[发明专利]模塑包含羟基化类脂的热塑性聚合物组合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及模塑热塑性聚合物组合物的方法，具体涉及模塑包含热塑性聚合物和羟基化类脂的紧密掺加物的组合物的方法。

背景技术

热塑性聚合物如聚丙烯和聚乙烯的特征在于较高的分子量。热塑性聚合物主要由长线型聚合物分子构成，几乎不或不具有交联。当施加热能(即加热)时，它们变柔软或甚至变成液体，使所述热塑性聚合物能够成形。当软化或熔融时，热塑性聚合物可经由例如挤塑成形或注塑成形来加工。在冷却时，热塑性聚合物一般形成结晶结构，获得平滑的表面光洁度和显著的结构强度。

可通过将热塑性聚合物与其它组分共混，调节热塑性聚合物的材料特性，以满足具体应用的需要。例如，可将增塑剂加入到热塑性聚合物中以保持材料在较低温度下的柔性。制品如塑性汽车部件可由此类混合物制得，以防止寒冷气候下开裂。

由于热塑性聚合物可被反复熔融和再使用而材料特性无变化，因此这些聚合物可被频繁地再循环。例如，具有树脂标识(例如循环利用)代码的饮料瓶和家用容器一般为热塑性聚合物。这些容器可被粉碎成薄片，熔融，精炼以移除杂质，并且重新用作回收材料。

鉴于包括成本、强度、再循环使用的能力和配方灵活性在内的原因，热塑性聚合物被广泛用于多种应用中。然而尽管它们的灵活性大，但是热塑性聚合物可出现配制以及加工挑战。当制备对配方和/或操作变动高度敏感的产品形式如熔纺纤维时，尤其如此。

热塑性聚合物一般具有较高的分子量，这对应于给定温度下较高的粘度和较低的熔体流动速率。在一些情况下，这些较低的熔体流动速率可获得较低的生产输出，并且可使大规模商业生产成本高得惊人。为增加熔体流动，可增加挤出机温度和/或压力，但是这通常造成不均匀的剪切应力，不一致的熔体流动，膜泡不稳定性，材料发粘或滑移，和/或整个挤出机中不均一的材料应变，获得质量不佳的挤出物，所述挤出物具有不规则部分、变形和畸变，这可甚至导致挤出物在离开时破碎。另外，高温可能烧毁热塑性熔体，并且过高的压力可破坏挤出机的结构完整性，造成它破裂、裂漏或断裂。

另选地，制剂中可包含粘度调节添加剂如稀释剂，以有助于增加熔体流动，降低粘度，和/或均衡剪切应力。然而这限制了可使用的添加剂的量，因为这些添加剂趋于迁移至聚合物的表面，造成起霜，这可使热塑性聚合物就其预期用途而言是不能接受的。例如，稀释剂迁移可使热塑性制品看上去或感觉油腻，污染它接触的其它材料，妨碍粘合，和/或使进一步加工如热密封或表面印刷成问题。

即使使用此类稀释剂，现有技术仅使用热塑性材料聚丙烯作为次要组成组分。另外，现有技术需要在稍后加工期间移除稀释剂，以防止其迁移。稀释剂移除不仅要求额外的加工和废料处理，而且还造成其它期望添加剂如染料、颜料和/或香料被移除。

例如，美国专利3,093,612描述了聚丙烯与各种脂肪酸的组合，其中所述脂肪酸从最终复合材料中被移除。科学文章J.Apply.Polym.Sci 82(1)第169-177页(2001)公开，对聚丙烯使用稀释剂以热致相分离，形成开放并且较大的蜂窝状结构，但是聚合物比率低，其中随后将稀释剂从最终结构中移除。科学文章J.Apply.Polym.Sci 105(4)第2000-2007页(2007)公开了微孔膜，所述微孔膜经由热致相分离，用邻苯二甲酸二丁酯和大豆油混合物以及聚丙烯微量组分制得。稀释剂从最终结构中移除。科学文章Journal of Membrane Science 108(1-2)第25-36页(1995)公开了中空纤维微孔膜，所述中空纤维微孔膜使用大豆油和聚丙烯混合物以及聚丙烯微量组分，并且采用热致相分离制得，获得所期望的膜结构。稀释剂从最终结构中移除。

因此，需要易于以商业规模生产而无需移除稀释剂的非迁移性高分子量热塑性聚合物。

发明内容

本发明提供了非迁移性聚合物-羟基化类脂(“HL”)组合物，所述组合物包含：(a)热塑性聚合物；和(b)HL的紧密掺加物。所述HL在固体热塑性聚合物中具有小于10μm的液滴尺寸。另选地，所述液滴尺寸可小于5μm，小于1μm，或小于500nm。所述组合物可包含以所述组合物的总重量计5重量％至50重量％的HL，或10-50％，或15-50％，或20-50％，或30-50％的HL。

热塑性聚合物可包括例如聚烯烃、聚酯、聚酰胺、它们的共聚物、或它们的组合。热塑性聚合物的其它示例包括聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯共聚物、聚乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、多羟基链烷酸酯、聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、或它们的组合。