[发明专利]包有弹性体的无机物颗粒及其制法和应用

说明书

本发明的目的是包有弹性体的无机物颗粒，其制法，作为热塑性塑料的增强材料的应用以及得到的增强热塑性聚合物。作为实列，可以提及包有苯乙烯-丁二烯共聚物的二氧化硅或碳酸钙用于增强以聚苯乙烯（聚苯乙烯和抗冲聚苯乙烯）或聚甲基丙烯酸甲酯为基础的基质。

已知无机物颗粒可以用作为聚合物基质的增强材料。

在EP    0249524中，叙述了两种以二氧化硅为基础的球形颗粒。第一种类型元件的颗粒平均直径至少为300微米，密度介于0.15～0.32之间;第二种类型的颗粒平均直径至少为80微米，密度大于0.32。

这些基于二氧化硅的颗粒的制法是在一种疏水剂和一种不与或者基本不与水相溶的有机溶剂存在下，将尺寸小的颗粒悬浮液沉淀，然后回收，任选经水洗和干燥。这样得到的颗粒可以进一步压实。

这些以二氧化硅为基础的球形颗粒可以用于增强弹性体。

在EP    0213931中，叙述了含有无机物颗粒的聚集体和弹性体的尺寸大的絮凝粒。

这些絮凝粒的制法包括用天然的或合成的胶乳处理无机物颗粒和加入一种pH值低于4的多价阳离子的水溶性盐。

粉碎絮凝粒得到的粉末用作为热塑性和热固性树脂的增强材料。

上面介绍的现有技术所使用的无机物颗粒有许多缺点。

以二氧化硅为基础的颗粒均未覆盖有可以与聚合物基质相容的任何保护层。同时，在所述基质中分散不好而且增强材料的机械性能也差。

粉碎絮凝粒得到的粉粒是尺寸大而且形式可变化的附聚物形式。将其加入到聚合物基质中导致增强材料的机械性能降低。

现已发现新型的由弹性体覆盖的无机物颗粒显然能有效地增强热塑性聚合物。

本发明的第一目的是包有弹性体的无机物颗粒，这些颗粒呈分离形态并且是尺寸相对小的颗粒。

从本发明意义讲，“包有弹性体的无机物颗粒”意思是包有以弹性体为基础的包覆层的分离的颗粒。

本发明的另一目的是包有弹性体的无机物颗粒的制法，能有效地控制包覆层厚度的方法。

本发明的另一目的是包有弹性体的无机物颗粒用来增强热塑性弹性体的用途，将颗粒均匀地加入聚合物中的用途。

本发明的另一目的是用本发明的无机物颗粒增强的热塑性聚合物，有良好的抗冲性的聚合物。

本发明因而首先是包有弹性体的无机物颗粒，其特征在于它们呈分离或分散形式。

特别是，本发明关于平均直径介于0.2～20微米之间并且以弹性体为基础的包覆层厚度介于50～300纳米之间的颗粒。

本发明同样关于包有弹性体的无机物颗粒，特别是如前所述的颗粒的制法。

此法特征在于：

1）将无机物颗粒与至少一种有一个聚环氧乙烷序列的偶联剂和至少一种弹性体胶乳反应或作用，

2）从颗粒中分出液相，

3）干燥所述颗粒。

本发明还关于将根据本发明包有弹性体的颗粒用于增强热塑性聚合物。

在此目的中并按照第一种变化方案，本发明用途的特征在于聚合时加入无机物颗粒。

根据第二种变化方案，本发明用途的特征在于在挤压时加入无机物颗粒。

本发明同样关于用本发明的无机物颗粒增强的热塑性聚合物。

特别是，本发明关于聚苯乙烯（PS）和主要以聚苯乙烯如抗冲聚苯乙烯以及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为基础的掺混聚合物和主要以聚甲基丙烯酸甲酯为基础的掺混聚合物。

其它优点见于以下说明和非限制性实例。

根据本发明包括有弹性体的无机物颗粒一般是以SiO₂，CaCO₃，Ti₂O₃，Al（OH）₃和滑石，优选以SiO₂和CaCO₃为基础。

这些颗粒通常是分离的并且明显呈球形，平均直径一般介于0.2～20微米，0.5～10微米更好。

这些颗粒一般覆盖有弹性体的包覆层，其平均厚度为50～300纳米，优选100～250纳米。

本发明无机物颗粒可以按下述方法制得。

该方法的第一步是将无机物颗粒与至少一种含有至少一个聚环氧乙烷序列的偶联剂和至少一种弹性体胶乳反应。