备，这种情况仅仅在一个有限的范围内是可行的。

本发明目的是给出一种通用型处理方法，以便有可能以简单且花费少的方法对含有烷基的固体进行化学改性。

依照本发明，这一任务可这样解决：将含有烷基的固体加热到它的熔点以上的温度，并用频率范围为10KHz至10GHz的等离子体处理它。意外地发现，含有烷基的固体通过转化成一种融熔体并且对含有烷基的固体进行等离子体处理可以导致该材料性能的改变。通过转化成融熔体实现了一种质量和数量上更高级的化学改性。特别是通过含有烷基固体的融熔体的等离子体处理，取得了化学性质特殊的产品，它能以各种各样的形式被应用，而不再需要重复的、浪费的后处理。含有烷基的固体的一定程度的化学改性最好以简单的方式、通过调整融熔体的粘度和/或等离子体处理的参数来实现。

在有利地实施本发明时，要求在进行等离子体处理时，以交变的频率进行，最好是各种交变频率的组合。所以可能十分有益的等离子体处理是以下述方式进行的：用依次可选择的频率；交变地可选择的不同频率；至少两个同时可选择的不同频率；以及由此得出的频率选择的结合。由此，对于使用的不同化学结构的含有烷基的固体来说，化学改性都是适用的，并且获得很多益处。并且在化学改性后，可以适用于它的各种使用目的。

在本发明更好的实施方案中，要求等离子体处理在至少供应一种惰性气体，例如氦和/或氩，和/或至少供应一种反应气体，例如氧和/或氮的条件下进行。更优选的是：等离子体处理依次用一种惰性气体的等离子体和至少一种反应气体的等离子体和/或一种反应气体等离子体的混合物或者在供应一种由至少一种惰性气体和一种反应气体的混合物的条件下来实行的。通过选择等离子体加工过程中的气体组成(惰性气体，反应气体，反应气体混合物)，使之适合于要进行改性处理的含有烷基的固体，有可能在含烷基固体的熔体中、在足够程度上掺入为化学改性所需要的活性基，如羟基，羧基，伯氨和仲氨基。这些掺入的基团要能够和含有烷基的固体反应并进入化学链中和/或物理的粘附。此外，可以掺入的极性的、非反应性基团，如羰基、叔胺基也同样地能引起含有烷基的固体的性能的改变。

通过把含有烷基的固体转化成融熔体，和在等离子体处理时用此法引入反应的或不反应的基团，有可能对含有烷基的固体进行相对均匀的改性。

在用等离子体处理后凝固的熔体中，引入含烷基固体中的反应的和不反应的基团有了在整个空间相对均匀的分布。这样，各种含有烷基的固体都可以得到，即在等离子体处理后适用了特殊的应用领域，进一步的后续处理就不必要了。将含有烷基的固体调节，以适应它的特殊的应用场合，可以以简易的方法通过本发明的等离子体处理含有烷基的固体的熔融体的方法来实现。

在本发明更优选的实施方案中，规定：在等离子体处理之前，把固体的和/或液体的反应物，辅助材料和添加剂与含有烷基的固体混合。这些固体的和/或液体的反应物，辅助材料和添加剂更优选含有烷基的固体的融熔体混合。通过这一选择性地混合上述反应物或材料，含有烷基的固体的化学改性能精确地调准到一指定的应用状态。

此外，在等离子体处理之前实现把含有烷基的固体转化成融熔体，更是有利的。结果，融熔体可以分别产生，需要时与反应物与辅助材料添加剂混合起来，紧接着进行等离子体加工处理，由此可以把生产含有烷基的固体的融熔体和等离子体处理的程序步骤分开，即连续地实施，同时这步中的任一步都可获得最佳状态，即可以适合于具体的含有烷基的固体。由此这两个程序步骤的相互影响就尽可能地避免了。当含有烷基的固体呈现不同的熔点，或要调整融熔体于各种不同的粘度时，这是特别有利的。此外，实行等离子体处理的设备可以和生产融熔体的设备彼此离开，以便于按不同参数使用该设备。