[發明專利]由含納米級無機粒子的熱塑性塑料構成的模塑材料和模制品、所述模塑材料和模制品的制備方法及其用途

有效

• 申請號: 200680007958.7
• 申請日: 2006-04-11
• 公開（公告）號: CN101137701A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: W·霍斯;K·奧爾布里切特;K·薩多;H·黑格
• 申請（專利權）人: 羅姆有限公司
• 主分類號: C08J3/00
• 分類號: C08J3/00;C08K9/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 劉明海

1.制備由熱塑性塑料構成的模塑材料或模制品的方法，所述熱塑性塑料包含納米級無機粒子，其中在采用螺桿輸送的擠出機中將處于熔融狀態的所述熱塑性塑料與納米級無機粒子和增溶劑混合，在此調節壓力和溫度，在該壓力和溫度下，所述塑料作為熔體形式存在，且所述增溶劑處于超臨界狀態，其特征在于在該擠出機的出口將所述混合物輸送穿過小于20μm的通道進入卸壓區段，并將所述熔體與引入的納米級無機粒子一起排出，在冷卻后加以粉碎以獲得模塑材料，或轉移到成形用加工工具中并成形以獲得模制品。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于所述納米級無機粒子由氧化銦錫(ITO)、二氧化硅(SiO₂)、氫氧化鋁(Al₂(OH)₃)、氧化鋅(ZnO)、二氧化鈦(TiO₂)、BaSO₄或炭黑構成并且具有4-999nm的平均初級粒子尺寸。

3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于CO₂、N₂O、氙、氪、甲醇、乙醇、異丙醇或異丁醇或所述增溶劑的混合物用作增溶劑。

4.根據權利要求1-3中一項或多項的方法，其特征在于將所述納米級無機粒子以分散體形式引入所述混合物中。

5.根據權利要求4的方法，其特征在于所述分散體具有5-50wt％納米級無機粒子的固體含量。

6.根據權利要求1-5中一項或多項的方法，其特征在于使用具有初級粒子的最大縱橫比最高為5的納米級無機粒子，并且以穩定化分散體的形式引入所述混合物中，在所述穩定化分散體中，粒子的至少70％作為初級粒子形式或作為由不多于30個初級粒子組成的初級粒子超結構形式存在。

7.根據權利要求4-6中一項或多項的方法，其特征在于所述納米級無機粒子的分散體存在于液體中，所述液體不是根據權利要求1的增溶劑。

8.根據權利要求7的方法，其特征在于所述分散體存在于水中。

9.根據權利要求1-6中一項或多項的方法，其特征在于所述納米級無機粒子的分散體存在于根據權利要求1的增溶劑中。

10.根據權利要求1-9中一項或多項的方法，其特征在于用于使所述混合物卸壓的卸壓區段是另一個螺桿擠出機。

11.根據權利要求10的方法，其特征在于利用該第二螺桿擠出機除去揮發性成分。

12.根據權利要求1-11中任一項的方法，其特征在于所述熱塑性塑料是聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯塑料、抗沖改性的聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯塑料和聚酯碳酸酯、聚苯乙烯塑料、苯乙烯-丙烯腈塑料、聚對苯二甲酸乙二醇酯塑料、二醇改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯塑料、聚氯乙烯塑料、透明的聚烯烴塑料、聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料、環烯烴共聚物(COC)和/或不同熱塑性塑料的混合物(共混物)。

13.根據權利要求1-12中一項或多項的方法，其特征在于所述方法步驟按以下順序進行：

i)將熱塑性聚合物轉化成熔融狀態

ii)將以在所述增溶劑中的分散體形式的納米級無機粒子添加到聚合物熔體中并將各組分混合

iii)將所述混合物轉化成超臨界狀態。

14.根據權利要求1-12中一項或多項的方法，其特征在于所述方法步驟按以下順序進行：

i)將熱塑性聚合物轉化成熔融狀態

ii)同時或隨后混入所述增溶劑

iii)將所述混合物轉化成超臨界狀態

iv)將以分散體形式的納米級無機粒子添加到該超臨界混合物中。

15.根據權利要求1-12中一項或多項的方法，其特征在于所述方法步驟按以下順序進行：

i)將熱塑性聚合物轉化成熔融狀態

ii)同時或隨后混入所述增溶劑

iii)添加以分散體形式的納米級無機粒子

iv)將所述混合物轉化成超臨界狀態。

16.根據權利要求1-15中一項或多項的方法，其特征在于在擠出機中在200℃-350℃的溫度和70巴-250巴的壓力下，將所述熱塑性塑料與所述納米級無機粒子和增溶劑一起混合。