[发明专利]含有塑料和有机纤维的混合物

说明书

本发明涉及混合物，其含有(A)无定形硅氧烷‑有机共聚物，其具有10‑3000个硅氧烷单元/硅氧烷链段和至少一个有机链段，其具有选自酯基团、酰胺基团、尿烷基团、脲基团和硫脲基团中的至少一种基团；(B)有机纤维以及(C)可选取代的聚烯烃。本发明还涉及用于生产的方法和其用途。

技术领域

本发明涉及含有硅氧烷-有机共聚物的纤维填充混合物，涉及用于生产其的方法以及涉及其应用。

背景技术

用作传统的建筑材料的木材与明显的缺点相关，例如，对UV光和水分的耐性是有限的，以及上述材料在表面处特别是在风化之后具有碎裂的倾向。作为替代品，近年来，已经发现所谓的WPC(木材聚合物复合材料)越来越多地用作木材替代产品。这些WPC是木材-或天然纤维-增强塑料，其可以含有另外的添加剂以避免木材相对于UV防护和水分的缺点以及以确保木质外观。此类产品例如被称为建筑元件或称为以所谓的盖板(decking)的形式的天井覆盖物(patio covering)。木纤维部分通常在10％至90％之间，优选在30％至80％之间，剩余部分基本上由塑料组成，通常为聚氯乙烯(PVC)或来自聚烯烃的组的聚合物，如高密度聚乙烯(HDPE)或聚丙烯(PP)，其可以另外混合与在塑料加工中常用的添加剂。这些添加剂可以是染料和颜料、UV稳定剂或阻燃剂，以可以确保在许多年内的户外使用以及可以增强耐火性，从而使这些型材(profile)还可以在建筑业中采用。可以将防止细菌、昆虫、真菌、尤其是霉菌、藻类或白蚁等的侵袭的添加剂同样纳入WPC。

WPC可以被直接产生为半成品。例如作为型材，或作为塑料颗粒，其可以在进一步处理步骤(例如挤出或注射模塑)中成形。

用旨在确保木纤维与塑料的良好的混合的典型的塑料加工机(例如双螺杆挤出机或行星齿轮挤出机)来产生天然纤维-/木纤维-塑料混合物。因为由此产生的复合物的机械特性(例如刚度和弯曲强度)随着纤维部分的增加而不断增加并且这些复合物看起来越来越相似于木材，所以WPC生产商旨在最大限度地提高木纤维的含量。然而，其缺点在于，在较高的纤维含量下内部摩擦力会不断增加，因而会妨碍加工并加剧对混合设备的磨损。为了避免在较高的纤维含量下增加发生的加工问题，则采用称为聚合物加工助剂(PPA)如例如硬脂酸锌。它们充当内润滑剂和外润滑剂并促进混合和加工过程以及还可以产生更同质、更均匀的表面的挤出半成品。

然而，目前使用的PPA的缺点在于，它们已知倾向于在一些情况下，它们变得吸附在存在的填料表面上并从而变得失活。由于高木纤维材料含量，这尤其发生在存在的纤维表面处，因此，在一些情况下必须添加非常高浓度的PPA。因而，在这些高浓度下，要添加按重量计2％和高达6％之间的PPA，然而，其反过来对WPC共混物的刚度具有负面影响。此外，因而会降低挤出型材的可焊性，其尤其在由WPC制成的窗框的生产中是不利的。此外，采用的PPA还与其它聚合物添加剂(称为偶联剂/粘合促进剂反应)，其通过反应性基团旨在为木纤维带来与采用的基质塑料的更好的粘附，并因而改善WPC的机械性能。因而，PPA的这些副反应还必然导致WPC的机械性能的不希望的损害。

通过von Hristov等的研究也是已知的，其使用特殊的热塑性有机硅作为在WPC中的工艺添加剂(Advances in Polymer Technology,Vol.26,No.2,100-108(2007))。然而，其中明显的缺点在于，Hristov使用的产物被相对大量地使用并因而不仅导致对加工性能的所需要的积极影响，而且在一些情况下还导致对WPC复合物的机械性能的损害。

发明内容

本发明的目的是找到允许通过塑料与自然和木纤维的混合来生产WPC的工艺添加剂，使得一方面可以将高纤维量并入塑料，同时，另一方面，工艺添加剂没有明显损害或甚至有所改善WPC复合物的机械性能，并且现有技术的缺点不再明显。这是通过本发明来实现的。

这本发明提供了混合物，其含有