制备聚烯烃奈米复合材料的方法;PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYOLEFIN NANOCOMPOSITES

摘要

本发明揭示一种制备聚烯烃奈米复合材料的方法，包括熔融混合一聚烯烃，一填充剂和一非离子界面活性剂的混合物。

主权项

1.一种制备聚烯烃奈米复合材料的方法，包括熔融混合一含下列成份之混合物a)聚烯烃，b)填充剂，其为层状天然或合成页矽酸盐或该页矽酸盐的混合物或通式III或IIIa之层状羟基碳酸盐：M 2+ 1-x．M 3+ x．(OH)2．(A y- )x/y．pH2 O (III) Ma 2+ x’．Al2．(OH)2x’+6yz．(A y- )2．p’H2 O (IIIa)其中M 2+ =Mg，Ca，Sr，Zn，Sn及/或Ni，Ma 2+ 是至少一种选自由Mg和Zn所组成系列的金属，M 3+ =Al，B或Bi，A y- 是具有价数y的阴离子，y是从1至4的数，x是从0至0.5的数及p是从0至20的数，p’是从0.5至15的正数，x’是从2至6及z是小于2的正数，该填充剂未经有机改质；和c)非离子界面活性剂，其为山梨糖醇酯，二甲基矽氧烷-氧化乙烯-嵌段共聚物，聚(甲基丙烯酸甲酯)-嵌段-聚(氧乙烯)共聚物或式I化合物：其中m是1或2，n是1或2，x是大于或等于1，y是大于或等于1，z是大于或等于0，且R1是氢或C1-C25烷基。 ;2.如申请专利范围第1项的方法，其中该填充剂是蒙脱石，膨润土，铝膨润石(beidellites)，云母(mica)，锂膨润石(hectorites)，皂石(saponite)，绿脱石(nontronite)，锌蒙脱石(sauconite)，蛭石(vermiculite)，三八伊来石(ledikite)，码伽石(magadite)，斜水矽钠石(kenyaite)，史帝文石(stevensites)，铬膨润石(volkonskoite)，水滑石或其混合物。 ;3.如申请专利范围第1项的方法，其中该非离子界面活性剂是含有不含鎓官能度的亲水性和疏水性链段的嵌段或接枝共聚物。 ;4.如申请专利范围第1项的方法，其中该层状羟基碳酸盐系选自于下列各式之水滑石：Al2 O3．6MgO．CO2．12H2 O，Mg4.5 Al2(OH)13．CO3．3.5H2 O，4MgO．Al2 O3．CO2．9H2 O，4MgO．Al2 O3．CO2．6H2 O， ZnO．3MgO．Al2 O3．CO2．8-9H2 O，ZnO．3MgO．Al2 O3．CO2．5-6H2 O。 ;5.如申请专利范围第3项的方法，其中该亲水性链段是聚(氧化乙烯)嵌段，和该疏水性链段是含支链或不含支链的聚烯烃，矽氧烷或低分子量的甲基丙烯酸酯。 ;6.如申请专利范围第1项的方法，其中该山梨糖醇酯是山梨糖醇或乙氧基化的去水山梨糖醇和C12-C25羧酸的酯。 ;7.如申请专利范围第1项的方法，其中该聚烯烃是聚乙烯或聚丙烯或其共聚物。 ;8.如申请专利范围第1项的方法，其中该填充剂的量是从1至15%(依据聚烯烃的重量计算)。 ;9.如申请专利范围第1项的方法，其中该非离子界面活性剂的量是从0.1至7.5%(依据聚烯烃的重量计算)。 ;10.如申请专利范围第1项的方法，其除了成份(a)，(b)和(c)外，还包括进一步的添加剂。 ;11.如申请专利范围第10项的方法，其包括酚抗氧化剂，光-稳定剂，加工稳定剂，颜料，染料，增塑剂，共容剂，增韧剂，摇变剂，均染辅助剂，酸清除剂及/或金属钝化剂作为进一步的添加剂。 ;12.如申请专利范围第10项的方法，其包括0.01至10%的成核剂作为进一步的添加剂。 ;13.如申请专利范围第1项的方法，其中该填充剂和非离子界面活性剂及适当时进一步的添加剂的混合物是以含有浓度从2.5至40%重量百分比的母料混合物型式加至聚烯烃中。 ;14.一种聚烯烃奈米复合材料，其系得自如申请专利范围第1-13项任一项之方法。 ;15.一种奈米复合材料，包括a)对于氧化、热或光导致降解作用敏感的聚烯烃，b)未经有机改质之填充剂，其为层状天然或合成页矽酸盐或该页矽酸盐的混合物或通式III或IIIa之层状羟基碳酸盐：M 2+ 1-x．M 3+ x．(OH)2．(A y- )x/y．pH2 O (III) Ma 2+ x’．Al2．(OH)2x’+6yz．(A y- )2．p’H2 O (IIIa)其中M 2+ =Mg，Ca，Sr，Zn，Sn及/或Ni，Ma 2+ 是至少一种选自由Mg和Zn所组成系列的金属，M 3+ =Al，B或Bi，A y- 是具有价数y的阴离子，y是从1至4的数，x是从0至0.5的数及p是从0至20的数，p’是从0.5至15的正数，x’是从2至6及z是小于2的正数，c)非离子界面活性剂，其为山梨糖醇酯，二甲基矽氧烷-氧化乙烯-嵌段共聚物，聚(甲基丙烯酸甲酯)-嵌段-聚(氧乙烯)共聚物或式I化合物：其中m是1或2，n是1或2，x是大于或等于1，y是大于或等于1，z是大于或等于0，且R1是氢或C1-C25烷基，及d)一选自由酚抗氧化剂，光-稳定剂，加工稳定剂，颜料，染料，增塑剂，共容剂，增韧剂，摇变剂，均染辅助剂，酸清除剂和金属钝化剂所组成群组的添加剂或其混合物。 ;16.一种物品，其系由根据申请专利范围第1-13项任一项之方法制得之聚烯烃奈米复合材料制备而得。 ;17.一种非离子界面活性剂的用途，该非离子界面活性剂为山梨糖醇酯，二甲基矽氧烷-氧化乙烯-嵌段共聚物，聚(甲基丙烯酸甲酯)-嵌段-聚(氧乙烯)共聚物或式I化合物：其中m是1或2，n是1或2，x是大于或等于1，y是大于或等于1， z是大于或等于0，且R1是氢或C1-C25烷基，其系用以插入并剥离未经有机改质之填充剂，该填充剂为层状天然或合成页矽酸盐或该页矽酸盐的混合物或通式III或IIIa之层状羟基碳酸盐：M 2+ 1-x．M 3+ x．(OH)2．(A y- )x/y．pH2 O (III) Ma 2+ x’．Al2．(OH)2x’+6yz．(A y- )2．p’H2 O (IIIa)其中M 2+ =Mg，Ca，Sr，Zn，Sn及/或Ni，Ma 2+ 是至少一种选自由Mg和Zn所组成系列的金属，M 3+ =Al，B或Bi，A y- 是具有价数y的阴离子，y是从1至4的数，x是从0至0.5的数及p是从0至20的数，p’是从0.5至15的正数，x’是从2至6及z是小于2的正数，以及将该填充剂分散于聚烯烃母体中以形成奈米复合材料。