[发明专利]制造具有增加填料含量的复合聚合物材料的方法

说明书

提供了用于制造复合聚合物材料的发明方法，该方法允许制备具有高填料含量的可用作母料的复合聚合物材料。

本发明涉及制造具有增加填料含量的复合聚合物材料的方法和所述复合聚合物材料的用途。

制造聚合物的成本日益增加推动了在复合聚合物材料中提供更高填料水平的方法的开发。所述填料通常选自天然矿物或合成矿物例如碳酸钙、白垩、石灰石、大理石、白云石、二氧化钛、硫酸钡、滑石、粘土或云母。

在制造复合聚合物材料的常规方法中，聚合物材料和填料材料可在热 -冷混合机中混合以形成聚合物干混物。然后，通常以气动方式将聚合物干混物输送至混炼机(通常为挤出机)，在其中形成复合聚合物材料。

具有增加填料含量的复合聚合物材料和用于制造所述复合聚合物材料的方法在现有技术中是已知的。

EP 1 584 650 A1公开了母料丸粒，其包含热塑性树脂和共混于热塑性树脂中的2重量％至60重量％的白色燃烧催化剂。该母料丸粒适合用于制造表现出促燃效果的热塑性树脂组合物。

IE 930545公开了母料材料的用途，其可被添加至挤出装置的超粒径材料回收线。

EP 1 421 136 B1公开了用于制造母料载体的方法，该方法包括使至少一种氯化聚烯烃、至少一种丙烯酸类加工助剂、至少一种丙烯酸类冲击改性剂共混，和使共混物形成为成型体。特别地，该方法涉及提供适用于聚氯乙烯着色的母料的方法。所述母料还可包含填料。

US 2003/0144423 A1涉及具有改良冲击强度的聚氯乙烯组合物。该组合物可包含氯乙烯聚合物、至少一种乙烯/α-烯烃共聚物和至少一种无规氯化烯烃聚合物。任选地，该组合物的无机填料水平可为5份(phr) 至50份。

WO 2010/049530 A2涉及由发泡聚氯乙烯制成的型材，其包含至少 40份、优选至少60份的天然矿物填料，和k值为50至58的聚氯乙烯。填料优选为滑石和/或云母，更优选为滑石。该文献还公开了一种方法，根据该方法，采用两个步骤(第一和第二混合步骤)以减少例如离析和质量损失的问题。将填料的主要部分在所述第二混合步骤中添加，所述第二混合步骤在高于180℃的温度下进行。

根据H.Müller的Kunststoffe International 12/2006，62-66，公开了包含碳酸钙的聚氯乙烯，其中在挤出机之前将所述碳酸钙通过直接添加技术直接添加至聚氯乙烯干混物。根据所述方法，可添加5份至50份的碳酸钙。

然而，本领域已知的用于制造复合聚合物材料的常规方法在应用于制造具有增加填料含量的复合聚合物材料时具有若干缺点。通常，当填料含量高于20份至30份时，用于制造复合聚合物材料的常规方法开始出现问题。

例如，当应用常规方法时，将增加量的填料材料(即高于20份至30 份的量)添加至聚合物会导致混合时间增加。

当将常规方法应用于制造具有增加填料含量的复合聚合物材料时，另一缺点是在热-冷混合机的壁上形成填料材料沉积物。

当将常规方法应用于制造具有增加填料含量的复合聚合物材料时，又一缺点是当以气动方式将通过热-冷混合而获得的干混物输送至混炼机时干混物中聚合物材料和填料材料的离析。这进而导致所制造的复合聚合物材料中填料含量不均匀。

鉴于上文，改良用于提供具有增加填料含量的复合聚合物材料的方法仍为技术人员所关注。

因此，一个目的是提供一种方法，根据该方法可以减少昂贵且能量密集的混合时间。由于通过直接添加技术而引入的矿物填料材料未必需要加热步骤和后续冷却步骤，因而可以减少例如在热-冷混合期间电能的消耗。

另一目的是提供一种方法，根据该方法可以避免在热-冷混合机内形成填料材料沉积物。

另一目的是提供一种方法，根据该方法可以避免在以气动方式将从热 -冷混合机中获得的干混物输送至混炼机时的离析问题。