[发明专利]制备用于PVC混配中的添加剂包的方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是非临时申请，其要求2011年6月30日提交的题为“PROCESS TO PREPARE ADDITIVE PACKAGES FOR USE IN PVC COMPOUNDING的美国临时专利申请61/503,226的优先权，将该临时申请的教导通过参考并入本申请，如同它完全再现于下文中一样。

技术领域

本发明涉及混配含卤素的聚合物(聚氯乙烯、氯化的聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯化的聚乙烯、聚偏二氟乙烯、和氯乙烯和偏二氯乙烯的共聚物)的领域，更具体地涉及制备添加剂包的方法，所述添加剂包可用于改善混配这些聚合物时的效率和方便性。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)和以上所列的其相关物(在下文中统称为“PVC”和“含卤素的聚合物”)是常常与各种添加剂配制从而将它们定制为用于具体应用的聚合物。这些添加剂最通常包括热稳定剂以及外部和内部润滑剂，并且也可包括增塑剂、加工助剂、抗冲改性剂、颜料、填料、光稳定剂、抗氧化剂、等等。

通过称量出各个添加剂然后在搅拌机中将其加入到树脂批料中(常常是以特定的顺序)，可将添加剂引入至PVC树脂中。高强度混合和外部加热，然后提供足够的热从而提高批料温度，该温度将使润滑剂熔融和将所有的添加剂分散并引入至PVC聚合物中形成PVC混配物。该方法的结果是“干混物”形式的PVC混配物。然后可将该干混物用作各种类型的转化设备中的进料，所述转化设备例如挤出机、注塑机等。

如上所述的小心共混方案具有许多优点。这些优点包括如下事实：可将显示出差的粉末流动性的任何添加剂与PVC聚合物在间歇步骤中引入；PVC混配物将会是适当均匀的，所有添加剂得到较好的分散；任何液体添加剂例如稳定剂或者增塑剂都将能够与PVC聚合物一起匀化；将最小化无机固体的离析；和最终的PVC混配物在进料到转化设备中之前将通常呈适当的自由流动的粉末的形式。

但是，如果在制剂中有大量的添加剂，那么上述的混配物生产方法就是较慢的了。它也会遭受在测量和称量添加剂方面的误差。此外，它会导致低浓度的添加剂的分散差。这些缺点对于混配者和产品客户来说都是显著的和最终是昂贵的。

为了减少或避免这些缺点，开发了单组分(one-pack)技术。这是一种技术，其中将低浓度的制剂成分(或者“微成分”)结合到预分散的包中，称为单组分。有两种通常类型的方法来生产单组分。

通常使用的制备单组分的一种方法称为“润滑剂熔融法”。对于这种方法，通常将润滑剂在反应器中熔融(显然，在高于其熔点的温度)形成液体介质。在该介质中，然后添加所有的其它成分并混合形成均匀的混合物，然后转化成各种物理形式的单组分成品。这些物理形式可包括例如片状、珠状、粉状或锭剂。

在称为压制法(compaction process)的另一方法中，使用低或者中强度混合机例如带式搅拌机(ribbon blender)混合和匀化所有的添加剂。然后将粉末在液体粘合剂(liquid binder)存在下通过热挤出机或者转盘(rotating disc)压制。该粘合剂通常是通过外部加热源或者通过摩擦热已经熔融的润滑剂。这些步骤使得能够形成粘合剂-粉末混合物的均匀粒料，这有助于确保可接受的流动性和避免粉末组分的离析。

遗憾的是，生产单组分的上述方法常常遇到问题。如果单组分制剂含有大量的液体添加剂，那么得到的单组分物质可能是湿的或者粘性的，并且具有差的流动性。如果无机固体添加剂的量较高，那么最终粒料可能具有差的内聚力和一致性(consistency)。常常具有较低胶凝温度的添加剂例如加工助剂和抗冲改性剂常常或多或少难以引入至单组分中。此外，可能在高的工艺温度发生不期望的化学反应。此外，常常需要更加昂贵和复杂的生产设备和方法。总之，以上所述的两种方法在制备广泛多种单组分制剂时具有许多限制。

考虑到所有的上述缺点，现有技术中仍然需要提供简单的、实用的且通用的方式来制备单组分的方法。

发明内容