專利名稱：在含水介質(zhì)中可分散的固體形式的添加劑體系及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在含水介質(zhì)中可分散的固體形式的添加劑體系。在另一方面，本發(fā)明涉及這種添加劑體系的制備。
由于加工和最終產(chǎn)品的多種需要，在聚合物材料中使用添加劑。用來處理聚合物材料的添加劑一般包括抗氧化劑，加工助劑，滑爽劑，防粘劑，抗靜電劑，發(fā)泡劑，潤(rùn)滑劑，紫外穩(wěn)定劑，偶聯(lián)劑，著色劑，阻燃劑和金屬減活化劑。
向聚合物材料中加入添加劑的各種方法，旨在使添加劑和聚合物材料緊密接觸，以便使添加劑發(fā)揮其預(yù)想的功能。在對(duì)于使添加劑和聚合物材料接觸的各種方法進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，其它的重要考慮包括需要的資金，聚合物的受熱時(shí)間，熱敏性添加劑的降解，準(zhǔn)確測(cè)量添加劑的加入量，在滿足各式各樣添加劑包括需要方面的通用性，加工過程中可接收的添加劑范圍，對(duì)聚合物下游加工的影響，對(duì)環(huán)境的影響，最后還有加料系統(tǒng)、包裝、運(yùn)輸、貯存、庫(kù)存需要和方便性等問題。
已知的將添加劑引入聚合物顆粒中的方法包括將材料干混，熔化，用壓出機(jī)將熔融的摻混物混煉，造?；蚍刍伤蟮奈锢硇问?。
將添加劑引入聚合物顆粒中的另一種方法是使聚合物顆粒與添加劑在最終用途加工期間在壓出機(jī)料斗內(nèi)接觸。諸如著色劑、滑爽劑、加工助劑、發(fā)泡劑等添加劑在這一階段常常以濃縮物形式加到原始的聚合物顆粒中。在很多情況下，難以準(zhǔn)確量取具體操作中所需的添加劑濃縮物。對(duì)于加工助劑和外用潤(rùn)滑劑之類的添加劑尤其是這樣，它們的用量很少，常常不能以濃縮物的形式加入。
某些聚合物的目前的制造方法使它們不適于象熔融混煉和造粒這類技術(shù)。很多聚合物，例如高聚度聚乙烯、線型低密度聚乙烯和聚丙烯，它們以干粒形式從聚合反應(yīng)器中流出，即，其形式與流化床系統(tǒng)相似。目前，這些聚合物的添加劑必須以熔融、混煉、然后造粒的方式引入。這一額外的步驟增加了這類聚合物制造工藝的成本，并且對(duì)這些聚合物的性質(zhì)產(chǎn)生不利影響。
日本專利56-021815公開了另一種用添加劑涂覆聚合物顆粒的方法。該專利提出用添加劑在某種溶劑中的分散體與聚丙烯顆粒接觸，隨后除掉溶劑。雖然這樣作對(duì)涂覆過的聚丙烯顆粒有一定的穩(wěn)定作用，但是處理過的顆粒在后來的加工中(例如擠壓)有嚴(yán)重的靜電問題。
用添加劑涂覆聚合物材料的一些方法包括將添加劑直接加到聚合反應(yīng)器中，例如美國(guó)專利4，853，426和4，879，141所公開的方法。在使用熱敏性添加劑或是添加劑的熔點(diǎn)不匹配時(shí)，這些將聚合物材料與添加劑混合的方法是行不通的。另外，這些方法不很通用，因?yàn)榫酆衔锉仨氃诜磻?yīng)器全部產(chǎn)出物的生產(chǎn)期間內(nèi)涂覆固定的反應(yīng)時(shí)間。
使添加劑與聚合物材料相接觸的改進(jìn)方法是施用例如在美國(guó)專利4，975，120中所公開的水基乳狀液體系。這些水基乳狀液或分散體可以用噴涂、抹涂、浸涂等體系施用，以便在正常干燥或脫氣操作之前涂覆聚合物顆粒。
雖然后一涂覆體系在用水基涂覆體系代替有機(jī)溶劑方面代表了工藝水平的進(jìn)步，但是制備乳狀液需要特殊的設(shè)備，而且乳狀液必須在使用前一直保持穩(wěn)定。這種水基涂覆體系的主要缺點(diǎn)是它含有大量的水。由于水的存在，需要運(yùn)輸很大的體積來容納所要求數(shù)量的添加劑。水的存在還要求對(duì)水基乳狀液或分散體作特殊處理和運(yùn)輸。例如，這些乳狀液或分散體在經(jīng)受極冷溫度時(shí)會(huì)凍結(jié)。遺憾的是，僅僅把凍結(jié)的乳狀液或懸浮液加熱并不總能重新形成穩(wěn)定的乳狀液或分散體。因此，暴露于極端溫度下和長(zhǎng)期存放，在試圖把這些添加劑體系涂覆到聚合物顆粒上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生這些水基乳狀液或分散體的加工問題。
為了克服先有技術(shù)的上述局限性，希望制備出用于處理聚合物顆粒的添加劑體系，該體系容易處理和輸送，而且容易在水中分散，形成可用來處理聚合物顆粒的水基涂覆體系。
根據(jù)本發(fā)明，可以使很多種添加劑，例如抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、著色劑等，變成水可分散的，而且當(dāng)涂覆時(shí)能粘結(jié)在聚合物顆粒上。本發(fā)明的組合物是細(xì)粒形式，含有聚合物添加劑、在50℃以下不發(fā)粘的膠粘劑、以及親水親油平衡值(HLB)至少為4的一種表面活性劑，其中表面活性劑緊密地涂覆在添加劑和膠粘劑的顆粒上。
申請(qǐng)人意外地發(fā)現(xiàn)了一種含有聚合物添加劑、膠粘劑和表面活性劑的組合物，它在水中只用輕微的攪動(dòng)就形成均勻的分散體，并且具有良好的物理性質(zhì)，用于涂覆聚合物顆粒。申請(qǐng)人意外地發(fā)現(xiàn)，一種懸浮液已足以用來在聚合物顆粒上形成合適的涂層，不再需要這些添加劑、膠粘劑和表面活性劑的乳狀液，也就是說，不需要一個(gè)完全均勻的乳狀液，就可以使添加劑和膠粘劑均勻分布，以便涂覆和保護(hù)聚合物顆粒，直到涂覆過的聚合物顆粒熔融混合成最終的片狀形式。將這種分散體涂覆在顆粒上，并實(shí)施后面的熔化步驟，就足以得到所要求的均勻混合物。
膠粘劑可以是可乳化的蠟，但這不是本發(fā)明的必要條件，因?yàn)椴恍枰环N乳狀液。未經(jīng)乳化的這種物質(zhì)與乳狀液差別很大，并且造成添加劑和膠粘劑在聚合物顆粒上的分布不均。但是，這種分布不均不是本發(fā)明的重大缺點(diǎn)，特別是考慮到制造和運(yùn)輸干的組合物的優(yōu)點(diǎn)以及在涂覆聚合物顆粒之前形成分散體而不是乳狀液的容易性。最理想的是具有一種粒狀固體形式，它易于輸送，隨后在最終用戶的場(chǎng)所在需要時(shí)按所需量分散。
根據(jù)本發(fā)明的水可分散的顆粒組合物含有(a)占干組合物總重量5%至99%的至少一種聚合物添加劑組分，(b)最多達(dá)干組合物總重量95%的至少一種膠粘劑，它在50℃以下無粘性，這種膠粘劑也可以是(a)的聚合物添加劑組分，和(c)占干組合物總重量0.2%至20%的至少一種表面活性劑，其HLB值至少為4，這種表面活性劑緊密地涂覆在(a)和(b)的顆粒上，或是涂覆在含有(a)和(b)的混合物的顆粒上，其中大于600微米的定型顆粒不超過組合物的10%，它們的粒度在水中不易減小。
雖然(a)和(b)可以是相同的化合物，但是它們最好是不同的化合物。
本發(fā)明的組合物(或體系)一般是抗粘結(jié)的自由流動(dòng)的粒狀材料，例如粉末。這種體系一般含水量少于15%重量，少于10%較好，少于5%更好，最好是少于1%。
本發(fā)明的水可分散的添加劑體系因?yàn)槭枪腆w、通常是自由流動(dòng)的形式，所以容易處理。一旦需要，本發(fā)明的水可分散的添加劑體系容易分散在水中形成水基分散體，無需任何特殊的乳化或混合裝置。但是，如果需要，也可以形成本發(fā)明體系的乳狀液。這種分散體可以用來涂覆聚合物顆粒，然后進(jìn)行在通常的聚合物制備及處理環(huán)境中采用的正常的干燥或脫氣操作。聚合物顆粒的涂覆可以用各種技術(shù)完成，例如利用噴涂、抹涂或浸涂系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)選顆粒主要是涂覆著表面活性劑的聚合物添加劑和膠粘劑的分散的顆?；旌衔铩４笥?00微米的粒子不多于顆粒組合物重量的10%，它們的粒度在水中不易因高剪切混合之類的作用而減小。在水中不易分開的大于600微米的粒子或粒子的永久聚集體，在組合物中以不多于5%重量為宜，不超過1%重量更好，最好是不多于0.1%。最好是幾乎100%的粒子都能形成在水中的分散體，基本上沒有大于600微米的粒子。
為得到最終的細(xì)粒組合物，所提供的用來制造本發(fā)明組合物的原材料或組分應(yīng)該是或者至少研磨成體均粒度在5到60微米之間，最好是在10和45微米之間。
若有必要，可以通過對(duì)組合物進(jìn)行適當(dāng)?shù)难心p少最終組合物中聚集體的數(shù)量。另外，一旦組合物已是細(xì)粒形式，應(yīng)當(dāng)避免在潮濕的條件下和/或在接近組合物熔點(diǎn)的溫度下貯存，以便防止形成聚集體。
所得到的本發(fā)明干燥組合物的顆粒，其平均粒度為0.025-0.075L微米，其中L代表欲用本發(fā)明粉末組合物涂覆的聚合物小球或顆粒的長(zhǎng)度(微米)。隨著要涂覆的小珠或顆粒的尺寸減小，涂覆組合物的優(yōu)選的平均粒度也減小。如果這些小珠的直徑為1毫米，本發(fā)明顆粒的平均粒度應(yīng)在5至60微米之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，提供了一種制造水可分散的組合物的方法，其中包括將5%至99%重量的至少一種聚合物添加劑組分和1%至95%重量的至少一種膠粘劑與0.2%至20%重量的至少一種表面活性劑充分混合一段時(shí)間，以便充分地涂覆添加劑組分和膠粘劑組分，而且其中最多達(dá)100%重量的添加劑組分可以用膠粘劑代替，在最終形成的組合物中，不易在水中破碎的大于600微米的永久聚集體顆粒不超過10%重量。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方案，提供了一種將水不溶性聚合物添加劑分散在水基介質(zhì)中的方法，其作法是將上述組合物在攪拌下加到水基介質(zhì)中，攪拌足以使水潤(rùn)濕組合物的一段時(shí)間。
本發(fā)明的組合物在采用分散體的形式時(shí)最好是低泡的。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方案，提供了一種向聚合物顆粒涂覆添加劑的方法，包括用上述的水基分散體或乳狀液與這些顆粒相接觸，并將所形成的顆粒干燥。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案，提供了用上述方法處理過的穩(wěn)定的聚合物顆粒。
本發(fā)明的組合物最好與水在10到60℃的溫度下混合足夠的時(shí)間，以便將組合物分散，或是將分散的組合物涂覆在聚合物上，然后將涂覆過的聚合物干燥。本發(fā)明的組合物最好是分散在水中，然后噴涂在聚合物顆粒上。本發(fā)明組合物在水中的分散體在25℃和10秒-1的切速下的粘度值在2和1000厘泊之間(0.002和1帕·秒之間)，以2和100厘泊(0.002和0.1帕·秒)之間為佳，最好是在2和50厘泊(0.002和0.05帕·秒)之間。
涂覆過的聚合物顆粒的干燥或脫氣可以在室溫下進(jìn)行，但最好是在膠粘劑發(fā)生軟化或熔化的溫度下進(jìn)行。此溫度以在膠粘劑的熔點(diǎn)與聚合物顆粒的熔點(diǎn)之間為宜，在60℃和150℃之間更好，最好是從70℃到80℃。
可以配制本發(fā)明的水可分散的添加劑體系，用來處理很多種聚合物材料，隨后構(gòu)成由這些聚合物顆粒制成的制品。最終形成的聚合物顆?？梢杂糜诙喾N用途，例如用作薄膜、食品及藥物的包裝等。
從聚合反應(yīng)器中排出的顆粒聚合物大大受益于用這種水基處理法涂覆含抗氧化劑和其它添加劑的水基乳狀液。這種引入添加劑的方法將免除熔融混煉，生產(chǎn)的能量消耗較低，而且減少了聚合物顆粒的受熱歷史。
本發(fā)明中使用的添加劑組合物最好是選自抗氧化劑、發(fā)泡劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、成核劑、金屬減活劑、潤(rùn)滑劑/防粘劑、紫外抑制劑、阻燃劑及它們的混合物。
本發(fā)明中使用的抗氧化劑最好是選自四〔亞甲基3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸〕甲烷，十八烷基3-(3′，5′-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯，1，3，5-三甲基-2，4，6-三-(3，5-二叔丁基)-4-(羥基芐基)苯，雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯，三(單壬基酚)亞磷酸酯，4，4′-亞丁基-雙(5-甲基-2-叔丁基)酚，三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)-異氰脲酸酯，三壬基苯基亞磷酸酯，二硬脂酰季戊四醇二亞磷酸酯，四-(2，4-二叔丁基苯基)4，4′-亞聯(lián)苯基二亞磷酸酯，三-(2，3-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，丁基化的羥基甲苯，聯(lián)十六烷基硫代二丙酸酯，聯(lián)十四烷基硫代二丙酸酯和聚(1，4-亞環(huán)己基二亞甲基-3，3′-硫代二丙酸酯(部分以十八烷醇結(jié)尾)。
本發(fā)明中使用的發(fā)泡劑最好是選自改性和未改性的偶氮二羰酰胺(例如對(duì)甲苯磺酰氨基脲)以及改性和未改性的偶氮羰酰胺。
本發(fā)明中使用的偶聯(lián)劑最好是選自硅烷，鈦酸酯，鉻配合物，低分子量的聚烯烴(帶有羧基部分)，高分子量的聚烯烴和丙烯酸酯(帶有羧基部分)，以及氯化石蠟。
本發(fā)明中使用的抗靜電劑最好是選自乙氧基化胺，聚乙二醇和季銨化合物(鹽)。
本發(fā)明中使用的成核劑最好是選自苯甲酸鈉，二苯基次膦酸(包括鎂、鈉、鈣、鋁鹽)，苯基次膦酸(包括鹽)和苯基亞磷酸(包括鹽)。
本發(fā)明中使用的金屬減活劑最好是選自乙二酰雙(亞芐基酰肼)和2，2′乙二酰胺基雙-(乙基3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯。
本發(fā)明使用的潤(rùn)滑滑爽劑/防粘劑最好是選自硅藻土，滑石，粘土，金屬的硬脂酸鹽，烷基二硬脂酰胺，甘油單硬脂酸酯，順13-二十二烯酰胺和油酰胺。
本發(fā)明中使用的紫外抑制劑最好是選自2-羥基-4-辛氧基二苯酮，2-羥基-4-異辛氧基二苯酮，4-羥基-4-正十二烷氧基二苯酮，2-(3-二叔丁基-2-羥基-5-甲基苯基-5-氯苯并三唑，2-(2-羥基-3，5-二叔戊基苯基)苯并三唑，對(duì)叔丁基苯基水楊酸酯，2，4-二叔丁基苯基-3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸酯，鎳-雙-鄰乙基(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)膦酸酯，和2，2′，6，6′四甲基-4-哌啶基癸二酸酯。
本發(fā)明中使用的阻燃劑最好是選自十溴二苯基氧，十二氯二甲烷二苯并環(huán)辛烷，亞乙基雙-二溴降冰片烷二羰酰亞胺，亞乙基雙四溴苯鄰二甲酰亞胺和三氧化銻。
重要的是添加劑涂層要強(qiáng)烈地粘接在聚合物粒子的表面上，以便在帶涂層的顆粒輸運(yùn)和存貯期間此種結(jié)合不破裂。與粘合劑和表面活性劑一起使用的膠粘劑應(yīng)能提供對(duì)聚合物顆粒的足夠的粘合力。
在本發(fā)明組合物中使用的膠粘劑最好是在50℃以下無粘性，而且環(huán)球軟化點(diǎn)(RBSP)在70℃和110℃之間。
本發(fā)明中膠粘劑的用量以濃度為干組合物重量的5%至35%為宜，在10%和15%之間更好，最好是12%。
在本發(fā)明組合物中使用的膠粘劑最好是選自聚烯烴、鹵化聚烯烴、蠟(包括可乳化的蠟和不可乳化的蠟)。優(yōu)選的膠粘劑是蠟，最好是選自微晶蠟、石蠟、巴西棕櫚蠟、不可乳化的聚乙烯蠟和可乳化的聚乙烯蠟，以不可乳化的聚乙烯蠟和可乳化的聚乙烯蠟為最佳。
如果使用可乳化的蠟來實(shí)施本發(fā)明，可以用任何容易乳化的蠟，例如，可乳化的聚烯烴蠟，如氧化聚烯烴蠟或改性聚烯烴蠟。優(yōu)選的氧化聚烯烴蠟包括密度為0.92-0.96、125℃下的熔體粘度為50-4000厘泊(0.05-4帕·秒)和酸值為12-55的那些蠟。蠟的實(shí)例包括密度為0.939、125℃下的熔體粘度為250厘泊(0.25帕·秒)和酸值為16的氧化聚乙烯蠟;密度為0.942、125℃的熔體粘度為900厘泊(0.90帕·秒)和酸值為15的氧化聚乙烯蠟;密度為0.955、125℃的熔體粘度為250厘泊(0.25帕·秒)和酸值為16的氧化聚乙烯蠟;以及密度為0.934、190℃的熔體粘度為400厘泊(0.4帕·秒)和酸值為47的馬來化的聚丙烯蠟。
在本發(fā)明中使用的表面活性劑的HLB可以低至4，但以HLB至少是6為宜，HLB至少為8更好，最好是HLB至少為10。一般來說，如果在本發(fā)明中只用一種HLB低至4的表面活性劑，組合物的分散體在放置幾分鐘后將不很穩(wěn)定。但是，如果將此分散體很快地涂覆在聚合物材料的顆粒上，則不會(huì)發(fā)生較大程度的沉降。另外，低HLB的表面活性劑有助于將添加劑分散在熔化的聚合物材料中。
本發(fā)明中使用的表面活性劑在室溫到75℃的范圍內(nèi)最好是液體。
在實(shí)施本發(fā)明時(shí)表面活性劑的用量可以變化很大。一般來說，表面活性劑的總用量應(yīng)為干組合物總重量的0.2%至20%，以從0.5%至5%為佳，2%至5%更好，最好是3%。
適合用在本發(fā)明中的表面活性劑可以選自甘油單酯和甘油二酯，磷酸鹽化的甘油單酯和二酯，甘油單酯的檸檬酸酯，甘油單酯的二乙酰酒石酸酯，甘油單油酸酯，硬脂酰乳酸鈉，硬脂酰乳酸鈣，磺化酯和α-生育酚半丁二酸酯，磷脂和大豆磷脂，脫水山梨糖醇脂肪酸酯，聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇酯，聚氧乙烯酸，聚氧乙烯醇，烷基芳基磺酸酯和乙氧基化的仲醇。
本發(fā)明中使用的表面活性劑最好是選自2-羥基-4-辛氧基二苯酮，2-羥基-4異辛氧基二苯酮，4-羥基-4-正十二烷氧基二苯酮，2-(3-二叔丁基-2-羥基-5-甲基-苯基-5-氯苯并三唑，2-(2-羥基-3，5-二叔戊基苯基)苯并三唑，對(duì)叔丁基苯基水楊酸酯，2，4-二叔丁基苯基-3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲酸酯，鎳雙-鄰-乙基(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)膦酸酯和2，2′，6，6′-四甲基-4-哌啶基癸二酸酯。
用商品名稱表示的合適的表面活性劑具體實(shí)例包括IGEPAL(例如IGEPAL，CO 630，IGEPAL CO 22)，ARLACEL，TWEEN，BRIJ，MYRIJ，TERGITOR(例如Tergitol 15-S-7，聯(lián)合碳化物公司的烷氧基聚乙烯氧乙醇)，以TERGITOL 15-S-7(烷氧基聚乙烯氧乙醇)為佳。
在本發(fā)明的另一個(gè)更為優(yōu)越的特點(diǎn)中，表面活性劑是高HLB和低HLB表面活性劑的混合物?；蛘呤?，在形成分散體之前，將高HLB的表面活性劑先加到水中，然后再加入含有低HLB表面活性劑的組合物。獨(dú)立標(biāo)出的高HLB表面活性劑的數(shù)量在0.1%至10%重量之間變化，以0.1%至1%重量為佳。
正如這里所用的，“低HLB值表面活性劑”一詞是指HLB值低于9的表面活性劑，而“高HLB值表面活性劑”是指HLB值大于9的表面活性劑。最好是，用來實(shí)施本發(fā)明的低HLB值的表面活性劑，其HLB值處在2到8的范圍內(nèi)，而用來實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選的高HLB值表面活性劑，其HLB值至少為10。
各種表面活性劑HLB值的粗略近似值，可以象總結(jié)于下面表中的那樣，通過鑒定特定表面活性的水溶解度來得到
加到水中時(shí)的狀態(tài)HLB范圍在水中不分散 1-4分散不好 3-6激烈振蕩后成奶狀分散體 6-8穩(wěn)定的奶狀分散體(上部幾乎半透明) 8-10半透明到透明的分散體 10-13透明溶液 ＞13考慮用于實(shí)施本發(fā)明的低HLB值表面活性劑的實(shí)例包括甘油單酯和二酯，脫水山梨糖醇脂肪酸酯，聚氧乙烯山梨糖醇酯，聚氧乙烯醇，乙氧基化的烷基酚，乙氧基化醇，聚亞烷基二醇醚，磷酸酯化甘油單酯和二酯，甘油單酯的檸檬酸酯，甘油單酯的二乙?；剖狨ィ视蛦斡退狨?，硬脂酰乳酸鈉，硬脂酰乳酸鈣，磷脂，或磷脂酰乙醇胺，
以及它們中的任何兩個(gè)或多個(gè)的混合物。
考慮用于實(shí)施本發(fā)明的高HLB值表面活性劑包括甘油單硬脂酸酯，聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯，聚乙烯山梨糖醇酯，聚氧乙烯酸，聚氧乙烯醇，聚氧乙烯烷基胺，烷基芳基磺酸酯，或乙氧基化的烷基酚，以及它們中的任何二個(gè)或多個(gè)的混合物。
本發(fā)明的組合物容易分散在水基介質(zhì)中，通常是將最多達(dá)50%重量的聚合物添加劑加到水基介質(zhì)中，充分?jǐn)嚢枰源龠M(jìn)添加劑顆粒和水基介質(zhì)之間的接觸。任何促進(jìn)這種接觸的合適裝置都可以用來進(jìn)行所要求的攪拌。
根據(jù)諸如要分散的添加劑的粒度、水基介質(zhì)的溫度、添加劑的數(shù)量、高HLB和低HLB表面活性劑的數(shù)量(及比例)等因素，分散添加劑所需的時(shí)間可以從短至幾分鐘到3小時(shí)或更長(zhǎng)。但是，輕微攪動(dòng)較短的時(shí)間一般已足以將組合物分散到水中。此時(shí)間一般是從5分鐘到1小時(shí)，以便將組合物分散。
本發(fā)明組合物可以大量地分散在水基介質(zhì)中。例如，考慮在水基介質(zhì)中加入最多達(dá)60%重量的固體。優(yōu)選的加入量是聚合物添加劑總重量的25%至45%。
上述的水基乳狀液或分散體，可以單獨(dú)地或組合地用來將多種聚合物添加劑涂覆在各式各樣的聚合物顆粒上。通過使聚合物顆粒與上述水基乳狀液或分散體接觸，例如將分散體噴涂到聚合物顆粒上和使聚合物顆粒與水基分散體混合等，容易作到這一點(diǎn)。
某些優(yōu)選的聚合物顆粒包括聚烯烴，例如結(jié)晶聚丙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯。其它的聚合物材料包括聚苯乙烯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚氯乙烯等，以及諸如結(jié)晶的丙烯乙烯共聚物等共聚物、乙丙橡膠等橡膠及類似物質(zhì)。
以下實(shí)施例是為了說明本發(fā)明，而不是用來限制本發(fā)明的合理范圍。
實(shí)施例1本實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將Irganox 1010抗氧化劑轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。
采用以下的步驟。如果有必要，將粉末原材料研磨到合格的粒度分布。將各組分稱量到4盎司(118毫升)的玻璃瓶中。把各組分混合成水可分散的粉末。加入水，用手搖動(dòng)瓶子或用磁攪拌器攪拌。
然后注意懸浮液的特點(diǎn)，包括泡沫量和均勻度。觀察懸浮液的外觀是否隨部位而異，由此判斷均勻性。例如，只將疏水性粉末置于水中時(shí)，這些粉末全都位于頂部，因此是不均勻的。如果樣品很快沉降或分離(例如在1分鐘內(nèi))，則也不是均勻的。還觀察粉末的潤(rùn)濕程度。潤(rùn)濕度通過注意粉末的表面外觀來觀察。不潤(rùn)濕的粉末在水相和粉末相之間有清晰的界限，而潤(rùn)濕的粉末不具有這一特征。在這些極端情形之間，粉末的表面象是有點(diǎn)干燥。當(dāng)水在粉末表面上展開時(shí)粉末即被潤(rùn)濕。
粉末成分: (克) (%)IRGANOX 1010抗氧化劑 9.98 85.9(Ciba-Geigy公司)EPOLENE E-14蠟(Eastman) 1.49 12.8化學(xué)公司的可乳化的聚乙烯蠟,酸值16)ARLACEL 80表面活性劑(ICI 0.097 0.835公司,HLB為4的表面活性劑)IGEPAL CO-630表面活性劑 0.049 0.422(HLB 13的表面活性劑,GAF公司)加水形成約含35%重量添加劑的懸浮液。
水 21.5克此粉末組合物在輕微的攪拌下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例2此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑(與實(shí)施例1的不同)將Irganox 1010轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
粉末成分 (克) (%)IRGANOX 1010抗氧化劑 20.0 85.2EPOLENE E-14蠟 3.00 12.80ARLACEL 20表面活性劑(HLB 0.235 1.009,ICI公司)TWEEN 80表面活性劑(HLB 15, 0.243 1.04ICI公司)
加水形成約含35%重量添加劑的懸浮液。
水 33.6克此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例3此實(shí)施例示例說明了用單獨(dú)一種表面活性劑將Irganox 1010轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。對(duì)于A和B兩個(gè)樣品重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
樣品A粉末成分: (克) (%)IRGANOX 1010 10.0 85.8EPOLENE E-14 1.50 12.9ARLACEL 80 0.153 1.31加水形成約含添加劑35%的懸浮液。
水 21.6克此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。泡沫高度0.2厘米。此懸浮液放置時(shí)不穩(wěn)定，在幾分鐘內(nèi)開始沉降。
樣品B粉末成分: (克) (%)IRGANOX 1010 10.0 85.8EPOLENE E-14 1.50 12.9IGEPAL CO-630 0.154 1.32加水形成含添加劑約35%的懸浮液。
水 21.6克此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。泡沫高度3.5厘米。
樣品A的潤(rùn)濕不如樣品B好。與樣品A中使用的表面活性劑相比，樣品B中用的表面活性劑是更好的潤(rùn)濕劑。
實(shí)施例4此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將Irganox B501W轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末以及用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
粉末成分: (克) (%)IRGANOX B501W(Ciba-Geigy 10.0 85.6公司的抗氧化劑)EPOLENE E-14 1.50 12.8ARLACEL 80 0.100 0.856IGEPAL CO-630 0.085 0.727加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 21.7克此粉末配方在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例5此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將Irganox 1076轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
粉末成分 (克) (%)IRGANOX 1076(Ciba-Geigy 10.1 83.9公司的抗氧化劑)EPOLENE E-14 1.50 12.5ARLACEL 80 0.179 1.49
IGEPAL CO-630 0.254 2.11加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 22.2克此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。有1厘米高的泡沫。
實(shí)施例6此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將DSTDP轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例1的步驟，但是在制得分散體之后將DSTDP的粒度減小。
粉末成分: (克) (%)DSTDP(二硬脂酰硫代二丙酸酯, 10.1 85.3一種二級(jí)抗氧化劑)EPOLENE E-14 1.50 12.7ARLACEL 80 0.095 0.803IGEPAL CO-630 0.139 1.18加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 21.7克此粉末組合物在水中分散時(shí)形成潤(rùn)濕良好的顆粒，但是容易看出有大顆粒，因此認(rèn)為分散不好。使用高剪切均化器30秒以減小粒子大小。得到了均勻的懸浮液。
實(shí)施例7此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將DLTDP轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例1的步驟，但是在分散體制得之后將DLTDP的粒度減小。
粉末成分 (克) (%)DLTDP(二月桂基硫代二丙酸酯, 10.0 83.9一種二級(jí)抗氧化劑)EPOLENE E-14 1.50 12.6ARLACEL 80 0.180 1.51IGEPAL CO-630 0.239 2.01加水形成含約35%添加劑的懸浮液。
水 22.1克此粉末組合物分散在水中形成在水中潤(rùn)濕良好的顆粒，但是容易看出大的顆粒，因此認(rèn)為分散不好。使用高剪切均化器30秒以減小粒度。得到了均勻的懸浮液。
實(shí)施例8此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將硬脂酸鈣轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
粉末成分 (克) (%)硬脂酸鈣 10.0 84.9EPOLENE E-14 1.60 13.6ARLACEL 80 0.076 0.645IGEPAL CO-630 0.110 0.934加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 21.9克此粉末組合物在這種水濃度下不為水潤(rùn)濕，非常粘稠。然后補(bǔ)充加入水，形成約含17.0%添加劑的懸浮液。
水 25.0克在補(bǔ)加水之后，此粉末組合物分散成均勻的懸浮液。
實(shí)施例9此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將Irganox B-501W和硬脂酸鈣轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
粉末成分: (克) (%)IRGANOX B 501 W和硬脂酸鈣 10.01 83.2EPOLENE E-14 1.51 12.6ARLACEL 80 0.251 2.09IGEPAL CO-630 0.253 2.10加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 22.5克此粉末配方在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例10此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將Irganox B225轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
粉末成分 (克) (%)IRGANOX B225(Ciba-Geigy 10.0 86.4公司的抗氧化劑)EPOLENE E-14 1.50 13.0ARLACEL 80 0.026 0.225IGEPAL CO-630 0.049 0.423加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 21.6克此粉末配方在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例11此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將Irgafox 168Ethanox 330DHT-4A轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。還顯示了數(shù)量不足的表面活性劑的影響。重復(fù)實(shí)施例1的步驟。
樣品A粉末成分: (克) (%)IRGAFOS 168,Ethanox 330 10.03 84.8和DHT-4A(堿式碳酸鋁鎂水合物)的摻混物EPOLENE E-14 1.50 12.7IGEPAL CO-210(HLB為5的 0.118 0.998表面活性劑,GAF公司)IGEPAL CO-630 0.178 1.51加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 21.4克此粉末組合物在適度的攪拌下分散于水中，形成均勻的懸浮液。粉末接近完全潤(rùn)濕。
樣品B粉末成分: (克) (%)IRGAFOS 168,ETHANOX 330 10.04 86.8和DHT-4A的摻混物
EPOLENE E-14 1.50 13.0IGEPAL CO-210 0.015 0.130IGEPAL CO-630 0.017 0.147加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 21.4克此粉末組合物即使激烈攪拌也不完全潤(rùn)濕。
實(shí)施例12此實(shí)施例示例說明了用單獨(dú)一種表面活性劑將Irganox 1010和硬脂酸鈣轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末和用這種粉末制成的懸浮液。該分散體是按照實(shí)施例1的步驟制得的。
粉末成分: (克) (%)Irganox 1076和硬脂酸鈣的摻混物 14.96 83.4EPOLENE E-14 2.27 12.6ARLACEL 80 0.714 3.97加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 33.4克此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。該懸浮液放置時(shí)不穩(wěn)定，在幾分鐘內(nèi)就開始沉降。
實(shí)施例13用實(shí)施例12中制得的懸浮液涂覆聚丙烯顆粒，檢驗(yàn)所形成的涂層是否保護(hù)聚合物顆粒不被氧化。將50克聚丙烯顆粒樣品(過篩取1-2.8毫米直徑的顆粒)在氮?dú)庀录訜岬?5℃。懸浮液加水稀釋，達(dá)到聚合物添加劑的常用填充量1000-2000ppm。用30克稀釋過的實(shí)施例12的組合物涂覆這些顆粒，以提供300ppm的硬脂酸鈣。將這些顆粒在75-110℃加熱除去水分，其間繼續(xù)保持氮?dú)夥铡Ｍ扛策^的顆粒經(jīng)分析含鈣22ppm，相應(yīng)于穩(wěn)定劑涂料中334ppm的硬脂酸鈣。
將10克涂覆過的聚丙烯小球樣品以單層厚度放在玻璃盤里，置于150℃±5℃的空氣對(duì)流加熱爐中。每克試樣約有236±18個(gè)顆粒，或每份樣品2360顆粒。涂覆過的樣品在25小時(shí)后無顏色變化，47小時(shí)后2粒變黃，51小時(shí)后又有5粒變黃，70小時(shí)又有2粒。不加穩(wěn)定劑的對(duì)照樣品在5小時(shí)時(shí)全是白色，在25小時(shí)后全是深褐色。這一實(shí)施例說明了這種水基穩(wěn)定劑懸浮液能用來涂覆聚合物顆粒，保護(hù)它們免遭降解。
實(shí)施例14此實(shí)施例示例說明了用典型的混合設(shè)備形成水可分散的粉末。用帶有多個(gè)插板的Hobart混合器在加入表面活性劑的同時(shí)將粉末混合。頭四種組分是粉末，將它們稱入混合器轉(zhuǎn)筒內(nèi)在低速下混合。然后將表面活性劑在繼續(xù)混合的同時(shí)逐漸地加到粉末中。
粉末成分: (克) (%)IRGAFOS 168、ETHANOX 330 1200 85.2和DHT-4A的摻混物EPOLENE E-14 180 12.8IGEPAL CO-210 11.2 0.795IGEPAL CO-630 17.4 1.24將一部分粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例15此實(shí)施例示例說明了用典型的混合設(shè)備形成水可分散的粉末。使用V形混合器將粉末混合，同時(shí)加入表面活性劑。重復(fù)實(shí)施例14的步驟，只是在加入表面活性劑時(shí)停住V形混合器。
粉末成分 (克) (%)IRGANOX 1076與硬脂酸鈣的摻混物 1705 85.2EPOLENE E-14 256 12.8ARLACEL 80 20.0 1.00IGEPAL CO-630 20.0 1.00將一部分粉末組合物在輕微的攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例16此實(shí)施例示例說明了用單獨(dú)一種表面活性劑將Irganox 1076轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末，用Waring混合器完成混合，和用這種粉末制成的懸浮液。將兩種粉末放在Waring混合器中混合。然后向粉末中加入一部分表面活性劑，將材料混合。重復(fù)此步驟，直到加完所有的表面活性劑。
粉末成分 (克) (%)IRGANOX 1076 167 83.5EPOLENE E-14 25.0 12.5ARLACEL 80 8.00 4.00將一部分粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。此懸浮液放置時(shí)不穩(wěn)定，在幾分鐘即開始沉降。
實(shí)施例17此實(shí)施例示例說明了用單獨(dú)一種表面活性劑將Irganox 1010轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末，使用Waring混合器完成混合，以及用這種粉末做成懸浮液。重復(fù)實(shí)施例16的步驟。
粉末成分: (克) (%)IRGANOX 1010 167 83.5EPOLENE E-14 25.1 12.5ARLACEL 80 7.99 3.99將一部分粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。此懸浮液放置時(shí)不穩(wěn)定，在幾分鐘內(nèi)開始沉降。
實(shí)施例18此實(shí)施例示例說明了用兩種表面活性劑將硬脂酸鈣轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末，用Waring混合器完成混合，以及用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例16的步驟。
粉末成分 (克) (%)硬脂酸鈣 160 80.0EPOLENE E-14 24.0 12.0ARLACEL 80 8.01 4.00IGEPAL CO-630 8.01 4.00將一部分粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例19此實(shí)施例示例說明了用單獨(dú)一種表面活性劑將Irgafos 168轉(zhuǎn)化成水可分散的粉末，用Waring混合器完成混合，和用這種粉末制成的懸浮液。重復(fù)實(shí)施例16的步驟。
粉末成分: (克) (%)IRGAFOS 168 167 83.5EPOLENE E-14 25.1 12.5ARLACEL 80 7.97 3.98將一部分粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。此懸浮液放置時(shí)不穩(wěn)定，幾分鐘內(nèi)開始沉降。
實(shí)施例20此實(shí)施例是按照實(shí)施例1制備，但是改用以下組分。
樣品A (克)硬脂酸鈣 20.00EPOLENE E-14 2.99ARLACEL 80 1.23水 81.65形成了均勻的懸浮液，但是表面干燥，表明潤(rùn)濕不好。高剪切混合可得到合格的分散體，但其穩(wěn)定性比用HLB較高的表面活性劑制得的樣品差得多。此實(shí)施例的結(jié)果與實(shí)施例3之間的差異至少部分是由于硬脂酸鈣更難潤(rùn)濕。
樣品B (克)硬脂酸鈣 20.02EPOLENE E-14 3.00水 81.84象A一樣將樣品B混合。并列比較A和B發(fā)現(xiàn)，A的潤(rùn)濕比B好得多。每個(gè)樣品取少量在水中稀釋成固體為1%重量，檢驗(yàn)穩(wěn)定性。樣品A在幾分鐘內(nèi)慢慢分離，而樣品B在停止攪動(dòng)后立即迅速地開始分離，同時(shí)在一分鐘內(nèi)在樣品頂部形成了完全不潤(rùn)濕的粉末。此實(shí)驗(yàn)表明，雖然HLB為4的表面活性劑的效能不如HLB較高的表面活性劑，但是如果懸浮液保持?jǐn)噭?dòng)，它可以滿足要求。
實(shí)施例21在中試工廠的不銹鋼批量加工設(shè)備中大量制備添加劑。將以下組分裝入5.0加侖(18.8升)的曲拐式葉片混合器中組分 (克) (%)DHT-4A 2100 72.5EPOLENE E-14 315 10.9IGEPAL CO-630 63 2.2軟化水 420 14.5將軟化水和表面活性劑倒入混合器中，攪動(dòng)5分鐘。將混合的DHT-4A和EPOLENE-14粉末連續(xù)地混入，直到粉末分散良好。干燥過的材料容易在水中重新分散。
實(shí)施例22重復(fù)實(shí)施例21，但在制備水可分散的添加劑時(shí)使用210克水而不是420克水。所用的各組分如下組分 (克) (%)DHT-4A 2100 78.80EPOLENE E-14 315 11.82IGEPAL CO-630 63 2.36軟化水 187 7.02干燥過的材料可以在水中重新分散。分散體幾小時(shí)內(nèi)是穩(wěn)定的。
實(shí)施例23此實(shí)施例示例說明了制備商品名稱SYLOID 244(W.R.Grace公司)的無定形合成二氧化硅的水可分散形式。用以下組分制備水可分散的材料組分 (克) (%)SYLOID 244 100 37.31EPOLENE E-14 15 5.60IGEPAL CO-630 3 1.12水 150 55.97采用以下步驟將水不溶性的SYLOID 144轉(zhuǎn)化成水可分散的形式。
1.將EPOLENE E-14和SYLOID 244粉末混合。利用在密閉容器內(nèi)搖動(dòng)來混合粉末。
2.在連續(xù)攪動(dòng)下向150.0克水中加入3.0克表面活性劑，配成表面活性劑(例如Igepal CO-630)水溶液。
3.在表面活性劑水溶液中分散EPOLENE E-14和SYLOID 244的混合粉末，攪動(dòng)1小時(shí)。
4.用盤子在50℃于烤箱中將步驟3的分散體干燥。在4小時(shí)內(nèi)材料完全干燥。干燥的粉末具有以下成分組分 (克) (%)SYLOID 244 100 84.75EPOLENE E-14 15 12.71IGEPAL CO-630 3 2.54用攪拌器將粉末重新分散在水中。該粉末容易分散，但在不攪動(dòng)時(shí)于1小時(shí)內(nèi)沉降。
實(shí)施例24此實(shí)施例示例說明了用水可分散的添加劑粉末組合物制成懸浮液。
粉末成分 (克)實(shí)施例16的組合物 40.0實(shí)施例18的組合物 12.5分散到水中 97.5此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例25此實(shí)施例示例說明了用水可分散的添加劑粉末組合物制成懸浮液。
粉末成分 (克)實(shí)施例19的組合物 23.0實(shí)施例17的組合物 11.5實(shí)施例18的組合物 18.0分散到水中 97.5此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
實(shí)施例26此實(shí)施例示例說明了采用類似于實(shí)施例13中所述的步驟，用實(shí)施例24的懸浮液涂覆聚丙烯。經(jīng)分析，鈣為350ppm，預(yù)期值為300ppm。在空氣對(duì)流加熱爐中于150℃試驗(yàn)11.5小時(shí)后，小球保持白色，未變色。
實(shí)施例27采用類似于實(shí)施例13中所述步驟，用實(shí)施例25的懸浮液浮覆聚丙烯。經(jīng)分析，鈣為44ppm，相應(yīng)于670ppm硬脂酸鈣(目標(biāo)值1000ppm)。在空氣對(duì)流加熱爐中于150℃試驗(yàn)11.5小時(shí)后，小珠保持白色，未變色。
實(shí)施例28此實(shí)施例試驗(yàn)了所涂覆的穩(wěn)定劑保持粘接在聚合物顆粒上的能力。采用實(shí)施例13中所述的步驟，用實(shí)施例24的懸浮液涂覆小珠。然后將涂覆過的小珠放在干凈的涂料桶里，在Red Devil涂料搖蕩器上搖蕩5或30分鐘。然后象實(shí)施例13中一樣進(jìn)行耐熱試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果是涂覆過但未搖蕩的小珠14小時(shí)后無顏色變化，涂覆過并且搖蕩5分鐘的小珠在14小時(shí)后無顏色變化，涂覆過并且搖蕩30分鐘的小珠在14小時(shí)后無顏色變化，未涂覆的小珠在14小時(shí)后有50%改變顏色。此實(shí)施例說明了添加劑涂層能保持粘接在聚合物上。
實(shí)施例29此實(shí)施例試驗(yàn)了涂覆的穩(wěn)定劑保持粘結(jié)在聚合物顆粒上的能力。采用實(shí)施例13中所述的步驟，用實(shí)施例24的懸浮液涂覆小珠。然后將涂過的小珠放在干凈的涂料桶里，在Red Devil涂料搖蕩機(jī)上搖蕩5或30分鐘。然后如實(shí)施例13所述進(jìn)行耐熱試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果是14小時(shí)后涂過和未搖蕩的小珠無顏色變化，14小時(shí)后涂過并且搖蕩5分鐘的小珠有一只變黃，涂過并且搖蕩30分鐘的小珠在24小時(shí)后無顏色變化，而未涂覆的小珠在14小時(shí)后有50%已變色。此實(shí)施例說明添加劑涂層能保持粘結(jié)在聚合物上。
實(shí)施例30此實(shí)施例檢驗(yàn)了在不同的EPolene蠟濃度下制備水可分散的穩(wěn)定劑。還檢驗(yàn)了這些懸浮液中的一些在聚丙烯顆粒上的涂層。粉末和懸浮液用實(shí)施例1中所述的步驟制備。
樣品A
粉末成分: (克) (%)IRGANOX和硬脂酸鈣的摻混物 30.02 96.6TERGITOL 15-S-7 1.07 3.44加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 54.7此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
樣品B粉末成分: (克) (%)IRGANOX 1076和硬脂酸鈣的摻混物 30.02 90.1EPOLENE E-14 2.25 6.75TERGITOL 15-S-7 1.07 3.21加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 52.4此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
樣品C粉末成分: (克) (%)IRGANOX 1076和硬脂酸鈣的摻混物 30.3 74.9EPOLENE E-14 9.00 22.4TERGITOL 15-S-7 1.07 2.67加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 45.6此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
樣品D
粉末成分: (克) (%)IRGANOX 1076與硬脂酸鈣的摻混物 30.03 61.1EPOLENE E-14 18.0 36.7TERGITOR 15-S-7 1.07 2.18加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 36.6此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
隨著蠟含量的增加，樣品A-D的趨勢(shì)是，泡沫量減小，粘度增加。
實(shí)施例31此實(shí)施例檢驗(yàn)了在不同的Epolene蠟濃度下制備水可分散的穩(wěn)定劑。用實(shí)施例1中所述的步驟制備粉末和懸浮液。
樣品A粉末成分 (克) (%)DHT-4A 30.0 96.6TERGITO 15-S-7 1.07 3.44加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 54.6此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
樣品B粉末成分: (克) (%)DHT-4A 30.0 90.0EPOLENE E-14 2.26 6.75TERGITOL 15-S-7 1.07 3.22
加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 52.4此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
樣品C粉末成分: (克) (%)DHT-4A 30.0 74.9EPOLENE E-14 9.01 22.5TERGITOL 15-S-7 1.07 2.67加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 45.7此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
樣品D粉末成分: (克) (%)DHT-4A 30.0 61.1EPOLENE E-14 18.0 36.7TERGITOL 15-S-7 1.07 2.18加水形成約含35%添加劑的懸浮液。
水 36.7此粉末組合物在輕微攪動(dòng)下分散于水中，形成均勻的懸浮液。
隨著蠟含量的增加，樣品A-D的趨勢(shì)是，泡沫量減少，粘度增加。
實(shí)施例32此實(shí)施例示例說明了改變按實(shí)施例1的步驟制得的添加劑與膠粘劑的數(shù)量。在樣品A至D中活性添加劑是IRGANOX 1010，在樣品E至H中，活性添加劑是硬脂酸鈣。所有樣品中的膠粘劑均為EPOLENE E-14，表面活性劑是TERGITOL 15-S-7。
活性物: 表面活性 活性物 膠粘劑編號(hào) 蠟之比 劑(克) 水(克) (克) (克)A 99:1 0.46 21.15 14.40 0.15B 95:5 0.45 23.36 13.81 0.73C 5:95 0.45 21.17 0.72 13.82D 1:99 0.44 21.13 0.15 14.41E 99:1 0.45 21.14 14.39 0.15F 95:5 0.46 21.14 13.82 0.74G 5:95 0.46 21.14 0.73 13.82H 1:99 0.45 21.12 0.15 14.39本發(fā)明已具體參照其優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明，但是應(yīng)該清楚，在本發(fā)明的要旨和范圍之內(nèi)可以進(jìn)行變動(dòng)和修改。
權(quán)利要求
1.一種水可分散的顆粒組合物，其中含有(a)占干組合物總重量5%到99%的至少一種聚合物添加劑組分，(b)最多占干燥組合物總重量95%的至少一種膠粘劑，它在50℃以下無粘性，該膠粘劑也可以是(a)的聚合物添加劑組分，和(c)占干燥組合物總重量0.2%至20%的至少一種表面活性劑，其HLB值至少為4，該表面活性劑緊密地涂覆在(a)和(b)的顆粒上，或是涂覆在含有(a)和(b)的混合物的顆粒上，在所述的組合物中，大于600微米的在水中粒度不易減小的定型顆粒不超過組合物重量的10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中(a)和(b)不同，所述的顆粒主要是涂覆了表面活性劑的(a)和(b)的分離顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中添加劑組分是選自抗氧化劑、發(fā)泡劑、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、成核劑、金屬減活劑、潤(rùn)滑-滑爽/防粘劑、紫外抑制劑、阻燃劑，以及它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物，其中抗氧化劑是選自四〔亞甲基3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥基苯基)丙酸酯〕甲烷、十八烷基3-(3′，5′二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5二叔丁基)-4-(羥基芐基)苯、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、三(單壬基苯基)亞磷酸酯、4，4′-亞丁基-雙(5-甲基-2-叔丁基)酚、三(3，5二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯、三壬基苯基亞磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亞磷酸酯、四-(2，4二叔丁基苯基)-4，4′-聯(lián)亞苯基二亞膦酸酯、三(2，3-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、丁基化的羥基甲苯、聯(lián)十六烷基硫代二丙酸酯、聯(lián)十四烷基硫代二丙酸酯和聚(1，4-環(huán)亞己基二亞甲基-3，3′-硫代二丙酸酯(部分用硬脂醇結(jié)尾);發(fā)泡劑是選自改性和未改性的偶氮二羰酰胺以及改性和未改性的偶氮羰酰胺;偶聯(lián)劑是選自硅烷、鈦酸酯、鉻絡(luò)合物、低分子量聚烯烴(帶有羧基部分)、高分子量聚烯烴和丙烯酸酯(帶有羧基部分)，以及氯化石蠟;抗靜電劑是選自乙氧基化胺、聚乙二醇和季銨化合物;成核劑是選自苯甲酸鈉、聯(lián)苯基次膦酸和鹽、苯基次膦酸和鹽以及苯基亞磷酸和鹽;金屬減活劑是選自乙二酰二(亞芐基酰肼)和2，2′乙二酰氨基雙-(乙基3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯;潤(rùn)滑-滑爽/防粘劑是選自硅藻土、滑石、粘土、金屬的硬脂酸鹽、烷基二硬脂酰胺、甘油硬脂酸單酯、順13-二十二烯酰胺和油酰胺;紫外抑制劑是選自2-羥基-4-辛氧基二苯酮、2-羥基-4-異辛氧基二苯酮、4-羥基-4-正十二烷氧基二苯酮、2-(3-二叔丁基-2-羥基-5-甲基苯基-5-氯苯并三唑、2-(2羥基-3，5-二叔戊基苯基)苯并三唑、對(duì)叔丁基苯基水楊酸酯、2，4-二叔丁基苯基-3，5-叔丁基-4-羥基苯甲酸酯、鎳二鄰乙基(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)膦酸酯和2，2′，6，6′四甲基-4-哌啶基癸二酸酯;阻燃劑是選自十溴二苯基氧、十二氯二甲烷二苯并環(huán)辛烷、亞乙基雙二溴降冰片烷二羰酰亞胺、亞乙基雙四溴苯鄰二甲酰亞胺和三氧化銻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中大于600微米、在水中粒度不易減小的定型粒子在組合物中不超過1%重量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中組合物含水不超過5%重量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中組合物是自由流動(dòng)的粉末。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中表面活性劑的HLB至少為6。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中表面活性劑在組合物中的濃度為0.5%至5%重量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的組合物，其中表面活性劑是高HLB與低HLB表面活性劑的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中表面活性劑是選自甘油單酯和二酯、磷酸化的甘油單酯和二酯、甘油單酯的檸檬酸酯、甘油單酯的二乙酰酒石酸酯、甘油單油酸酯、硬脂酰乳酸鈉、硬脂酰乳酸鈣、磺化酯和α-生育酚半丁二酸酯、磷脂和大豆磷脂、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酯、聚氧乙烯酸、聚氧乙烯醇、烷基芳基磺酸酯和乙氧基化的仲醇。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的組合物，其中表面活性劑是烷氧基聚氧乙烯氧乙醇。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中膠粘劑是選自聚烯烴、鹵化聚烯烴、可乳化的蠟和不可乳化的蠟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的組合物，其中膠粘劑是選自不可乳化的聚乙烯蠟和可乳化的聚乙烯蠟。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中膠粘劑的濃度在5%和35%重量之間。
16.一種制備水可分散的組合物的方法，其中包括，將5%至99%重量的至少一種聚合物添加劑組分和1%至95%重量的至少一種膠粘劑與0.2%至20%重量的至少一種液態(tài)或液化的表面活性劑充分混合一段時(shí)間，使添加劑組分和膠粘劑組分被充分涂覆，其中最多達(dá)100%的添加劑組分可以用膠粘劑代替，所得組合物中大于600微米的不易在水中破裂的永久聚集體粒子不超過10%重量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中還包括將組合物與水在10到60℃的溫度下混合足夠的時(shí)間，以便分散組合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中還包括將分散的組合物涂覆在聚合物顆粒上，接著將涂覆過的聚合物干燥。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中分散的組合物是噴涂到聚合物顆粒上。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中干燥是在從室溫到低于聚合物顆粒熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行的。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中將最終形成的緊密混合物研磨到體均粒徑處在10和60微米之間。
22.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中的分散體不是乳狀液。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中分散體的粘度在25℃和10秒-1的剪切速度下處在2和1000厘泊之間(0.002至1帕·秒)。
全文摘要
公開了在水基介質(zhì)中可分散的固體形式的添加劑體系以及制備這種添加劑體系的方法。這種添加劑體系是干燥的自由流動(dòng)的顆粒狀物質(zhì)，其中含有至少一種添加劑組分、至少一種膠粘劑和至少一種表面活性劑。
文檔編號(hào)C08K5/00GK1072695SQ9211207
公開日1993年6月2日 申請(qǐng)日期1992年10月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月4日
發(fā)明者B·J·希治, M·K·沙馬, L·P·沃特利 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司