[发明专利]改进的塑料组合物

说明书

本发明涉及塑料组合物。尤其是，本发明涉及包含粒径1-50纳米的交联聚合物纳米颗粒(以下“PNP”)的热塑性和热固性组合物，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。该PNP赋予塑料以改进的性能。本发明还涉及一种提供包括PNP的塑料组合物的方法。

热塑性和热固性树脂用于制备许多有用的塑料。热塑性和热固性树脂可单独或与其它材料结合用于形成复合材料。由于更多的塑料和复合材料正用于替代传统材料，如金属、水泥、和钢材以制备有用的制品，因此，寻求具有改善的机械性能的塑料。由于许多塑料通常是脆性的或缺少足够的强度，因此，还不断需要使用合适的添加剂材料(如，塑料添加剂)来提高塑料的机械性能。

可用于改性塑料的一种塑料添加剂包括聚合物颗粒。胶乳基乳液聚合物颗粒常用于改性热塑性和热固性树脂的机械和熔体加工性能。例如，聚氯乙烯树脂(以下“PVC”)具有一种性能组合，其使得它特别适用作结构材料但是脆性的。PVC与具有橡胶相的聚合物颗粒的共混提高了冲击强度(如，用作冲击改性剂)。但不断需要提高塑料添加剂如聚合物颗粒塑料添加剂的性能和使用性能。

WO200075244公开了通过将一种或多种环氧化物官能粘结剂与平均粒径5-200纳米的羧基官能金属-有机PNP进行反应而形成的粘结剂。

需要提供具有改进的加工和机械性能的塑料组合物。现已发现，这些改进可通过在塑料组合物中包括PNP而得到。用于本发明的PNP的直径为1-50纳米，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。

在本发明的第一方面，提供了一种包括至少一种塑料树脂和PNP的塑料组合物，所述PNP的平均粒径为1-50纳米，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。

在本发明的第二方面，提供了一种用于得到塑料组合物的方法，包括以下步骤：形成平均粒径为1-50纳米的PNP，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元；然后将所述PNP与至少一种塑料树脂结合。

在本发明的第三方面，提供了一种塑料添加剂组合物，包括：至少一种塑料添加剂和PNP，所述PNP的平均粒径为1-50纳米，所述PNP包括至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。

除非清楚地另有所指，本文所用的以下简称具有以下含义：C＝摄氏度；μm＝微米；UV＝紫外；rpm＝转数/分钟；nm＝纳米；J＝焦耳；cc＝立方厘米；g＝克；wt％＝重量百分数；L＝升；mL＝毫升；pphr＝份数/100份树脂(重量)；MIAK＝甲基异-戊基酮；MIBK＝甲基异-丁基酮；PMA＝聚(甲基丙烯酸酯)；CyHMA＝环己基甲基丙烯酸酯；EG＝乙二醇；DPG＝二丙二醇；DEA＝二甘醇乙基醚乙酸酯；BzA＝苄基丙烯酸酯；BzMA＝苄基甲基丙烯酸酯；MAPS＝MATS＝甲基丙烯酸(三甲氧基甲硅烷基)丙酯；PETTA＝季戊四醇四/三丙烯酸酯；PPG4000DMA＝聚丙二醇4000二甲基丙烯酸酯；DPEPA＝二季戊四醇五丙烯酸酯；TMSMA＝甲基丙烯酸三甲基甲硅烷基酯；MOPTSOMS＝甲基丙烯酰氧基丙基二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷；MOPMDMOS＝3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷；TAT＝三烯丙基-1，3，5-三嗪-2，4，6-(1H，3H，5H)-三酮；IBOMA＝甲基丙烯酸异冰片基酯；PGMEA＝丙二醇单甲基醚乙酸酯；PEGMEMA 475＝聚(乙二醇甲基醚)甲基丙烯酸酯Mw＝475；GMA＝甲基丙烯酸缩水甘油基酯；和PGDMA＝二甲基丙烯酸丙二醇酯。

术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸两者且术语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯两者。同样，术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺两者。 烷基”包括直链、支链和环状烷基。

本文所用的术语“Tg”是指使用差示扫描量热法(“DSC”)测定的玻璃化转变温度。

本文定义的所有范围都是包含性的和可合并的。

本文所用的术语“或”包括其包含形式。

本发明涉及包括平均粒径为1-50纳米的PNP的塑料组合物，所述PNP具有至少一种多烯属不饱和单体作为聚合单元。

PNP通过至少一种多烯属不饱和单体的自由基聚合反应而形成。通常，PNP包含基于PNP重量至少1重量％的至少一种聚合的多烯属不饱和单体。基于PNP重量的最高至和包括100％聚合的多烯属不饱和单体可有效地用于本发明的颗粒中。聚合的多烯属不饱和单体的量优选为基于PNP重量的约1-80％，更优选为基于PNP重量的约1-60％，最优选基于PNP重量的1-25％。