[发明专利]基于聚烯烃和聚酰胺树脂的聚合物共混物

说明书

本发明的领域

本发明涉及聚烯烃和聚酰胺树脂的相容化共混物，生产这类共混物的方法，以及它们的用途。更具体地，本发明涉及包括将烯丙基环氧树脂和苯乙烯单体同时接枝到聚烯烃树脂上，然后与聚酰胺共混的连续一步反应性挤出方法。

本发明的背景

聚烯烃(PO)，如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)是用于许多领域的多用途树脂，也可转变成片材或者包装和其它目的用的膜。聚烯烃有很低的水蒸气透过性和高气体渗透性。为降低后者，它们经常与聚酰胺(PA)结合，例如在层压件中结合PO和PA的膜层。也已经尝试将聚烯烃和聚酰胺共混来获得有低水蒸气和气体渗透性的组合物。然而，聚烯烃和聚酰胺是高度不相容的，为获得它们的均匀共混物，需要使用相容剂通过稳定聚合物-聚合物界面来改进它们的混溶性。通常使用的相容剂为单独合成的共聚物，必定是相当昂贵的。而且，当使用单独的相容剂时，它们的一部分将位于聚合物-聚合物界面外，即在聚合物组成的内部区域，在那里它是没有用的。另一方法是接枝一种或多种树脂以便与适当的相容化化合物共混。

生产相容化PO/PA共混物的所有现有技术方法为两步法：第一步骤包括单独制备相容剂，或者接枝特定的化合物到一种或两种被共混的树脂上，以及第二步为共混这些组分。

EP 0 363 479公开了由两步法生产的聚丙烯和聚酰胺的共混物。在第一步中，在室温下在Henschel混合机中将聚丙烯均聚物(70％)和PA6(30％)与附加的马来酸酐(0.3％)和过氧化物(0.3％)混合，以及在第二步中，获得的共混物在220℃下的双螺杆挤出机中被挤出以获得母料。最终的组合物通过将20份的该母料与30份的PA6，50份的PP均聚物和10份的苯乙烯橡胶(SEBS)在室温下的Henschel混合机中混合，随后在250℃下的双螺杆挤出机中挤出来生产，其中所有份数均以重量计。

GB 1 403 797公开了这样制备的一种组合物，通过将马来酸酐接枝到聚丙烯上，再将获得的物料与另外一定量的聚丙烯混合，随后将得到的物料与聚酰胺混合。

US 4 814 379涉及通过将聚酰胺与包括马来酸酐接枝的高密度聚乙烯，线性低密度聚乙烯和EPDM橡胶的混合物结合来获得的共混物。

US 5 162 422涉及由两步法制备的PP/PA组合物。在第一步，将聚丙烯和不饱和羧酸和过氧化物在高速混合机中混合，以及在第二步中，得到的混合物在双螺杆挤出机中经过一反应区被挤出。聚酰胺和冲击改性的橡胶在另一挤出机中挤出，以及结合来自两个挤出机中的熔体料流。

国际专利申请WO96/06871(这里引入作参考)公开了利用反应活性挤出获得的聚丙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的相容化共混物。在挤出机中的第一段，熔化聚丙烯，再与过氧化物，甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯化合物混合，以获得接枝聚丙烯树脂，以及在同一挤出机的第二段中，引入聚对苯二甲酸丁二醇酯，并与已接枝的聚丙烯熔融共混。获得了均匀的共混物，它可用作工程树脂。

对于生产具有有用机械和物理性能的改进聚烯烃/聚酰胺共混物的适宜方法的需求依然存在。申请人现在已令人惊奇地发现，通过工业上可实施的和费用低廉的一步反应活性挤出方法，有可能生产聚烯烃和聚酰胺的均匀的相容化共混物。

本发明概述

本发明提供了包括聚烯烃和聚酰胺的相容化聚合物共混物，其中将上述聚烯烃与烯丙基环氧化物和苯乙烯类化合物共聚合。

本发明也提供了通过在挤出机中实施连续一步挤出方法来生产聚烯烃和聚酰胺树脂的就地相容化共混物的方法：将聚烯烃树脂；具有以下结构式的烯丙基环氧化物：其中R为氢或C_1-4烷基；R₁为-(CH₂)_n-，-(CO)O-(CH₂)_n-或-(CH₂)_n-O-，以及n为1-4的整数；具有以下结构式的苯乙烯化合物：

其中R₂为H，OH，CH₃或烯丙基；以及属于自由基引发剂的过氧化物引入到挤出机中的第一进料区，在加热到比聚烯烃树脂的熔点和上述过氧化物的分解温度更高的温度的同时将这些组分连续共混，在第二进料区将聚酰胺树脂引入到挤出机机筒中，该第二进料区位于挤出机机筒上第一进料区的下游，其中上述聚烯烃树脂处于熔融状态，以及在加热的同时将所述聚酰胺树脂与熔融的聚烯烃共混直到获得均匀的共混物为止，并挤出所得到的共混物。