[發明專利]用于加工硬質氯乙烯聚合物的多組分潤滑劑組合物

有效

• 申請號: 200780048960.3
• 申請日: 2007-10-29
• 公開（公告）號: CN101578356A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發明（設計）人: F·辛
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: C10M169/04
• 分類號: C10M169/04;C10M177/00;B29C47/94;C08J5/00;C10N10/02;C10N10/08;C10N20/04;C10N40/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李 進;韋欣華

發明背景

發明領域

本發明涉及潤滑劑組合物和制備此類潤滑劑組合物的方法。更具 體地，本發明涉及用于擠塑模頭工作表面的低粘度潤滑劑組合物。所 述滑潤劑特別適用于加工需要滑潤劑以使其可加工的塑料，例如聚氯 乙烯(PVC)、氯代聚氯乙烯(CPVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)及其共聚物。

相關現有技術描述

許多年來，塑料例如聚氯乙烯(PVC)、氯代聚氯乙烯(CPVC)和聚 偏二氯乙烯(PVDC)被廣泛用于包括制造管道和硬質加壓管在內的各 種用途。在這些材料中，因為其低成本和有益的性質(例如優越的對 酸、腐蝕性液體和氣體的耐蝕性)，聚氯乙烯特別適于形成硬質管道 和管道制品。PVC管道還具有不阻礙流動和減少沉積物形成的光滑內 壁。其沒有污染、提供快速和可靠的溶劑粘接連接、提供良好的耐壓 性以及易加工和安裝。雖然PVC是非常通用的具有此類所需性能的 聚合物，但PVC基礎樹脂也相對較硬和易碎，且非常難以利用制造 設備例如擠出機、注塑機或用于加工PVC化合物的其他設備例如造 粒機、刨片機和成錠機(pastillator)加工。相應地，適當混合與良好的 潤滑劑平衡對獲得良好的切削性和最終產物性質非常重要。

已知本領域利用潤滑劑系統作為助擠劑以促進塑料例如PVC、 CPVC和PVDC的加工。滑潤劑是在擠出機/模中控制熔點以獲得最 佳加工特性和物理性質的物質。此類滑潤劑可為外部的、內部的或外 部的/內部的。外部的滑潤劑提供了良好的從金屬表面的釋模，且在 各PVC顆粒和金屬表面之間起到潤滑作用。他們一般是非極性分子， 例如烷烴，且通常是石蠟、礦物油或聚乙烯。外部的滑潤劑一般與 PVC不相容、延緩熔融、幫助PVC滑過模頭、機筒和螺桿的熱熔表 面而不產生粘附以及有助于最終產物表面的光澤。他們最終會轉移到 PVC的熔融表面上進而在聚合物和擠出設備金屬表面之間產生潤滑 作用，并主要用于在其中透明度不是關鍵因素的應用中加工硬質 PVC。外部的滑潤劑主要是蠟，最常用的是石蠟。石蠟是在制備輕潤 滑油過程中從原油中分離出來的蠟。他們是透明的、無味且可精制用 于接觸食品。

內部的滑潤劑從分子水平在樹脂顆粒之間產生潤滑作用，當PVC 或其他熱塑性塑料為熔融形式時通過提高微粒間流動降低熔體粘度。 他們一般是極性分子，通常為脂肪酸、脂肪酸酯或脂肪酸的金屬酯， 且與PVC的相容性非常好。他們降低熔體粘度、減少內部摩擦和促進 熔融。外部的/內部的滑潤劑取決于所包含化學基團的組合提供外部 的和內部的潤滑作用。他們具有兩種潤滑劑的化學基團，且一般具有 長烴鏈和酰胺、醇、酸和酯基團。常用于PVC的種類為脂肪酸酰胺和 被氧化的聚乙烯。這些材料中的某些材料熔化前起到外部的潤滑劑的 作用，熔化后起到內部的滑潤劑的作用。其他則相反。這些滑潤劑中 的每一種應表征為其在給定PVC化合物中的潤滑作用種類。

潤滑的目的在于以經濟的成本獲得擠出或模塑的塑料和熔體的 完全性質而不產生問題。已發現一般由至少一種蠟組分(例如烴蠟、α- 烯烴蠟和聚乙烯蠟)和至少一種脂肪酸組分或至少一種脂肪酸金屬鹽 的組合組成的非常有效的潤滑劑組合物。然而，還發現混有蠟和此類 脂肪酸或脂肪酸金屬鹽的已知潤滑劑組合物不希望地提高了所述潤 滑劑組合物的粘度，從而使得所述潤滑劑難以在制造設備上加工和精 制。相應地，需要粘度較低的潤滑劑。

本發明提供了本領域這一需求的解決方案。出人意料地發現被氧 化的低粘度副產物蠟組分的加入，降低了熔體粘度，從而允許結合更 高水平的金屬硬脂酸鹽，進而制得改進的低粘度潤滑劑組合物。具體 而言，本發明提供了包含至少一種被氧化的低粘度蠟和至少一種金屬 鹽的多組分潤滑劑組合物，所述金屬鹽占潤滑劑組合物為至少約30％ 重量。在相關現有技術中，美國專利4,544,694教導了不同于本發明 的潤滑劑組合物。具體而言，其潤滑劑組合物沒有包含本發明被氧化 的低粘度副產物蠟組分，同時其沒有教導本發明所教導的低粘度潤滑 劑組合物。

被氧化的低粘度副產物蠟在140℃的熔體粘度小于或等于約100 厘泊，酸值為約7-約24mg?KOH/克。包含金屬鹽組分的潤滑劑組合 物在140℃的粘度小于約450cps。從例如美國專利5,728,754已知來 源于高密度聚乙烯聚合的副產物蠟，通過引用將其結合到本文中。