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氟聚合物组合物

阅读:1100发布:2020-05-21

IPRDB可以提供氟聚合物组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明涉及氟聚合物组合物,该氟聚合物组合物包含:-至少一种聚合物[ECTFE聚合物],该至少一种聚合物包含衍生自乙烯(E)以及衍生自三氟氯乙烯(CTFE)的重复单元;-至少一种可溶于水的聚电解质[聚电解质(E)];以及-至少一种抗氧化剂化合物[化合物(P)],所述组合物具有改进的耐热性。,下面是氟聚合物组合物专利的具体信息内容。

1.一种氟聚合物组合物,包含:

-至少一种聚合物[ECTFE聚合物],该至少一种聚合物包含衍生自乙烯(E)以及衍生自三氟氯乙烯(CTFE)的重复单元;

-至少一种可溶于水的聚电解质[聚电解质(E)];以及-至少一种抗氧化剂化合物[化合物(P)]。

2.如权利要求1所述的氟聚合物组合物,其中本发明的组合物中的ECTFE聚合物典型地包含:(a)衍生自乙烯(E)的重复单元按摩尔计从10%至90%、优选地从30%至70%、更优选地从40%至60%;

(b)基于该ECTFE聚合物的重复单元的总摩尔数,衍生自三氟氯乙烯(CTFE)的重复单元按摩尔计从90%至10%、优选地从70%至30%、更优选地从40%至60%;以及(c)任选地,基于单体(a)和(b)的总量,衍生自一种或多种氟化的和/或氢化的共聚单体的重复单元按摩尔计从0%至30%、优选地从0.1%至15%。

3.如权利要求2所述的组合物,其中该ECTFE聚合物主要由以下各项组成:基于该ECTFE聚合物的重复单元的总摩尔数(a)衍生自乙烯(E)的重复单元按摩尔计从40%至60%、优选地从45%至55%、更优选地从48%至52%;

(b)衍生自三氟氯乙烯(CTFE)的重复单元按摩尔计从60%至40%、优选地从55%至

45%、更优选地从52%至48%。

4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中该聚电解质(E)是主要由具有至少一个可电离基团的重复单元组成的阴离子型聚电解质(E),该至少一个可电离基团选自由羧酸(-COOH)、磺酸(-SO3H)以及膦酸(-PO3H2)基团组成的组。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中该聚电解质(E)符合下式:其中M是铵基团或碱金属阳离子(优选地Na+),R是H或-CH3,并且n是使得该聚电解质的数均分子量是从1 000至10 000、优选地2 000至8 000、更优选地3 000至5 000的整数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,包含相对于ECTFE聚合物的重量至少

500ppm、优选地750ppm的量的聚电解质(E)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,包含相对于ECTFE聚合物的重量小于

10000ppm、优选地小于8000ppm、更优选地小于5000ppm的量的聚电解质(E)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物包含至少一种选自由以下各项组成的组的抗氧化剂化合物[化合物(P)]:亚磷酸酯衍生物、受阻酚衍生物、受阻胺衍生物以及硫代酯化合物。

9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中该化合物(P)是具有下式的化合物:其中:

-X是键或可能选自由以下各项组成的组的二价基团:-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-(CR1R2)k-,其中k是1至6的整数、优选地1,并且R1和R2,彼此相同或不同,是H或任选地氟化的烷基,优选地-CH3、-CF3、-C2H5、-C3H7,-每个R独立地为有可能包含杂原子的C1-C18烃基,优选地C1-C18烷基;

-每个m、n、p、q独立地为零或从1至3的整数,优选地零;

-每个w和y独立地为1至3的整数,优选地1;

-每个R’独立地为C1-C18烷基。

10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中这些化合物(P)选自:-具有下式的长链烷基-双酚A二亚磷酸酯:

其中R是C12-15H25-31烷基;以及

-具有下式的长链烷基取代的二苯酚二亚磷酸酯:

11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,包含相对于ECTFE聚合物的重量至少

100ppm、优选地500ppm的量的化合物(P)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,包含相对于ECTFE聚合物的重量小于

20000ppm、优选地小于10000ppm、更优选地小于8000ppm的量的聚电解质(E)。

13.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的组合物的方法,所述方法包括混合该ECTFE聚合物、该聚电解质(E)以及该化合物(P)。

14.如权利要求13所述的方法,所述方法包括:-在水中溶解该聚电解质(E),以便获得水溶液;并且-将该ECTFE聚合物与该聚电解质(E)的水溶液进行湿法混合。

15.如权利要求13至15中任一项所述的方法,进一步包括以熔融态在挤出装置中加工该组合物。

说明书全文

氟聚合物组合物

相关申请的交叉引用

[0001] 本申请要求于2013年5月21日提交的美国临时申请号61/825906的优先权,出于所有的目的将该申请的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

[0002] 本发明涉及包含乙烯与三氟氯乙烯的共聚物以及某些聚电解质的氟聚合物组合物,所述组合物具有改进的耐热性。

背景技术

[0003] 乙烯和三氟氯乙烯的交替共聚物(ECTFE)是具有熔点在180℃-250℃的范围内的热塑性材料,由此这些热塑性材料一般在220℃-320℃的温度下进行加工。
[0004] 暴露于恶劣的热条件下,尤其是延长的持续时间,可能导致ECTFE的热分解。
[0005] 通常应理解,分解的机理包括自由基的产生和直接脱卤化氢作用二者,这两者最终都可以产生HF、HCl并且在该聚合物链中创造烯键式不饱和的部分。另外,ECTFE的氧化降解作用被认为导致断链并且产生不稳定的链片段。虽然酸和不稳定的构造可能是周围零件腐蚀的原因并且产生气泡和缺陷,但是不饱和性可以造成聚合物交联,从而显著修改最终的特性。总的来说,热不稳定性的结果导致差的可加工性、球粒中黄色到褐色的颜色以及薄膜和片材中的气泡和凝胶。
[0006] 为了解决ECTFE的热不稳定性、并且更具体地旨在以熔融态加工的品级,在挤出并且球粒化这些材料之前向其中加入稳定剂。
[0007] 用于ECTFE的稳定剂包典型地含有抗氧化剂和酸清除剂的组合。
[0008] 因此,US 5328948(美国奥希蒙特公司(AUSIMONT,USA,INC.))7/12/1994涉及使用有效量的离子聚合物、以及选自尤其磷酸酯衍生物(包括像多元酚的磷酸酯衍生物)的抗氧化剂的组合来稳定乙烯/三氟氯乙烯共聚物。在优选的实施例中,采用乙烯-丙烯酸共聚物金属盐(值得注意地从联合信号公司(Allied-Signal)作为 品级可商购的)、或呈其盐化形式的苯乙烯/磺化的苯乙烯共聚物作为离子聚合物。
[0009] 虽然在US 5328948(美国奥希蒙特公司)7/12/1994中描述的解决方案已经被证明是有效的,但是对于协调改进ECTFE材料的耐热性和加工性能存在持续性需要。
[0010] 另外,加之,在US 5328948(美国奥希蒙特公司)7/12/1994中传授的离子聚合物是相对昂贵的材料,该材料除了虽然可能在水中可分散之外,但是不溶于水性介质。实际上离子聚合物是沿着其主链只具有低密度的pf带电单元的带电的聚合物,其中这些单元的分数典型地是基于摩尔小于约15%;剩余的单元是非极性的并且不溶于水的,因此离子聚合物不可溶于高介电常数溶剂,包括水。这最后的特性实际上对于通过湿法混合工艺将离子聚合物有效的结合并且分散到ECTFE基体中是严重缺陷,这些湿法混合工艺用于在ECTFE聚合物中混配稳定剂被公认为很好的技术。
[0011] 在此类湿法混合工艺中,ECTFE粉末与离子聚合物的水性分散体的共混在80℃至90℃的温度下在共混器中实现;在冷却并且从该水性母液中分离出来之后,再将混合的粉末输送到例如挤出机用于进一步加工。由于这些离子聚合物的不可溶于水的性质,实现这些离子聚合物到该ECTFE粉末中的充分分散需要很长的混合时间和高温;尽管应用了这些预防措施,不均匀的分布和/或其他问题仍然可能发生,由此引发在后续加工步骤中的品质问题。
发明概述
[0012] 本申请人现在已经发现了能够保证足够的热稳定性的新的稳定剂包,并且该稳定剂包为以上提及的所有缺陷和问题提供了解决方案。
[0013] 因此,本发明涉及氟聚合物组合物,该氟聚合物组合物包含:-至少一种聚合物[ECTFE聚合物],该至少一种聚合物包含衍生自乙烯(E)以及衍生自三氟氯乙烯(CTFE)的重复单元;
-至少一种可溶于水的聚电解质[聚电解质(E)];以及
-至少一种抗氧化剂化合物[化合物(P)]。
[0014] 本申请人已经出人意料地发现,由于该化合物(P)和该聚电解质(E)的组合作用,如以上详述的氟聚合物组合物当在高温(例如从约220℃-320℃)下熔融加工时具有改进的颜色(改进的白色度,更少的褪色)。另外,可以通过用更廉价的聚电解质(E)替换更昂贵的离子聚合物来显著地降低稳定化包的总成本。最终,由于该聚电解质(E)的可溶于水的特性,促进了这种组分在该ECTFE聚合物中的分散性,特别是当通过湿处理来混配时。附图简要说明
[0015] 图1是示出了黄色指数(YI)随着在氟聚合物组合物(由ECTFE聚合物制得并且含有3000ppm的亚磷酸酯化合物)中使用的聚电解质的量而变的曲线图。
实施方式的说明
[0016] 本发明的组合物的ECTFE聚合物典型地包含:(a)衍生自乙烯(E)的重复单元按摩尔计从10%至90%、优选地从30%至70%、更优选地从40%至60%;
(b)基于该ECTFE聚合物的重复单元的总摩尔数,衍生自三氟氯乙烯(CTFE)的重复单元按摩尔计从90%至10%、优选地从70%至30%、更优选地从40%至60%;以及(c)任选地,基于单体(a)和(b)的总量,衍生自一种或多种氟化的和/或氢化的共聚单体的重复单元按摩尔计从0%至30%、优选地从0.1%至15%。
[0017] 氟化的共聚单体的非限制性实例是例如全氟代烷基乙烯基醚、全氟代烷基乙烯(如全氟丁基乙烯)、全氟间二氧杂环戊烯、偏二氟乙烯。在它们中,优选的共聚单体是具有式CF2=CFO-C3F7的全氟丙基乙烯基醚。
[0018] 氢化的共聚单体的非限制性实例是那些具有以下通式的单体:CH2=CH-(CH2)nR1,其中R1=OR2、或-(O)tCO(O)pR2,其中t和p是等于0或1的整数,并且R2是H或具有从1至20个碳原子、任选地含有杂原子和/或氯原子的氢化的直链或支链的烷基或环烷基,这些杂原子优选地为O或N;R2任选地含有一个或多个选自OH、COOH、环氧化物、酯和醚的官能团,R2可以任选地含有双键;n是在0-10的范围内的整数。优选地,R2是含有羟基官能团的、具有从1到10个碳原子的烷基,并且n是在0-5范围内的整数。
[0019] 优选的氢化的共聚单体选自以下类别:-具有以下通式的丙烯酸单体:CH2=CH-CO-O-R2,其中R2选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟烷基酯(如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸(羟基)乙基己基酯);
-具有以下通式的乙烯醚单体:CH2=CH-O-R2,其中R2选自丙基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、乙烯基-4-羟基丁基醚;
-具有以下通式的羧酸的乙烯基单体:CH2=CH-O-CO-R2,其中R2选自乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙烯基-2-乙基己酸酯;
-具有以下通式的不饱和的羧酸单体:CH2=CH-(CH2)n-COOH,其中n具有以上提到的含义,例如乙烯基乙酸。
[0020] 优选地,该共聚单体(c)是选自如以上定义的丙烯酸单体群组的氢化的共聚单体。更优选地,该氢化的共聚单体选自丙烯酸羟烷基酯共聚单体,如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯和丙烯酸(羟基)乙基己基酯组成的组。
[0021] 然而,不含有共聚单体(c)的如上详述的ECTFE聚合物将是优选的。
[0022] 按照ASTM 3275-81程序在230℃和2.16Kg下测量的该ECTFE聚合物的熔体流动速率的范围通常从0.01g/10min至75g/10min、优选地从0.1g/10min至50g/10min、更优选地从0.5g/10min至30g/10min。
[0023] 根据本发明的第一实施例,这些ECTFE聚合物典型地具有超过220℃、优选地超过225℃、甚至超过230℃、优选地超过235℃的熔融温度。根据ASTM D 3418,通过差示扫描量热法(DSC)以10℃/min的加热速率,测定该熔融温度。
[0024] 在本发明的组合物中被发现给出特别良好结果的此实施例的ECTFE聚合物是主要由那些以下各项组成的:基于该ECTFE聚合物的重复单元的总摩尔数(a)衍生自乙烯(E)的重复单元按摩尔计从40%至60%、优选地从45%至55%、更优选地从48%至53%;
(b)衍生自三氟氯乙烯(CTFE)的重复单元按摩尔计从60%至40%、优选地从55%至
45%、更优选地从52%至47%。
[0025] 导致重复单元不同于上述那些的端链、缺陷或少量单体杂质仍可包含在该优选ECTFE中,而不影响该材料的特性。
[0026] 已经发现,主要由约50%摩尔的衍生自乙烯的重复单元以及约50%摩尔的衍生自三氟氯乙烯的重复单元组成的ECTFE聚合物特别适合于在此要求的组合物。
[0027] 根据另一个实施例,可以使用在根据ASTM D 3418通过差示扫描量热法(DSC)以10℃/min的加热速率测量时,熔融温度典型地具有不超过210℃、优选地不超过200℃、甚至不超过198℃、优选地不超过195℃、更优选地不超过193℃、甚至更优选地不超过190℃的ECTFE聚合物。
[0028] 该第二实施例中的ECTFE聚合物具有有利地至少120℃、优选地至少130℃、仍优选地至少140℃、更优选地至少145℃、甚至更优选地至少150℃的熔融温度。
[0029] 在该第二实施例中被发现给出特别良好结果的ECTFE聚合物是主要由那些以下各项组成的:(a)衍生自乙烯(E)的重复单元按摩尔计从35%到47%;
(b)衍生自三氟氯乙烯(CTFE)的重复单元按摩尔计从53%到65%。
[0030] 导致重复单元不同于上述那些的端链、缺陷或少量单体杂质仍可包含在该优选ECTFE中,而不影响该材料的特性。
[0031] 本发明的氟聚合物组合物典型地包含与有效稳定量的聚电解质(E)和化合物(P)组合的一种或多种ECTFE聚合物。
[0032] 因此,在本发明的组合物中ECTFE聚合物的量相对于该组合物的总重量总体上是至少50%wt、优选地至少80%wt、更优选地至少90%wt。
[0033] 尽管如此仍然可以将其他成分(包括颜料、增强填充剂、加工助剂)结合在本发明的氟聚合物组合物中。
[0034] 然而,优选的本发明的氟聚合物组合物是主要由那些如以上详述的ECTFE聚合物、聚电解质(E)和化合物(P)组成的。
[0035] 在本发明的组合物中使用的聚电解质(E)是主要由包括至少一个可电离基团的重复单元组成的聚合物。
[0036] 由于可电离基团基本上存在于每个重复单元中,该聚电解质(E)在溶解于高极性溶剂(像水)时显著地能够发展出大量电荷。
[0037] 在本发明的组合物中使用的聚电解质(E)是可溶于水的。在本发明的架构内,表述“可溶于水的”与聚电解质(E)组合应理解为指的是该聚电解质在25℃具有至少1g/l、优选地至少5g/l、更优选地至少10g/l水溶解度。
[0038] 该聚电解质(E)的重复单元的可电离基团可以是阳离子基团(即该重复单元中以电离的形式产生正电荷的基团)或阴离子基团(即重复单元中以电离的形式产生负电荷的基团)。
[0039] 阳离子型聚电解质(E)典型地主要由具有至少一个可电离基团的重复单元组成,该至少一个可电离基团选自由胺基以及亚胺基组成的组。
[0040] 阳离子型聚电解质(E)的非限制性实例值得注意地包括聚(亚乙基亚胺)、聚乙烯基吡啶、聚(赖氨酸)、聚(二甲基氨基乙基丙烯酸酯)。
[0041] 阴离子型聚电解质(E)典型地主要由具有至少一个可电离基团的重复单元组成,该至少一个可电离基团选自由羧酸(-COOH)、磺酸(-SO3H)以及膦酸(-PO3H2)基团组成的组。
[0042] 阴离子型聚电解质(E)的非限制性实例值得注意地包括聚(甲基)丙烯酸、聚(苯乙烯磺酸)、聚(谷氨酸)、聚(乙烯基硫酸酯)。
[0043] 不被这个理论束缚,本申请人主张该聚电解质(E)是显著有效于捕获可能在ECTFE降解过程中形成的酸(像HCl和HF)并且由此显著地有利于避免有关所述酸性化合物的最初形成的进一步传播和有害影响。
[0044] 不特别限制该聚电解质(E)的选择,其条件是有利地显著地保证合适的酸清除剂的能力。
[0045] 典型地,阳离子型聚电解质(E)将在本发明的组合物中以其“中和的”形式使用,而阴离子型聚电解质(E)将在本发明的组合物中以其成盐的形式使用。
[0046] 已经发现在本发明的组合物中特别有效的聚电解质(E)是阴离子型聚电解质(E),并且更准确地是阴离子型聚电解质(E)的金属盐或铵盐。
[0047] 因此,本发明的组合物将优选地包含至少一种聚电解质(E)选自由聚(甲基)丙烯酸金属盐或铵盐组成的组。
[0048] 优选的聚电解质(E)总体上符合下式:其中M是铵基团或碱金属阳离子(优选地Na+),R是H或-CH3,并且n是使得该聚电解质的数均分子量是从1000至10000、优选地2000至8000、更优选地3000至5000的整数。
[0049] 已经成功地在本发明的架构内使用的聚电解质(E)的实例是:-具有约3500的分子量的聚丙烯酸钠盐,作为 270可商购的;
-具有约5000的分子量的聚甲基丙烯酸钠盐,作为 K 766可商购
的。
[0050] 在本发明的氟聚合物组合物中以对于实现稳定化有效的量使用该聚电解质(E)。以最优化性能/成本平衡为目的,本领域的技术人员将能够通过常规实验选取足够的浓度。
因此,总体上将以相对于ECTFE聚合物的重量的至少500ppm、优选地750ppm的量使用该聚电解质(E)。
[0051] 上限量不是关键的,但是将出于经济原因并且不影响该氟聚合物组合物的总体性质而合理地限制。总体上,将使用相对于ECTFE聚合物的重量的小于10000ppm、优选地小于8000ppm、更优选地小于5000ppm的量。
[0052] 当使用相对于ECTFE聚合物的重量从1000ppm至3000ppm、更确切地约1250ppm的聚电解质的量时,获得了最好的结果。
[0053] 由此,这些聚电解质(E)的使用量总体上相似于在US 5328948(美国奥希蒙特公司)7/12/1994中传授的对于离子聚合物的量;因为聚电解质的价格总体上远低于离子聚合物的价格,这可以使稳定化包在经济上提供显著的利润。例如,在US 5328948(美国奥希蒙特公司)7/12/1994中提及的 离子聚合物是比 K 766的价格高出约6倍的价格才可获得:就这种组分而言,在该稳定化包中使用后者替代离子聚合物将由此提供约80%的成本降低。
[0054] 本发明的氟聚合物组合物包含至少一种优选地选自由以下各项组成的组的抗氧化剂化合物[化合物(P)]:亚磷酸酯衍生物、受阻酚衍生物、受阻胺衍生物以及硫代酯化合物。
[0055] 在本发明的氟聚合物组合物中由于其在低负荷下的有效性而优选的化合物(P)具体地是亚磷酸酯衍生物、特别地包括至少一个酯化的酚类基团的亚磷酸酯衍生物、并且更确切地来源于多元酚化合物的酯化的烷基-亚磷酸酯混合的酯。
[0056] 在本发明的组合中特别推荐与该聚电解质(E)组合的这种类型的化合物(P)明确地是具有下式的化合物:其中:
-X是键或可能选自由以下各项组成的组的二价基团:-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-(CR1R2)k-,其中k是1至6的整数、优选地1,并且R1和R2,彼此相同或不同,是H或任选地氟化的烷基,优选地-CH3、-CF3、-C2H5、-C3H7,
-每个R独立地为有可能包含杂原子的C1-C18烃基,优选地C1-C18烷基;
-每个m、n、p、q独立地为零或从1至3的整数,优选地零;
-每个w和y独立地为1至3的整数,优选地1;
-每个R’独立地为C1-C18烷基。
[0057] 已经发现在本发明的组合物中特别有效的化合物(P)是:-长链烷基-双酚A二亚磷酸酯,并且具体地具有下式的化合物(P):
其中R是C12-15H25-31烷基,在商品名 613下从道华化学公司(Dover 
Chemical Corporation)可商购的;以及
-长链烷基取代的二苯酚二亚磷酸酯,并且具体地具有下式的化合物(P):
在商品名ADK STAB 260下从艾迪科公司(Adeka Corporation)可商购的。
[0058] 从颜色和成本的观点看,如以上详述的将聚电解质(E)与 613亚磷酸酯化合物组合,是最有价值的解决方案。
[0059] 在本发明的氟聚合物组合物中以对于实现稳定化有效的量使用该化合物(P)。以最优化性能/成本平衡为目的,本领域的技术人员将能够通过常规实验选取足够的浓度。因此,总体上将以相对于ECTFE聚合物的重量的至少100ppm、优选地500ppm的量使用该化合物(P)。
[0060] 化合物(P)的上限量不是关键的,但是将出于经济原因并且不影响该氟聚合物组合物的总体性质而合理地限制。总体上,将使用相对于ECTFE聚合物的重量的小于20000ppm、优选地小于10000ppm、更优选地小于8000ppm的量。
[0061] 当使用相对于ECTFE聚合物的重量1000ppm至8000ppm的化合物(P)的量、并且更确切地约3000ppm的量时,已经获得了最好的结果。
[0062] 本发明进一步涉及用于制造如以上描述的氟聚合物组合物的方法,所述方法包括将该ECTFE聚合物、该聚电解质(E)和该化合物(P)混合。
[0063] 在本发明的方法中一般以粉末的形式提供该ECTFE聚合物。这种表述必须理解为具有通常的含义,即材料在松散的离散颗粒的形式下。
[0064] 该粉末总体上具有0.1μm至1000μm、优选地0.2μm至500μm的平均粒径。
[0065] 根据本发明的优选的实施例,该方法包括:-在水中溶解该聚电解质(E),以便获得水溶液;并且
-将该ECTFE聚合物与该聚电解质(E)的水溶液进行湿法混合。
[0066] 聚电解质(E)的水溶液通常在室温下制备;聚电解质(E)在溶液中的浓度至少1%wt、优选地5%wt是通常优选的。总体上限制浓度以优化所述水溶液的粘度、以及由此可操作性。因此,浓度小于30%wt、优选地小于20%wt是优选的。使用浓度8%wt至15%wt、并且更优选地约10%wt的聚电解质(E),已经得到最好的结果。
[0067] 在此实施例中,化合物(P)的结合不是关键的;根据变体,此实施例的方法可以由此包括在湿法混合之前将该ECTFE聚合物与该化合物(P)干法混合的步骤。可替代地,如以上详述的,可以在湿法混合期间加入该化合物(P)。
[0068] 在该方法结束时,通常以熔融态在挤出装置中进一步加工该组合物,例如以便在球粒的形式下递送,用于进一步加工。
[0069] 本发明的组合物特别适合于用来制造薄膜、片材、管件、管材或其他成品。
[0070] 为了得到此类成品,一般根据包括挤出成型、注射成型、旋转成型、等的常规技术以熔融态加工本发明的组合物。
[0071] 若任何通过引用结合在此的专利、专利申请以及公开物的披露内容与本申请的描述相冲突的程度到了可能导致术语不清楚,则本说明应该优先。
[0072] 现在将参照以下的实例对本发明进行说明,其目的仅仅是说明性的而且并非旨在限制本发明的范围。
[0073] 实例
[0074] 原料:
[0075] 使用以下ECTFE聚合物:5041ECTFE聚合物,在275℃在2.16Kg的活塞负荷下具有15g/10min-22g/
10min的熔体流动速率的50/50摩尔比的E/CTFE;
3041ECTFE聚合物,在275℃在2.16Kg的活塞负荷下具有1.5g/10min-
3.0g/10min的熔体流动速率的50/50摩尔比的E/CTFE
9041ECTFE聚合物,在275℃在2.16Kg的活塞负荷下具有0.8g/10min-
1.3g/10min的熔体流动速率的50/50摩尔比的E/CTFE
9051ECTFE聚合物,在275℃在5Kg的活塞负荷下具有0.8g/10min-1.3g/
10min的熔体流动速率的约47/53摩尔比的E/CTFE
都是从苏威特种聚合物公司(Solvay Specialty Polymers)可商购的。
[0076] 使用以下聚电解质(E):270可溶于水的聚丙烯酸钠盐,具有Mw=3500[下文称聚电解质
(E1)];
K766可溶于水的聚甲基丙烯酸钠盐,具有Mw=5000[下文称聚
电解质(E2)]。
[0077] 将聚电解质(E1)和(E2)溶解于水中以提供10%wt的水溶液。
[0078] 从三井塑料公司(Mitsui Plastics Inc)可获得的 705是白色粉末,它具有约2.77微米的平均粒径、约2.2的比重、约1.54至1.57的折射率、约12.3至12.4的硬度(莫氏)、约200℃的脱水起始温度、在120℃下约1%的含湿量、约23m2/g的1H和BET表面积,它包含(Ca,Mg,Al)(OH)2和SiO2,具有40.06重量百分比的CaO、14.05重量百分比的MgO、8.54重量百分比的Al2O3、以及2.35重量百分比的SiO2。
[0079] 使用以下化合物(P):613烷基(C12-15)双酚A二亚磷酸酯,具有5.4%的磷含量以及1028
的平均摩尔质量[下文称化合物(P1)];
-ADK STAB 260烷基(C13)亚磷酸酯衍生物,具有4.7%的磷含量以及1238的摩尔质量[下文称化合物(P2)]。
[0080] 用于制备组合物的通用程序
[0081] 将需要量的化合物(P)以及聚电解质(E)的溶液直接与干的纯净的ECTFE聚合物粉末在带式共混器中混合。将如此得到的湿混合物在约100℃下搅拌45分钟至60分钟,在此期间发生水的蒸发,随后在搅拌下缓慢冷却持续大约额外的45分钟。当共混器温度实现小于50℃时,回收该干混合物并且通过挤出进一步加工以获得球粒。在挤出机中所使用的熔融温度范围是在470°F至600°F(相对应于240℃-315℃)的范围,同时熔融压力范围是
1100psig-2900psig(约75巴-200巴)。
[0082] 组合物的颜色特性
[0083] 根据ASTM E313方法对于其颜色等级使用Hunterlab--Colorflex45仪器测试了包含与3000ppm的化合物(P1)和可变量的聚电解质(E2)组合的ECTFE聚合物品级5041、3041、9041和9051(如以上详述的)的几种组合物。
[0084] 下表总结了所获得的数据,也生动地提供在图1中的。
[0085] 表1
[0086] 在300℃的酸释放
[0087] 为了确定对于分解、并且具体地对于HCl的释放的热稳定性,将球状组合物的两个样品的组导入在烘箱中接收的Hastelloy样品中。在300℃加热该烘箱持续120℃,以便模仿有可能在加工期间遇到的恶劣条件。在这种热处理期间,将氮气流连续地吹扫通过该烘箱并且在水溶液中鼓泡以便洗涤并且捕获放出的HCl。使在300℃下120分钟之后收集的水溶液被送入离子色谱以测定氯阴离子含量。在以下总结了使用基于以3000ppm的化合物(P1)和1000ppm的聚电解质(E2)稳定的ECTFE聚合物品级5041的组合物(A)获得结果,并且与相似条件下使用包含相似的成分但是其中使用1000ppm的 705无机酸清除剂替代聚电解质(E2)的类似组合物(B)获得的结果进行了比较。表2
[0088] 以上详述的结果很好地证实了化合物(P)和聚电解质(E)的组合对防止热诱导降解ECTFE聚合物导致释放HCl特别有效。
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