[发明专利]聚合材料

说明书

技术领域

本发明涉及聚合材料，特别是涉及将添加剂引入聚合材料，例如在聚酯纤维制备过程中将添加剂引入聚合材料（例如聚酯），但本发明并非仅限于此。

背景技术

已知可以通过浴法染色或纺纱染色将添加剂（例如，着色剂、稳定剂、消光剂、抗静电剂、光学增亮剂、加工助剂等）引入纤维后产品中。然而不利的是，这需要大量的液体添加剂配制物，以使添加剂能够渗透进入纤维；该过程可能耗费时间；并且必须在渗透工艺之后干燥纤维。

还已知可使用包含添加剂的母料将添加剂引入聚合物。例如，可以通过挤出机的加料喉（feedthroat）将母料切片和聚合物切片引入挤出机，并将这两种组分一起熔融加工。然而不利的是，由于在（例如）改变颜色时，需要对整个长度的挤出机进行清洁，因此清洁挤出机要耗费时间；并且在固体造粒母料的定量给料和可操控性方面可能具有挑战性。此外，利用母料制得的材料（例如纺成纤维(spun fiber)）的某些性质可能会受到不利影响。

引入添加剂的优选方法为向聚合物熔融物中引入液体。这可以通过使用包含载体介质或媒介物（在注入熔融物之前，其中已分散有添加剂）的配制物来实现。然而不利的是，已发现使用这种配制物可能会导致载体降解、模头压力下降、模头冒烟和/或引入添加剂之后聚合材料的性质劣化。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题。

根据本发明的第一个方面，提供了一种将添加剂引入聚合材料的方法，包括：

A）选择包含添加剂（例如着色剂）和媒介物的液体配制物，所述媒介物包含通过酯键共价连接至两条或更多条链的脂肪族或芳香族三元羧酸或二元羧酸；

B）在熔融加工装置中使所述液体配制物与所述聚合材料接触。

所述链可以为任选取代的（优选未被取代的）直链或支链烷基。所述链可以包含具有介于5和15个之间的碳原子（更优选具有介于7和10个之间的碳原子）的直链或支链烷基，所述烷基优选未被取代。优选的支链烷基链的一个例子为2-乙基己基。

所述链还可以包含聚烷氧基化的脂肪醇链。优选的脂肪烷氧基化酯为聚烷氧基化的脂肪醇链：

所述链通过位于结构I的左手侧的-O-基团合适地形成酯键。

所述链还可以包含柠檬酸酯：

其中R2为-OH或结构与（I）相同或相似的聚烷氧基化的脂肪醇链。所述柠檬酸酯可以通过结构II左侧所示的-OH基团与羧酸形成酯键。

R1可以为具有介于1和20个之间（例如介于1和10个之间）的碳原子的、不饱和或饱和的、未取代或被取代的、芳香族或脂肪族脂肪基团。x和y可以独立地介于0和10之间。所有x和y的总和必须大于0。所有x和y的总和优选不超过70。

所述脂肪族二元羧酸类物质可以在主结构骨架中包含介于2和22个之间（更优选介于2和10个之间）的碳原子，并且典型的结构如下所示：

其中R³和R⁴独立地表示任选取代的烷基、烯基或炔基，或者R³和R⁴连同与它们键合的原子一起限定任选取代的环状基团。R³和R⁴适当独立地包括0-20（优选2-10，更优选2-4）个碳原子。二元羧酸的例子包括琥珀酸、丙二酸和马来酸。

优选地，R³和R⁴连同与它们键合的原子一起限定任选取代的环状基团，优选芳香族基团。优选地，所述芳香族基团具有6个成环原子，优选6个成环碳原子。环状（例如芳香族）基团的任选的取代基可以独立地选自酯和任选取代的（优选未被取代的）烷基基团。当所述环状基团被取代时，优选在两个或更少（或者一个或更少）的位置被取代。因此，优选的是，环状结构上的至少两个取代基表示氢原子，优选地，环状结构上的三个或全部四个取代基表示氢原子。

优选的芳香族羧酸可以包含介于6和20个之间（更优选介于8和12个之间）的碳原子。优选地，所述羧酸符合以下通式：

其中R⁵、R⁶、R⁷和R⁸独立地表示氢原子、酯基团或任选取代（优选未被取代）的烷基基团。合适的芳香族二元羧酸的一个例子为邻苯二甲酸。1,2-邻苯二甲酸是优选的以提供合适的邻位官能性。

优选的三元羧酸符合以下通式：