[发明专利]用于聚合物的压实丸化添加剂共混物

说明书

背景

本申请要求2008年12月12日提交的发明名称为“COMPACTED PELLETIZED ADDITIVE BLENDS FOR POLYMERS”的美国临时专利申请序列号61/122,247的优先权，所述临时申请的全部内容通过引用并入本文。

本发明一般涉及聚合物添加剂领域，特别涉及压实的添加剂共混物，或聚合物稳定剂共混物，其可以在聚合后工艺中加入以提高聚合物的加工性能和性能表现。

添加剂和添加剂共混物通常用于保护聚合物免受热氧化降解、提供长期的耐热或耐光(包括紫外光)性、中和残余的催化剂和提高成品的各种性能特点。聚合物添加剂通常为液体、粉末、微粒、珠粒、锭剂或丸粒形式。这些添加剂可以在补充反应器的挤出操作期间添加到聚合物中。可以采用多种技术将添加剂引入工艺流中的聚合物中。在溶液、悬浮液或淤浆相聚合过程中，将添加剂和添加剂共混物添加到液体中，然后引入补充反应器聚合物液浆中。或者，添加剂可以经过侧臂挤出机或可使添加剂熔化并将其引入聚合物流的其他装置添加到最终的聚合物熔体流中。在该情况下，通常将经过挤出机或其他混合装置进行进一步混合并通过模头泵送聚合物/添加剂混合物以使最终的聚合物树脂丸化。在诸如利用气相反应器的其他聚合过程中，聚合物作为粉末状的“反应器微粒”离开反应器。在该情况下，添加剂可以以几种不同的方式添加到聚合物中。添加剂可以被添加到固体“反应器微粒”粉末流中。这可以作为最终的可售产品进行包装，或者其可以被进一步进料到挤出机或其他熔化装置以使聚合物混合和均化并将添加剂分散到熔融的聚合物中。在将添加剂添加到固体“反应器微粒”粉末流时，添加剂可以以其纯的形式(通常是粉末)或浓缩物或母料形式在该阶段引入。该混合物随后经由模头泵送用于丸化。或者，在这种过程中，添加剂可以经侧臂挤出机引入。侧臂挤出机使添加剂熔化并将其进料到熔融的聚合物流中，并且在其中进一步混入最终的聚合物并丸化。在所有这些技术中，以粉末形式添加添加剂可能在操作和进料方面存在困难，并且在一些添加剂的情况下，它们可能引起潜在的健康、火灾和爆炸风险。如果聚合物体系需要添加几种组分，则添加剂必须进行预共混，或者需要使用多个进料器。当使用侧臂挤出机时，由于多种原因，通常不是直接进料粉末状添加剂。除了上述关于以粉末形式操作和进料添加剂至挤出机的问题之外，添加剂和添加剂混合物的熔化及粘度行为通常不适合通过该方法直接添加。

添加剂共混物的无粉尘丸粒形式的制备解决了这些问题中的多种问题。在这些过程中，在专利技术中已经教导了挤出100％或全部添加剂共混物来形成丸粒。发明名称为“Process for Obtaining Granular Forms of Additives for Organic Polymers”的美国专利号5,240,642描述了一种使用挤出机来制造包含酚类抗氧化剂和酸中和剂的添加剂共混物的低粉尘微粒的方法。发明名称为“Process for Obtaining Granular Forms of Additives for Organic Polymers”的美国专利号5,844,042描述了通过挤出工艺制得的微粒形式的添加剂共混物。迫使该添加剂共混物穿过模头以形成股线，随后切割所述股线以形成丸粒。

发明名称为“Low-Dust Granules of Plastic Additives”的美国专利号5,597,857描述了包含10-100％硬脂酸钙的经挤出的添加剂共混物丸粒。硬脂酸钙被熔化至少80％，并且共混物被迫穿过模头，进行面切割(水环或在水下)，然后冷却。

发明名称为“Preparation of Low-Dust Stabilizers”的美国专利号6,740,694B2描述了挤出包含无定形形式添加剂的添加剂共混物。熔化并过冷却所述添加剂共混物，由此形成高粘度股线，后者被丸化。

虽然上述工艺涉及挤出添加剂共混物，但另一项技术描述了将添加剂压实为丸粒。美国专利号5,846,656(Ciba Specialty Chemicals，Basel，Switzerland)涵盖一种制粒机型压实工艺，其中向稳定剂或添加剂体系添加2-50％的“防熔化合物”(粘合剂)以防止稳定剂熔化。相对低熔点粘合剂可以是位阻酚类抗氧化剂(AO)如Irganox1076(Ciba)、硬脂酸钙、单硬脂酸甘油酯(GMS)、油酰胺、硬脂酸、棕榈酸、低密度聚乙烯(LDPE)等。