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CN118401601A - 包含非氟化聚合物加工添加剂的可熔融加工的组合物以及使用方法 - Google Patents

包含非氟化聚合物加工添加剂的可熔融加工的组合物以及使用方法 Download PDF

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CN118401601A
CN118401601A CN202280083046.7A CN202280083046A CN118401601A CN 118401601 A CN118401601 A CN 118401601A CN 202280083046 A CN202280083046 A CN 202280083046A CN 118401601 A CN118401601 A CN 118401601A
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melt
acid
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polymer composition
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CN202280083046.7A
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罗曼·I·瓦西里耶夫
凯坦·P·亚里瓦拉
克劳德·拉瓦莱
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

本文描述了非氟化预成形聚酯在非氟化聚合物组合物的熔融加工中的用途，其中该预成形酯是多元醇以及饱和脂族多元酸的产物。

Description

包含非氟化聚合物加工添加剂的可熔融加工的组合物以及使 用方法
技术领域
本公开涉及预成形酯在非氟化聚合物的熔融加工中减少和/或消除熔融加工产品中的缺陷和/或改善制备产品时的压降的用途。
发明内容
挤出聚合物材料以获得并形成产品是塑料和聚合物产品行业的一个大部分。挤出的产品(或挤出物)的质量和挤出方法的总体成功通常取决于加工条件以及流体材料与挤出模头的交互作用。
用于稳定挤出方法、减少或消除缺陷以及改善关键机器参数(如模头压力和马达负荷/扭矩)的加工助剂是已知的并且用于塑料行业中。含有含氟聚合物的聚合物加工添加剂(或PPA)是最常用的解决方案中的一种解决方案，尤其是对于聚烯烃加工而言，这是因为含氟聚合物的独特性质和它们被证实的可预测性能。然而，使用含氟聚合物PPA存在缺点，其中包括它们的高成本和目前减少暴露于高度氟化产品的趋势。因此，市场需要新型无氟加工添加剂，特别是在非织造卫生和一些食品包装应用中。
在一个方面，描述了一种可熔融加工的聚合物组合物，该组合物包含：(a)可熔融加工的非氟化聚合物；和(b)有效量的预成形酯，以改善可熔融加工的聚合物组合物的熔融加工，其中预成形酯是多元醇以及饱和脂族多元酸的产物，并且其中可熔融加工的聚合物组合物不含含氟聚合物和有机硅聚合物。
另一方面，描述了一种在可熔融加工的非氟化聚合物的挤出中用作加工助剂的聚合物熔融添加剂组合物。该聚合物熔融添加剂组合物包含预成形酯，其中该预成形酯是多元醇以及饱和脂族多元酸的产物。
又一方面，描述了一种形成挤出物的方法。该方法包括：挤出可熔融加工的聚合物组合物，其中该可熔融加工的聚合物组合物包含(a)可熔融加工的非氟化聚合物；和(b)有效量的预成形酯，以改善可熔融加工的聚合物组合物的熔融加工，其中预成形酯是多元醇以及饱和脂族多元酸的产物，并且其中可熔融加工的聚合物组合物不含含氟聚合物和有机硅聚合物。
以上发明内容并非旨在说明每个实施方案。在下面的具体实施方式中还列出了本发明的一个或多个实施方案的细节。根据本说明书和权利要求书，其它特征、目标和优点将显而易见。
具体实施方式
如本文所用，术语
“一个”，“一种”和“所述”可交换使用并指一个或多个。
“和/或”用于表示一种或两种所述的情况可以发生，例如，A和/或B包括(A和B)以及(A或B)；
“烷基”意指具有一个至约十二个碳原子的直链或支链、环状或无环的饱和单价烃基，例如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、戊基等；
“芳基”意指一价芳族，诸如苄基、苯基等；
“主链”是指聚合物的主要连续链；
“单体”是一种可进行聚合然后形成聚合物基本结构部分的分子；以及
“聚合物”是指包含单体的互聚单元的宏观结构。
单数形式“一个”、“一种”和“该/所述”不仅指单个对象，而且包括一般类别，其具体示例可用于示例性目的。
如本文所用，后接列表的术语“包括(含)至少”是指包括(含)所列项目中的任一个项目以及所列项目中的两个或更多个项目的任意组合。如本文所用，后接列表的术语“……中的至少一个(种)”是指所列项目中的任一个或所列项目中的两个或更多个的任意组合。
如本文所用，由端点描述的范围包括该范围内所包含的所有数字(例如，1至10包括1.4、1.9、2.33、5.75、9.98等)。
如本文所用，后接数字的“至少”的表示包括所命名的数字和所有那些更大的数字。例如，“至少1”包括一和更大的所有数字(例如，至少2、至少4、至少6、至少8、至少10、至少25、至少50、至少100等)。
挤出是这样一种方法，其中将一种材料(诸如树脂)推动通过给定横截面的模头。通常认为，当挤出速率超过某个值时，树脂上的内应力达到临界值，其中这些应力的释放导致挤出物的变形或缺陷、模头孔处的聚合物积聚(也被称为挤出模头处的材料累积，或挤出模头处的下垂)和/或挤出期间增加的背压。这些问题使挤出过程变慢，因为该过程要么必须中断以清洁设备，要么必须以较低的速率进行。
在本公开中，已发现通过使多元醇与饱和脂族多元酸预反应以形成聚酯，该聚酯可用作聚合物加工添加剂以在可熔融加工的非氟化聚合物的加工中降低压力和/或消除缺陷。
如本文所用，“可熔融加工的”意指各聚合物或组合物可在通常使用的熔融加工设备(诸如例如挤出机)中进行加工。本文所公开的可熔融加工的聚合物组合物可指挤出的最终形式的组合物(诸如粒料、膜、纤维、涂覆的金属丝或电缆护套等)或可指母料(或浓缩物)，该母料在挤出之前用附加的聚合物(诸如可熔融加工的非氟化聚合物)稀释。
本公开的预成形酯是多元醇以及饱和脂族多元酸的反应产物。
多元醇是指含有多个(即2个或更多个)羟基的多元醇。多元醇每分子可包含至少2个、3个或甚至至少4个羟基。优选地，羟基的数量为2。示例性聚合物包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚己内酯、泊洛沙姆和聚四氢呋喃基二醇。
在一个实施方案中，多元醇是二醇。示例性二醇包括聚(氧化烯)聚合物。一种类型的这种聚(氧化烯)聚合物可由以下通式表示：
A[(OR3)xOR2]y
其中：A为具有多个活性氢原子(例如，2个或3个氢原子)的低分子量的引发剂有机化合物的无活性氢残基，该化合物诸如多羟基烷烃或聚醚多元醇，例如乙二醇、甘油、1,1,1-三羟甲基丙烷和聚(氧丙烯)二醇；y为2或3；(OR3)x为具有多个氧化烯基团OR3的聚(氧化烯)链，其中R3部分可以相同或不同，并且选自C1至C5亚烷基，并且优选为C2或C3亚烷基，并且x为所述链中的氧化烯单元的数量。所述聚(氧化烯)链可以为均聚物链，例如聚(氧乙烯)或聚(氧丙烯)，或者可以为无规分布的(即异种混合的)氧化烯基团的链，例如-OC2H4-单元和-OC3H6-单元的共聚物，或者可以为具有重复的氧化烯基团的交替嵌段或主链段的链，例如包含(-OC2H4-)a嵌段和(-OC3H6-)b嵌段(其中a+b等于5至5000或更大，或甚至为10至500)的聚合物。R2为H或有机基，诸如烷基、芳基或它们的组合诸如芳烷基或烷芳基，并且可含有氧或氮杂原子。例如，R2可以为甲基、丁基、苯基、苄基和酰基，诸如乙酰基、苯甲酰基和硬脂酰基。
可用于本发明的聚(氧化烯)多元醇包括可由式H(OCH2CH2)nOH表示的聚乙二醇，其中n为OCH2CH2基团的平均摩尔数，范围为90至455、100至300、或甚至135至250。此类聚乙二醇包括由密歇根州米德兰的陶氏化学公司(Dow Chemical Co.,Midland,MI)以商品名“CARBOWAX”销售的那些，诸如“CARBOWAX SENTRY POLYETHYLENE GLYCOL 8000”，其中n是181；和由美国特拉华州威尔明顿市的E.I.内穆尔杜邦公司(E.I.du Pont de NemoursInc.,Wilmington,DE)以商品名“POLYOX”销售的那些，诸如“POLYOX WSR N-10”，其中n是约2300，例如2272。
在一个实施方案中，聚(氧化烯)多元醇为聚丙二醇，其可由式H[OCH(CH3)CH2]mOH表示，其中m为OCH(CH3)CH2基团的平均摩尔数，范围为34至350、50至300或甚至100至250。
在本公开的一个实施方案中，多元醇为聚己内酯多元醇。此类多元醇可以商品名“CAPA”购自Ingevity，North Charleston，SC，或以商品名“POLYCAP”购自ConnectChemicals USA,LLC，Alpharetta，GA。
在本公开的一个实施方案中，多元醇是包含多于1种不同类型的共聚单体单元的共聚物。例如，多元醇可以是泊洛沙姆。泊洛沙姆是包含聚氧丙烯的中心链和在两端的聚氧乙烯链的三嵌段共聚物。此类泊洛沙姆包括由马萨诸塞州沃尔瑟姆的赛默飞世尔科技公司(Thermo Fisher Scientific Inc.,Waltham,MA)以商品名“PLURONIC”销售的那些，诸如具有12,500g/mol的近似分子量的“PLURONIC F-127”；和由美国特拉华州威尔明顿的禾大公司(Croda Inc.,Wilmington,DE)以商品名“SYNPERONIC”销售的那些，诸如“SYNPERONICPE/F68”。多元醇的另一个示例是聚(四氢呋喃)基多元醇。
为了充当聚合物加工添加剂，多元醇应具有足够的分子量。在一个实施方案中，多元醇具有至少2000克/摩尔(g/mol)、4000g/mol或甚至6000g/mol的平均分子量。分子量需要足够大以产生良好的性能，但不能大到使得分子基于重量具有太少的反应性位点。在一个实施方案中，多元醇具有不超过20,000g/mol；15,000g/mol；或甚至10,000g/mol的平均分子量。数均分子量可通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用聚乙二醇和聚(环氧乙烷)标准品进行测量。GPC设备和标准品购自美国加利福尼亚州圣克拉拉的安捷伦科技公司(AgilentTechnologies,Inc.,Santa Clara,CA)
使上述多元醇与饱和脂族多元酸反应。饱和脂族多元酸可以是直链、支链或环状的，并且不含C-C双键。饱和脂族多元酸包含至少两个羧酸基团，并且每分子可包含更多，例如至少3个、至少4个或甚至至少5个羧酸基团。
示例性羧酸包括：己二酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、柠檬酸、丁烷-1,2,3,4-四羧酸、C9至C18饱和直链脂族酸(诸如十六烷二酸、十八烷二酸或壬二酸)或它们的混合物。
已经发现，在与可熔融加工的非氟化聚合物接触之前，使多元醇以及饱和脂族多元酸预反应通过更大的压降、减少或消除的熔体破裂和/或更少的模头积聚而改善了产品制造。
多元醇以及饱和脂族多元酸首先反应形成聚酯。此类缩聚反应技术在本领域中是已知的。
在一个实施方案中，当进行反应时，饱和脂族多元酸与多元醇的氢氧化物基团的比率为至少0.5、1.0或甚至1.2；并且至多2.0、1.8或甚至1.5。
在使饱和脂族多元酸与多元醇预反应后，所得聚酯可固化。酯预成形组合物可以所需粒度或粒度分布的粉末、粒料、颗粒形式或任何其它可挤出形式用于呈现给可熔融加工的非氟化聚合物。
本文提供的预成形酯可用作加工助剂来促进或改善非氟化聚合物的挤出质量。可将它们在挤成聚合物制品的过程中与非氟化聚合物混合。它们也可作为聚合物组合物(所谓的母料)提供，其可含有另外的组分和/或一种或多种主体聚合物。通常，母料含有分散在主体聚合物中或与主体聚合物混合的聚合物加工添加剂，该主体聚合物通常为非氟化聚合物。母料还可包含另外的成分，诸如增效剂、润滑剂等。母料可以为可用于添加至非氟化聚合物中以挤成聚合物制品的组合物。母料也可以为可用于直接加工成聚合物制品而无需任何进一步添加非氟化聚合物的组合物。
这些可熔融加工的聚合物组合物中预成形酯的量通常相对较低。确切的使用量可以不同，这取决于是要将可挤出组合物挤成其最终形式(例如膜)还是要将其用作在挤成其最终形式之前用另外的主体聚合物(进一步)稀释的母料或加工添加剂。
在本公开中，有效量的预成形酯用于改善组合物的加工。一般来讲，聚合物组合物包含约0.001重量％至30重量％的预成形酯。如果可熔融加工的聚合物组合物是母料或加工添加剂，则预成形酯的量通常为至少0.1重量％、0.2重量％、0.5重量％、1.0重量％、1.5重量％或甚至2重量％；并且相对于可熔融加工的非氟化聚合物为至多20重量％、15重量％、10重量％、8重量％、6重量％、5重量％或甚至3重量％。如果可熔融加工的聚合物组合物被挤出成最终形式并且未通过添加主体聚合物而被进一步稀释，则其通常含有较低浓度的预成形酯，例如至少0.001重量％、0.002重量％、0.005重量％、0.01重量％、0.02重量％、0.05重量％或甚至0.1重量％；并且相对于可熔融加工的非氟化聚合物为至多2.0重量％、1.5重量％、1.0重量％、0.75重量％、0.5重量％、0.4重量％、0.3重量％或甚至0.2重量％。在任何情况下，所用预成形酯的上限浓度通常由经济学限制而非可熔融加工的聚合物组合物浓度的不利物理效应来确定。
用于本公开的可熔融加工的聚合物组合物中的可熔融加工的非氟化聚合物可选自多种聚合物类型。此类聚合物包括但不限于：烃树脂、聚酰胺(包括但不限于尼龙6、尼龙6/6、尼龙6/10、尼龙11、尼龙12、聚(亚氨基二聚酰亚胺六亚甲基)、聚(亚氨基二聚乙酰亚胺四亚甲基)和聚己内酰胺)、聚酯(包括但并不限于聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸丁二醇酯))、氯化聚乙烯、聚乙烯树脂(诸如聚氯乙烯)、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酮、聚脲、聚酰亚胺、聚氨酯、聚烯烃和聚苯乙烯。
该非氟化聚合物是可熔融加工的。通常，所述聚合物(包括烃聚合物)的熔体流动指数(根据ASTM D1238-13在190℃下用2160g重量测量)为5.0克/10分钟或更小，优选为2.0克/10分钟。一般来讲，熔体流动指数大于0.1克/10分钟或0.2克/10分钟。
特别有用的可熔融加工的聚合物类型是烃聚合物，尤其是聚烯烃。可用的聚烯烃的代表性例子为聚乙烯、聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(3-甲基丁烯)、聚(4-甲基戊烯)以及乙烯与丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、4-甲基-1-戊烯和1-十八烯的共聚物。
可用的聚烯烃的代表性共混物包括：聚乙烯与聚丙烯的共混物、直链或支链的低密度聚乙烯(例如，密度为0.89g/cm3至0.94g/cm3的那些)的共混物、高密度聚乙烯(包括密度为例如0.94g/cm3至约0.98g/cm3的那些)的共混物，以及聚乙烯与含有所述可共聚单体的烯烃共聚物的共混物，这些烯烃共聚物中的一些烯烃共聚物在下面有所描述，例如乙烯和丙烯酸共聚物；乙烯和丙烯酸甲酯共聚物；乙烯和丙烯酸乙酯共聚物；乙烯和醋酸乙烯基酯共聚物；乙烯、丙烯酸和丙烯酸乙酯共聚物；以及乙烯、丙烯酸和醋酸乙烯基酯共聚物。
聚烯烃可通过烯烃的均聚或共聚获得，以及通过一种或多种烯烃与至多约30重量％或更多(但优选为20重量％或更小)的一种或多种可与这类烯烃共聚的单体(例如乙烯基酯化合物如乙酸乙烯酯)的共聚物的均聚或共聚获得。烯烃可通过通式结构CH2＝CHR来表征，其中R为氢或烷基，并且一般来讲，该烷基含有不多于10个碳原子，优选含有一个至六个碳原子。代表性的烯烃为乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和1-辛烯。可与烯烃共聚的代表性单体包括：乙烯基酯单体，如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯和氯丙酸乙烯酯；丙烯酸和α-烷基丙烯酸单体以及它们的烷基酯、酰胺和腈，诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和丙烯腈；乙烯基芳基单体，例如苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯和乙烯基萘；乙烯基和亚乙烯基卤化物单体，例如氯乙烯、偏二氯乙烯和偏二溴乙烯；马来酸和富马酸的烷基酯单体以及它们的酸酐，诸如马来酸二甲酯、马来酸二乙酯和马来酸酐；乙烯基烷基醚单体，例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚和2-氯乙基乙烯基醚；乙烯基吡啶单体；N-乙烯基咔唑单体；和N-乙烯基吡咯烷单体。
可用于本公开的最优选的聚合物是烃聚合物，诸如乙烯和丙烯的均聚物或乙烯和1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯、丙烯、乙酸乙烯酯和丙烯酸甲酯的共聚物。
可熔融加工的聚合物可以粉末、粒料、颗粒或以任何其它可挤出形式使用。
本公开的可熔融加工的组合物可通过多种方式的任一种来制备。例如，可将可熔融加工的聚合物和预成形酯通过常用于塑料工业的共混手段中的任一种共混手段来混合在一起，诸如采用其中将预成形酯均匀分布在整个可熔融加工的非氟化聚合物中的开炼机(compounding mill)、班伯里密炼机(Banbury mixer)或混合挤出机。预成形酯和可熔融加工的非氟化聚合物可以(例如)粉末、粒料或颗粒状产物形式使用。最便利的是混合操作在高于可熔融加工的聚合物的熔点或软化点的温度下进行，但是同样可行的是，将作为颗粒的固态组分进行干混，然后通过将该干混物送料至双螺杆熔体挤出机来使组分均匀分布。
可将所得熔融共混的混合物粒化或以其它方式粉碎成所需粒度或粒度分布，并给料至对共混混合物进行熔融加工的挤出机(通常为单螺杆挤出机)。熔融加工通常在180℃至280℃的温度下进行，但是最佳操作温度的选择取决于共混物的熔点、熔融粘度和热稳定性。可使用本领域已知的技术挤出本公开的可熔融加工的组合物，诸如粒料研磨挤出；柱塞挤出；膜挤出；管道、线材和缆材挤出；纤维和股线生产；等。可用于挤出本发明组合物的不同类型的挤出机在例如Rauwendaal,C.的“聚合物挤出”，Hansen出版社(PolymerExtrusion,Hansen Publishers)，第23-48页，1986中有所描述。挤出机的模头设计可根据待制备的所需挤出物而不同。例如，环形模具可用于挤出管子，该管子可用于制备燃料管线软管，诸如美国专利No.5,284,184(Noone等人)中描述的那些，所述描述以引用方式并入本文中。
除预成形酯之外，可熔融加工的聚合物组合物还可含有常规助剂，诸如抗氧化剂、防粘连剂、光稳定剂(诸如受阻胺光稳定剂和紫外光稳定剂)、金属氧化物(诸如氧化镁和氧化锌)、颜料和填料(例如，二氧化钛、炭黑和二氧化硅)。防粘连剂，诸如滑石、二氧化硅(诸如硅藻土)和霞石正长岩，当使用时，可以是涂覆或未涂覆的材料。
有利地，本公开的可熔融加工的聚合物组合物不含含氟聚合物且不含有机硅聚合物。通常使用含氟聚合物和/或有机硅聚合物作为加工助剂。在本公开中，既不向可熔融加工的组合物中添加含氟聚合物也不添加有机硅聚合物。然而，由于设备的污染等以及检测非常低水平的这些化合物(特别是含氟聚合物)的能力，在所得制品中可能能够检测到少量的这些化合物。因此，本公开的可熔融加工的聚合物组合物基本上不含含氟聚合物和有机硅聚合物。换句话讲，可熔融加工的聚合物组合物包含小于0.01％、0.5％、0.001％、0.0005％、0.0001％或甚至0.00005％的含氟聚合物和有机硅聚合物，或低于测量技术的检测限。检测技术包括本领域已知的那些，诸如可熔融加工的组合物的热解和使用离子色谱法或离子特异性电极的氟含量测量。
在一个实施方案中，非氟化聚合物通常可具有的熔体流动指数(根据ASTM D1238-13使用2.16kg重物在190℃下测得)；或根据ISO 1133-1:2011使用5kg在190℃下测得)为至多0.5克/10分钟。在一个实施方案中，非氟化聚合物具有至少0.05克/10分钟、0.1克/10分钟、0.15克/10分钟或甚至0.2克/10分钟的熔体流动指数。在一个实施方案中，非氟化聚合物具有至多0.3克/10分钟、0.4克/10分钟或甚至0.5克/10分钟的熔体流动指数。
本公开的可熔融加工的组合物可用于制品中。在一个实施方案中，含预成形酯的聚合物组合物可用于非氟化聚合物的挤出，其包括(例如)膜挤出、挤压吹塑、注塑、管道、线材和缆材挤出以及纤维生产。
实施例
除非另有说明，否则实施例和说明书其余部分中的所有份数、百分比、比率等均按重量计，并且实施例中所使用的所有试剂均得自或购自一般化学品供应商，诸如例如美国威斯康辛州密尔沃基的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,Milwaukee,WI,USA)，或者是该领域技术人员已知的，除非另外指明或明显不是这样。
本部分使用以下缩写：g＝克，mmole＝毫摩尔，kg＝千克，cc＝立方厘米，min＝分钟，mm＝毫米，ppm＝百万分之几，s＝秒，RPM＝每分钟转数，℃＝摄氏度，Pa＝帕斯卡，MFI＝熔体流动指数和MFR＝熔体流动速率。表1中提供了本节段中所用材料的缩写以及材料的描述。
表1.材料
预成形酯制备方法
对于实施例1，将1.3g(11mmole，Mw＝118,07g/摩尔)琥珀酸加入到40g(5mmole)PEG(10％过量1:2(PEG:酸)摩尔比)中，然后在惰性气氛下在175至180下加热30分钟，随后加入1滴(约0.02g，约0.05mmole至0.06mmole，Mw＝340.36g/摩尔)Ti(BuO)4。然后将混合物搅拌同时加热4小时，然后加入0.04g(约0.07mmol，Mw＝556g/mol)Irganox 1024MD，再搅拌10分钟，将粘稠的反应物料转移到铝箔上。固化后，将添加剂粉碎并用于以下母料制备方法中。
对于实施例2，进行对实施例1所述的步骤，不同之处在于使用2.1g柠檬酸代替琥珀酸，表示PEG:酸摩尔比为1:2且酸过量10％。
母料制备方法
在间歇式搅拌器(Plasti-Corder,Brabender GmbH&Co KG)上在树脂2基料中制备3重量％母料。对于实施例1和实施例2，混合条件为：180℃，80RPM，混合5分钟。对于比较例1和比较例2，将多元醇和多元酸以1:2的摩尔比与树脂中10％过量的酸混合，并在180℃下以80RPM混合2分钟。对于比较例3，将PEG加入，并在180℃下以80RPM混合2分钟。
挤出和流变特性测量
如表3所示，在树脂1与添加剂(如果使用的话)混合后，使用具有圆形毛细管模头(2mm×30mm)的单螺杆流变挤出机(Lab Station，德国杜伊斯堡的布拉本德公司(Brabender GmbH&Co KG,Duisburg,Germany))挤出可熔融加工的聚合物组合物。在挤出机的区域中应用的温度分布如表2所示。然后挤出机以恒定的25RPM(约400s-1)运行直至达到树脂1的稳定压力水平。之后，在对应母料与树脂1的预混物中经由3重量％母料添加添加剂至300ppm的浓度。在预混物中加入添加剂后立即评估压力变化(下降和/或稳定化)和股线表面质量的变化。压降测定如下：100％-[(最终压力×100％)/初始压力]。稳定时间期间的剪切速率和RPM保持恒定(25RPM/约400s-1)。通过光学显微镜法观察，所有测试的添加剂在树脂中产生高质量的分散体。根据以下标准评定股线表面：1)总体熔体破裂，2)没有观察到总体熔体破裂。通过挤出防粘连母料(在线性低密度聚乙烯中包含50重量％的天然二氧化硅)在可熔融加工的聚合物组合物之间清洁挤出机，以实现与不含添加剂的纯材料相同的压力水平。
表2.挤出机温度特征图
区域1(℃) 区域2(℃) 区域3(℃) 区域4(℃) 区域5，模头(℃)
160 180 195 210 220
表3.表征
在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本发明的可预知修改和更改对于本领域技术人员而言将显而易见。本发明不应受限于本申请中为了说明目的所示出的实施方案。如果在所写的本说明书和以引用方式并入本文的任何文档中的公开内容之间存在任何冲突或矛盾，则将以所写的本说明书为准。

Claims (28)

1.一种可熔融加工的聚合物组合物，所述可熔融加工的聚合物组合物包含：
可熔融加工的非氟化聚合物；以及
有效量的预成形酯，以改善所述可熔融加工的聚合物组合物的熔融加工，其中所述预成形酯是多元醇与饱和脂族多元酸的产物，
其中所述可熔融加工的聚合物组合物基本上不含含氟聚合物和有机硅聚合物。
2.根据权利要求1所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述多元醇具有至少2000g/mol的平均分子量。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述多元醇是聚乙二醇、聚丙二醇、聚己内酯、泊洛沙姆、聚四氢呋喃基二醇或它们的混合物。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述多元醇具有式H-[OCH2CH2]n-OH，其中n是OCH2CH2基团的平均摩尔数，范围为90至455。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述饱和脂族多元酸是以下项中的一者：己二酸、琥珀酸、戊二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、柠檬酸、丁烷-1,2,3,4-四羧酸、C9至C18二酸或它们的混合物。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述饱和脂族多元酸包含至少3个羧酸基团。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述多元醇包含多个羟基，并且其中所述饱和脂族多元酸与所述羟基的比率为至少0.5且至多2。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述饱和脂族多元酸包含多个酸基团，并且其中所述多元醇与所述酸基团的比率为至少0.5且至多2。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述可熔融加工的非氟化聚合物包含聚丙烯、聚乙烯以及它们的组合中的至少一者。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，相对于所述可熔融加工的非氟化聚合物，所述可熔融加工的聚合物组合物包含0.1重量％至20重量％的所述预成形酯。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，相对于所述可熔融加工的非氟化聚合物，所述可熔融加工的聚合物组合物包含0.001重量％至1重量％的所述预成形酯。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述可熔融加工的聚合物组合物包含第三聚合物，任选地其中所述可熔融加工的聚合物组合物包含小于50重量％的第三聚合物。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述可熔融加工的聚合物组合物是能够挤出的。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述有效量的所述预成形酯减少和/或消除所述可熔融加工的聚合物组合物的熔体破裂。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述有效量的所述预成形酯在制造期间降低所述可熔融加工的聚合物组合物的模头压力或剪切应力。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物，其中所述有效量的所述预成形酯减少模头积聚。
17.一种在可熔融加工的非氟化聚合物的挤出中用作加工助剂的聚合物熔融添加剂组合物，所述聚合物熔融添加剂组合物包含预成形酯，其中所述预成形酯是多元醇与饱和脂族多元酸的产物。
18.根据权利要求17所述的聚合物熔融添加剂组合物，其中所述多元醇具有至少2000g/mol的平均分子量。
19.根据权利要求17-18中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，其中所述多元醇是聚乙二醇、聚丙二醇、聚己内酯、泊洛沙姆、聚四氢呋喃基二醇或它们的混合物。
20.根据权利要求17-19中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，其中所述多元醇具有式H-[OCH2CH2]n-OH，其中n是OCH2CH2基团的平均摩尔数，范围为90至455。
21.根据权利要求17-20中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，其中所述饱和脂族多元酸是己二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、柠檬酸、丁烷-1,2,3,4-四羧酸、C9至C18二酸或它们的混合物。
22.根据权利要求17-21中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，其中所述多元醇包含多个羟基，并且其中所述饱和脂族多元酸与所述羟基的比率为至少0.5且至多2。
23.根据权利要求17-22中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，其中所述饱和脂族多元酸包含多个酸基团，并且其中所述多元醇与所述酸基团的比率为至少0.5且至多2。
24.根据权利要求17-23中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，其中所述可熔融加工的非氟化聚合物包含聚丙烯、聚乙烯以及它们的组合中的至少一者。
25.根据权利要求17-24中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，相对于所述可熔融加工的非氟化聚合物，所述聚合物熔融添加剂组合物包含0.1重量％至20重量％的所述预成形酯。
26.根据权利要求17-25中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，相对于所述可熔融加工的非氟化聚合物，所述聚合物熔融添加剂组合物包含0.001重量％至1重量％的所述预成形酯。
27.根据权利要求17-26中的任一项所述的聚合物熔融添加剂组合物，其中所述聚合物熔融添加剂组合物包含第三聚合物。
28.一种形成挤出物的方法，所述方法包括：
挤出根据权利要求1-16中的任一项所述的可熔融加工的聚合物组合物。
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