CN113474138B

CN113474138B - 中空粒料和浸泡方法

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Publication number: CN113474138B
Application number: CN201980093120.1A
Authority: CN
Inventors: 黄文艺; N·J·霍斯特曼; J·D·文策尔; 苟茜; 孙亚斌; M·埃斯吉尔; 仰云峰; 龚勇华; 马伟明; J·M·柯吉恩; 杨红
Original assignee: Dow Corning Corp; Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC; Dow Silicones Corp
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2024-08-09
Anticipated expiration: 2039-03-29
Also published as: EP3946869A4; BR112021016848A2; CA3133838A1; CN113474138A; JP2022534167A; KR20210143844A; WO2020198920A1; EP3946869A1; KR102697115B1; JP7645807B2; US20220161459A1; US12138828B2; MX2021010364A

Abstract

本公开提供了一种粒料。在一个实施方案中，所述粒料包含具有第一端部和相对的第二端部的主体。所述主体由聚合物材料构成。所述主体具有长度和直径(主体直径)。具有直径(通道直径)的通道从所述第一端部穿过所述主体延伸到所述第二端部。所述粒料的通道直径与主体直径的比为0.05至0.45。本公开还提供了一种用于将所述粒料浸泡在液体添加剂中并且形成在粒料主体中具有所述添加剂的负载粒料的方法。

Description

中空粒料和浸泡方法

背景技术

已知将聚合物树脂粒料浸泡在液体添加剂中以便于在进一步加工之前将添加剂注入或以其他方式结合到聚合物粒料中。举例来说，在电力电缆的塑料涂层生产中，基于烯烃的聚合物粒料通常在与其他成分熔融共混或熔融挤出之前浸泡在液体过氧化物中。

不幸的是，基于烯烃的聚合物粒料的添加剂浸泡有几个缺点。许多基于烯烃的聚合物粒料需要较长的浸泡时间(10小时或更长的时间)，以便将足够量的添加剂加入到粒料中。如此长的浸泡时间增加了浸泡设备的资本成本并且降低了生产率。

众所周知，使用多孔粒料作为缩短基于烯烃的聚合物粒料的浸泡时间的方式。然而，基于烯烃的多孔聚合物粒料生产成本高昂，限制了它们在工业中的实际用途。当熔融共混或挤出时，基于烯烃的多孔聚合物粒料也表现出不均匀性问题。因此，本领域认识到需要可缩短添加剂浸泡时间而不对下游生产步骤产生有害影响的聚合物树脂粒料。

本领域进一步认识到需要具有增加的表面积的粒料。

发明内容

本公开提供了一种粒料。在一个实施方案中，粒料包含具有第一端部和相对的第二端部的主体。主体由聚合物材料构成。主体具有长度和直径(主体直径)。具有直径(通道直径)的通道从第一端部穿过主体延伸到第二端部。粒料的通道直径与主体直径的比为0.05至0.45。

本公开提供一种方法。在一个实施方案中，方法包括提供具有主体的粒料，主体具有第一端部和相对的第二端部，主体由聚合物材料构成，粒料具有从第一端部穿过主体延伸到第二端部的通道。方法包括将粒料浸泡在添加剂中。添加剂呈液态。添加剂具有选自由硅烷、有机过氧化物、异氰脲酸酯以及它们的组合组成的组的材料。方法包括形成在主体中具有材料的负载粒料。

附图说明

图1A是根据本公开的一个实施方案的具有延伸穿过粒料主体的通道的粒料的透视图。

图1B是根据本公开的一个实施方案的中空粒料的透视图。

图2A是沿图1B的线2A-2A观察的粒料的横截面图。

图2B是沿图1B的线2B-2B观察的粒料的横截面图。

图3是图1B的粒料的分解图。

图4A是根据本公开的一个实施方案的封闭粒料的透视图。

图4B是沿图4A的线4B-4B观察的封闭粒料的横截面图。

图5是添加剂容量百分比与浸泡持续时间的图表。

定义

出于美国专利实践的目的，任何引用的专利、专利申请或出版物的内容通过引用整体并入(或通过引用并入其等效的美国版本)，特别是关于定义的公开(在不与本公开中具体提供的任何定义不一致的程度上)和本领域的通常知识。

本文中所公开的数值范围包含从下限值到上限值的所有值并且包含下限值和上限值。对于含有确切值(例如，1或2、或3到5、或6、或7)的范围，包含任何两个确切值之间的任何子范围(例如，1到2；2到6；5到7；3到7；5到6等)。

术语“包括”、“包含”、“具有”和其派生词并不意图排除任何另外的组分、步骤或程序的存在，无论其是否被具体公开。为了避免任何疑问，除非有相反的说明，通过使用术语“包括”要求保护的所有组合物可以包含任何另外的添加剂、助剂或化合物(无论是聚合的还是其他的)。相比之下，术语“基本上由…组成”从任何后续叙述的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，对可操作性不是必需的那些除外。术语“由…组成”排除未具体描绘或列出的任何组分、步骤或程序。除非另外说明，否则术语“或”是指单独以及以任何组合形式列举的成员。单数的使用包括复数的使用，并且反之亦然。

除非相反地陈述，由上下文中暗示、或在本领域中惯用，否则所有份数和百分比都按重量计，并且所有测试方法均为本公开提交之日的现行方法。

“共混物”、“聚合物共混物”和类似术语是指两种或更多种聚合物的组合。这样的共混物可以是或可以不是可混溶的。这样的组合可以相分离或者可以不相分离。这样的组合可以含有或可以不含有一种或多种域构型(domain configuration)，如根据透射电子光谱、光散射、x射线散射和本领域已知的任何其他方法所确定的。

“基于乙烯的聚合物”是含有超过50重量百分比的聚合乙烯单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于乙烯的聚合物包含乙烯均聚物和乙烯共聚物(意指衍生自乙烯和一种或多种共聚单体的单元)。术语“基于乙烯的聚合物”和“聚乙烯”可互换使用。基于乙烯的聚合物(聚乙烯)的非限制性示例包含低密度聚乙烯(LDPE)和线性聚乙烯。线性聚乙烯的非限制性示例包含线性低密度聚乙烯(LLDPE)、超低密度聚乙烯(ULDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、多组分基于乙烯的共聚物(EPE)、乙烯/α-烯烃多嵌段共聚物(也被称为烯烃嵌段共聚物(OBC))、单位点催化的线性低密度聚乙烯(m-LLDPE)、基本线性或线性塑性体/弹性体、中密度聚乙烯(MDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)。一般来说，聚乙烯可以使用非均相催化剂体系(例如齐格勒-纳塔催化剂(Ziegler-Nattacatalyst))、包括第4族过渡金属和配体结构的均相催化剂体系(例如茂金属、非茂金属的金属中心、杂芳基、异价芳氧基醚、膦亚胺等)在气相流化床反应器、液相浆液法反应器或液相溶液法反应器中生产。非均相和/或均相催化剂的组合还可以用于单反应器或双反应器配置中。在一个实施方案中，基于乙烯的聚合物不含有在其中聚合的芳香族共聚单体。

“乙烯塑性体/弹性体”是包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C₃-C₁₀α-烯烃共聚单体，或至少一种C₄-C₈α-烯烃共聚单体，或至少一种C₆-C₈α-烯烃共聚单体的单元的含有均相短链支化分布的基本上线性或线性乙烯/α-烯烃共聚物。乙烯塑性体/弹性体的密度为0.870g/cc，或0.880g/cc，或0.890g/cc到0.900g/cc，或0.902g/cc，或0.904g/cc，或0.909g/cc，或0.910g/cc，或0.917g/cc。乙烯塑性体/弹性体的非限制性示例包含AFFINITY^TM塑性体和弹性体(可购自陶氏化学公司(The Dow Chemical Company))、EXACT^TM塑性体(可购自埃克森美孚化学(Exxon Mobil Chemical))、Tafmer^TM(可购自三井(Mitsui))、Nexlene^TM(可购自鲜京化学公司(SK Chemicals Co.))和Lucene^TM(可购自乐金化学有限公司(LG Chem Ltd.))。

“高密度聚乙烯”(或“HDPE”)是具有至少一种C₄-C₁₀α-烯烃共聚单体或C₄-C₈α-烯烃共聚单体并且密度大于0.94g/cc、或0.945g/cc、或0.95g/cc或0.955g/cc到0.96g/cc、或0.97g/cc或0.98g g/cc的乙烯均聚物或乙烯/α-烯烃共聚物。HDPE可以是单峰共聚物或多峰共聚物。“单峰乙烯共聚物”是在显示分子量分布的凝胶渗透色谱法(GPC)中具有一个独特峰的乙烯/C₄-C₁₀α-烯烃共聚物。“多峰乙烯共聚物”是在显示分子量分布的GPC中具有至少两个独特峰的乙烯/C₄-C₁₀α-烯烃共聚物。多峰包含具有两个峰(双峰)的共聚物以及具有多于两个峰的共聚物。HDPE的非限制性示例包含各自可购自陶氏化学公司的DOW^TM高密度聚乙烯(HDPE)树脂、ELITE^TM增强聚乙烯树脂以及CONTINUUM^TM双峰聚乙烯树脂、可购自莱昂德尔巴塞尔工业公司(LyondellBasell)的LUPOLEN^TM以及来自北欧化工公司(Borealis)、英力士公司(Ineos)、埃克森美孚公司的HDPE产品。

“互聚物”(或“共聚物”)是通过使至少两种不同的单体聚合来制备的聚合物。此通用术语包含共聚物，通常用于指由两种不同单体制备的聚合物，以及由多于两种不同单体制备的聚合物，例如三元共聚物、四元共聚物等。

“低密度聚乙烯”(或“LDPE”)由乙烯均聚物或包括至少一种C₃-C₁₀α-烯烃，优选地密度为0.915g/cc到0.940g/cc并且含有具有宽MWD的长链分支的C₃-C₄的乙烯/α-烯烃共聚物组成。LDPE通常借助于高压自由基聚合(具有自由基引发剂的管状反应器或高压釜)而生成。LDPE的非限制性示例包括MarFlex^TM(雪佛龙菲利普斯(Chevron Phillips))、LUPOLEN^TM(莱昂德巴塞尔)、以及来自北欧化工、英力士、埃克森美孚等的LDPE产品。

“线性低密度聚乙烯”(或“LLDPE”)是含有非均相短链支化分布的线性乙烯/α-烯烃共聚物，所述非均相短链支化分布包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C₃-C₁₀α-烯烃共聚单体或至少一种C₄-C₈α-烯烃共聚单体，或至少一种C₆-C₈α-烯烃共聚单体的单元。LLDPE的特征在于与常规LDPE相比长链支化(如果存在的话)极少。LLDPE的密度为0.910g/cc、或0.915g/cc、或0.920g/cc、或0.925g/cc到0.930g/cc、或0.935g/cc、或0.940g/cc。LLDPE的非限制性示例包含各自可购自陶氏化学公司的TUFLIN^TM线性低密度聚乙烯树脂和DOWLEX^TM聚乙烯树脂；以及MARLEX^TM聚乙烯(可购自雪佛龙菲利普斯)。

“多组分基于乙烯的共聚物”(或“EPE”)包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C₃-C₁₀α-烯烃共聚单体、或至少一种C₄-C₈α-烯烃共聚单体或至少一种C₆-C₈α-烯烃共聚单体的单元，如在专利参考文献USP 6,111,023；USP 5,677,383和USP 6,984,695中所描述。EPE树脂的密度为0.905g/cc、或0.908g/cc、或0.912g/cc、或0.920g/cc到0.926g/cc、或0.929g/cc、或0.940g/cc、或0.962g/cc。EPE树脂的非限制性示例包含各自可购自陶氏化学公司的ELITE^TM增强型聚乙烯和ELITE AT^TM先进技术树脂；可购自诺瓦化学公司(NovaChemicals)的SURPASS^TM聚乙烯(PE)树脂；以及可购自鲜京化学公司的SMART^TM。

“基于烯烃的聚合物”或“聚烯烃”是含有超过50重量％的聚合烯烃单体(按可聚合单体的总量计)并且任选地可以含有至少一种共聚单体的聚合物。基于烯烃的聚合物的非限制性示例包含基于乙烯的聚合物和基于丙烯的聚合物。“烯烃”和类似术语是指由氢和碳组成的烃，其分子含有通过双键连接在一起的一对碳原子。

“聚合物”是通过使呈聚合形式提供构成聚合物的多个和/或重复“单元”或“单体单元”的无论相同或不同类型的单体聚合而制备的化合物。因此，通用术语聚合物涵盖术语均聚物，通常用于指仅由一种类型的单体制备的聚合物，和术语共聚物，通常用于指由至少两种类型的单体制备的聚合物。聚合物还涵盖所有形式的共聚物，例如，无规共聚物、嵌段共聚物等。术语“乙烯/α-烯烃聚合物”和“丙烯/α-烯烃聚合物”表示如上所述分别使乙烯或丙烯与一种或多种额外可聚合α-烯烃单体聚合而制备的共聚物。应注意，尽管聚合物经常称作由一种或多种特定单体“制成”，“基于”特定的单体或单体类型，“含有”特定的单体含量等，但在此上下文中，术语“单体”应理解为指特定单体的聚合遗余物，而不是未聚合的物质。一般来说，本文中的聚合物是指已基于相应单体的聚合形式的“单元”。

“单位点催化的线性低密度聚乙烯”(或“m-LLDPE”)是包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C₃-C₁₀α-烯烃共聚单体、或至少一种C₄-C₈α-烯烃共聚单体、或至少一种C₆-C₈α-烯烃共聚单体的单元的含有均相短链分支分布的线性乙烯/α-烯烃共聚物。m-LLDPE的密度为0.913g/cc、或0.918g/cc、或0.920g/cc至0.925g/cc、或0.940g/cc。m-LLDPE的非限制性示例包含EXCEED^TM茂金属PE(可购自埃克森美孚化学公司)、LUFLEXEN^TMm-LLDPE(可购自利安德巴塞尔工业公司(LyondellBasell))和ELTEX^TMPF m-LLDPE(可购自英力士烯烃和聚合物公司(Ineos Olefins&Polymers))。

“超低密度聚乙烯”(或“ULDPE”)和“极低密度聚乙烯”(或“VLDPE”)各自为包括衍生自乙烯的单元和衍生自至少一种C₃-C₁₀α-烯烃共聚单体、或至少一种C₄-C₈α-烯烃共聚单体、或至少一种C₆-C₈α-烯烃共聚单体的单元的含有非均相短链分支分布的线性乙烯/α-烯烃共聚物。ULDPE和VLDPE的密度各自为0.885g/cc，或0.90g/cc至0.915g/cc。ULDPE和VLDPE的非限制性示例包含各自可购自陶氏化学公司的ATTANE^TMULDPE树脂和FLEXOMER^TMVLDPE树脂。

“熔融共混”是其中将至少两种组分组合或以其他方式混合在一起，并且至少一种组分处于熔融状态的过程。熔融共混可以通过多种已知方法中的一种或多种来完成，例如，分批混合、挤出共混、挤出成型等。“熔融共混”组合物是通过熔融共混过程形成的组合物。

“热塑性聚合物”和类似术语是指线性或支化的聚合物，当加热时，所述聚合物可反复软化并且变得可流动，而当冷却至室温时，所述聚合物返回到硬态。根据ASTM D638-72所测量，热塑性聚合物通常具有大于68.95MPa(10,000psi)的弹性模量。另外，当加热到软化状态时，热塑性聚合物可以被模制或挤出成任何预定形状的制品。

具体实施方式

本公开提供了一种粒料。在一个实施方案中，粒料包含由聚合物材料构成的主体。主体具有位于主体的相对侧的第一端部和第二端部。主体包含长度和直径。主体具有通道，通道具有通道直径。通道从第一端部穿过主体延伸到第二端部。粒料的通道直径与主体直径的比为0.05至0.45。

粒料

参考附图并且首先参考图1A，示出了本公开的多个粒料。图1B示出了单个粒料10，粒料10包含主体20。主体20包含第一端部15和第二端部25。粒料10包含通道30。通道30从第一端部15穿过主体20延伸到第二端部25。具有主体20和延伸穿过其中的通道30的粒料10在下文中可互换地称为“中空粒料”。

在一个实施方案中，主体20具有圆柱形状。主体20包含第一端部15和第二端部25，端部具有圆形形状或大致圆形形状。第一端部15和第二端部25位于主体20的相对侧。对称轴A位于由端部15和25形成的圆的中心。粒料10包含平行于对称轴A的通道30。通道30具有圆柱形状或大致圆柱形状，并且位于主体20的中心。通道30横跨主体20的整个长度。通道30从第一端部15延伸到第二端部25。

主体20具有圆形或大致圆形的横截面形状。主体20还具有圆柱形或大致圆柱形的形状。应理解，由于在粒料的工业规模生产和/或处理过程中在粒料仍处于熔化状态时施加在粒料10上的力，主体20的横截面形状可能改变(即，挤压、按压或包装)。因此，主体20的横截面形状可以是椭圆形而不是圆形，因此为“横截面形状大致为圆形”的定义。

主体20和通道30各自具有相应的直径，即主体直径40和通道直径45。如本文所使用，术语“直径”是主体/通道表面上的两点之间的最大长度，所述长度延伸穿过主体/通道的中心、穿过对称轴A。换句话说，当粒料10具有椭圆形状(与圆形形状相反)时，直径是椭圆的长轴。在一个实施方案中，主体20的形状类似于冰球。

图2A示出了粒料10的主体直径40和通道直径45。在一个实施方案中，主体直径40为0.7毫米(mm)、或0.8mm、或0.9mm、或1.0mm、或1.5mm至3.7mm、或4.0mm、或4.2mm、或4.6mm、或5.0mm。在另一个实施方案中，主体直径40为0.7mm至5.0mm、或0.8mm至4.2mm或1.0mm至4.0mm。在一个实施方案中，通道直径45为0.10mm、或0.13mm、或0.15mm、或0.18mm至0.3mm、或0.4mm、或0.5mm、或0.6mm、或0.8mm或1mm、或1.6mm或1.8mm。在另一个实施方案中，通道直径45为0.10mm至1.8mm、或0.15mm至1.6mm、或0.18mm至1mm、或0.18mm至0.8mm、或0.18mm至0.6mm。

粒料10具有通道直径与主体直径(CBD)的比。如本文所使用，术语“通道直径与主体直径(或“CBD”)的比”是指通过将通道直径除以主体直径而获得的结果(即，CBD是通道直径和主体直径的商)。举例来说，当通道直径为2.0mm并且主体直径为7.0mm时，CBD比为0.29。在一个实施方案中，CBD比为0.03、或0.05、或0.07、或0.11至0.13、或0.15、或0.2、或0.25、或0.3、或0.35、或0.4、或0.45、或0.5。在另一个实施方案中，CBD比为0.03至0.5、或0.05至0.45、或0.05至0.25、或0.05至0.15、或0.11至0.15。

图2B示出了主体20的长度35。在一个实施方案中，长度35为0.4mm、或0.8mm、或1mm、或1.2mm、或1.4mm、或1.5mm、或1.6mm、或1.7mm至1.9mm、或2mm、或2.2mm、或2.5mm、或3mm、或3.3mm、或3.5mm、或4mm。在另一个实施方案中，长度35为0.4mm至4mm、或0.8mm至3.5mm、或1mm至3.5mm、或1.4mm至2.5mm、或1.5至1.9mm。

在一个实施方案中：(i)长度35为0.4mm、或0.8mm、或1mm、或1.2mm、或1.4mm、或1.5mm、或1.6mm、或1.7mm至1.9mm、或2mm、或2.2mm、或2.5mm、或3mm、或3.3mm、或3.5mm、或4mm；(ii)主体直径40为0.7毫米(mm)、或0.8mm、或0.9mm、或1.0mm、或1.5mm至3.7mm、或4.0mm、或4.2mm、或4.6mm、或5.0mm；并且(iii)通道直径45为0.10mm、或0.13mm、或0.15mm、或0.18mm至0.3mm、或0.4mm、或0.5mm、或0.6mm、或0.8mm或1mm、或1.6mm、或1.8mm。在另一个实施方案中：(i)长度35为0.4mm至4mm、或0.8mm至3.5mm、或1mm至3.5mm、或1.4mm至2.5mm、或1.5mm至1.9mm；(ii)主体直径40为0.7mm至5.0mm、或0.8mm至4.2mm、或1.0mm至4.0mm；并且(iii)通道直径45为0.10mm至1.8mm、或0.15mm至1.6mm、或0.18mm至1mm、或0.18mm至0.8mm、或0.18mm至0.6mm。

回到图1B，示出了粒料10的第一面55。第一面55位于第一端部15处。第一孔口50位于第一面55的中心。第一孔口50是圆形形状，或大致圆形形状，并且通向通道30。第一孔口50的面积是通道直径45的函数。应理解，第一孔口50的区域是空隙空间并且第一孔口50不具有表面。第一面55和第一孔口50形成被对称轴A一分为二的同心圆。第一面55具有不包含第一孔口50的表面。换句话说，第一面55具有平环的形状。

第二孔口60位于第二面65的中心。第二孔口60为圆形形状，或大致圆形形状，并且通向通道30。第二孔口60的面积是通道直径45的函数。应理解，第二孔口60的区域是空隙空间并且第二孔口60不具有表面。第二面65和第二孔口60形成被对称轴A一分为二的同心圆。第二面65具有不包含第二孔口60的表面。换句话说，第二面65具有平环的形状。

第一面55具有作为表达式(0.25×π×[(主体直径40)²-(通道直径45)²])的乘积的“第一表面积”。第二面65具有作为表达式(0.25×π×[(主体直径40)²-(通道直径45)²])的乘积的“第二表面积”。第一面55的表面积等于或基本等于第二面65的表面积。

主体20具有包含“面部表面”的主体表面。面部表面包含第一面55和第二面65。面部表面具有“面部表面积”，即第一面55的表面积和第二面65的表面积的和。面部表面积是表达式2×(0.25×π×[(身体直径40)²–(通道直径45)²])的乘积。

图3示出了壳体70。壳体70是平行于对称轴A的主体20的外表面。壳体70具有圆柱形或大致圆柱形的形状。壳体70包含“壳体表面”和“壳体表面积”，后者是表达式(π×主体直径40×长度35)的乘积。主体20具有包含壳体表面和面部表面的“主体表面”。主体表面具有“主体表面积”，即壳体表面积和面部表面积的总和。在一个实施方案中，主体表面积为25平方毫米(mm²)、或30mm²、或32mm²、或34mm²、或35mm²至40mm²、或45mm²、或50mm²。在另一个实施方案中，主体表面积为25至50mm²、或30至45mm²、或35至40mm²。

通道30具有包含“通道表面积”的通道表面75。通道表面积是表达式(π×通道直径45×长度35)的乘积。在一个实施方案中，通道表面积为0.5mm²、或1mm²、或2mm²、或3mm²至6mm²、至7mm²、或8mm²、或9mm²、或10mm²、或11mm²。在另一个实施方案中，通道表面积为0.5至11mm²、或1至9mm²、或1至8mm²、或2至8mm²。

粒料10的表面积是主体表面积和通道表面积的和。在一个实施方案中，粒料表面积为4mm²、或15mm²、或25mm²、或30mm²、或35mm²至40mm²、或45mm²、或50mm²、或60mm²、或70mm²、或80mm²。在另一个实施方案中，粒料表面积为15至80mm²、或30至60mm²、或35至50mm²。

在一个实施方案中，(i)长度35为0.4mm、或0.8mm、或1mm、或1.2mm、或1.4mm、或1.5mm、或1.6mm、或1.7mm至1.9mm、或2mm、或2.2mm、或2.5mm、或3mm、或3.3mm、或3.5mm、或4mm；(ii)主体直径40为0.7mm、或0.8mm、或0.9mm、或1.0mm、或1.5mm至3.7mm、或4.0mm、或4.2mm、或4.6mm、或5.0mm；(iii)粒料表面积为4mm²、或15mm²、或25mm²、或30mm²、或35mm²至40mm²、或45mm²、或50mm²、或60mm²、或70mm²、或80mm²并且(iv)CBD比为0.03、或0.05、或0.07、或0.11至0.13、或0.15、或0.2、或0.25、或0.3、或0.35、或0.4、或0.45、或0.5。在一个实施方案中，(i)长度35为0.4至4mm、或0.8至3.5mm、或1至3.5mm、或1.4至2.5mm、或1.5至1.9mm；(ii)主体直径40为0.7至5.0mm、或0.8至4.2mm、或1.0至4.0mm；(iii)粒料表面积为15至80mm²、或30至60mm²、或35至50mm²并且(iv)CBD比率为0.03至0.5、或0.05至0.45、或0.05至0.25、或0.05至0.15、或0.11至0.15。

如本文所使用，术语“标准粒料”是指没有通道的粒料(即“实心粒料”)，所述粒料在其他方面与本公开的粒料10相同，即标准粒料具有与粒料10相同的主体直径40和相同的主体长度35并且标准粒料由与粒料10的主体20相同的聚合物材料制成。在一个实施方案中，由于粒料10中存在通道20，粒料10的表面积大于标准粒料的表面积。粒料表面积与标准粒料表面积的比称为“PSP比”。在一个实施方案中，PSP比为1.02、或1.03、或1.05、或1.07至1.09、或1.1、或1.11、或1.12、或1.15、或1.2、或1.4。在另一个实施方案中，PSP比为1.02至1.4、或1.05至1.15、或1.05至1.11。

粒料10具有通道表面积与主体表面积(CSBS)的比。如本文所使用，术语“通道表面积与主体表面积的比”(或“CSBS”)是指通过将通道表面积除以主体表面积获得的结果(即，CSBS是通道表面积除以主体表面积的商)。举例来说，当通道表面积为2.0mm²并且主体表面积为7.0mm²时，CSBS比为0.29。在一个实施方案中，CSBS比为0.02、或0.03、或0.06、或0.10、或0.13至0.15、或0.18、或0.21、或0.23、或0.25、或0.3。在另一个实施方案中，CSBS比为0.02至0.3、或0.03至0.25、或0.03至0.23、或0.03至0.21、或0.03至0.18。

在一个实施方案中，(i)长度35为0.4mm、或0.8mm、或1mm、或1.2mm、或1.4mm、或1.5mm、或1.6mm、或1.7mm至1.9mm、或2mm、或2.2mm、或2.5mm、或3mm、或3.3mm、或3.5mm、或4mm；(ii)主体直径40为0.7mm、或0.8mm、或0.9mm、或1.0mm、或1.5mm至3.7mm、或4.0mm、或4.2mm、或4.6mm、或5.0mm；(iii)粒料表面积为4mm²、或15mm²、或25mm²、或30mm²、或35mm²至40mm²、或45mm²、或50mm²、或60mm²、或70mm²、或80mm²并且(iv)CSBS比为0.02、或0.03、或0.06、或0.10、或0.13至0.15、或0.18、或0.21、或0.23、或0.25、或0.3。在另一个实施方案中，(i)长度35为0.4至4mm、或0.8至3.5mm、或1至3.5mm、或1.4至2.5mm、或1.5至1.9mm；(ii)主体直径40为0.7至5.0mm、或0.8至4.2mm、或1.0至4.0mm；(iii)粒料表面积为15至80mm²、或30至60mm²、或35至50mm²并且(iv)CSBS比为0.02至0.3、或0.03至0.25、或0.03至0.23、或0.03至0.21、或0.03至0.18。

图1B示出第一端部15和第二端部25是开口端部。

图4A至图4B示出了封闭粒料80。封闭粒料80包含第一封闭端部82和第二封闭端部84以及通道30。封闭粒料80的其余特征与粒料10的特征相同，如本文所描述。

主体20由聚合物材料构成。在一个实施方案中，聚合物材料选自以下材料：聚烯烃、可交联聚烯烃、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚碳酸酯、聚硫化物、聚砜、聚氨酯、聚醚、聚硫醚、蜡、热熔粘合剂、热塑性弹性体、橡胶、芳香族乙烯基聚合物、脂肪族乙烯基聚合物、芳香族烯基聚合物以及它们的任何组合。在另一个实施方案中，聚合物材料选自基于乙烯的聚合物、基于烯烃的聚合物(即聚烯烃)、有机聚合物、基于丙烯的聚合物、热塑性聚合物、热固性聚合物、聚合物熔融共混物、它们的聚合物共混物以及它们的组合。

在一个实施方案中，主体由基于乙烯的聚合物构成。合适的基于乙烯的聚合物的非限制性示例包含乙烯/α-烯烃互聚物和乙烯/α-烯烃共聚物。在一个实施方案中，α-烯烃包含但不限于C₃-C₂₀α-烯烃。在另一个实施方案中，α-烯烃包含丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯。

在一个实施方案中，主体20的聚合物材料为芳香族聚酯、酚醛树脂、聚酰胺、聚丙烯腈、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、热塑性聚氨酯以及它们的组合。

聚合物材料可包括本文公开的两个或更多个实施方案。

在一个实施方案中，主体20包含添加剂。添加剂被吸收到主体20中。在一个实施方案中，添加剂被吸附在主体表面上。在另一个实施方案中，添加剂被吸收到主体20中并且被吸附在主体表面上。如本文所使用，术语“吸收”和其派生词(即，“被吸收”)是添加剂的分子物质在主体20的整个体积中(即，在所述主体内)的同化。如本文所使用，术语“吸附”和其派生词(即，“被吸附”)是添加剂的分子物质在主体表面处而不是在主体20的体积内的积累。

在一个实施方案中，通道30包含添加剂。通道中的添加剂呈液态。液体添加剂位于通道30中并且液体添加剂与通道表面75直接接触。液体添加剂吸收到通道表面75上。在一个实施方案中，液体添加剂通过通道表面75被吸收到主体20中。

在一个实施方案中，添加剂是液体并且包含硅烷、过氧化物、异氰脲酸酯、催化剂、抗氧化剂、UV稳定剂、加工助剂以及它们的组合。在另一个实施方案中，添加剂是液体并且是硅烷和过氧化物的混合物、硅烷和催化剂的混合物、过氧化物和抗氧化剂的混合物，以及它们的组合。在另一个实施方案中，过氧化物是有机过氧化物。在另一个实施方案中，添加剂是过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、三烯丙基异氰脲酸酯、甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷以及它们的组合。

添加剂可以包括本文公开的两个或更多个实施方案。

在一个实施方案中，粒料10如在2019年3月29日提交的共同未决的申请PCT/CN2019/080380(代理人案卷号82430-WO-PCT)中公开的那样生产，所述申请的全部内容通过引用并入本文。

方法

本公开提供一种方法。在一个实施方案中，方法包括提供包含由聚合物材料构成的主体的粒料。主体包含第一端部和相对的第二端部。主体包含从第一端部穿过主体延伸到第二端部的通道。方法包括将粒料浸泡在液态添加剂中。添加剂具有选自硅烷、有机过氧化物、异氰脲酸酯以及它们的组合的材料。方法包括形成在主体中具有材料的负载粒料。

方法包括提供图1B中所示的粒料10。粒料10包含主体20。主体20包含第一端部15和第二端部25。粒料10包含通道30。通道30从第一端部15穿过主体20延伸到第二端部25。方法包括将粒料10浸泡在液态添加剂中。在一个实施方案中，浸泡包括使粒料10与液体添加剂在任选的搅拌下接触。在另一个实施方案中，浸泡包括使粒料10漂浮在液体添加剂上。在另一个实施方案中，浸泡包括将粒料10完全浸入液体添加剂中。

添加剂包含选自硅烷、过氧化物、异氰脲酸酯、催化剂、抗氧化剂、UV稳定剂、加工助剂以及它们的组合的材料。在另一个实施方案中，添加剂是硅烷和过氧化物的混合物、硅烷和催化剂的混合物、过氧化物和抗氧化剂的混合物，以及它们的组合。在另一个实施方案中，过氧化物是有机过氧化物。在另一个实施方案中，添加剂是过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化碳酸-2-乙基己酯、三烯丙基异氰脲酸酯、甲基丙烯酰丙基三甲氧基硅烷以及它们的组合。

在一个实施方案中，浸泡步骤在搅拌或不搅拌的情况下在环境温度(15℃-25℃)下进行。在另一个实施方案中，浸泡步骤在搅拌或不搅拌的情况下在升高的温度(大于或等于26℃)下进行。

添加剂可以包括本文公开的两个或更多个实施方案。

方法包括形成负载粒料。如本文所使用，术语“负载粒料”是指这样的粒料(空心粒料)，其具有吸收在负载粒料主体内的一定量的添加剂。应理解，负载粒料还可以包含位于通道30中的一定量的添加剂。负载粒料包含添加剂容量。如本文所使用，术语“添加剂容量”是中空粒料可以吸收和吸附的添加剂的最大量。添加剂容量是通过将粒料在过量添加剂(液态)中浸泡24小时来确定的。举例来说，当在过量液体添加剂中浸泡24小时后负载粒料质量为25g而初始粒料质量为20g时，添加剂容量为5g。

在一个实施方案中，方法包括在环境温度下在6小时(h)或更短的持续时间内通过浸泡获得粒料的至少95％的添加剂容量。在另一个实施方案中，方法包括在环境温度下在1h、或2h、或3h、或4h至5h、或小于6h的持续时间内通过浸泡获得粒料的95％的添加剂容量。

浸泡过程包括将一部分液体添加剂通过通道30吸收到主体20中。在一个实施方案中，液体添加剂通过通道30然后进入主体20。在另一个实施方案中，添加剂通过通道30然后吸收到主体20中。在另一个实施方案中，添加剂通过通道30然后吸收到主体20中并且同时吸附到所述主体上。

通过以下实施例更全面地描述了本公开。除非另有说明，否则所有份数和百分比均以重量计。

实施例

用于配制本发明实施例(“IE”)的原材料在下表1中提供。

表1

1.空心粒料

本发明实施例1-8(IE-1至IE-8)是用光学显微镜成像的中空粒料。分析光学显微镜图像以提供表2中所示的尺寸。

表2

2.浸泡测试

将由XUS 38660构成并且具有如图1B、图2A、图2B所示的结构和表2中的发明实施例1(IE-1)的尺寸的空心粒料浸泡在由过氧化二异丙苯、乙烯基三甲氧基硅烷、固化助剂和UV剂构成的液体添加剂中。将由XUS 38660构成并且具有与IE-1相同的主体直径和粒料长度(并且没有通道)的实心粒料浸泡在相同的液体添加剂中。在室温下将粒料浸泡在液体添加剂中，并且在转速为70rpm的滚筒上搅拌。粒料具有1.92g液体添加剂的添加剂容量。IE-1的空心粒料在5.5小时内吸收了95％的添加剂容量(1.82g)。实心粒料在17.5小时内达到95％的添加剂容量。

图5示出对于本发明IE-1(中空粒料)与对比实心粒料而言针对浸泡持续时间绘制的添加剂容量百分比。

尤其期望的是，本公开不限于本文所中所含有的实施方案和说明，而是包含那些实施方案的修改形式，所述修改形式包含在所附权利要求书范围内出现的实施方案的部分和不同实施方案的要素的组合。

Claims

1.一种粒料，所述粒料包括：

具有第一端部和相对的第二端部的主体，所述主体由聚合物材料构成，其中所述聚合物材料是乙烯/C₄-C₈α-烯烃共聚物，所述主体具有长度和主体直径，所述长度为1.0 mm至3.5 mm，所述粒料在所述主体中包括添加剂，其中所述添加剂被吸收到所述主体中和/或所述添加剂被吸附在所述主体表面上；

具有通道直径的通道，所述通道从所述第一端部穿过所述主体延伸到所述第二端部；

所述粒料的通道直径与主体直径的比为0.05至0.45。

2. 根据权利要求1所述的粒料，其中所述主体直径为1.0 mm至4.0 mm。

3. 根据权利要求1或2所述的粒料，其中所述通道直径为0.15 mm至1.6 mm。

4.根据权利要求1或2所述的粒料，其中

每一端部都具有各自的孔口和各自的面；

所述主体具有包括壳体和面部表面的表面，所述主体表面积包括壳体表面积和面部表面积；且

所述粒料的通道表面积与主体表面积的比为0.03至0.23。

5.根据权利要求1或2所述的粒料，其中至少一个端部是封闭的。

6.根据权利要求5所述的粒料，其中每一端部都是封闭的。

7.根据权利要求1或2所述的粒料，所述粒料在所述通道中包括所述添加剂，所述添加剂呈液态。

8.一种方法，所述方法包括：

提供具有主体的粒料，所述主体具有第一端部和相对的第二端部，所述主体由聚合物材料构成，其中所述聚合物材料是乙烯/C₄-C₈α-烯烃共聚物，所述主体的长度为1.0 mm至3.5 mm，所述粒料具有从所述第一端部穿过所述主体延伸到所述第二端部的通道；

将所述粒料浸泡在添加剂中，所述添加剂呈液态，所述添加剂具有选自由硅烷、有机过氧化物、异氰脲酸酯以及它们的组合组成的组的材料；以及

形成在所述主体中具有所述材料的负载粒料。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述负载粒料具有添加剂容量，所述方法包括在环境温度下在6小时或更短的持续时间内通过浸泡获得所述添加剂容量的至少95%。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述浸泡包括一部分所述添加剂通过所述通道进入所述主体。

11.根据权利要求8或9所述的方法，所述方法包括提供粒料，其中所述主体具有主体直径，所述通道具有通道直径，并且所述粒料的通道直径与主体直径的比为0.05至0.45。

12.根据权利要求8或9所述的方法，所述方法包括提供粒料，其中每一端部具有各自的孔口和各自的面，所述主体具有包括壳体和面部表面的表面，所述主体表面积包括壳体表面积和面部表面积，所述通道具有包括通道表面积的通道表面，并且所述粒料的通道表面积与主体表面积的比为0.03至0.23。