CN102725354A - 具有改善的耐盐性和热稳定性的聚酰胺组合物 - Google Patents

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CN102725354A CN2011800070526A CN201180007052A CN102725354A CN 102725354 A CN102725354 A CN 102725354A CN 2011800070526 A CN2011800070526 A CN 2011800070526A CN 201180007052 A CN201180007052 A CN 201180007052A CN 102725354 A CN102725354 A CN 102725354A
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Abstract

本发明公开了聚酰胺组合物,包含至少一种半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺基本上由约25摩尔%至约55摩尔%的下式(I)的重复单元:-C(O)(CH2)mC(O)NHCH2ArCH2NH-,和约45摩尔%至约75摩尔%的下式(II)的重复单元:-C(O)(CH2)mC(O)NH(CH2)nNH-组成,其中m为8、10和/或12,n为6、10和/或12,并且Ar为间位取代的苯环;并且所述聚酰胺具有等于或小于225℃的熔点;和0.1-15重量%的一种或多种多元醇,所述一种或多种多元醇具有多于两个羟基,并且具有小于2000的数均分子量(Mn)。还公开了包含所述聚酰胺组合物的模塑或挤塑制品。

Description

具有改善的耐盐性和热稳定性的聚酰胺组合物
发明领域
本发明涉及具有改善的耐盐性和热稳定性的聚酰胺组合物领域。
发明背景
聚合材料,包括热塑性和热固性聚合材料,被广泛用于机动车辆中以及用于其它用途。它们轻便并且比较易于塑造成复杂的部件,因此在许多情形下是优选替代金属。然而,一些聚合物具有的问题是盐胁迫(诱导)腐蚀开裂(SSCC),其中当处于应力下并且接触无机盐时,应力下的部件经历加速腐蚀。这通常造成部件开裂和过早失效。
机动车领域中的另一个当前期望是具有耐高温结构,这是因为汽车发动机罩区域中的温度通常达到高于150℃。当塑性部件(如机动车机罩下方应用的或电气/电子器件应用的塑性部件)长期暴露于此类高温下时,由于聚合物发生热氧化,其机械特性通常会降低。这种现象称为热老化。
聚酰胺如聚酰胺6,6、聚酰胺6、聚酰胺6,10和聚酰胺6,12已被制成并且用作机动车部件和其它类型的部件。虽然已经报导,聚酰胺6,10和6,12对SSCC抗性更大(参见例如日本专利3271325B2),但是所有这些聚酰胺在此类使用中易于SSCC,这是因为例如机动车的各个部分以及它们的组件有时接触盐,例如在较寒冷气候中用于融化雪和冰的盐,如氯化钠或氯化钙。与水和道路防结冰用盐接触的金属部件如由钢和各种基于铁的合金制成的配件和机架组件的腐蚀也会导致盐的形成。这些盐继而可侵蚀聚酰胺部件,使得它们易于SSCC。因此,期望对SSCC具有更大抗性的聚酰胺组合物。
美国专利4,076,664公开了对氯化锌具有有利抗性的三元聚酰胺树脂。
欧洲专利申请0272503公开了模塑聚酰胺树脂,所述树脂包含聚(癸二酰间苯二甲胺)(PA MXD10)和具有比PA MXD10高约20-30℃的熔点的结晶聚酰胺。
US 2005/0234180公开了具有优异耐融雪盐性的树脂模塑制品,所述制品包含1-60重量%的芳族聚酰胺树脂。
在改善热老化特性的尝试中,常规的做法是向热塑性聚酰胺树脂中添加热稳定剂(也称为抗氧化剂)。此类热稳定剂的实例包括受阻酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂和基于磷的抗氧化剂。对于聚酰胺组合物,通常使用三类热稳定剂以保持在暴露于高温时的组合物的机械特性。一类是先前提到的任选地与基于磷的增效剂混合的酚类抗氧化剂的使用,第二类是任选地与基于磷的增效剂混合的芳族胺的使用,第三类是铜盐和衍生物的使用。酚类抗氧化剂改善热塑性组合物在至多120℃的老化温度下的机械/物理特性为人们所知。
美国专利5,965,652公开了包含原位形成的胶态铜的热稳定聚酰胺模塑组合物。然而,所公开的组合物仅在140℃下热老化才表现出冲击强度的保留。
英国专利839,067公开了包含铜盐和强有机碱卤化物的聚酰胺组合物。
EP 1041109公开了聚酰胺组合物,其包含聚酰胺树脂和具有150-280℃的熔点的多元醇,此聚酰胺组合物具有良好的流动性和机械强度并可被用于注塑焊接技术。
美国专利公布2010/0029819公开了具有较高热稳定性的包含热塑性组合物的热塑性制品,所述组合物包含热塑性树脂、一种或多种具有多于两个羟基的多元醇。
美国专利公布2010/0271305公开了具有较高热稳定性的包含热塑性组合物的热塑性制品,所述组合物包含聚酰胺树脂、一种或多种具有多于两个羟基的多元醇;一种或多种共稳定剂,所述共稳定剂选自仲芳胺和受阻胺光稳定剂、以及它们的混合物;和10-60重量%的一种或多种强化剂。
遗憾的是,在现有工艺下,基于聚酰胺组合物的模塑制品在长期高温暴露下,它们的机械特性受到不可接受的劣化,或者它们缺乏其中部件接触道路防结冰用盐的许多机动车应用所需的耐盐特性。需要具有改善的长期耐热性和耐盐性的热塑性聚酰胺组合物。
发明概述
本发明公开了聚酰胺组合物,所述聚酰胺组合物包含
(a)至少一种半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺基本上由25-55摩尔%的下式的重复单元
-C(O)(CH2)mC(O)NHCH2ArCH2NH-(I)
和45-75摩尔%的下式的重复单元组成
-C(O)(CH2)mC(O)NH(CH2)nNH-(II)
其中m为8、10和/或12,n为6、10和/或12,并且Ar为间位取代的苯环;并且所述聚酰胺具有等于或小于225℃的熔点;和
(b)0.1-15重量%的一种或多种多元醇,所述一种或多种多元醇具有多于两个羟基,并且具有小于2000的数均分子量(Mn)。
本文还公开了包含上文公开的聚酰胺组合物的模塑和挤塑制品。
发明详述
本文中,包含在聚酰胺组合物中的所有组分的所述重量百分比均基于聚酰胺组合物的总重量。
可用于聚酰胺组合物中的半芳族共聚酰胺具有小于或等于约225℃的熔点。本文中的熔点和玻璃化转变都是使用差示扫描量热法(DSC)在第一次升温扫描中以10℃/min的扫描速率测得的,其中将吸热峰的最高点视为熔点,并且如果玻璃化转变明显,则将焓变的中点视为玻璃化转变。
本文公开的聚酰胺组合物包含至少一种半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺基本上由25-55摩尔%的下式的重复单元
-C(O)(CH2)mC(O)NHCH2ArCH2NH-(I)
和45-75摩尔%的下式的重复单元组成
-C(O)(CH2)mC(O)NH(CH2)nNH-(II)
其中m为8、10和/或12,n为6、10和/或12,并且Ar为间位取代的苯环;并且所述聚酰胺具有等于或小于225℃的熔点。
术语“m为8、10和/或12”是指m为选自8、10和12的一个或多个整数。术语“n为6、10和/或12”是指n为选自6、10和12的一个或多个整数。
本文中,术语“基本上由...组成的一种半芳族共聚酰胺”是指共聚酰胺可存在不是式(I)和(II)中指定那些的重复单元,但是仅为它们不会影响所述组合物耐盐特性的程度,所述耐盐特性由本文公开的耐盐性表征测定。
半芳族共聚酰胺可基本上由31-55摩尔%的式(I)的重复单元和45-69摩尔%的式(II)的重复单元组成。
半芳族共聚酰胺可基本上由35-55摩尔%的式(I)的重复单元和45-65摩尔%的式(II)的重复单元组成。
优选的共聚酰胺是其中m分别等于8或10的共聚酰胺。其它优选的共聚酰胺是其中n分别等于6或10的共聚酰胺。其它优选的聚酰胺是其中m等于8并且n等于6;以及m等于10并且n等于6的共聚酰胺。其它优选的聚酰胺是其中m等于10并且n为6;以及其中m等于10并且n等于10的共聚酰胺。
半芳族共聚酰胺由上文公开的指定摩尔比的脂族二羧酸、脂族二胺、和间苯二甲胺(MXD)的混合物的缩聚反应形成。可用于制备共聚酰胺的二羧酸单体包括癸二酸(C10)、十二烷二酸(C12)和十四烷二酸(C14)。脂族二胺包括己二胺、癸二胺和十二亚甲基二胺。
以下列表例示了用于标识半芳族共聚酰胺(PA)中的单体和重复单元的缩写:
HMD        己二胺(或6,与二酸联合使用时)
AA         己二酸
DMD        癸二胺
DDMD       十二烷二胺
DDA        癸二酸
DDDA         十二烷二酸
TDDA         十四烷二酸
MXD          间苯二甲基二胺
MXD6         由MXD和AA形成的聚合物重复单元
MXD10        由MXD和DDA形成的聚合物重复单元
MXD12        由MXD和DDDA形成的聚合物重复单元
610          由HMD和DDA形成的聚合物重复单元
612          由HMD和DDDA形成的聚合物重复单元
1010         由DD和DDA形成的聚合物重复单元
1012         由DMD和DDDA形成的聚合物重复单元
所述共聚酰胺可由本领域技术人员已知的任何方法制备,如在批量方法中使用例如高压釜或使用连续方法。参见,例如Kohan,M.I.Ed.NylonPlastics Handbook,Hanser:Munich,1995;第13-32页。诸如润滑剂、消泡剂和封端剂的反应性物质可被添加到所述聚合混合物中。
聚酰胺组合物可包含约20-99.9重量%的至少一种上文公开的半芳族共聚酰胺。其它实施方案包含40-99.9重量%,60-99.9重量%;和85-99.9重量%的至少一种半芳族共聚酰胺。
所述聚酰胺组合物包含0.1-15重量%的一种或多种多元醇,所述一种或多种多元醇具有多于两个羟基,并且具有小于2000的数均分子量(Mn),所述数均分子量是由聚合材料的凝胶渗透色谱法(GPC)测得的。
多元醇可选自包含多于两个羟基的脂族羟基化合物、包含多于两个羟基的脂族-脂环族化合物、包含多于两个羟基的脂环族化合物、芳族以及糖类。
多元醇中的脂肪链不仅可包含碳原子,还可包含一个或多个选自例如氮、氧和硫原子的杂原子。存在于多元醇中的脂环族环可为单环、或为二环或多环环系的部分,并可为碳环或杂环。多元醇中存在的杂环可为单环或者二环或多环环系的一部分,并且可包含可选自例如氮、氧和硫原子的一个或多个杂原子。上述一种或多种多元醇可包含一个或多个取代基,例如醚、羧酸、羧酸酰胺或羧酸酯基团。
包含两个以上羟基的多元醇的实例包括但不限于三醇,例如甘油、三羟甲基丙烷、2,3-二(2′-羟基乙基)-1-环己醇、1,2,6-己三醇、1,1,1-三(羟基甲基)乙烷、3-(2′-羟基乙氧基)-1,2-丙二醇、3-(2′-羟基丙氧基)-1,2-丙二醇、2-(2′-羟基乙氧基)-1,2-己二醇、6-(2′-羟基丙氧基)-1,2-己二醇、1,1,1-三[(2′-羟基乙氧基)-甲基]-乙烷、1,1,1-三[(2′-羟基丙氧基)-甲基]-丙烷、1,1,1-三(4′-羟基苯基)-乙烷、1,1,1-三(羟基苯基)-丙烷、1,1,3-三(二羟基-3-甲基苯基)-丙烷、1,1,4-三(二羟基苯基)-丁烷、1,1,5-三(羟基苯基)-3-甲基戊烷、双-三羟甲基丙烷、乙氧基化三羟甲基丙烷、或丙氧基化三羟甲基丙烷;多元醇,例如季戊四醇、二季戊四醇和三季戊四醇;以及糖类,例如环糊精、D-甘露糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、D-甘露糖醇、D-山梨醇、D-或L-阿拉伯糖醇、木糖醇、艾杜糖醇、塔罗糖醇、蒜糖醇、阿卓糖醇、山梨糖醇、赤藓糖醇、苏糖醇和D-古洛糖酸-γ-内酯;等。
优选的多元醇包括具有一对连接到相应碳原子上的羟基的那些多元醇,其中这些碳原子彼此间隔至少一个原子。特别优选的多元醇为具有一对连接到相应碳原子上的羟基的那些多元醇,其中这些碳原子彼此间隔一个碳原子。
用于聚酰胺组合物中的多元醇优选为季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、双-三羟甲基丙烷、D-甘露糖醇、D-山梨醇和木糖醇。所使用的多元醇更优选为二季戊四醇和/或三季戊四醇。最优选的多元醇为二季戊四醇。
在多个实施方案中,所述多元醇在聚酰胺组合物中的含量为0.25-15重量%,优选0.25-8重量%,并且更优选0.25-5重量%,和1-4重量%。
所述聚酰胺组合物可任选包含添加剂,包括选自聚合物增韧剂、增塑剂和增强剂的添加剂。
所述聚酰胺组合物任选包含0-50重量%的聚合物增韧剂,所述聚合增韧剂包含反应性官能团和/或羧酸的金属盐。在一个实施方案中,所述聚酰胺组合物包含10-35重量%的聚合物增韧剂,所述聚合物增韧剂选自:乙烯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、以及任选的一种或多种(甲基)丙烯酸酯的共聚物;接枝有不饱和羧酸酐的乙烯/α-烯烃或乙烯/α-烯烃/二烯共聚物;乙烯、(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯、以及任选的一种或多种(甲基)丙烯酸酯的共聚物;以及与Zn、Li、Mg或Mn化合物反应以形成相应离聚物的乙烯和(甲基)丙烯酸的共聚物。
本文术语“(甲基)丙烯酸”和“(甲基)丙烯酸酯”分别包括丙烯酸和甲基丙烯酸,以及丙烯酸和甲基丙烯酸的酯。
所述聚酰胺组合物可任选包含至少一种增塑剂。所述增塑剂优选可与所述共聚酰胺混溶。合适的增塑剂的实例包括磺酰胺,优选为诸如苯磺酰胺和甲苯磺酰胺的芳族磺酰胺。适宜磺酰胺的实例包括N-烷基苯磺酰胺和甲苯磺酰胺,如N-丁基苯磺酰胺、N-(2-羟丙基)苯磺酰胺、N-乙基邻甲苯磺酰胺、N-乙基对甲苯磺酰胺、邻甲苯磺酰胺、对甲苯磺酰胺等。优选的为N-丁基苯磺酰胺、N-乙基-邻甲苯磺酰胺和N-乙基-对甲苯磺酰胺。
可通过熔融共混聚合物和增塑剂以及任选的其它成分,或在聚合期间来将增塑剂混入组合物中。如果在聚合期间混入增塑剂,则在聚合周期开始前将共聚酰胺单体与一种或多种增塑剂共混,并且将该共混物引入聚合反应器中。作为另外一种选择,可在聚合周期期间将增塑剂添加到反应器中。
当使用时,所述增塑剂在所述组合物中的含量为约1至约20重量%,或更优选约6至约18重量%,或更优选约8至约15重量%。
所述聚酰胺组合物可任选包含0至约60重量%,并且优选约10-60重量%,和15-50重量%的一种或多种增强剂。所述增强剂可为任何填料,但优选地选自碳酸钙、具有圆形和非圆形横截面的玻璃纤维、玻璃片、玻璃珠、碳纤维、滑石、云母、硅灰石、煅烧粘土、高岭土、硅藻土、硫酸镁、硅酸镁、硫酸钡、二氧化钛、碳酸钠铝、钡铁氧体、钛酸钾以及它们的混合物。玻璃纤维、玻璃片、滑石和云母是优选的增强剂。
所述聚酰胺组合物可任选包含附加的添加剂,如热稳定剂、氧化稳定剂、和/或光稳定剂;着色剂;润滑剂;模具隔离剂;等。此类添加剂可根据所得材料所期望的特性而加入,并且相对于所期望的特性对这些量的控制在技术人员的知识范围内。
所述聚酰胺组合物可任选包含0.1-3重量%的一种或多种共稳定剂,所述一种或多种共稳定剂在至少250℃的温度下由热重量分析(TGA)测得具有10%的重量损失,所述共稳定剂选自仲芳胺和受阻胺光稳定剂(HALS)、以及它们的混合物。就本发明而言,TGA重量损失是根据ASTM D 3850-94、采用10℃/分钟的升温速率以及0.8毫升/秒适当流量的吹扫气流测得的。所述共稳定剂优选在至少270℃,并且更优选290℃、320℃和340℃,并且最优选至少350℃下由TGA测得具有10%的重量损失。
可使用仲芳胺和HALS的混合物。优选的实施方案包含至少两种共稳定剂,其中至少一种选自仲芳胺;并且至少一种选自如上文公开的HALS,其中共稳定剂混合物的总重量百分比为至少0.5重量%,并且优选为至少0.9重量%。
在一个实施方案中,由原子吸收光谱测得,所述聚酰胺组合物包含小于25ppm的铜。
本文中,所述聚酰胺组合物为由熔融共混获得的混合物,其中所有聚合物成分均被充分混合,并且所有非聚合物成分均匀分散在聚合物基质中。可使用任何熔融共混方法来混合本发明的聚合物成分和非聚合物成分。例如,可将聚合物成分和非聚合物成分一次性全部加入或以分批的方式逐步加入熔融搅拌器中,例如单螺杆挤塑机或双螺杆挤塑机、搅拌器、单螺杆捏合机或双螺杆捏合机、或班伯里密炼机。以分批的方式逐步加入聚合物成分和非聚合物成分时,可先加入部分聚合物成分和/或非聚合物成分,然后将其与随后加入的剩余聚合物成分和非聚合物成分熔融混合,直至获得充分混合的组合物。如果增强填料呈长条形(例如长玻璃纤维),则可采用拉伸挤塑法来制备增强组合物。
在另一方面,本发明涉及通过使本发明的聚酰胺组合物成型来制造制品的方法。制品的实例为薄膜或层压体、机动车部件或发动机部件或电气/电子器件部件。“成型”是指任何成型技术,如挤出、注塑、热成型模制、压塑或吹塑。所述制品优选通过注塑或吹塑成型。
本文公开的模塑或挤塑的热塑性制品可被应用于满足下列一种或多种要求的许多汽车部件中:高冲击强度要求;显著的减重(例如与常规的金属相比);耐高温;耐含油环境;耐化学试剂,如冷却剂和道路防结冰用盐;和噪声降低,允许更紧凑和整合的设计。具体的模塑或挤塑热塑性制品选自增压空气冷却器(CAC);汽缸盖罩(CHC);油底壳;引擎冷却系统,包括恒温器和加热器罩和冷却剂泵;排气系统,包括消声器和催化转化器的外壳;进气歧管(AIM);和正时链带前盖。本文公开的其它模塑或挤塑的热塑性制品选自输送液体和气体的管道、管道内衬、燃料管线、空气制动管、冷却剂管道、空气管道、气动管、液压壳体、电缆套、扎线带、连接器、罐以及推拉式电缆。
通过以下实施例对本发明做进一步说明。应当理解,以下实施例仅用于说明目的,而并不用于对本发明进行限制。
方法
熔点
本文熔点由DSC方法,在第一加热扫描中以10℃/min的扫描速率测量,其中在最大吸热峰值处读取熔点。
特性粘度
在25℃下,对0.5%共聚酰胺的间甲酚溶液测定特性粘度(IV)。
合成方法
通过将一个或多个表中所列的成分在约250℃操作的25mm双螺杆挤出机(ZSK 25,得自Coperion)中熔融共混来制备所有实施例和比较实施例,所述机筒采用约300rpm的螺杆转速、15.0kg/h的生产能力、和手动测量的约260℃的熔融温度。表中所示的成分量都是基于占热塑性组合物总重量的重量百分比给出的。
将配制的混合物以花边或股线的形式挤出,并放入水浴中冷却,随后将其短切成颗粒并放入密封的铝内衬袋中,以防止其吸收水分。调整冷却和切割条件,以确保材料的水分含量始终低于0.20重量%。
物理特性测量
将聚酰胺组合物注塑成测试棒。分别根据ASTM D638和ASTM D790测试方法,测定拉伸和挠曲特性。根据ASTM D638-02a测试方法,使用115mm(4.5英寸)长和3.2mm(0.13英寸)厚的IV型拉力试棒,以50mm/min(2in/min)的夹头速度测定拉伸强度和杨氏模量。根据ASTMD790测试方法,使用3.2mm(0.13in)厚的测试件,以50mm(2英寸)跨度、5mm(0.2英寸)的负载和支撑球头半径和1.3mm/min(0.05in/min)的夹头速度来测定挠曲模量。
热空气箱老化(AOA)
使测试样本在再循环式热空气箱中热老化。在多个热老化时间点,从箱中取出测试样本,使其冷却至室温,并且封装到铝内衬袋中以备测试。表中给出了得自5个样本的平均值。
拉伸强度(TS)和断裂伸长率(EL)保留率对应于与视为100%的未热老化对照样本的样本值进行比较的热老化500小时和1000小时后的拉伸强度和断裂伸长率百分比。
耐盐性表征
用于应力开裂抗性的方法基于ASTM D1693,其提供了在表面活性剂如皂、油、洗涤剂等的存在下,测定乙烯塑料环境胁迫开裂的方法。该方法适于测定共聚酰胺对盐溶液的盐胁迫开裂抗性,如下所示。
对于测试,使用量度为50mm×12mm×3.2mm的矩形测试件。根据标准方法,在每个模塑条棒表面上切出对照切口,将棒弯成U-形,使切口面朝外,并且根据标准方法放入黄铜标本夹持器中。每种共聚物使用至少五个条棒。将所述夹持器放入大试管中。
所用测试流体为50重量%氯化锌溶液,所述溶液通过以50∶50的重量比将无水氯化锌溶于水中制得。包含样本夹持器的试管填充有刚制得的盐溶液,所述盐溶液完全浸没所述测试件,使得在测试件顶部上方有至少12mm的流体。将试管竖直放置于保持在50℃下的循环式热空气箱中。定期检查测试件,以检查开裂的出现。
物质
根据下列方法制备PA 612/MXD12(70/30摩尔比)
向10L高压釜中加入十二烷二酸(2548g)、间苯二甲胺(458g)、包含78重量%己二胺(HMD)的水溶液(1168g)、包含1重量%次磷酸钠的水溶液(70g)、包含1重量%Carbowax 8000的水溶液(10g)和水(2330g)。将高压釜搅拌器设置为5rpm,并且所述内容物以10psi用氮气吹扫10分钟。然后将搅拌器设置为50rpm,压力控制阀被设置为1.72MPa(250psi),并且加热所述高压釜。使压力升至1.72MPa,此时排放蒸汽以将压力保持在1.72Mpa。使内容物的温度升至240℃。然后经过约45分钟,将压力降低至0psig。在此期间,内容物的温度升至260℃。通过应用真空,高压釜压力被降低至5psia,并在那里保持20分钟。然后用65psia的氮气将高压釜增压,并且将熔融聚合物挤出成股段,用冷水骤冷并且切成粒料。
所得共聚酰胺具有1.30dl/g的特性粘度(IV)。由差示扫描量热法(DSC)测得,所述聚合物具有195℃的熔点。
PA MXD6为S6001等级的尼龙MXD6,购自Mitsubishi Gas ChemicalAmerica Inc.(655Third Avenue,24th Floor,New York,NY 10017)。
Cu热稳定剂是指7份碘化钾、1份碘化铜与1.0份硬脂酸酯蜡粘合剂的混合物。
Figure BDA00001929429600111
445受阻胺是指4,4′二(.α,α-二甲基苄基)二苯胺,从UniroyalChemical Company(Middlebury,Conn.)商购获得。
Akrochem 383SWP是指4,4′-亚丁基二(6-叔丁基间甲酚)受阻双酚,购自Akrochem Corp.(Akron,OH 44304)。
Figure BDA00001929429600112
168亚磷酸盐处理稳定剂是指由Ciba Specialty Chemicals提供的磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)。
C-Black是指由E.I.du Pont de Nemours & Co.,Inc.(Wilmington,DE,USA)提供的ZYTFE3800黑色浓缩物。
DPE是指以商品名Di-Penta 93得自Perstorp Specialty Chemicals AB(Perstorp,Sweden)的二季戊四醇。
实施例1和比较实施例C1-C-4
将表1中所列组合物熔融共混并且模塑成ISO测试棒。使样本经历至多1000小时时间的热空气箱老化。
使其它样本经历至多168小时的氯化锌浸没应力测试。物理测试结果列于表1中。
结果表明,实施例1在150℃下1000小时AOA后保持120%的拉伸强度保留率;而比较实施例C-1和C-2在相同条件下分别表现出60%和55%的拉伸强度保留率。这表明,与具有常规热稳定剂组合的那些相比,实施例1在AOA性能方面表现出显著并且意料不到的改善。
与包含常规MXD6均聚物的比较实施例C-3相比,比较实施例C-4在氯化锌浸没稳定性方面表现出显著的改善。
表1
  实施例   C-1   C-2   1   C-3   C-4
  PA612/MXD1270/30   96.5   96.1   93.5   99.6
  PAMXD6   99.6
  Naugard 445   0.5   0.5   0.5
  Akrochem 383SWP   0.5   0.5   0.5
  Irgafos 168   0.5   0.5   0.5
  C-Black FE3800   2   2   2
  Cu热稳定剂   0.4   0.4   0.4
  DPE   3
  AOA 150℃
  TS(MPa)0h   58   55   55   117   57
  TS(MPa)500h   56   41   62
  TS(MPa)1000h   35   30   66
  500h TS保留率(%)   97   75   113
  1000h TS保留率(%)   60   55   120
  El(%)0h   123   109   134
  El(%)500h   4   2   24
  El(%)1000h   2   2   12
  500h El保留率(%)   3   2   18
  1000h El保留率(%)   2   2   9
  ZnCl2浸没(h,观察)   4h,5/5断裂   168h,未失效
TS=拉伸强度,EL=断裂伸长率

Claims (9)

1.聚酰胺组合物,包含
(a)至少一种半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺基本上由25-55摩尔%的下式的重复单元
-C(O)(CH2)mC(O)NHCH2ArCH2NH-(I)
和45-75摩尔%的下式的重复单元组成
-C(O)(CH2)mC(O)NH(CH2)nNH-(II),
其中m为8、10和/或12,n为6、10和/或12,并且Ar为间位取代的苯环;并且所述聚酰胺具有等于或小于225℃的熔点;和
(b)0.1-15重量%的一种或多种多元醇,所述一种或多种多元醇具有多于两个的羟基,并且具有小于2000的数均分子量(Mn)。
2.权利要求1的聚酰胺组合物,其中所述半芳族共聚酰胺具有等于10的m。
3.权利要求1的聚酰胺组合物,其中所述半芳族共聚酰胺具有等于8的m。
4.权利要求1的聚酰胺组合物,其中所述半芳族共聚酰胺具有等于6的n。
5.权利要求1的聚酰胺组合物,其中所述半芳族共聚酰胺具有等于10的n。
6.权利要求1的聚酰胺组合物,其中所述多元醇选自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、双-三羟甲基丙烷、D-甘露糖醇、D-山梨醇和木糖醇。
7.权利要求1的聚酰胺组合物,进一步包含10-35重量%的聚合物增韧剂,所述聚合物增韧剂选自:乙烯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、以及任选的一种或多种(甲基)丙烯酸酯的共聚物;接枝有不饱和羧酸酐的乙烯/α-烯烃或乙烯/α-烯烃/二烯共聚物;乙烯、(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯、以及任选的一种或多种(甲基)丙烯酸酯的共聚物;以及与Zn、Li、Mg或Mn化合物反应以形成相应离聚物的乙烯和(甲基)丙烯酸的共聚物。
8.权利要求1的聚酰胺组合物,进一步包含一种或多种增强剂,所述一种或多种增强剂选自碳酸钙、具有圆形和非圆形横截面的玻璃纤维、玻璃片、玻璃珠、碳纤维、滑石、云母、硅灰石、煅烧的粘土、高岭土、硅藻土、硫酸镁、硅酸镁、硫酸钡、二氧化钛、碳酸钠铝、钡铁氧体、钛酸钾以及它们的混合物。
9.模塑或挤塑制品,包含权利要求1的聚酰胺组合物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110177832A (zh) * 2016-10-17 2019-08-27 L.布吕格曼两合公司 具有改善的长期使用性的聚酰胺材料的制备方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8802764B2 (en) 2011-12-09 2014-08-12 Honeywell International Inc. Nucleating agent for nylon system
EP3059283B1 (en) * 2013-10-18 2018-10-10 Toray Industries, Inc. Polyamide resin composition, manufacturing method, and molded article
CN106232724A (zh) 2014-04-29 2016-12-14 纳幕尔杜邦公司 具有改善的背板的太阳能电池模块
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WO2015168068A1 (en) 2014-04-29 2015-11-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Photovoltaic cells with improved multilayer backsheet
JP2016164206A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物およびそれを成形してなる成形品
FR3071503B1 (fr) * 2017-09-25 2020-06-19 Arkema France Utilisation d'une composition de copolyamide comme matrice de materiau charge avec des fibres de verre a section circulaire pour limiter le gauchissement

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0739539B2 (ja) * 1989-12-15 1995-05-01 宇部興産株式会社 溶融中子成形用ポリアミド樹脂組成物及びその成形品
AU665276B2 (en) * 1992-11-02 1995-12-21 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for production of polyamides, polyamides produced by said process and polyamide film or sheet
EP0639664A1 (en) * 1993-08-16 1995-02-22 Basf Corporation Nylon fibers with improved dye washfastness and heat stability
JPH10130497A (ja) * 1996-11-01 1998-05-19 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ポリアミド樹脂組成物
JP4284808B2 (ja) * 1999-03-30 2009-06-24 宇部興産株式会社 射出溶着用材料
DE60033608T2 (de) * 1999-09-29 2007-11-22 Toyo Boseki K.K. Anorganisch verstärkte Polyamid-Harz-Zusammensetzungen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110177832A (zh) * 2016-10-17 2019-08-27 L.布吕格曼两合公司 具有改善的长期使用性的聚酰胺材料的制备方法

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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