[发明专利]高填料加载的聚合物组合物

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物组合物，和尤其涉及高度掺入填料的热塑性聚合物组合物，所述组合物包括(a)丙烯-基共聚物(propylene-baed copolymer)和/或乙烯/C₃-C₁₀α-烯烃共聚物和(b)一种或更多种填料。

发明背景

高度填充的聚合物组合物广泛用于商业应用，例如阻燃剂(FR)和无卤阻燃剂(HFFR)应用；声音管理(management)应用；地板材料应用；线材和电缆应用；屋顶膜应用；墙壁覆盖物应用；磁性片材/条应用；地毯背衬；容器和机动车应用。同样，这种高度填充的聚合物组合物可用作具有高度加载填料的母炼胶。

在本领域中使用高熔体流动速率的聚烯烃，例如聚丙烯和聚乙烯均聚物和共聚物，其局限是低的填料掺入水平，差的加工性，和差的机械性能。这种掺有高含量填料的非常高熔体流动速率的聚烯烃的均一性通常低。

Trazollah Ouhadi的美国专利No.7,737,206公开了一种组合物，它基本上由丙烯共聚物，填料，均聚丙烯和合成或天然橡胶组成。Selim Yalvac等人的美国专利No.7,335,696公开了一种组合物，它包括乙烯/α-烯烃共聚物和用量大于聚合物组合物重量40％的填料。

因此，需要适合于制造最终制品和/或用作颜料/填料母炼胶的新型聚合物组合物。期望利用非常高含量的填料用于这些应用，典型地至少15wt％，优选至少30wt％，更优选至少35wt％，甚至更优选至少40wt％，和如果可实现的话，至少55wt％和最多95wt％填料，同时仍然维持加工过程中的性能平衡，例如挠性，拉伸强度，冲击强度，可延伸性，伸长率，耐热性，低温挠性，热成形性，和热稳定性，以及将填充的聚合物组合物有效地制成制造制品所需的在其内掺入的填料的优良分散性能。

期望能掺入大量填料的聚合物组合物，其中掺入的填料具有良好的分散，同时针对感兴趣的应用显示出物理和机械性能的加强的平衡。

发明概述

在一些实施方案中，本发明的公开内容涉及一种聚合物组合物，它包括：

A)第一聚合物；

B)一种或更多种填料；和任选地

C)交联包(cross-linking pack)；

其中第一聚合物包括下述中的至少一种：

(i)丙烯-基共聚物，基于丙烯-基共聚物的总重量，其包含(a)至少约60wt％丙烯-衍生的单元，(b)约5wt％-约35wt％由乙烯或C₄-C₁₀ α-烯烃中至少一种衍生的单元，和任选地(c)约0-5wt％二烯烃-衍生的单元，其中聚丙烯-基共聚物的通过DSC测定的熔化热小于或等于约75J/g，通过DSC测定的熔点小于或等于约100℃，和通过DSC测定的结晶度为全同立构聚丙烯的约2％-约65％，和在230℃和2.16kg负载下测量的熔体流动速率为0.5-1,000g/10min，和

(ii)通过DSC测定的总结晶度为2-25％和在177℃下测量的布氏粘度为500-35,000cP的乙烯/C₃-C₁₀ α-烯烃共聚物；和

其中一种或更多种填料包括：

i)基于聚合物组合物的总重量，用量从大于50wt％至小于或等于65wt％的炭黑；或

ii)基于聚合物组合物的总重量，用量小于或等于90wt％的铁氧体磁粉；或

iii)基于聚合物组合物的总重量，用量从大于81wt％至小于或等于85wt％的碳酸钙；或

iv)基于聚合物组合物的总重量，用量从大于40wt％至小于或等于80wt％的三水合氧化铝，氢氧化镁，滑石，二氧化钛，天然纤维，聚合物纤维，玻璃纤维，大理石粉，水泥粉，粘土，长石，二氧化硅或玻璃，热解法二氧化硅，氧化铝，氧化镁，氧化锑，氧化锌，硫酸钡，硫酸钙，硅酸铝，硅酸钙，二氧化钛，钛酸盐，粘土，纳米粘土，有机改性粘土或纳米粘土，玻璃微球，云母，硅灰石，白垩，石墨，颜料或其任何组合；和其中交联包含有基于100重量份第一聚合物，用量为0.1-5重量份的交联剂和用量为0.1-10重量份的助剂(coagent)；交联剂包括有机过氧化物和助剂包括氰尿酸和异氰脲酸的二-和三烯丙酯，液体和金属的多官能丙烯酸盐和甲基丙烯酸盐，锌-基二甲基丙烯酸盐和二丙烯酸盐，和官能化聚丁二烯树脂中的至少一种。

在其他实施方案中，本发明的公开内容涉及含下述的聚合物组合物：

A)第一聚合物；