[发明专利]用于塑料扎带的聚合物组合物

说明书

技术领域

本发明一般性地涉及聚合物组合物(polymeric compositions)。

背景技术

许多缩合聚合物或逐步增长聚合物，包括聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯和聚氨酯，广泛地用于制造塑料产品例如膜、瓶和其它成型产品。这些聚合物的机械和物理性质主要取决于它们的分子量。

在寿命周期中，这些材料可能经历合成过程，随后经历挤出步骤和最后的处理步骤(所述处理步骤可能为另一共混/挤出操作，随后进行型材或片材成形、热成形、吹塑成形或纺丝)，或者它们可能以熔融状态注射或者其它成型。典型地，所有这些步骤都在高温条件下进行。另外，近些年来，随着对资源节约和环境保护方面的关注，越来越关注回收和再循环由这些聚合物制成的塑料的改善方法。再循环这些聚合物中涉及的加工步骤也涉及高温。

在这些高温步骤的各种情况下，特别是在共混/加工和回收/再循环过程期间，发生一定程度的聚合物分子量下降。这种分子量下降可能通过高温水解、醇解或对于这些缩聚来说公知的其它解聚机理发生。已知分子量下降不利地影响材料的机械性能、热性能和流变性能，因此阻碍它们用于高要求的应用或者阻碍它们在它们的原始应用中高比例地再循环。现在，具有劣化分子量的再循环或再加工缩聚物只可以非常低的比例用于高要求的应用或者以较大的比例用于较低要求的应用。例如，由于分子量下降，再循环的瓶级别的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)主要独占性地用于纤维和其它低端应用中。类似地，从光盘(CD)、电子外壳和汽车部件回收的聚碳酸酯主要进入低端应用。由于这些原因，目前的再循环技术限于窄范围的应用，这显著地限制了这些可以再循环的塑料的总量，由此使得这些被填埋处理的塑料的量显著提高。

现在，现有技术中存在着大量的用于使分子量损失最小化并且维持或者甚至提高用于处理或再循环的缩聚物的分子量的方法。这些途径中的大部分采用挤出机、固态缩聚反应器或者依次采用这两者，或者设计成熔融或高粘度材料处理的类似设备作为主要处理设备。作为任意这些方法的工具部分，采用现有技术中称作“增链剂(chain extender)”的化学试剂。大部分情况下，增链剂是多功能分子，在任何或者所有的处理步骤期间作为反应器或挤出机中所包含的添加剂，其目的是将已经解聚到一定程度的缩聚物再次偶合(re-coupling)。通常增链剂具有两个或多个对分子量下降过程期间形成的化学基团具有反应性的化学基团。通过使增链剂分子与两个或多个缩聚片段(polycondensate fragments)反应，可以将它们再次偶合(通过将它们桥连)，由此减少或者甚至逆转分子量下降过程。在现有技术中存在为此描述的多种增链剂类型和组合物，缩聚制剂和加工条件。

双官能或多官能环氧化物、环氧树脂或每个分子具有两个或多个环氧基团的其它化学物质是已经用于提高再循环聚合物分子量的增链改性剂的实例。这些双官能或多官能环氧化物通常使用常规方法通过表氯醇与具有两个或多个末端活性氢基团(terminal active hydrogen groups)的反应进行制备。这种增链剂的实例包括通过双酚A与表氯醇的反应制备的双酚型环氧化合物、通过使可溶酚醛清漆树脂(novolak resins)与表氯醇反应制备的可溶酚醛清漆型环氧化合物(novolak type epoxy compounds)、通过使羧酸与表氯醇反应形成的聚缩水甘油酯，以及由脂肪醇与表氯醇制备的缩水甘油醚。其它环氧化形式的分子(不包含表氯醇)也可用于制备具有活泼环氧基团(labile epoxygroups)的这些和其它化合物，例如环氧化大豆油(epoxidized soy-bean oil)和各种环氧化的烃(epoxidized hydrocarbons)。另外，各种丙烯酸类共聚物(acryliccopolymer)已经用作聚合物添加剂以改善聚酯和聚碳酸酯的熔体强度和熔体粘度。这些添加剂通常包括衍生自各种含有环氧基团的化合物与烯烃例如乙烯的共聚物。然而，这些增链剂在解决再加工聚合物中分子量下降的问题时获得了有限的成功。这些共聚物增链剂的缺点至少部分可归因于，它们通过常规聚合技术制备的事实，常规聚合技术生产非常高分子量的共聚物，当所述非常高分子量的共聚物与缩聚物偶合时可显著提高分子量，导致局部凝胶化和其它限制它们作为增链剂发挥作用的能力的物理特征缺陷。最近，每条链具有高环氧官能度的丙烯酸类和苯乙烯-丙烯酸类共聚物已经证明了能够有效地提高各种缩聚物的分子量。

发明内容