聚ε－己內酯增塑劑以及用它增塑的乙烯系聚合物組合物的製作方法

2023-12-03 08:09:36 3

>組合物23℃35℃50℃組合物#1(PVC/CAPA214)66012802560組合物#2(PVC/DOP)133024404460組合物#3(PVC/TOTM)184030905230實例8對本發明以較低分子量ε-己內酯均聚物增塑的乙烯系聚合物組合物(配方1)和採用其他增塑劑增塑的乙烯系聚合物組合物(配方2和3)以及較高分子量ε-己內酯均聚物增塑的乙烯系聚合物組合物(配方4和5)進行滲出性能測定。將各個聚合物組合物貯存在環境溫度和溼度條件下，從貯存一周以後開始按每隔一周的間隔依次用肉眼對其進行觀察。對各種樣品的肉眼觀察揭示，含有較高分子量ε-己內酯均聚物增塑劑的乙烯系聚合物組合物(配方4和5)在經過大約6天以後表現出顯著的增塑劑滲出，並與日俱增。此種滲出導致聚合物組合物變得不透明。與此相反，即使經過8個月之後，本發明組合物(組合物#1)和組合物#2和#3依然完全透明，沒有觀察到增塑劑的滲出。實例9對本發明以較低分子量ε-己內酯均聚物增塑的乙烯系聚合物組合物(配方1)和採用其他增塑劑增塑的乙烯系聚合物組合物(配方2和3)進行不同組合物承受水蒸氣消毒能力的測定。各種組合物的薄膜用高頻焊接製成100mL的袋子。最後，在袋子中分別灌入60mL樣品去離子水，封口並用120℃的水蒸氣消毒30min，冷卻期間對壓力進行補償。各種配製物的能力基本相同，從消毒罐中取出時由於水滲入到袋壁中而變得不透明，但在以後的24h之內又變得透明了。然而，配方2和3的袋子壁，在消毒期間彼此接觸的部分則永久地熔結在一起，可是配方1的袋子壁則沒有。配方1的袋子壁起初輕微地粘附在一起，但僅僅一拉就分開了。這提供了在醫療袋領域的重要優點，事實上，醫療袋在消毒之前不是首先灌滿就是用氦氣吹脹的。實例10對本發明以較低分子量ε-己內酯均聚物增塑的乙烯系聚合物組合物(配方1)實施組合物作為DOP隔離層的能力的測試。取得4片PVC/DOP薄膜，各含有30wt％DOP，一樣的厚度350μm。配方1的組合物被成形為3片相應的PVC/ε-PCL薄膜，每片厚約100μm。每片配方1的薄膜隨後層合到各個的PVC/DOP薄膜上，然後每片層合的片材分別貯存在23℃、37℃和55℃條件下。為測定對DOP的阻隔能力，層合片材切割成60mm圓盤，放在黃銅樣品皿(Laitron皿)，其中帶有上下2個室。將配方1的組合物和含有DOP的配方的組合物的層合片材置於兩室之間，上室中灌注正己烷(DOP的溶劑)，正己烷分別與PVC/ε-PCL組合物或者與作為參照的PVC/DOP相接觸。隨後，在室溫下攪拌樣品皿1min，以便除掉薄膜表面上的DOP。各取等分量正已烷，並用氣體色譜術測定DOP含量(g/m2)。貯存24h之後，進行第1次測定。其餘測定分別在貯存8、15、22、29、36、43、57、64和71天之後進行。該測定結果載於下表3中。表3n.d.=未測定該試驗的結果清楚地表明，本發明以較低分子量ε-己內酯均聚物增塑的乙烯系聚合物組合物(配方1)具有在相當大程度上限制DOP向製品表面遷移的能力。實例11為了與CAPA214進行比較，另外取得2種低分子量聚ε-己內酯均聚物增塑劑。這2種低分子量聚ε-己內酯均聚物增塑劑中的第1種是Aldrich以商品名POLYCAPROLACTONEDIOL(No.18,940-5，目錄號1999-2000)(這裡稱之為PCL1250)供應的，為一種分子量約1250g/mol的二醇型線型均聚物。這2種低分子量聚ε-己內酯均聚物增塑劑中的第2種是SOLVAYINTEROX有限公司以商品名CAPA205供應的。CAPA205是一種分子量約830g/mol的二醇型線型均聚物。就這樣，CAPA205和PCL1250被當作較低分子量聚ε-己內酯均聚物的另一類例子。接著，再取得CAPA214，以製備另一些本發明的配製物。取得一種聚氯乙烯聚合物組合物，以商標名SOLVIC271GC出售(SOLVAY(S.A.))。該PVC聚合物組合物是一種粘度129dm3/kg(按照標準ISO174測定)的聚氯乙烯均聚物。採用上面取得的每種聚ε-己內酯均聚物，製備7種另外的配製物，組成如下配方6(按照本發明)PVC樹脂(SOLVIC271GC)100phr聚ε-己內酯(CAPA214)30phr環氧化豆油3phrIrgastab17MOK(Sn穩定劑)3phrParaloidK175(加工助劑潤滑)1phrParaloidK120-N(加工助劑膠凝)1phr配方7(按照本發明)PVC樹脂(SOLVIC271GC)100phr聚ε-己內酯(CAPA214)50phr環氧化豆油3phrIrgastab17MOK(Sn穩定劑)3phrParaloidK175(加工助劑潤滑)1phrParaloidK120-N(加工助劑膠凝)1phr配方8(對比配方)PVC樹脂(SOLVIC271GC)100phr聚ε-己內酯(CAPA205)30phr環氧化豆油3phrIrgastab17MOK(Sn穩定劑)3phrParaloidK175(加工助劑潤滑)1phrParaloidK120-N(加工助劑膠凝)1phr配方9(對比配方)PVC樹脂(SOLVIC271GC)100phr聚ε-己內酯(CAPA205)50phr環氧化豆油3phrIrgastab17MOK(Sn穩定劑)3phrParaloidK175(加工助劑潤滑)1phrParaloidK120-N(加工助劑膠凝)1phr配方10(對比配方)PVC樹脂(SOLVIC271GC)100phr聚ε-己內酯(CAPA205)70phr環氧化豆油3phrIrgastab17MOK(Sn穩定劑)3phrParaloidK175(加工助劑潤滑)1phrParaloidK120-N(加工助劑膠凝)1phr配方11(對比配方)PVC樹脂(SOLVIC271GC)100phr聚ε-己內酯(PCL1250)50phr環氧化豆油3phrIrgastab17MOK(Sn穩定劑)3phrParaloidK175(加工助劑潤滑)1phrParaloidK120-N(加工助劑膠凝)1phr配方12(對比配方)PVC樹脂(SOLVIC271GC)100phr聚ε-己內酯(PCL1250)70phr環氧化豆油3phrIrgastab17MOK(Sn穩定劑)3phrParaloidK175(加工助劑潤滑)1phrParaloidK120-N(加工助劑膠凝)1phrphr=每100重量份PVC樹脂的重量份(全部100phr的PVC樹脂為基準)評估用的最終製品的製備方法為將每種配製物6～12在容積(debit)360cc的PlastographeBrabenderPL2000-6密煉機中(170℃、50rpm、10min)進行摻混，並壓制(170℃)成200μm和1mm厚，根據評估要求而定，的片材。對由配製物8～12製備的製品在存放數日之後進行積垢觀察，而存放後認為不合格的那些配製物則不再評估。實例12對由配製物6和7製備的本發明ε-己內酯均聚物增塑的乙烯系聚合物組合物進行彈性測定。該評估根據標準ISO527規定的有關薄膜的測定程序進行(採用延伸儀，100mm夾具間隔)。每種聚合物組合物直至斷裂的伸長百分率是組合物#6(PVC/CAPA214)174％組合物#7(PVC/CAPA214)273％實例13對由配製物6和7製備的本發明ε-己內酯均聚物增塑的乙烯系聚合物組合物進行在室溫下的彈性模量評估。該評估根據標準ISO527規定的有關薄膜的測定程序進行(採用延伸儀，100mm夾具間隔)。所獲結果是組合物#6(PVC/CAPA214)188MPa組合物#7(PVC/CAPA214)27MPa實例14對(由配製物6和7製備的)本發明ε-己內酯均聚物增塑的乙烯系聚合物組合物進行熔融態動態粘度測定。組合物熔融態動態粘度測定是在ARES流變儀(Rheometric科學公司)上進行的，其上配備彼此上下而且平行布置的25mm直徑圓盤。樣品放在圓盤之間並在190℃加熱約10min。上圓盤維持不動，下圓盤以大約10-1rad/s的頻率旋轉，直至產生10％的應變。按此方法測定的結果如下組合物#6(PVC/CAPA214)7.2×104Pa·s(帕·秒)組合物#7(PVC/CAPA214)1.8×104Pa·s(帕·秒)權利要求1．低分子量ε-己內酯均聚物作為乙烯系聚合物組合物的增塑劑的應用，其特徵在於，所述ε-己內酯均聚物的平均分子量為約1000g/mol。2．權利要求1的低分子量ε-己內酯均聚物的應用，其特徵還在於，該低分子量ε-己內酯均聚物是線型均聚物。3．權利要求1或2的低分子量ε-已內酯均聚物的應用，其特徵還在於，該低分子量ε-己內酯均聚物為基本單分散的。4．權利要求1的低分子量ε-己內酯均聚物的應用，其特徵還在於，該低分子量ε-己內酯均聚物是具有至少1個短支鏈的支鏈均聚物。5．一種乙烯系聚合物組合物，它含有乙烯系聚合物和增塑數量的增塑劑，其特徵在於，增塑劑是平均分子量約1000g/mol的低分子量ε-已內酯均聚物。6．權利要求5的乙烯系聚合物組合物，其特徵還在於，增塑劑是權利要求1～4的低分子量ε-己內酯均聚物中的任何一種。7．權利要求5的乙烯系聚合物組合物，其特徵還在於，乙烯系聚合物是滷代烯類聚合物。8．權利要求5～7中任何一項的乙烯系聚合物組合物，其特徵還在於，乙烯系聚合物是氯乙烯聚合物。9．權利要求5～8中任何一項的乙烯系聚合物組合物，其特徵還在於，乙烯系聚合物是聚氯乙烯。10．權利要求5～9中任何一項的乙烯系聚合物組合物，其特徵還在於，乙烯系聚合物是聚氯乙烯/醋酸乙烯共聚物。11．權利要求5～10中任何一項的乙烯系聚合物組合物，其特徵還在於，增塑劑存在量至少是30phr。12．權利要求5～10中任何一項的乙烯系聚合物組合物，其特徵還在於，增塑劑存在量不超過約50phr。13．權利要求5～10中任何一項的乙烯系聚合物組合物，其特徵還在於，增塑劑存在重為約65phr。14．製備權利要求5～13中任何一項的乙烯系聚合物組合物的方法，其特徵在於下列步驟所述乙烯系聚合物樹脂與平均分子量約1000g/mol的低分子量ε-己內酯均聚物樹脂進行機械混合，所述混合樹脂進行混煉，以及所述混合樹脂擠塑，從而獲得該增塑的乙烯系聚合物組合物。15．權利要求5～13中任何一項的增塑的乙烯系聚合物組合物用於成形製品加工的應用。全文摘要採用一種平均分子量約1000g/mol的特殊低分子量ε－己內酯均聚物作為乙烯系聚合物組合物的增塑劑,提供了出乎意料的優點。該增塑劑可加入到諸如PVC組合物之類乙烯系聚合物組合物中,並使包含它的乙烯系聚合物組合物的性能類似於含諸如DOP、DOA和TOTM之類傳統增塑劑的那些組合物,同時克服了與之相聯繫的各種缺點。文檔編號C08G63/08GK1296514SQ99804970公開日2001年5月23日申請日期1999年12月10日優先權日1998年12月11日發明者D·格蘭德簡,A·拉哈耶,C·德亨瑙申請人:索爾維公司