復(fù)合聚合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種組合物，其包含10重量％至50重量％的木漿纖維和45重量％至85重量％的熱塑性聚合物，其中，根據(jù)分散試驗所確定的，所述纖維在所述熱塑性聚合物組合物內(nèi)的平均分散度等于或大于90％。所述漿粕可以是漂白的化學(xué)木漿纖維。
【專利說明】復(fù)合聚合物
[0001] 對優(yōu)先權(quán)申請的交叉引用
[0002] 本申請有權(quán)享有并且要求2012年2月14日提交的題為"復(fù)合聚合物"的美國臨 時專利申請序列號61/598, 855的優(yōu)先權(quán)利益，通過參照方式將所述臨時專利申請的內(nèi)容 并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明涉及通過對具有化學(xué)木漿纖維的聚合物基體進行熔體加工而得到的聚合 物復(fù)合材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004] 圖1 - 5是用于制造聚合物復(fù)合材料的粒子的示意圖。
[0005] 圖6是混合機的示意圖。
[0006] 圖7和8是造粒機的示意圖。
[0007] 圖9是可用于制造本發(fā)明的球粒的單螺桿擠出機的示意圖。
[0008] 圖10是用于制造化學(xué)木漿纖維含量為50重量％或更低的聚合物復(fù)合材料的裝置 和方法的實施方案的示意圖。
[0009] 圖11是第一雙螺桿混合機的開放面的橫截面視圖。
[0010] 圖12是第一雙螺桿混合機的限流器的側(cè)視圖。
[0011] 圖13是第一雙螺桿混合機的限流器的前視圖。
[0012] 圖14是制造化學(xué)木漿纖維含量為50重量％或更低的聚合物復(fù)合材料的裝置和方 法的另一種實施方案的示意圖。
[0013] 圖15是水下造粒系統(tǒng)的示意圖。
[0014] 詳細描述
[0015] 本發(fā)明涉及提供生產(chǎn)包含木漿纖維和熱塑性聚合物的復(fù)合聚合物材料的經(jīng)濟的 手段。在一種實施方案中，所述木漿纖維是化學(xué)木漿纖維。在一種實施方案中，所述木漿纖 維是硫酸鹽化學(xué)木漿纖維。在一種實施方案中，所述木漿纖維是漂白的木漿纖維。在一種 實施方案中，所述木漿纖維是漂白的化學(xué)木漿纖維。為簡單起見，使用術(shù)語"木漿纖維"，但 應(yīng)該指出，漂白的化學(xué)木漿纖維具有某些其他纖維所不具有的屬性。
[0016] 本發(fā)明可以利用大量樹種作為漿柏纖維的來源。可以使用針葉和闊葉樹種以及它 們的混合物。它們也被稱為軟木和硬木。典型的軟木樹種是各種云杉（例如西加云杉）、冷 杉（道格拉斯冷杉）、各種鐵杉（西部鐵杉）、美洲落葉松、落葉松、各種松（南方松、白松和 加勒比松）、柏和紅杉及其混合物。典型的硬木樹種是白蠟樹、白楊、棉白楊、椴樹、樺樹、山 毛櫸、栗樹、膠樹、榆樹、桉樹、楓樹、橡樹、楊樹和懸鈴木或其混合物。
[0017] 軟木或硬木樹種的使用可能部分取決于所需的纖維長度。硬木或闊葉樹種具有 l-2mm的纖維長度。軟木或針葉樹種具有3. 5至7mm的纖維長度。道格拉斯冷杉、大冷杉、 西部鐵杉、西部落葉松和南方松具有4至6_范圍內(nèi)的纖維長度。制漿和漂白以及切割可 能由于纖維斷裂而降低平均長度。
[0018] 由于已經(jīng)除去木質(zhì)素并除去一些半纖維素，纖維素木漿纖維與木纖維不同。這些 材料仍屬于木纖維。木漿纖維中殘留的材料的量取決于制造它的方法。
[0019] 在機械漿柏中，通過機械手段例如研磨來分離纖維，并且方法可以包括蒸汽加工 和使用亞硫酸鈉的預(yù)化學(xué)加工。將木質(zhì)素軟化以允許纖維分開。許多木質(zhì)素和半纖維素以 及纖維素隨纖維保留。制漿后殘留的材料的得率、百分率高。纖維可以用過氧化物漂白，但 是這一過程不除去許多材料。
[0020] 在化學(xué)制漿中，木質(zhì)素在碎木屑與制漿化學(xué)品之間的化學(xué)反應(yīng)期間被去除。半纖 維素也可以在所述反應(yīng)期間被去除。被去除的材料的量取決于在制漿過程中使用的化學(xué) 品。硫酸鹽法與亞硫酸鹽法或帶有預(yù)水解階段的硫酸鹽法相比，去除較少的材料。在硫酸 鹽法中，與亞硫酸鹽法或帶有預(yù)水解的硫酸鹽法中相比，得率較高。后兩種方法獲得纖維素 百分率高并且半纖維素或木質(zhì)素很少的產(chǎn)物。
[0021] 對化學(xué)木漿進行漂白，除去更多的木質(zhì)素和半纖維素。
[0022] 在漿柏的制造中，將木質(zhì)材料在化學(xué)制漿過程中分解成纖維。然后可以任選地將 纖維漂白。然后將纖維在貯漿池中與水合并以形成漿液。然后將漿液通過流漿箱，然后置 于網(wǎng)上，脫水并干燥，以形成漿板。添加劑可以在貯漿池、流漿箱或兩者中與纖維合并。也 可以在脫水和干燥之前、期間或之后，將材料噴灑在漿板上。在木漿制造中通常使用硫酸鹽 制楽法。
[0023] 在木纖維與木漿纖維之間存在差異。木纖維是由木質(zhì)素保持在一起的一組木纖 維。在干燥過程中，木漿纖維的空腔塌陷。干燥的化學(xué)木漿纖維是平坦的。木纖維束中木 纖維各自的空腔保持開放。平坦的木漿纖維比木纖維更加柔性。
[0024] 纖維素木漿纖維可以采取商品化纖維素木漿的形式。漿柏通常以卷或捆的形式遞 送。漿板具有兩個相反的實質(zhì)上平行的面，這些面之間的距離是粒子的厚度。典型的漿板 可以為〇· 1mm至4mm厚。在某些實施方案中，厚度可以為0· 5mm至4mm。
[0025] 木漿板被形成為易于計量并與熱塑性聚合物合并的粒子。
[0026] 纖維板和粒子可以具有12g/m2(gsm)至2000g/m2的基重。在一種實施方案中，粒 子可以具有600g/m 2至1900g/m2的基重。在另一種實施方案中，粒子可以具有500g/m2至 900g/m2的基重。對于紙板來說，一種實施方案可以具有70gsm至120gsm的基重。在另一 種實施方案中，紙板可以具有l(wèi)〇〇gsm至350gsm的基重。在另一種實施方案中，用于特殊用 途的纖維板可以具有350gsm至500gsm的基重。
[0027] 漿柏添加劑或預(yù)處理也可以改變粒子的特點。用解粘劑處理的漿柏與沒有解粘劑 的漿柏相比提供更松散的粒子。更松散的粒子可以更容易地分散在與其合并的材料中。漿 板的厚度是可以決定粒子厚度的一個因素。
[0028] 在一種實施方案中，粒子具有六邊形形狀，其一種實施方案示出在圖1中。六邊形 可以是從完全等邊至完全不對稱的任何類型。如果它不等邊，長軸可以為4為8毫米（mm)， 短軸可以為2至5_。六邊形的一些邊可以具有相同長度，并且一些或所有的邊可以具有 不同長度。六邊形的周線或周長可以為12mm至30mm，并且粒子的上方面或下方面24或26 的面積可以為12至32mm 2。在一種實施方案中，粒子可以具有0. 1至1. 5mm的厚度、4. 5至 6. 5mm的長度、3至4mm的寬度和一個面上15至20mm2的面積。在另一種實施方案中，粒子 可以具有1至4mm的厚度、5至8mm的長度、2· 5至5mm的寬度和一個面上12至20mm2的面 積。
[0029] 示出了六邊形粒子的兩個實例。
[0030] 在圖1-3中，粒子10為六邊形形狀，并具有兩條相對的邊12和18,它們長度相等 并且比其他四條邊14、16、20和22更長。其他四條邊14、16、20和22可以如所示具有相同 長度，或者四條邊可以具有不同長度。其中的兩條邊，每個末端處各一條，例如14和20、或 14和22,可以具有相同長度，并且每個末端處的其他兩條邊16和22、或16和20,可以具有 相同長度或具有不同長度。在每種這些變化形式中，邊10和18可以具有相同長度或不同 長度。粒子的邊緣可以是尖銳或圓滑的。
[0031] 粒子10的頂部24和底部26之間的距離可以為0. 1mm至4mm。
[0032] 圖4和5示出了六邊形的六條邊各自具有不同長度的實施方案。示出的實施方案 是說明性的，邊的長度順序和邊的長度尺寸可以變化。
[0033] 上述形狀、尺寸和基重的粒子可以在本領(lǐng)域中公知的重量損失和體積進料系統(tǒng)中 計量。
[0034] 粒子內(nèi)纖維的排列可以平行于六邊形的長軸或垂直于六邊形的長軸或采取它們 之間的任何取向。
[0035] 六邊形粒子可以在Henion切塊機上形成，但是也可以使用其他手段來生產(chǎn)六邊 形粒子。
[0036] 也可以使用其他形式的漿柏粒子。添加的容易性可能取決于粒子的形狀。
[0037] 聚合物基體起到主體聚合物的作用，并且是包括化學(xué)木漿原料的可熔體加工的組 合物的組分。熔體加工被用于合并聚合物和化學(xué)木漿纖維。在熔體加工中，將聚合物加熱 并熔化，并將化學(xué)木漿纖維與聚合物合并。在此過程中，纖維被單個化（singulated)。
[0038] 聚合物是熱塑性的。
[0039] 在本領(lǐng)域中常規(guī)公認適合于熔體加工的廣泛類型的聚合物，可用作聚合物基體。 聚合物基體實質(zhì)上包括有時被稱為特別是當與干擾性元素或另外的不可混溶的聚合物合 并時難以熔體加工的聚合物。它們包括烴類和非烴類聚合物兩者。有用的聚合物基體的實 例包括但不限于高密度聚乙烯（HDPE)、低密度聚乙烯（LDPE)、線性低密度聚乙烯（LLDPE)、 聚丙烯（PP))、聚烯烴共聚物（例如乙烯-丁烯、乙烯-辛烯、乙烯-乙烯基醇）、聚苯乙烯、 聚苯乙烯共聚物（例如高抗沖聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）、聚丙烯酸酯、聚 甲基丙烯酸酯、聚酯、聚氯乙烯（PVC)、含氟聚合物、液晶聚合物、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚苯 硫醚、聚砜、聚縮醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚氨酯、熱塑性彈性體、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂、密胺、 酚醛樹脂、脲、乙烯基酯或其組合。在某些實施方案中，最適合的聚合物基體是聚烯烴。
[0040] 源自于再生塑料的聚合物基體也是適用的，因為它們通常具有較低成本。然而，由 于這樣的材料通常源自于從多種廢物流得來的材料，因此它們可能具有非常不同的熔體流 變學(xué)性質(zhì)。這可以使材料的加工非常成問題。向再生聚合物基體添加纖維素原料將提高熔 體粘度并降低總體可變性，從而改進加工。
[0041] 在某些實施方案中，可以使用下列熱塑性聚合物：生物聚合物例如聚乳酸（PLA)、 纖維素乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維素丁酸酯；聚碳酸酯，聚對苯二甲酸乙二酯，聚烯烴例如 聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯共 聚物例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS)、苯乙烯嵌段共聚物、聚氯乙烯（PVC)，以及 再生塑料。
[0042] 熱塑性聚合物可以選自生物聚合物、聚乳酸、纖維素乙酸酯、纖維素丙酸酯、纖維 素丁酸酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚烯烴、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、 線性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 苯乙烯嵌段共聚物、聚氯乙烯和再生塑料。
[0043] 在一種實施方案中，將化學(xué)木漿原料用不相容的聚合物基體（例如聚烯烴）熔體 加工。在另一種實施方案中，將化學(xué)木漿原料用相容的聚合物基體（例如改性纖維素聚合 物）熔體加工。例如，已發(fā)現(xiàn)，當用纖維素丙酸酯（Tenite TM350E)對本發(fā)明的化學(xué)木漿原料 進行熔體加工時，得到的復(fù)合材料具有出色的纖維分散和機械性質(zhì)。
[0044] 本發(fā)明還設(shè)想了在復(fù)合材料配制物中使用增容劑。增容劑通常被用于改進填充劑 與聚合物基體的界面潤濕。偶聯(lián)劑或增容劑的添加通常改進得到的復(fù)合材料的機械性質(zhì)。 正如常規(guī)已知的，本發(fā)明利用增容劑來改進本發(fā)明的化學(xué)木漿纖維與聚合物基體之間的潤 濕。然而，我們還發(fā)現(xiàn)，增容劑的添加改進本發(fā)明的化學(xué)木漿原料與一些聚合物的分散。增 容劑和偶聯(lián)劑有時可互換使用，盡管它們在提供兩種材料之間的相容性方面表現(xiàn)不同。
[0045] 與聚烯烴一起使用的優(yōu)選的增容劑是聚烯烴接枝的馬來酸酐共聚物。在一種實 施方案中，使用聚烯烴接枝的馬來酸酐共聚物對聚合物基體和纖維素原料進行熔體加工。 本發(fā)明的可商購的增容劑包括在商品名P〇lybond?(Chemtura)、Exxelor?(Exxon Mobil)、 Fusabond? (DuPont)、Lotader? (Arkema)、Bondyram? (Maroon)、Integrate (Equistar)下銷 售的。除了化學(xué)木漿原料之外，聚合物基體可以含有一種或多種填充劑。接枝共聚物中的 聚烯烴將與在聚合物基體中用作聚合物的聚烯烴相同。例如，聚乙烯接枝的馬來酸酐將與 聚乙烯一起使用，聚丙烯接枝的馬來酸酐將與聚丙烯一起使用。
[0046] 在一種實施方案中，將量為約5-10%的、并且在另一種實施方案中量為0. 2-5% 的增容劑摻入到復(fù)合材料配制物和可熔體加工的組合物中。
[0047] 可以向纖維/聚合物摻混物添加化學(xué)木漿纖維之外的填充劑和纖維，以提供所需 的物理特性或降低給定應(yīng)用所需的聚合物的量。填充劑通常含有水分，因此降低了聚合物 基體中存在的增容劑的效能。填充劑和纖維的非限制性實例包括木粉、化學(xué)木漿纖維之外 的天然纖維、玻璃纖維、碳酸鈣、滑石、二氧化硅、粘土、氫氧化鎂和氫氧化鋁。
[0048] 在本發(fā)明的另一方面，可熔體加工的組合物可能含有其他添加劑。常規(guī)添加劑的 非限制性實例包括抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、纖維、起泡劑、發(fā)泡添加劑、防粘連劑、熱穩(wěn)定劑、抗 沖改性劑、殺生物劑、阻燃劑、增塑劑、增粘劑、著色劑、加工助劑、潤滑劑、增容劑和顏料。添 加劑可以以粉末、球粒、顆粒的形式或以任何其他可擠出或可化合的形式摻入到可熔體加 工的組合物中?？扇垠w加工的組合物中常規(guī)添加劑的量和類型可以隨著聚合物基體和完成 的組合物的所需物理性質(zhì)而變。熔體加工領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠選擇與特定聚合物基體匹配 的添加劑的適合的量和類型，以便獲得完成的材料的所需物理性質(zhì)。
[0049] 本發(fā)明的復(fù)合材料聚合物具有均勻地分散在熱塑性聚合物基體內(nèi)的木漿纖維。首 先將木漿纖維分散在熱塑性聚合物基體中，其中木漿纖維為總組合物的65重量％至90重 量％。
[0050] 存在著與將化學(xué)木漿纖維均勻分散在整個聚合物基體中相關(guān)的問題。纖維開始時 在干燥的漿板中。干燥使?jié){柏纖維塌陷。干燥還引起漿柏纖維通過氫鍵鍵合在一起。為了 獲得實質(zhì)上單個的纖維，必須打破氫鍵。一些纖維將保持鍵合。它們?nèi)Q于尺寸被稱為結(jié) 節(jié)或纏結(jié)。在打破纖維之間的氫鍵之后，通常存在少量結(jié)節(jié)和纏結(jié)。
[0051] 還存在與提供水平為纖維/聚合物混合物的總重量的65重量％或更高的化學(xué)木 漿纖維相關(guān)的問題。較少量的聚合物意味著更難將纖維分散在聚合物基體中。隨著纖維量 的增加，纖維/聚合物混合物變得更粘，因此更難將纖維在基體內(nèi)移動以提供分散。目的是 獲得非常少的纖維團塊。
[0052] 在一種實施方案中，本發(fā)明的木楽原料通過將木楽板材料機械切割來產(chǎn)生。在一 種實施方案中，將木漿原料切割成有利于與常規(guī)進料設(shè)備一起使用的六邊形形狀。在其他 實施方案中，形狀可以是三角形、矩形或五邊形形狀的粒子。通過對聚合物基體和化學(xué)木漿 原料進行熔體加工來生產(chǎn)本發(fā)明的復(fù)合材料。在一種實施方案中，在熔體加工后將化學(xué)木 漿原料均勻分散在聚合物基體內(nèi)。
[0053] 本發(fā)明涉及提供生產(chǎn)含有充分分散的化學(xué)木漿纖維的復(fù)合材料的經(jīng)濟的手段的 解決方案。這利用具有高堆積密度并且能夠使用常規(guī)進料技術(shù)進料到熔體加工設(shè)備中的木 漿原料來實現(xiàn)。本發(fā)明的復(fù)合材料具有充分分散在聚合物基體內(nèi)的木漿纖維。
[0054] 然后將氫鍵合的纖維素木漿纖維分散在聚合物中。一種方法是制造富含纖維的具 有65重量％至85重量％的纖維素木漿纖維和15重量％至35重量％的聚合物的母料。如 果需要的話，一部分聚合物可以是增容劑。
[0055] 纖維素漿柏纖維向聚合物的初始添加是兩步操作。
[0056] 在第一步中，在混合操作中將漿柏粒子與聚合物合并和混合?；旌峡梢栽跓釀恿?混合機或Gelimat混合機中發(fā)生。
[0057] 材料中化學(xué)纖維素木漿纖維的量為65重量％至85重量％，并且聚合物的量為15 重量％至35重量％。如果使用增容劑，則聚合物的量將被增容劑的量所減少。如果使用5 重量％的增容劑，則聚合物的量將減少5重量％。非極性聚合物例如烯烴，將使用增容劑。 典型的增容劑是接枝共聚物，例如馬來酸酐聚丙烯或馬來酸酐聚乙烯。如果聚丙烯是聚合 物，則也可以使用高達2重量％的抗氧化劑。在一種實施方案中，使用0. 5重量％的抗氧化 齊IJ。纖維和聚合物將作為松軟的材料離開熱動力混合機。
[0058] 在圖6中示出了混合機30?；旌蠙C30具有進料斗32，材料通過它來進料。材料由 螺桿進料機34攜帶進入到混合倉室36中，在混合倉室中通過馬達40來快速旋轉(zhuǎn)槳葉38。 槳葉38旋轉(zhuǎn)通過混合物，并且由槳葉38產(chǎn)生的離心力將材料向外移動擠向混合倉室壁42。 摩擦熱熔化聚合物材料、聚合物和增容劑，并將纖維與聚合物混合。在混合后，通過門44將 聚合物從混合倉室36移除。
[0059] 可以在第一步中使用的另一種方法是具有開放的模頭板的雙螺桿擠出機。雙螺桿 擠出機在出口末端上具有開放的模頭板，因此材料從擠出機的流動將不被阻礙。纖維、聚合 物和增容劑的量與上述相同。材料作為塊狀的材料離開雙螺桿擠出機。雙螺桿混合機及其 操作在下面更詳細描述。
[0060] 待解決的問題是將纖維以實質(zhì)上單個化的形式提供在聚合物基體中，并將纖維以 實質(zhì)上均勻的量計量加入到聚合物中，使得木漿纖維/復(fù)合材料具有實質(zhì)上均勻分散在整 個復(fù)合材料中的木漿纖維。本發(fā)明攜帶從木漿板獲取的切碎的化學(xué)木漿粒子，將它們計量 加入到聚合物中，并在將木漿與聚合物混合時將木漿纖維實質(zhì)上單個化。
[0061] 在另一種實施方案中，可以向復(fù)合材料成分加入油，例如礦物油。在一種實施方案 中，復(fù)合聚合物材料中礦物油的量可以為材料總重量的〇. 1至5重量％。在一種實施方案 中，復(fù)合聚合物材料中礦物油的量可以為材料總重量的〇. 1至2%。在一種實施方案中，復(fù) 合聚合物材料中礦物油的量可以為材料總重量的1至2%。在一種實施方案中，復(fù)合聚合物 材料中礦物油的量可以為材料總重量的1至1. 5%。在一種實施方案中，復(fù)合聚合物材料中 礦物油的量可以為材料總重量的1. 15%。礦物油增加復(fù)合材料通過擠出機的通量，其可用 于聚合物的形成，并且據(jù)信有助于纖維在復(fù)合材料中的分散。
[0062] 礦物油是具有0. 8至0. 9的比重的粘稠的油。它可以是透明、無色和無臭的。在 一種實施方案中，礦物油是標準的白礦物油。在一種實施方案中，礦物油是Drakol 600, CAS 編號為 8042-47-5。
[0063] 將礦物油添加到第一母料混合機中，并且可以添加到隨后的混合機中。它與漿柏 粒子和熱塑性聚合物一起添加，并有助于材料的混合和加工速度。
[0064] 在圖10中，漂白的化學(xué)木漿纖維粒子24或24a通過進料斗102進入雙螺桿擠出 機100。聚合物球粒也通過進料斗104進入雙螺桿擠出機100。進料斗104可以在進料斗 102之前或之后。木漿纖維粒子和聚合物球?？梢酝ㄟ^相同的進料斗進入雙螺桿擠出機。
[0065] 在一種實施方案中，雙螺桿擠出機具有開放的模頭面。在另一種實施方案中，通過 使用限流器105,雙螺桿擠出機具有部分開放的模頭面。部分開口 106可以具有任何形狀。 在一種實施方案中，開口具有的面積是開放的模頭面的面積的20至80%。在另一種實施方 案中，它具有的面積是開放的模頭面的總面積的40至60%。部分開放的模頭面有助于纖維 在聚合物中的分散。
[0066] 這種模頭面的一種實施方案示出在圖11中。在這種實施方案中，從模頭面區(qū)域向 開口區(qū)域的過渡是逐漸的。限流器105的上方面和下方面107和108向內(nèi)延伸，以限制材 料流向開口 106以提供具有比開放的模頭面更小的高度的開口，并且側(cè)面109和110向外 延伸，以提供比開放的模頭面更寬的開口。限流器抵抗被推出通過擠出機的材料的壓力，并 且可以是單一機加工件。
[0067] 另一種實施方案不出在圖12中。開口被分成幾個開口 111。同樣地，在一種實施 方案中，開口具有的面積是開放的模頭面的面積的20至80%。在另一種實施方案中，它具 有的面積是開放的模頭面的總面積的40至60%。
[0068] 在雙螺桿擠出機中向聚合物添加的漂白的化學(xué)木漿纖維的量為纖維、聚合物和添 加劑的總重量的65重量％至85重量％。
[0069] 對于其中65重量％至85重量％的材料是纖維的母料復(fù)合材料和其中10重量％ 至50重量％的材料是纖維的放出（let-down)復(fù)合材料兩者來說，第一階段的實施方案是 相同的。
[0070] 本發(fā)明還涉及提供生產(chǎn)包含10至50重量％的化學(xué)木漿纖維的復(fù)合聚合物材料的 經(jīng)濟的手段的解決方案。在一種實施方案中，將漿柏纖維均勻分散在聚合物基體內(nèi)。
[0071] 在一種實施方案中，化學(xué)木漿纖維是漂白的化學(xué)木漿纖維。使用漂白的化學(xué)木漿 纖維代替未漂白的木漿纖維是有原因的。
[0072] -個原因是顏色。漂白的化學(xué)木漿纖維實質(zhì)上全是纖維素和半纖維素。纖維素和 半纖維素沒有本來顏色，因此它們向復(fù)合材料提供很少顏色或不提供顏色。另一方面，未漂 白的纖維例如天然纖維如洋麻纖維或全木纖維具有50 %的在其本來狀態(tài)下可以有色或者 在加熱至熱塑性加工溫度時變得有色的木質(zhì)素和其他化合物。具有未漂白的天然或全木纖 維的復(fù)合材料將變得有色，可能為深棕色。
[0073] 另一個原因是氣味。纖維素沒有氣味，因此具有漂白的木漿纖維的復(fù)合材料具有 非常少的由纖維素貢獻的氣味。未漂白的纖維中的木質(zhì)素和其他組分在熔體加工時具有非 常強烈的特征性氣味，為得到的復(fù)合材料提供強烈氣味，限制了它在封閉區(qū)域中例如汽車 內(nèi)部的使用。
[0074] 不相容的聚合物的實施方案可以含有下列組分：
[0075]

【權(quán)利要求】
1. 一種組合物，其包含10重量％至50重量％的木漿纖維和45重量％至85重量％的 熱塑性聚合物，其中，根據(jù)分散試驗所確定的，所述纖維在所述熱塑性聚合物組合物內(nèi)的平 均分散度等于或大于90%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述木漿纖維為所述組合物的20重量％至40 重量％，以及所述熱塑性聚合物為所述組合物的55重量％至75重量％。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，所述木漿纖維是漂白的化學(xué)木漿纖維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其中，所述熱塑性聚合物選自下列物質(zhì)：生物聚合 物，聚乳酸，纖維素乙酸酯，纖維素丙酸酯，纖維素丁酸酯；聚碳酸酯，聚對苯二甲酸乙二酯， 聚烯烴，聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚苯 乙烯共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯嵌段共聚物，聚氯乙烯，和再生塑料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合物，其中，所述組合物包含20重量％至40重量％的漂白 的化學(xué)木漿纖維和55重量％至75重量％的熱塑性聚合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合物，其中，所述熱塑性聚合物選自下列物質(zhì)：生物聚合 物，聚乳酸，纖維素乙酸酯，纖維素丙酸酯，纖維素丁酸酯；聚碳酸酯，聚對苯二甲酸乙二酯， 聚烯烴，聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚苯 乙烯共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯嵌段共聚物，聚氯乙烯，和再生塑料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，根據(jù)分散試驗所確定的，所述纖維在所述聚烯 烴組合物內(nèi)的平均分散度等于或大于95 %。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中，所述組合物包含20重量％至40重量％的木漿 纖維和55重量％至75重量％的熱塑性聚合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合物，其中，所述木漿纖維是漂白的化學(xué)木漿纖維。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中，所述熱塑性聚合物選自下列物質(zhì)：生物聚合 物，聚乳酸，纖維素乙酸酯，纖維素丙酸酯，纖維素丁酸酯；聚碳酸酯，聚對苯二甲酸乙二酯， 聚烯烴，聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚苯 乙烯共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯嵌段共聚物，聚氯乙烯，和再生塑料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合物，其中，所述組合物包含20重量％至40重量％的漂 白的化學(xué)木漿纖維和55重量％至75重量％的熱塑性聚合物。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的組合物，其中，所述熱塑性聚合物選自下列物質(zhì)：生物聚合 物，聚乳酸，纖維素乙酸酯，纖維素丙酸酯，纖維素丁酸酯；聚碳酸酯，聚對苯二甲酸乙二酯， 聚烯烴，聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚苯 乙烯共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯嵌段共聚物，聚氯乙烯，和再生塑料。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其中，根據(jù)分散試驗所確定的，所述纖維在所述聚 烯烴組合物內(nèi)的平均分散度等于或大于98 %。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中，所述組合物包含20重量％至40重量％的木 漿纖維和55重量％至75重量％的熱塑性聚合物。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的組合物，其中，所述木漿纖維是漂白的化學(xué)木漿纖維。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中，所述熱塑性聚合物選自下列物質(zhì)：生物聚合 物，聚乳酸，纖維素乙酸酯，纖維素丙酸酯，纖維素丁酸酯；聚碳酸酯，聚對苯二甲酸乙二酯， 聚烯烴，聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚苯 乙烯共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯嵌段共聚物，聚氯乙烯，和再生塑料。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的組合物，其中，所述組合物包含20重量％至40重量％的漂 白的化學(xué)木漿纖維和55重量％至75重量％的熱塑性聚合物。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的組合物，其中，所述熱塑性聚合物選自下列物質(zhì)：生物聚合 物，聚乳酸，纖維素乙酸酯，纖維素丙酸酯，纖維素丁酸酯；聚碳酸酯，聚對苯二甲酸乙二酯， 聚烯烴，聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚苯 乙烯共聚物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯嵌段共聚物，聚氯乙烯，和再生塑料。
【文檔編號】C08K5/00GK104302820SQ201280069789
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月14日
【發(fā)明者】羅伯特·T·漢密爾頓, 哈沙德庫瑪爾·M·沙阿, 杰弗里·J·切爾諾豪斯, 內(nèi)爾·R·格蘭隆德, 大衛(wèi)·E·菲什 申請人:韋爾豪澤Nr公司