熱塑性聚酰胺組合物制造技術

本發明專利技術公開了熱塑性聚酰胺組合物，所述組合物包含a)聚酰胺樹脂；b)一種或多種多元醇；c)一種或多種抗泛白劑，所述抗泛白劑選自由以下組成的組：聚(乙二醇)、聚(乙二醇)二酯、聚(丙二醇)、聚(丙二醇)二酯；和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；以及這些的混合物；d)潤滑劑；e)一種或多種增強劑；和任選的f)聚合物增韌劑，所述聚合物增韌劑包含反應性官能團和/或羧酸的金屬鹽。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】熱塑性聚酰胺組合物
本專利技術涉及模塑和擠塑的熱塑性聚酰胺制品領域，所述制品具有改善的老化特性。
技術介紹
基于聚酰胺的高溫樹脂具有理想的耐化學品性、可加工性和耐熱性。這使它們尤其適用于高性能要求的機動車和電氣/電子器件應用。在機動車領域，目前普遍需要耐高溫結構，這是因為汽車發動機罩區域內的溫度通常達到150℃以上，甚至達到200℃以上。當塑性部件(如機動車機罩下方應用的或電氣/電子器件應用的塑性部件)長期暴露于此類高溫下時，由于聚合物發生熱氧化，其機械特性通常會降低。這種現象稱為熱老化。在改善熱老化特性的嘗試中，已發現多元醇提供顯著改善的熱老化特性，如美國專利申請公開US2010-0029819A1(Palmer等人)中所公開的。然而，衍生自包含多元醇的聚酰胺組合物的模塑制品在高濕度下老化時具有發生表面泛白的趨勢；這對于許多應用而言是不可取的特征。仍需要適于制造制品的熱塑性組合物，所述組合物在長期高溫接觸后表現出良好機械特性；并且具有所期望的視覺性能；即在高濕度下老化時不表現出泛白或表現出低程度泛白。EP1041109公開了一種聚酰胺組合物，其包含聚酰胺樹脂和具有150-280℃的熔點的多元醇，所述聚酰胺組合物具有良好的流動性和機械強度并可用于注塑焊接技術。美國專利6,262,221公開了包含聚(乙二醇)二酯作為增塑劑的聚酰胺樹脂。US2012/0029133公開了包含苯乙烯嵌段共聚物作為增塑劑的聚酰胺樹脂。中國專利申請說明書摘要CN2011-102000646公開了防火材料，所述材料包含聚合物、氫氧化鎂、磷酸三甲酚酯和增韌劑，所述增韌劑選自包括苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的組。
技術實現思路
公開了熱塑性聚酰胺組合物，所述組合物包含a.具有熔點和/或玻璃化轉變溫度的聚酰胺樹脂；b.0.1至10重量％的一種或多種多元醇，所述多元醇具有多于兩個的羥基并具有小于2000的數均分子量(Mn)；c.0.5至5重量％的一種或多種抗泛白劑，所述抗泛白劑選自由以下組成的組：聚(乙二醇)、聚(乙二醇)二酯、聚(丙二醇)、聚(丙二醇)二酯；和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；以及這些的混合物；d.0.02至1重量％的潤滑劑；e.10至60重量％的一種或多種增強劑；和f.0至50重量％的聚合物增韌劑，所述聚合物增韌劑包含反應性官能團和/或羧酸的金屬鹽；條件是所述熱塑性組合物包含小于15重量％的氫氧化鎂和小于0.20重量％的鋅化合物，所述鋅化合物選自由硼酸鋅和氧化鋅組成的組；并且另外的前提條件是當不存在選自所述組的其它抗泛白劑時，存在至少2重量％的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；并且其中所有的重量百分比均是基于所述聚酰胺組合物的總重量計的。還公開了由上文公開的熱塑性聚酰胺組合物制成的模塑或擠塑的制品。具體實施方式本文中的熔點和玻璃化轉變都是使用差示掃描量熱法(DSC)在第一次升溫掃描中以10℃/min的掃描速率測得的，其中將吸熱峰的最高點視為熔點，并且如果玻璃化轉變明顯，則將焓變的中點視為玻璃化轉變。對于說明書之目的，除非另外指明，“高溫”是指170℃或高于170℃，優選210℃或高于210℃，并且最優選230℃或高于230℃的溫度。在本專利技術中，除非另外指明，否則“長期”是指等于或長于500小時的老化周期。如本文所用，如適用于本文所公開的聚酰胺組合物或由所述組合物制成的制品的術語“高熱穩定性”是指在空氣氣氛中，在210℃或230℃的測試溫度的熱空氣箱老化(AOA)條件下暴露至少500小時的測試周期，然后根據ISO527-2/1BA方法測試的由所述聚酰胺組合物組成的2毫米厚模塑測試棒的物理特性(例如拉伸強度)的保留。將測試棒的物理特性與具有相同組成和形狀的未暴露對照物進行比較，并且以“保持％”形式表示。在一個優選的實施例中，測試溫度為210℃，測試時間為500小時，并且暴露的測試棒具有至少50％的拉伸強度保持％。本文“高熱穩定性”是指所述模塑測試棒在暴露于210℃的測試溫度至少500小時的測試時間后，其平均拉伸強度保持率等于或大于50％。顯示出對于給定暴露溫度和時間周期的更高物理特性保留的組合物具有更好的熱穩定性。術語“在170℃下”、“在210℃下”和“在230℃下”是指與測試棒接觸的環境的標稱溫度；應當理解，實際溫度可在標稱測試溫度+/-2℃的范圍內變化。本專利技術各個實施例中的熱塑性聚酰胺組合物包含聚酰胺樹脂。聚酰胺樹脂為一種或多種二元羧酸和一種或多種二胺，和/或一種或多種氨基羧酸的縮合產物，和/或一種或多種環狀內酰胺的開環聚合反應產物。適宜的環狀內酰胺為己內酰胺和月桂內酰胺。聚酰胺可為全脂族或半芳族的。全脂族聚酰胺由脂族和脂環族單體(諸如二胺、二元羧酸、內酰胺、氨基羧酸、以及它們的反應性等同物)形成。合適的氨基羧酸為11-氨基十二烷酸。合適的內酰胺為己內酰胺和月桂內酰胺。在本專利技術的上下文中，術語“全脂族聚酰胺”也指衍生自兩種或更多種此類單體的共聚物以及兩種或更多種全脂族聚酰胺的共混物。可使用直鏈、支化和環狀的單體。全脂族聚酰胺中包含的羧酸單體包括但不限于脂族羧酸，諸如例如己二酸(C6)、庚二酸(C7)、辛二酸(C8)、壬二酸(C9)、癸二酸(C10)、十二烷二酸(C12)、十三烷二酸(C13)、十四烷二酸(C14)、十五烷二酸(C15)、十六烷二酸(C16)和十八烷二酸(C18)。二胺可在以下之中選擇：具有四個或更多個碳原子的二胺，包括但不限于丁二胺、己二胺、辛二胺、癸二胺、十二碳二胺、2-甲基戊二胺、2-乙基丁二胺、2-甲基辛二胺、三甲基己二胺、間苯二甲基二胺、和/或它們的混合物。半芳族聚酰胺為由包含芳族基團的單體形成的均聚物、共聚物、三元共聚物或更高級的聚合物。一種或多種芳族羧酸可為對苯二甲酸或對苯二甲酸與一種或多種其它羧酸(諸如間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2-甲基對苯二甲酸和萘二甲酸)的混合物。此外，一種或多種芳族羧酸可與一種或多種脂族二元羧酸混合，如上文所公開。作為另外一種選擇，可用芳族二胺如間苯二甲基二胺(MXD)提供半芳族聚酰胺，其例子為MXD6，包含MXD和己二酸的均聚物。本文所公開的優選聚酰胺為均聚物或共聚物，其中術語共聚物是指具有兩種或更多種酰胺和/或二酰胺分子重復單元的聚酰胺。通過均聚物和共聚物各自的重復單元對它們進行標識。對于本文所公開的共聚物，重復單元是按共聚物中的摩爾％重復單元的降序列出的。以下列表例示了用于標識均聚物和共聚物聚酰胺(PA)中的單體和重復單元的縮寫：HMD己二胺(或6，當與二酸組合使用時)T對苯二甲酸AA己二酸DMD癸二胺6-己內酰胺DDA癸二酸DDDA十二烷二酸TDDA十四烷二酸HDDA十六烷二酸ODDA十八烷二酸I間苯二甲酸MXD間苯二甲基二胺TMD1，4-丁二胺4T由TMD和T形成的聚合物重復單元6T由HMD和T形成的聚合物重復單元DT由2-MPMD和T形成的聚合物重復單元MXD6由MXD和AA形成的聚合物重復單元66由HMD和AA形成的聚合物重復單元10T由DMD和T形成的聚合物重復單元410由TMD和DDA形成的聚合物重復單元510由1，5-戊二胺和DDA形成的聚合物重復單元610由HMD和DDA形成的聚合物重復單元612由HMD和DDDA形成的聚合物重本文檔來自技高網...

【技術保護點】
熱塑性聚酰胺組合物，包含a)具有熔點和/或玻璃化轉變溫度的聚酰胺樹脂；b)0.1至10重量％的一種或多種多元醇，所述多元醇具有多于兩個的羥基并具有小于2000的數均分子量(Mn)；c)0.5至5重量％的一種或多種抗泛白劑，所述抗泛白劑選自由以下組成的組：聚(乙二醇)、聚(乙二醇)二酯、聚(丙二醇)、聚(丙二醇)二酯；和苯乙烯?異戊二烯?苯乙烯嵌段共聚物；以及這些的混合物；d)0.02至1重量％的潤滑劑；e)10至60重量％的一種或多種增強劑；和f)0至50重量％的聚合物增韌劑，所述聚合物增韌劑包含反應性官能團和/或羧酸的金屬鹽；前提條件是所述熱塑性組合物包含小于15重量％的氫氧化鎂和小于0.20重量％的鋅化合物，所述鋅化合物選自由硼酸鋅和氧化鋅組成的組；并且另外的前提條件是當不存在選自所述組的其它抗泛白劑時，存在至少2重量％的苯乙烯?異戊二烯?苯乙烯嵌段共聚物；并且其中所有的重量百分比均是基于所述聚酰胺組合物的總重量計的。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.04.23 US 61/6368981.熱塑性聚酰胺組合物，包含a)具有熔點和/或玻璃化轉變溫度的聚酰胺樹脂；b)0.1至10重量%的一種或多種多元醇，所述多元醇具有多于兩個的羥基并具有小于2000的數均分子量(Mn)；c)0.5至5重量%的一種或多種抗泛白劑，所述抗泛白劑選自由以下組成的組：聚(乙二醇)、聚(乙二醇)二酯、聚(丙二醇)、聚(丙二醇)二酯；和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；以及這些的混合物；d)0.02至1重量%的潤滑劑；e)10至60重量%的一種或多種增強劑；和f)0至50重量%的聚合物增韌劑，所述聚合物增韌劑包含反應性官能團和/或羧酸的金屬鹽；前提條件是所述熱塑性組合物包含小于15重量%的氫氧化鎂和小于0.20重量%的鋅化合物，所述鋅化合物選自由硼酸鋅和氧化鋅組成的組；并且另外的前提條件是當不存在選自所述組的其它抗泛白劑時，存在至少2重量%的苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物；并且其中所有的重量百分比均是基于所述聚酰胺組合物的總重量計的。2.根據權利要求1所述的熱塑性聚酰胺組合物，其中所述潤滑劑選自由以下組成的組：脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪酸金屬鹽和氧化的聚乙烯蠟。3.根據權利要求1所述的熱塑性聚酰胺組合物，其中所述潤滑劑以基于所述總熱塑性聚酰胺組合物的重量計0.05至0.5重量%存在。4.根據權利要求1所述的熱塑性聚酰胺組合物，其中所述抗泛白劑選自聚乙二醇和聚(乙二醇)二酯。5.根據權利要求1所述的熱塑性聚酰胺組合物，其中所述增強劑為玻璃纖維。6.根據權利要求1所述的熱塑性聚酰胺組合物，其中所述組合物還包含：0.1至3.0重量%的一種或多種著色劑。7.根據權利要求1所述的熱塑性聚酰胺組合物，其中所述組合物還包含：1至30重量%的一種或多種鹵化阻燃劑。8.根據權利要求1所述的熱塑性聚酰胺組合物，其中所述聚酰胺樹脂選自由以下組成的組：第（II）組聚酰胺，其具有至少210℃的熔點，并包括選自由以下組成的組的脂族聚酰胺：聚(己二酰丁二胺)、聚(ε-己內酰胺)、聚(己二酰己二胺...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JL湯普森，RJ帕梅，T科巴亞斯，SC維克海塞，
申請(專利權)人：納幕爾杜邦公司，
類型：發明
國別省市：美國;US