[发明专利]耐热性、光学透明的CPVC及其制造方法

说明书

优先权要求

本申请要求申请日为2006年4月11日、代理人案号12006011的美国临时专利申请60/744,639的优先权，其通过引用纳入本申请。

技术领域

本发明涉及氯化聚氯乙烯(＂CPVC＂)配混物(compounds)及其制造方法。

背景技术

CPVC是一种常在工业及商业结构的管线中使用的聚合物，因其在这种管线中流过的固体和流体的高热温度存在下仍保持其强度。

常规的CPVC管线要么是不透明的，要么充其量不过是半透明的，意味着人们无法看到是否有液体、固体、气体、或者它们的组合在这种管线中行进。例如，人们无法在管线中察看以便确定阻塞或薄弱环节的位置所在。

常规的不透明CPVC管线可能是耐热的，也可能是不耐热的，可通过热挠曲温度(＂HDT＂)试验确定。

发明内容

本领域需要的是高HDT、光学透明的CPVC配混物，用于制造管线以及其它工业制品。

本发明解决该问题的方法是在高HDT的CPVC配混物中使用特定的成分，以便当该配混物挤出成管线或者其它工业设备时，所得制品是光学透明的。

本发明的一个方面是一种热挠曲温度高的CPVC配混物，包含热氯化CPVC、外部润滑剂、热稳定剂、及任选成分；其中(a)所述配混物基本不含内在润滑剂；(b)所述配混物的热挠曲温度较高；且(c)所述配混物是光学透明的。

本发明的另一方面是用光学透明CPVC管线制成的制品。

出于本发明之目的，高的热挠曲温度(HDT)是至少约88℃(190℉)，测定方法是美国材料实验协会试验ASTM Test D-648，试样是未经退火的板，长15cm，宽15cm，厚0.3cm(0.125英寸)。

出于本发明的目的，“光学透明”和“光学透明度”都是指用ASTM试验D1003-00测定的混浊度不超过约22。

本发明的一个特征是由本发明的配混物制造所得制品的主要部分不会对入射其表面的光线产生散射。

本发明的一个益处是当形成管线或其它承载或者容纳流体的制品时，人们可以透过表面或者其主要部分看到制品内部的固体、流体、或其两者。

其它特征及优势将结合以下实施方式加以描述。

具体实施方式

CPVC配混物

CPVC实质上是一种氯乙烯的均聚物或者是氯乙烯与较少量的(若有)其它共聚单体的共聚物。CPVC是氯化PVC，其中含有约57％氯元素的PVC进一步与由分散在水中并经光辐射生成溶解于水的氯基的氯气所产生的氯基发生反应，产生CPVC——一种具有较高玻璃化转变温度(Tg)及热挠曲温度的聚合物。商品CPVC通常含有约58重量％至约70重量％，优选约63重量％至约68重量％的氯。

用于制备CPVC的聚氯乙烯包含发生了聚合的氯乙烯单体，其中优选的聚合物基本上是均聚的氯乙烯，很少或没有共聚了的共聚单体。如果需要，可用的共聚单体包括可以通过加聚反应与氯乙烯单体共聚的单不饱和烯键式不饱和单体。可用的共聚单体包括其它乙烯基单体，比如乙酸乙烯酯、醚和偏二氯乙烯。其它可用的共聚单体包括单烯键式不饱和单体，包括丙烯酸或甲基丙烯酸低级烷基酯、丙烯酸及甲基丙烯酸之类的丙烯酸类物质，低级链烯烃，苯乙烯即苯乙烯衍生物之类的乙烯基芳族物质，以及乙烯基酯和醚。典型的可用商品共聚单体包括丙烯腈、丙烯酸2-乙基己基酯、偏二氯乙烯、异丁基醚。可用的CPVC共聚物可以含有约0.1重量％至约10重量％或15重量％，优选约0.5重量％至约5重量％的共聚了的共聚单体。

可以使用常规方法通过将这种PVC共聚物氯化来获取CPVC共聚物，比如美国专利2,996,489所描述的方法，该专利通过引用纳入本发明。

作为起始材料的优选PVC是悬浮聚合氯乙烯，虽然可以使用次优选的本体聚合的。刚性PVC基本上不含增塑剂，且以100重量份的氯乙烯为基准计优选含有少于约10或约5重量份的共聚了的共聚单体，更优选基本上是氯乙烯的均聚物。

可用的CPVC重均分子量可以在约39,000至约150,000，优选在约55,000至约109,000，其中分子量用尺寸排阻色谱法测定并关联至伯金斯等测定的绝对PVC分子量，参见Perkins等，Journal of Vinyl Technology，第15卷，第2期(1993年)。