專利名稱：：具有良好沖擊強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性以及光滑表面的cpvc組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及氯化聚氯乙烯(CPVC)組合物，該組合物可以通過擠出被制成具有光滑的表面和改進(jìn)的性能如熱穩(wěn)定性和沖擊強(qiáng)度的產(chǎn)品。所述組合物含有CPVC、硅氧烷-丙烯酸類共聚物沖擊改性劑、硅鋁酸鹽沸石和少量金屬穩(wěn)定劑。
背景技術(shù)：
：迄今為止，通常不存在具有改進(jìn)的耐沖擊性和熱穩(wěn)定性性能，以及在熔融加工產(chǎn)品中的光滑表面的CPVC組合物。USP6,306,945涉及含有改性的沸石穩(wěn)定劑的含鹵素聚合物混合物。所述改性的沸石穩(wěn)定劑具有小的粒徑、窄的粒徑分布和少于10重量％的水。該改性的沸石穩(wěn)定劑通過驟然退火(shockannealing)、涂布或這兩種方法的組合形成。USP5,194,471涉及CPVC組合物、管和制備管的方法，該管包含含有63-70重量％氯、優(yōu)選65-約69％氯的CPVC；包含橡膠態(tài)聚二烯與一種或優(yōu)選多于一種硬化單體的接枝共聚物的高橡膠沖擊改性劑，所述硬化單體選自下組乙烯基芳香族單體、(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯腈單體，包括混合物。所述接枝共聚物顯示小于約64，優(yōu)選約35-45的肖氏D硬度；和含有30-40重量％氯的氯化聚乙烯。歐洲專利申請(qǐng)695782涉及熱塑性聚合物混合物，其包含氯化聚氯乙烯和含有聚硅氧烷的沖擊改性劑的共混物。該新穎的熱塑性混合物具有改進(jìn)的穩(wěn)定性和韌性，并具有低的熱釋放速率。發(fā)明概述本發(fā)明的組合物包括含有較高量的氯，例如含有聚合物的約60-約75重量％氯的CPVC。所述CPVC與包括沖擊改性劑、低量的金屬穩(wěn)定劑和沸石共穩(wěn)定劑的各種化合物熔融共混。所述沖擊改性劑賦予所述組合物產(chǎn)品非常高的沖擊強(qiáng)度(即使在低溫下)以及優(yōu)異的耐候性。所述沖擊改性劑通常是各種丙烯酸酯和含硅氧烷化合物如聚硅氧烷的共聚物。所述金屬穩(wěn)定劑通常為液體，其中含錫穩(wěn)定劑是優(yōu)選的。已發(fā)現(xiàn)組合物中低量的所述穩(wěn)定劑產(chǎn)生更短的熔合時(shí)間，這導(dǎo)致改進(jìn)的產(chǎn)品表面光滑性。已發(fā)現(xiàn)與所述硅氧烷-丙烯酸類沖擊改性劑組合使用的所述沸石共穩(wěn)定劑產(chǎn)生了協(xié)同結(jié)果，至少在改進(jìn)的熱穩(wěn)定性(例如好的耐熱老化性)方面。詳細(xì)描述PVC本發(fā)明中使用的聚氯乙烯(PVC)母體理想地具有約0.80-約1.2，優(yōu)選約0.85-約1.0的比濃對(duì)數(shù)粘度，根據(jù)ASTM-D1243測(cè)定。如所指出的，所述比濃對(duì)數(shù)粘度是關(guān)于用于形成本發(fā)明中使用的CPVC聚合物的母體PVC聚合物或共聚物等的。所述PVC樹脂可以通過本體、懸浮或乳液聚合技術(shù)形成?？捎糜谛纬杀景l(fā)明的含氯化合物的合適PVC均聚物的實(shí)例包括Geon103EPF76TR、103EPF76、110X440、1023PF5、G-27和G-30，全部可得自ThePolyOneCompany。CPVCCPVC是通過氯化一種或多種PVC均聚物，或一種或多種含少于50重量％的一種或多種可共聚合共聚單體的PVC共聚物而得到的。優(yōu)選不使用共聚單體。但是，合適的共聚單體包括丙烯酸和甲基丙烯酸；丙烯酸和甲基丙烯酸的酯，其中所述酯部分含有1-12個(gè)碳；丙烯酸和甲基丙烯酸的羥烷基酯(例如甲基丙烯酸羥甲酯、丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯等)；丙烯酸和甲基丙烯酸的縮水甘油酯(例如丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等)；α，β-不飽和二羧酸及其酸酐(例如馬來酸、富馬酸、衣康酸等)；丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺；丙烯腈和甲基丙烯腈；馬來酰亞胺；烯烴(例如乙烯、丙烯、異丁烯、己烯等)；1，1-二鹵乙烯；乙烯基酯；乙烯基醚；交聯(lián)單體(例如鄰苯二甲酸二烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、亞甲基雙丙烯酰胺、二乙烯基醚、烯丙基硅烷等)?？梢允褂萌魏魏舐然椒▉硇纬删哂谢诰酆衔锟傊亓坑?jì)多于57重量％氯的CPVC聚合物。優(yōu)選地，基于聚合物總重量計(jì)，所述CPVC聚合物的氯含量在約60-約75重量％，優(yōu)選約65-約70重量％的范圍內(nèi)?？梢允褂玫暮舐然椒òㄈ魏喂I(yè)方法或類似方法，例如溶液法、流化床法、水漿液法、熱方法或液體氯方法，或包括在過氧催化劑存在下在兩個(gè)步驟中后氯化氯乙烯聚合物的兩步驟法。由于所述后氯化方法是本領(lǐng)域以及文獻(xiàn)中已知的，這里將不詳細(xì)討論它們。相反關(guān)于通過后氯化PVC形成CPVC的方法，這里提到USP2,996,049；3,100,762；4,412,8983,532,612；3,506,637；3,534,013；3,591,571；4,049,517；4,350,798；4,377,459；5,216,088，5,340,880，5,821,304；5,981,663；和6,187,868，這些文件通過引用而完全結(jié)合在此。在由PVC形成CPVC中優(yōu)選的方法為在USP4,412,898中公開的水性懸浮法。另外，也可以使用各種CPVC樹脂的共混物。例如，CPVC樹脂可以與PVC均聚物或共聚物共混，或與另一種CPVC樹脂共混，其它樹脂的量為約1-約50重量％。另外，所述CPVC還可以與約1-約50重量％的另外的一種或多種含鹵素聚合物共混。本發(fā)明中使用的所述CPVC在25℃理想地具有約1.38-約1.65，優(yōu)選約1.50-約1.60g/cm3的密度(ASTM-D1895-69)。可用于形成本發(fā)明混合物的合適CPVC樹脂的實(shí)例包括TempRite677X670CPVC和TempRite674X571CPVC，都可得自NoveonInc.。TempRite是NoveonInc.的注冊(cè)商標(biāo)。最優(yōu)選的CPVC樹脂是TempRit674X571CPVC樹脂。沖擊改性劑本發(fā)明的沖擊改性劑通常涉及衍生自有機(jī)硅氧烷單體和各種丙烯酸系單體的共聚物。任選地但理想地，可以使用交聯(lián)劑以及任選的接枝劑。盡管可以使用各種共聚物，但核-殼共聚物型沖擊改性劑通常是優(yōu)選的。聚硅氧烷的總量通常為約10-約90重量％，基于所述聚硅氧烷和所述一種或多種丙烯酸系物質(zhì)的總重量?？梢允褂玫囊环N或多種有機(jī)硅氧烷包括環(huán)狀硅氧烷，例如3-至6-元的環(huán)硅氧烷，實(shí)例包括六甲基環(huán)三硅氧烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、十甲基環(huán)五硅氧烷、十二甲基環(huán)六硅氧烷、三甲基三苯基環(huán)三硅氧烷、四甲基四苯基環(huán)四硅氧烷和八苯基環(huán)四硅氧烷。這些有機(jī)硅氧烷可以單獨(dú)使用，或以兩種或更多種不同類型有機(jī)硅氧烷的混合物的形式組合使用。所述有機(jī)硅氧烷以至少50重量％、優(yōu)選至少70重量％的聚硅氧烷的量使用。但是，優(yōu)選的沖擊改性劑也可以由各種烷基、更具體而言各種二烷基硅氧烷制得，其中所述烷基獨(dú)立地含有1至約5個(gè)碳原子，甲基是特別優(yōu)選的。因此，高度優(yōu)選的單體是二甲基硅氧烷。用于有機(jī)硅氧烷的交聯(lián)劑可以是三官能的或四官能的硅烷類交聯(lián)劑，例如三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷或四丁氧基硅烷。四官能的交聯(lián)劑是特別優(yōu)選的，其中四乙氧基硅烷是尤其優(yōu)選的。所述交聯(lián)劑的用量通常為聚硅氧烷的0.1-約30重量％。用于有機(jī)硅氧烷的任選的接枝劑可以是能夠形成由下式表示的單元的化合物CH2＝CH-SiR1nO(3-n)/2(I-2)HS-(CH2)p-SiRnO(3-n)/2(I-3)其中R1是甲基、乙基、丙基或苯基，R2是氫原子或甲基，n是0、1或2，p是數(shù)0或1至6。所述聚硅氧烷可以通過其中有機(jī)硅氧烷、任選的交聯(lián)劑和任選的接枝劑被混合的任何方法制備。所述制備完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)，不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。所述聚硅氧烷可以用能夠形成式(I-1)的單元的(甲基)丙烯酰氧基硅氧烷混合形成。甲基丙烯酰氧基硅烷是特別優(yōu)選的能夠形成式(I-1)的單元的化合物。甲基丙烯酰氧基硅烷的具體實(shí)例包括β-甲基丙烯酰氧基乙基二甲氧基甲基硅烷、τ-甲基丙烯酰氧基丙基甲氧基二甲基硅烷、τ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、τ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、τ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷、τ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基甲基硅烷和δ-甲基丙烯酰氧基丁基二乙氧基甲基硅烷。當(dāng)使用時(shí)，所述接枝劑為聚硅氧烷的0.1-約10重量％。所述各種丙烯酸系單體滿意地是一種或多種甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯，其中所述烷基部分含有1-約10個(gè)碳原子。這種丙烯酸系單體的實(shí)例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯，或甲基丙烯酸烷基酯，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯或甲基丙烯酸正十二烷基酯。特別優(yōu)選使用丙烯酸丁酯。用于(甲基)丙烯酸烷基酯的交聯(lián)劑可以是例如二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸-1，3-丁二醇酯或二甲基丙烯酸-1，4-丁二醇酯。用于(甲基)丙烯酸烷基酯的接枝劑可以是例如甲基丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯或異氰尿酸三烯丙酯。甲基丙烯酸烯丙酯可以單獨(dú)作為交聯(lián)劑使用。聚(甲基)丙烯酸烷基酯的制備完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)，不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。例如可以以歐洲專利EP0308871A2(通過引用完全結(jié)合在此)中描述的方式，將所述兩種組分，即聚硅氧烷和聚丙烯酸烷基酯和/或聚甲基丙烯酸烷基酯聚合在一起，以形成沖擊改性劑。可以用任何其它方法，包括本領(lǐng)域中已知的那些方法，將所述兩種組分結(jié)合在一起。例如，可以制造一種核-殼聚合物，利用聚硅氧烷和聚丙烯酸烷基酯作為核，而殼是任選接枝到所述核上的聚甲基丙烯酸烷基酯。所述兩種組分的聚合完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)，不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。優(yōu)選的沖擊改性劑含有二甲基硅氧烷。最優(yōu)選所述沖擊改性劑包含丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯聚(二甲基硅氧烷)共聚物?？缮藤?gòu)的聚硅氧烷沖擊改性劑的一個(gè)實(shí)例是由MitsubishiRayonCo.制造、并可以得自MetcoNorthAmerica的MetablenS-2001。相對(duì)于每100重量份CPVC，本發(fā)明的硅氧烷-丙烯酸類共聚物沖擊改性劑的量通常為約3-約12重量份，優(yōu)選為約4-約10重量份。所述沖擊改性劑不僅賦予所述CPVC組合物改進(jìn)的沖擊性能，而且它還起到增塑劑的作用，并且還賦予所述組合物優(yōu)異的耐候性。沸石共穩(wěn)定劑沸石共穩(wěn)定劑被用來賦予所述CPVC組合物好的耐紫外線性以及好的熱穩(wěn)定性，例如耐老化性。所述一種或多種沸石通常是含氧化鋁-氧化硅的組合物，其中含有低量的水，例如含所述沸石化合物的約1-約30％、優(yōu)選約10-約20％重量的水。本發(fā)明的沸石具有窄的顆粒尺寸分布和小的顆粒尺寸。優(yōu)選地，所述沸石應(yīng)具有在約0.25-約1.5微米范圍內(nèi)的平均粒徑，和約0.30-約3微米的＜90％值粒徑(90％重量的顆粒的粒徑低于該范圍)。沸石基本上由SiO4和AlO4四面體的三維骨架組成。所述四面體通過共享氧原子而交聯(lián)，所以氧原子與鋁和硅原子總和之比為2。該關(guān)系表示為O/(Al+Si)＝2。所述含鋁和硅的四面體的電價(jià)在晶體中通過包含陽(yáng)離子來平衡。所述陽(yáng)離子可以是堿金屬或堿土金屬離子。所述陽(yáng)離子可以與另一種陽(yáng)離子交換，取決于硅鋁酸鹽沸石的最終用途。硅鋁酸鹽沸石的四面體之間的空間通常由水占據(jù)。沸石可以是天然的或合成的。所有硅鋁酸鹽沸石的基本式表示如下M2/nO:[Al2O3]x:[SiO2]y:[H2O]z其中M表示金屬，n表示金屬的化合價(jià)，X、Y和Z根據(jù)各種具體的硅鋁酸鹽沸石而變化，從1-約50，優(yōu)選為約5-約30。基本上可以相信，任何硅鋁酸鹽沸石都可以用作本發(fā)明中的穩(wěn)定劑，條件是在這樣的硅鋁酸鹽沸石中硅鋁比小于3.0，并且所述硅鋁酸鹽沸石可以被引入含鹵素聚合物中。優(yōu)選地，在這樣的硅鋁酸鹽沸石中，沸石硅鋁比小于1.5。最優(yōu)選地，在這樣的硅鋁酸鹽沸石中，硅鋁比為約1。還相信，可以用于本發(fā)明中的沸石包括但不限于USP2,822,243中描述的沸石A；USP2,822,244中描述的沸石X；USP3,130,007中描述的沸石Y；比利時(shí)專利575,117中描述的沸石L；USP2,996,358中描述的沸石F；USP3,008,803中描述的沸石B；USP2,995,423中描述的沸石M；USP3,010,789中描述的沸石H；USP3,011,869中描述的沸石J；以及USP3,102,853中描述的沸石W。優(yōu)選的沸石包括mNa2O·xAl2O3·ySiO·zH2O類型的單獨(dú)或與另一種第I族金屬組合引入鈉的鋁的水合硅酸鹽。這些優(yōu)選的沸石包括沸石A、X和Y。最優(yōu)選的沸石為沸石4A。沸石4A優(yōu)選具有下式M2/nO:[AlO2]12:[SiO2]12:[H2O]27其中M為鈉?？梢允褂萌魏畏椒ㄐ纬蛇@種沸石，條件是所述沸石的平均粒徑小于1.5微米，并且＜90％值粒徑為約0.30-約3微米。例如，可以使用一種相當(dāng)簡(jiǎn)單的方法來制備本發(fā)明的沸石。首先合成沸石。確切的合成方法將根據(jù)所使用的具體沸石而改變，該合成完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。但是，通常在約50℃-約100℃范圍內(nèi)的溫度下，使可以表示為氧化物，即Na2O、Al2O3、SiO2的混合物的材料的水溶液混合物與水反應(yīng)約45分鐘-約2000分鐘?？晒┻x擇地，在結(jié)晶步驟之前使反應(yīng)物的混合物在環(huán)境條件下陳化約0.1-48小時(shí)。優(yōu)選地，所述反應(yīng)的溫度在約50℃-約80℃的范圍內(nèi)，并且反應(yīng)進(jìn)行約60-420分鐘。最優(yōu)選地，所述溫度為60℃-70℃，反應(yīng)時(shí)間為90-300分鐘。該反應(yīng)的結(jié)果是平均粒徑在約0.25-1.5微米范圍內(nèi)的沸石。＜90％粒徑值在約0.30-約3.0微米的范圍內(nèi)。在沸石形成后洗滌沸石。所述沸石可以用去離子水洗滌、過濾和在約100℃-約200℃干燥，然后在約250℃-約500℃下脫水。可以使用任何現(xiàn)有的使沸石脫水的方法。據(jù)信如果沸石被干燥，其將具有更好的重現(xiàn)性。例如，所述沸石可以爐式脫水。如果沸石在爐中脫水，可以使用任何合適的爐子，只要可以達(dá)到要求的溫度。通常，如果使用爐式脫水，所述沸石被加熱至約250℃-約500℃，維持約2-6小時(shí)?；蛘撸鲂☆w粒尺寸的沸石可以在約200℃下真空脫水約2-約6小時(shí)。具有低水含量的改性的沸石如果需要，本發(fā)明的硅鋁酸鹽沸石可以被改性，以含有少于10重量％的水含量。通常這樣低的水含量是不必要的?？梢允褂媒档凸桎X酸鹽沸石水含量的任何方法。例如，所述硅鋁酸鹽沸石可以通過化學(xué)改變沸石顆粒的表面、驟然退火或涂布，或驟然退火與涂布方法的組合來改性。改性的目的是防止硅鋁酸鹽沸石顆粒吸收水分，但仍允許所述沸石顆粒與含鹵素聚合物的劣化或降解時(shí)釋放出的酸反應(yīng)。如果CPVC是含鹵素混合物中所使用的聚合物，優(yōu)選所述改性硅鋁酸鹽沸石的水含量小于8重量％.可以使用任何有機(jī)、無機(jī)或低數(shù)均分子量(＜10,000)的涂料或涂料混合物，前提是其具有以下特征第一，在無機(jī)涂料的情況下，它們不能是氧化還原活性的，即所述組合物應(yīng)當(dāng)使其d殼充滿。第二，所述涂料不能是水溶性的或水可滲透性的。第三，所述涂料應(yīng)當(dāng)對(duì)氫鹵酸有活性或可滲透氫鹵酸。第四，所述涂料不應(yīng)當(dāng)是路易斯酸。優(yōu)選所使用的涂料與所述含鹵素聚合物是可混溶的。合適涂料的實(shí)例包括氧化物如氧化鎂、石蠟、低分子量有機(jī)基質(zhì)如硬脂酸鈣、高分子量基質(zhì)如硅氧烷、丙烯酸類聚合物如甲基丙烯酸酯聚合物。優(yōu)選所述涂料是巰基乙醇酸二丁基錫或聚二甲基硅氧烷。所述涂層可以在形成沸石顆粒期間原位制備，或在分開的步驟中涂覆到沸石顆粒上。如果在分開的步驟中涂覆，應(yīng)當(dāng)小心以確保均勻涂覆所述涂層和避免成團(tuán)。而且，所述涂層不能太厚或太薄，因此，必須得到一種平衡以確保低的吸水性，同時(shí)保持沸石顆粒作為酸清除劑的活性。或者，所述沸石顆粒可以通過使所述顆粒驟然退火來改性。通過使用用于沸石顆粒的驟然退火工藝，在沸石顆粒殼的外表面發(fā)生了相轉(zhuǎn)變。據(jù)信所述相轉(zhuǎn)變導(dǎo)致在外表面上沸石結(jié)構(gòu)的坍塌。驟然退火發(fā)生在沸石相轉(zhuǎn)變溫度以上的溫度下，接著是快速冷卻。所述驟然退火進(jìn)行合適的時(shí)間，以導(dǎo)致顆粒的外表面坍塌。但是，暴露于高于相轉(zhuǎn)變溫度的所述溫度的時(shí)間是受限的，以使得熱能的本體吸收最小化，和將所述相轉(zhuǎn)變限制在顆粒的外表面。在驟然退火工藝過程中加熱沸石的溫度取決于被驟然退火的具體沸石。驟然退火的溫度以及時(shí)間完全在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)。在驟然退火步驟中，將沸石顆粒放在爐中。優(yōu)選將所述顆粒放在預(yù)熱的坩堝中，所述坩堝可以由石英、高溫鋼或氧化鋁制造。將裝有顆粒的坩堝送回馬弗爐中?？梢允褂萌魏螤t子，只要它可達(dá)到要求的溫度。在最優(yōu)選的實(shí)施方案中，在加入所述小粒徑沸石之前，將氧化鋁坩堝預(yù)熱至約700℃-1200℃。一旦加入沸石，立即將其在約700℃-約1200℃范圍內(nèi)的溫度下加熱約1-約30分鐘。在沸石顆粒被加熱后，將它們冷卻?？梢允褂萌魏卫鋮s手段，只要所述溫度在數(shù)秒鐘內(nèi)被冷卻至相轉(zhuǎn)變溫度以下，例如對(duì)沸石4A而言將其冷卻至約600℃。因此，所述顆?？梢酝ㄟ^空氣、水、二氧化碳或液氮冷卻?；蛘?，所述沸石顆?？梢酝ㄟ^驟然退火和涂布兩種方法來改性。如果這種組合方法被用來改性沸石顆粒，則首先使沸石顆粒驟然退火至要求的最佳性能的15-10％之內(nèi)，然后涂布。通過使用涂布和驟然退火步驟二者，可以使用不能滿足以上關(guān)于涂料所闡述的所有列出的參數(shù)的其它涂料。無論所述沸石是否被改性為具有低的水含量，其量通常為約0.20-約2.5重量份，滿意地為約0.40-約1.50重量份，基于每100重量份所述CPVC。除了以上所指出的熱穩(wěn)定性、耐紫外線性方面的改進(jìn)性能外，通過ASTMD-2538測(cè)量的所述CPVC組合物的動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性也被提高。硅氧烷-丙烯酸類共聚物沖擊改性劑與硅鋁酸鹽共穩(wěn)定劑的使用導(dǎo)致在高的熱穩(wěn)定性方面的協(xié)同改進(jìn)，同時(shí)還允許使用較低量的液體金屬穩(wěn)定劑，這導(dǎo)致更短的熔化時(shí)間，并改進(jìn)由所述CPVC組合物制得的產(chǎn)品的表面光滑度。金屬穩(wěn)定劑本發(fā)明中可以使用的含金屬穩(wěn)定劑包括含錫的穩(wěn)定劑，以及含鋰、鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇、鋅、鎘、鋁和銻的穩(wěn)定劑。這些所列舉的穩(wěn)定劑中的很多屬于被稱為金屬皂穩(wěn)定劑的穩(wěn)定劑組。金屬皂穩(wěn)定劑是金屬羧酸鹽，其中所述羧酸通常具有8-18個(gè)碳原子的鏈長(zhǎng)。金屬皂穩(wěn)定劑還可以包括混合金屬皂穩(wěn)定劑。一些混合金屬皂穩(wěn)定劑的實(shí)例包括鋇/鎘、鋇/鎘/鋅、鋇/鋅、鋇/錫、鋇/鉛、鎘/鋅、鈣/鋅、鈣/鋅/錫、鍶/鋅。合適的錫穩(wěn)定劑包括單羧酸的錫鹽，例如馬來酸亞錫。錫穩(wěn)定劑的實(shí)例包括但不限于烷基錫酸、馬來酸雙(烷基羧酸二烷基錫)、雙(馬來酸單烷基酯)二烷基錫、二巴豆酸二烷基錫、二油酸二烷基錫、月桂酸二烷基錫、氧化二烷基錫、硬脂酸二烷基錫、二烷硫基烷基氯化錫、雙(烷硫基丙酸)烷基氯化錫、烷基硫代錫酸、三烷硫基烷基錫、三(烷硫基乙酸)烷基錫、三(烷硫基丙酸)烷基錫、雙[二烷基(烷氧基羰基亞甲基硫代)錫]硫化物、氧化丁基錫硫化物、二烷硫基二烷基錫、雙(烷硫基乙酸)二烷基錫、雙(烷硫基丙酸)二烷基錫、β-巰基乙酸二烷基錫、β-巰基乙酸二烷基錫、β-巰基丙酸二烷基錫和硫化二烷基錫。具體的錫穩(wěn)定劑的實(shí)例包括雙(馬來酸單異辛基酯)二丁基錫、雙(異辛基巰基乙醇酸)二丁基錫、其中烷基具有1-10個(gè)碳原子的雙(巰基乙醇酸)二烷基錫，例如雙(巰基乙醇酸)二丁基或二辛基錫、雙硫代十二烷二丁基錫、β-巰基丙酸二丁基錫、雙(異辛基巰基乙醇酸)二甲基錫、月桂酸二辛基錫、三(異辛基巰基乙醇酸)甲基錫、二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、馬來酸二正辛基錫、雙(2-乙基己基巰基乙酸)二丁基錫、雙(月桂基硫基)二丁基錫、S，S-雙-(異辛基巰基乙醇酸)二丁基錫、S，S-雙-(異辛基巰基乙醇酸)二正辛基錫和β-巰基丙酸二正辛基錫。雙(巰基乙醇酸)二丁基錫和雙(巰基乙醇酸)二辛基錫為優(yōu)選。這種優(yōu)選的錫穩(wěn)定劑的工業(yè)實(shí)例包括得自WitcoChemicalCompany的Mark292和Mark1900，和得自ElfAtochem的Thermolite31。所述含金屬穩(wěn)定劑的量通常較低，例如約0.5-約4.0重量份，優(yōu)選約1.0-約2.0重量份，基于每100重量份所述CPVC。加工助劑本發(fā)明的CPVC組合物的另一種添加劑是用于改進(jìn)聚合物熔融加工的各種加工助劑。滿意的加工助劑是氯化聚乙烯(CPE)，其是得自具有基本上線性結(jié)構(gòu)的聚乙烯的氯化的橡膠狀材料。所述聚乙烯可以通過各種方法氯化，包括水性懸浮、溶液或氣相方法。制備CPE的方法的一個(gè)實(shí)例可以見USP3,563,974。優(yōu)選使用水性懸浮方法來形成CPE。如果用作沖擊改性劑，所述CPE材料含有5-50重量％的氯。優(yōu)選所述CPE含有25-45重量％的氯。但是，所述CPE可以包含氯化聚乙烯的混合物，前提是總混合物的氯含量在約25-45重量％氯的范圍內(nèi)。CPE可以商購(gòu)自DuPontDowElastomerCompany，例如Tyrin3611P、Tyrin2000和Tyrin3615P，都可以得自DuPontDowElastomerCompany。Tyrin是DuPontDowElastomerCompany的商標(biāo)。CPE加工助劑的量通常為約0.25-約5.0重量份，滿意地為約0.5-約4.0重量份，基于每100重量份所述CPVC。潤(rùn)滑劑本發(fā)明中希望使用各種潤(rùn)滑劑來促進(jìn)加工，并且它們通常包括各種氧化的聚烯烴和/或石蠟。更具體而言，示范性的潤(rùn)滑劑包括聚甘油的二和三油酸脂、聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯、氧化的聚烯烴如氧化的聚乙烯、和高分子量石蠟。因?yàn)閹追N潤(rùn)滑劑可以以很多的變化形式組合，所以潤(rùn)滑劑的總量在不同應(yīng)用中可以不同。優(yōu)選使用氧化的聚乙烯。氧化聚乙烯的一個(gè)實(shí)例是由AlliedSignal銷售的AC629。除氧化聚乙烯以外或替代氧化聚乙烯，優(yōu)選石蠟也包括在本發(fā)明的混合物中。石蠟的一個(gè)實(shí)例是得自DeGussaChemicals的SH105。所述一種或多種潤(rùn)滑劑的總量通常較低，例如少于約5.0重量份，滿意地為0或約0.1-約5.0重量份，優(yōu)選約0.4-約2.0重量份，基于每100重量份所述CPVC。添加劑也可以以常規(guī)的量使用本領(lǐng)域和文獻(xiàn)中已知的各種常規(guī)添加劑，條件是所述添加劑不改變本發(fā)明的CPVC共混物的希望的物理性能和加工性。這樣的添加劑包括抗氧劑、其它穩(wěn)定劑、其它沖擊改性劑、顏料、玻璃化轉(zhuǎn)變提高添加劑、其它加工助劑、熔化助劑、填料、纖維性增強(qiáng)劑和抗靜電劑。為了帶來美的外觀或改進(jìn)耐紫外線性，可以以很多的組合方式和量使用各種顏料或染料，以實(shí)現(xiàn)滿意的產(chǎn)品最終顏色。各種顏料包括TiO2、炭黑以及產(chǎn)生各種顏色如黃色、紅色、橙色等的各種其它著色劑。顏料的使用是任選的，并且當(dāng)使用顏料時(shí)，其量通常為每100重量份CPVC約0.1-約15重量份。另外，可以使用各種無機(jī)填料，例如滑石、粘土、云母、硅灰石、硅石等。加工本發(fā)明的CPVC組合物通常通過如下方法制備將各種組分在任何常規(guī)的混合機(jī)如Banbury或Henschel混煉機(jī)中共混、混合等，以形成物理混合物或共混物，例如粉末。然后所述組合物組分的物理混合物例如通過在擠出機(jī)中的熔體共混而被熔融加工。所述擠出機(jī)可以具有一個(gè)螺桿，或?yàn)榱藬D出管而可以具有多個(gè)螺桿。所述CPVC組合物的加工溫度通常為約180℃-約230℃，滿意地為約195℃-約220℃。如上所述，本發(fā)明的CPVC組合物具有好的沖擊強(qiáng)度性能，尤其是在低溫下，以及好的耐紫外線性。所使用的本發(fā)明的沖擊改性劑與上述沸石的組合導(dǎo)致未曾預(yù)料到的高的熱穩(wěn)定性性能，并且允許使用減少量的含金屬穩(wěn)定劑，從而導(dǎo)致熔融加工的制品或產(chǎn)品具有光滑的表面。因此，容易地實(shí)現(xiàn)了在215℃至少10、滿意地至少11、優(yōu)選至少12或13分鐘的動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性數(shù)值，使用35RPM馬達(dá)速度的Brabender流變儀測(cè)定。本發(fā)明的CPVC組合物通常非常適合于管材和其它擠出物形式，因此通常被用于輕便水管、熱水管、輻射加熱管、用于運(yùn)載各種化學(xué)品或其它溶液的工業(yè)管、消防噴淋管線等。通過參考以下實(shí)施例將可以更好地理解本發(fā)明，所述實(shí)施例是為了舉例說明，而不是限制本發(fā)明。實(shí)施例制備具有以下表1和表3列出的組分比例的組合物，以舉例說明通過熔融加工的本發(fā)明組合物而得到的滿意的性能。各組合物基本上制備如下將各組合物的組分以所述的量加入Henschel混合機(jī)中，并在約99℃的溫度下混合，直到得到基本上均勻的混合物。然后將各組合物轉(zhuǎn)移到擠出機(jī)中，并隨后在約200℃的溫度下擠出。對(duì)得到的擠出物進(jìn)行如表2和3中所述的各種測(cè)試。表1表2可以注意到，本發(fā)明的實(shí)施例A表現(xiàn)出希望的性能。實(shí)施例A比對(duì)照混合物具有更高的拉伸強(qiáng)度，因此在使用中，例如作為水管的使用中可以有利地承受更大的壓力。實(shí)施例A還具有更高的模量和缺口懸臂梁沖擊值。當(dāng)使用小量的沸石共穩(wěn)定劑(實(shí)施例B)時(shí)，觀察到了動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性的未曾預(yù)料到的協(xié)同增加，參見表3。另一個(gè)重要的結(jié)果是使用減少量的金屬穩(wěn)定劑，實(shí)現(xiàn)了光滑或正常的外觀。表3(高熱穩(wěn)定性對(duì)比)盡管依照專利條例已闡述了最佳模式和優(yōu)選的實(shí)施方案，但本發(fā)明的范圍并非受限于它們，而是由所附權(quán)利要求書的范圍來限定。權(quán)利要求1.一種聚合物共混物，其包含具有約60％-約75％重量的氯含量的氯化聚氯乙烯(CPVC)，其中聚氯乙烯母體的比濃對(duì)數(shù)粘度根據(jù)ASTM-D1243測(cè)定為約0.8-約1.2；約3-約12重量份的沖擊改性劑，其衍生自有機(jī)硅氧烷單體和至少一種丙烯酸類單體；約0.2-約2.5重量份的硅鋁酸鹽沸石，基于100重量份所述CPVC；和約0.5-約4.0重量份的含金屬穩(wěn)定劑，基于100重量份所述CPVC。2.權(quán)利要求1的聚合物共混物，其中所述沸石具有下式M2/nO:[Al2O3]x:[SiO2]y:[H2O]z其中M為金屬，n為所述金屬的化合價(jià)，X、Y和Z獨(dú)立地為1-約50，和其中所述含金屬穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑、鋰穩(wěn)定劑、鈉穩(wěn)定劑、鉀穩(wěn)定劑、鎂穩(wěn)定劑、鈣穩(wěn)定劑、鍶穩(wěn)定劑、鋇穩(wěn)定劑、鋅穩(wěn)定劑、鎘穩(wěn)定劑、鋁穩(wěn)定劑或銻穩(wěn)定劑，或它們的組合。3.權(quán)利要求2的聚合物共混物，其中所述CPVC具有約65％-約70％重量的氯含量，其中所述聚氯乙烯母體的比濃對(duì)數(shù)粘度為約0.85-約1.0；其中所述沖擊改性劑的所述量為約4-約10重量份/100重量份所述CPVC；且其中所述沖擊改性劑為共聚物，其中所述有機(jī)硅氧烷為二烷基硅氧烷，其中所述烷基獨(dú)立地含有1-約5個(gè)碳原子，和其中所述丙烯酸類單體為丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯單體，或兩者，其中各個(gè)所述烷基獨(dú)立地含有1-約10個(gè)碳原子。4.權(quán)利要求3的聚合物共混物，其中所述沸石的量為約0.4-約1.50重量份/100重量份所述CPVC，和其中所述金屬穩(wěn)定劑的量為約1.0-約2.0重量份/100重量份所述CPVC。5.權(quán)利要求4的聚合物共混物，其中所述沖擊改性劑共聚物衍生自二甲基硅氧烷、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯，其中所述沸石具有式Na2O:[AlO2]12:[SiO2]12:[H2O]27，且其中所述金屬穩(wěn)定劑是雙(巰基乙醇酸)二烷基錫，其中所述烷基含有1-10個(gè)碳原子。6.一種熔融加工的制品，其包含一種組合物，其衍生自具有約60％-約75％重量的氯含量的氯化聚氯乙烯(CPVC)，其中聚氯乙烯母體的比濃對(duì)數(shù)粘度為約0.8-約1.2，根據(jù)ASTM-D1243測(cè)定；約3-約12重量份的衍生自有機(jī)硅氧烷單體和至少一種丙烯酸類單體的沖擊改性劑；約0.2-約2.5重量份的硅鋁酸鹽沸石，基于100重量份所述CPVC；和約0.5-約4.0重量份的含金屬穩(wěn)定劑，基于100重量份所述CPVC。7.權(quán)利要求6的熔融加工的制品，其中所述沸石具有式M2/nO:[Al2O3]x:[SiO2]y:[H2O]z，其中M為金屬，n為所述金屬的化合價(jià)，X、Y和Z獨(dú)立地為1-約50，和其中所述含金屬穩(wěn)定劑為錫穩(wěn)定劑、鋰穩(wěn)定劑、鈉穩(wěn)定劑、鉀穩(wěn)定劑、鎂穩(wěn)定劑、鈣穩(wěn)定劑、鍶穩(wěn)定劑、鋇穩(wěn)定劑、鋅穩(wěn)定劑、鎘穩(wěn)定劑、鋁穩(wěn)定劑或銻穩(wěn)定劑，或它們的組合。8.權(quán)利要求7的熔融加工的制品，其中所述CPVC具有約65％-約70％重量的氯含量，其中所述聚氯乙烯母體的比濃對(duì)數(shù)粘度為約0.85-約1.0；其中所述沖擊改性劑的所述量為約4-約10重量份/100重量份所述CPVC；且其中所述沖擊改性劑為共聚物，其中所述有機(jī)硅氧烷為二烷基硅氧烷，其中所述烷基獨(dú)立地含有1-約5個(gè)碳原子，和其中所述丙烯酸類單體為丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯單體，或兩者，其中各個(gè)所述烷基獨(dú)立地含有1-約10個(gè)碳原子。9.權(quán)利要求8的熔融加工的制品，其中所述沸石的量為約0.4-約1.50重量份/100重量份所述CPVC，和其中所述金屬穩(wěn)定劑的量為約1.0-約2.0重量份/100重量份所述CPVC。10.權(quán)利要求9的熔融加工的制品，其中所述沖擊改性劑共聚物衍生自二甲基硅氧烷、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯，其中所述沸石具有式Na2O:[AlO2]12:[SiO2]12:[H2O]27，且其中所述金屬穩(wěn)定劑為雙(巰基乙醇酸)二烷基錫，其中所述烷基含有1-10個(gè)碳原子。11.權(quán)利要求6的熔融加工的制品，其中所述組合物215℃下的動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性為至少11分鐘。12.權(quán)利要求8的熔融加工的制品，其中所述組合物215℃下的動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性為至少12分鐘。13.權(quán)利要求10的熔融加工的制品，其中所述組合物215℃下的動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性為至少13分鐘。14.權(quán)利要求6的制品，其中所述制品為水管。15.權(quán)利要求8的制品，其中所述制品為熱水管或輻射加熱管。16.權(quán)利要求10的制品，其中所述制品為熱水管或輻射加熱管。17.權(quán)利要求11的制品，其中所述制品為水管。18.權(quán)利要求13的制品，其中所述制品為熱水管或輻射加熱管。全文摘要一種具有良好的沖擊和熱穩(wěn)定性的CPVC組合物，包括硅氧烷－丙烯酸類共聚物沖擊改性劑和硅鋁酸鹽沸石，以及減少量的液體穩(wěn)定劑如錫化合物。這種組合物可以被制成用于室內(nèi)或室外水系統(tǒng)(包括熱水系統(tǒng))的管。文檔編號(hào)C08K5/098GK1886455SQ200480035176公開日2006年12月27日申請(qǐng)日期2004年10月27日優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日發(fā)明者G·T·達(dá)拉爾,A·吉奧凡尼迪-延森,T·J·施密茨,D·A·溫德爾,M·D·朱利葉斯,R·S·紐比申請(qǐng)人:諾沃恩Ip控股公司