[發(fā)明專利]填料的中和作用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080015271.4
• 申請(qǐng)日: 2010-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN102378781A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K.費(fèi)希廷格;M.哈克爾;G.溫德林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧地利埃瑞瑪再生工程機(jī)械設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C08J11/04
• 分類號(hào): C08J11/04;C08J11/06;C08K3/22
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

本發(fā)明涉及權(quán)利要求1的方法以及特別是權(quán)利要求15的填料的用途。

塑料在其制備過(guò)程或配混過(guò)程中常加入各種添加劑或添加料。這類添加劑依各應(yīng)用的需求用于調(diào)節(jié)材料特性和改進(jìn)化學(xué)、電學(xué)或機(jī)械特性。例如增塑料、穩(wěn)定劑、色料、增強(qiáng)物質(zhì)和填料均屬此類添加劑或添加料。

術(shù)語(yǔ)填料通常和在本發(fā)明中意指混入塑料中以增加其體積和/或重量的物質(zhì)。填料通常以較大的量或重量%加入。因此填料首先是常規(guī)的補(bǔ)充劑，其在成品中并非不重要的成分，并且降低塑料的制造成本。活性填料還改進(jìn)材料的機(jī)械性能。填料的其它的名稱是填充劑、補(bǔ)充劑或增充劑。

術(shù)語(yǔ)常規(guī)填料也暗含該所加入的物質(zhì)本身的某些特性。例如常規(guī)填料最通常是粉末狀的、相對(duì)惰性的、相對(duì)廉價(jià)的以及有優(yōu)良的可獲得性。

在塑料加工工業(yè)中形成一種對(duì)通常稱為填料的理解。在該行業(yè)中將液態(tài)物質(zhì)、反應(yīng)性物質(zhì)等按定義不稱為填料。

常用的填料特別是白堊、砂、硅藻土、玻璃纖維、氧化鋅、石英、木屑、淀粉、石墨、炭黑、滑石和碳酸鹽，特別是碳酸鈣。

從現(xiàn)有技術(shù)已知大量的充填有填料例如惰性礦物質(zhì)粉的塑料或聚合物。也已知能將填料加入聚合物中的很多方法。例如該填料可加入到塑料熔體中。此外還可進(jìn)行“冷混合”，其中在低溫下使塑料和填料相互混合，接著加熱該混合物并使其熔融。此外，例如在EP?1401623中描述，首先使該聚合物材料呈軟化狀態(tài)，和然后才加入填料。

在所有這些方法中，目的是可使該常規(guī)填料盡可能展現(xiàn)對(duì)其所預(yù)計(jì)的作用，例如在聚合物中均勻分布。由此可達(dá)到最佳的充填作用或補(bǔ)充作用。通常以此方式在聚合物中加入約20-60重量%的填料，由此降低成品的價(jià)格。

但在加工、處理(Aufbereitung)和再循環(huán)塑料時(shí)存在恰恰由于大量加入的助劑和添加劑而變得嚴(yán)重的問(wèn)題。通常在處理過(guò)程中先將存在的塑料材料加熱，直到其最后熔融并可經(jīng)加工或擠出。問(wèn)題是在再循環(huán)中通常不存在純的塑料，而僅為“經(jīng)配混”的塑料，該塑料由上述的添加劑還由其它物質(zhì)“污染”。

這種外部“污染物”即有意加到聚合物中的物質(zhì)或無(wú)意特別是在由于使用而粘附在該聚合物上的物質(zhì)可以是有機(jī)物質(zhì)或無(wú)機(jī)物質(zhì)。特別要提及的是粘合劑例如丙烯酸酯或乙酸乙烯酯、還有在印制例如聚合物膜時(shí)使用的印刷墨例如染料或顏料、通過(guò)食品殘?jiān)a(chǎn)生的有機(jī)污染物等。所有這些外部污染物大多是熱敏感的，在升高溫度即在加熱或熔融下發(fā)生分解。

但這些塑料本身例如對(duì)氧化、輻照或光或熱也是敏感的。這些因素均可導(dǎo)致聚合物鏈分解或?qū)е缕渌到夥磻?yīng)。特別是已知，有些塑料對(duì)熱作用是敏感的。在高于各材料的特性溫度即分解溫度時(shí)，會(huì)發(fā)生聚合物鏈的分子結(jié)構(gòu)的分解。所有這些“內(nèi)部”反應(yīng)通常試圖通過(guò)加入穩(wěn)定劑例如光保護(hù)劑、熱穩(wěn)定劑、阻燃劑等來(lái)降低。穩(wěn)定劑是化學(xué)活性和反應(yīng)性物質(zhì)，所述物質(zhì)通過(guò)其反應(yīng)性中斷分解機(jī)制或減慢其反應(yīng)速度。例如熱穩(wěn)定劑特別是有機(jī)的鋇化合物、鋅化合物、錫化合物和鎘化合物或無(wú)機(jī)的鉛鹽絡(luò)合該聚合物鏈的敏感的雙鍵，并以此方式保護(hù)其免受分解。

在實(shí)踐中總可使工藝參數(shù)特別是加工溫度適配于最敏感的組分。例如有機(jī)顏料、印刷墨或色料的粘合劑在約120℃已發(fā)生分解，而大多聚合物的處理溫度幾乎總是遠(yuǎn)超過(guò)該溫度例如高于220℃。特別是大部分有機(jī)添加劑不再能承受其中該材料在高壓和高溫下熔融的密閉式擠出，并最終發(fā)生分解。

通過(guò)這些過(guò)程即通過(guò)外部“污染物”的分解和通過(guò)塑料本身的內(nèi)部的降解反應(yīng)導(dǎo)致形成降解產(chǎn)物或分解產(chǎn)物。這對(duì)成品的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生眾所周知的不利影響和干擾塑料基質(zhì)或?qū)е伦兩⑵鹋莼蚱渌牧先毕荨?/p>

但在這些分解產(chǎn)物中也存在起堿性或酸性作用的化合物例如鹽酸、硝酸或乙酸。這些化合物不僅有害于成品質(zhì)量本身，而且對(duì)在處理或再循環(huán)過(guò)程中使用的和通常是非常昂貴的機(jī)器產(chǎn)生例如腐蝕危險(xiǎn)的問(wèn)題。這種危險(xiǎn)存在于加工的每一階段，開始于剪切壓縮機(jī)(Schneidverdichter)的加熱期，還在其后的處理鏈的裝置例如擠出機(jī)中和特別是在熱酸與設(shè)備金屬表面或與設(shè)備部件相接觸的部位。如果處置質(zhì)量低的和不相稱的成品還問(wèn)題不大和可以無(wú)需較大的成本，那么對(duì)整個(gè)設(shè)備來(lái)說(shuō)在不停止整個(gè)生產(chǎn)情況下是不可能的，并且備件的更換也是耗時(shí)的，而且對(duì)這類設(shè)備也是非常昂貴的。

由此，本發(fā)明的目的在于解決此問(wèn)題，并延長(zhǎng)再循環(huán)塑料時(shí)所使用的設(shè)備的耐用性。

該目的是通過(guò)權(quán)利要求1的方法實(shí)現(xiàn)的。

本發(fā)明基于令人意外的發(fā)現(xiàn)，即通過(guò)有意加入一定量的常規(guī)填料可調(diào)節(jié)加熱的塑料混合物的pH-值和/或中和關(guān)鍵的降解或分解產(chǎn)物。這種常規(guī)填料的功能即填料不僅能用于聚合物的充填或補(bǔ)充的事實(shí)是至今尚未知曉的。