[发明专利]高流动性聚卤乙烯配混物及其制造和使用方法

说明书

优先权声明

本申请要求2008年8月5日提交的美国临时专利申请序列第61/086415号(代理人案卷号12008019)的优先权，该申请通过参考结合于此。

发明领域

本发明涉及高流动性定制注塑(custom-injection-molded)聚(卤乙烯)配混物及其制造和使用方法。

技术背景

已经将热塑性材料转化成消费品和工业产品，代替金属、玻璃和木材，分别因为这些热塑性材料不会锈蚀、破碎或腐烂。

聚(卤乙烯)、尤其是聚(氯乙烯)已经成为用于板壁、窗户、铺板、装配件等的普通建筑材料。

通过多种制造工艺，较快的生产速度导致成本降低。不幸的是，注塑技术只能在不至于牺牲产品品质的前提下进行操作，因为如果注入速度太快，在模塑时可能发生剪切燃烧，而且因为如果周期时间太短，可能发生不完全的模具填充。

发明概述

需要具有提高的熔体流动性和/或螺旋流动性(spiral flow)的注塑聚卤乙烯配混物，使得该配混物能因为流动性提高而以与目前用常规商用聚卤乙烯配混物的情况相比较快的注入速度、较短的周期时间、和较好的工艺窗口用于注塑压机中，而不会牺牲性能性质。

周期时间缩短能为模塑者提供较短的注入时间，较短的固化时间，和较高的制造效率。本发明的高流动性配混物在高速注入速率下对热量的耐受性更高。

提高的流动性特征还为模塑者提供具有以下性质的工艺窗口：允许较快和较方便地填充空腔(即，“注量不足”现象减少)，允许使用壁较薄的工具，允许采用较低的温度和压力(能耗降低)，以及能够较灵活地设计较高空腔率型的模具。

本发明通过在高流动性聚卤乙烯配混物中使用特定组分解决了这些问题，所以，当将该配混物注入到压机中进行模塑的时候，能够更快和更好地进行加工。所述特定组分是亚磷酸酯稳定剂和热共稳定剂(thermal co-stabilizer)的组合，能出人意料地提供流动性的改进。

本发明一方面是用于注塑的高流动性聚卤乙烯配混物，其包含(a)固有粘度约为0.58-0.78dl/g的聚卤乙烯树脂；(b)亚磷酸酯流动改进稳定剂；(c)水滑石流动改进稳定剂；(d)有机金属稳定剂；和(e)润滑剂，其中熔体流动指数比不含亚磷酸酯稳定剂和水滑石稳定剂的配混物高至少20％，所述熔体流动指数根据ASTM D1243使用0.2克树脂在100毫升环己酮中在30℃测量。

本发明另一方面是由本发明的高流动性聚卤乙烯配混物通过定制注塑(“CIM”)技术制造的制品。

聚(卤乙烯)技术中的“定制注塑”是指一些等级的聚(卤乙烯)配混物，尤其是聚(氯乙烯)配混物，它们能使用复杂几何形状的模具注塑成复杂的形状。本发明的配混物特别适合用于CIM技术，因为它们具有较高的流动性、允许使用较快的周期的时间、而不会牺牲性能性质。

就以下实施方式描述其他特性和优点。

发明实施方式

聚卤乙烯树脂

聚卤乙烯基本上是卤乙烯、尤其是氯乙烯的均聚物或共聚物，可能含有少量其他共聚单体。最常见的聚卤乙烯是聚氯乙烯(PVC)，其是从20世纪中期使用至今的最常见的一种热塑性材料。

PVC的一种具体实施方式是CPVC、或氯化PVC，其中包含约57％的氯的PVC进一步与氯基反应产生CPVC，所述氯基由氯气分散在水中并进行辐照而产生溶解在水中的氯基，所述CPVC是一种具有较高的玻璃化转变温度(Tg)和热变形温度的聚合物。商用CPVC通常包含约58-70重量％、优选约63-68重量％的氯。

PVC包含聚合的氯乙烯单体，优选的聚合物是基本均聚的氯乙烯，包含少量共聚的共聚单体，或者不含共聚的共聚单体。可能存在的合适共聚单体包括单不饱和的烯键式不饱和单体，该单体可与氯乙烯单体通过加聚反应共聚。合适的共聚单体包括其他乙烯基单体，例如乙酸乙烯酯、醚和偏二氯乙烯。其他合适的共聚单体包括单烯键式不饱和单体，包括：丙烯酸类如低级烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、丙烯酸和甲基丙烯酸，低级链烯基烯烃，乙烯基芳族化合物如苯乙烯和苯乙烯衍生物，以及乙烯基酯和醚。典型的合适商用共聚单体包括丙烯腈，丙烯酸2-乙基己酯，偏二氯乙烯，和异丁基醚。合适的PVC和CPVC共聚物可包含约0.1-10或15重量％、优选约0.5-5重量％的共聚的共聚单体。

可以通过使用例如美国专利第2996489号中描述的常规方法，对这些PVC共聚物进行氯化，获得CPVC共聚物，该专利文献通过参考结合于此。