CN103003050B - 用于由含颜料的聚合物混合物制备产品的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制备含有颜料，特别是含有炭黑，且包含聚碳酸酯和任选弹性体，和/或其他成分的聚合物混合物的设备和方法，其中在通过注塑成型或通过挤塑的成型工艺后由其制得的模塑制品具有改善的表面性能和改善的机械性能。

Description

用于由含颜料的聚合物混合物制备产品的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种设备和一种方法，其用于制备含有颜料，特别是含有炭黑，且包含聚碳酸酯和任选弹性体，和/或其他成分的聚合物混合物，其中在通过注塑成型（injectionmoulding）或通过挤塑（extrusion）的成型工艺后，由其制得的模塑制品（mouldings）具有改善的表面性能和改善的机械性能。所述含有颜料，特别是含有炭黑的聚合物混合物可以在单一处理步骤中通过同时混合所有成分的熔体而制备，而不使用在熔体中预混的颜料母料（masterbatch）。本文中所述成分在温和的（non-aggressive）温度条件下，在同向双或多螺杆挤塑机中在熔体中混合，其中在由塑化段（plastifyingzone）至模板（dieplate）的区域，对于这些挤塑机的螺杆，螺杆外直径和机筒（barrel）内直径之比，以及螺杆外直径和螺杆芯杆（screwroot）直径之和除以轴间隔（axialsepration）的两倍的值小于现有技术中所公开的（例如DE102004010553A1）。

当制备含有颜料，特别是含有炭黑，且包含聚碳酸酯和任选弹性体，例如颗粒橡胶，特别是颗粒接枝橡胶的聚合物混合物时，通过注塑成型方法或挤塑方法由这些聚合物混合物制备的模塑制品通常表现出表面缺陷（surfacedefects），这可归因于颜料颗粒分散不充分、归因于分散不充分的颜料颗粒和弹性成分的结合、或归因于未均匀分散的弹性体。这一类归因于颜料颗粒聚集体和/或弹性体的表面缺陷的平均直径为10μm至300μm。表面缺陷的尺寸可例如通过反射光显微镜的方式测定。此处例如，通过放大率为2.5的物镜在明视场模式下使用卤素-100光源照明来检测表面，且使用适当的测量设备（例如图像评估软件或物镜上的刻度）测量检测到的表面缺陷。平均直径定义为将最大纵向直径和最大横向直径进行平均计算的长度。纵向是颗粒长度最大的方向。所述表面缺陷产生差的外观，其可通过裸眼辨别，且在这些有色，特别是黑色聚合物混合物的许多应用中被视为无法令人满意的。此外，如果颜料颗粒聚集体和/或弹性体聚集体超过了一定尺寸，会削弱机械性能，例如耐冲击性（impactresistance）或断裂时的拉伸应变（tensilestrainatbreak）。

含有炭黑的聚碳酸酯的制备，以及在加工所述聚碳酸酯混合物得到箔的过程中出现由炭聚集体引起的表面缺陷是已知的，并记载于JP2008094984。该表面问题通过在制备混合物时选择适当的聚碳酸酯的粒径和适当的炭黑密度来解决。然而，没有给出关于在熔体中混合成分（配混(compounding)）过程中的技术措施的信息。

美国专利6180702也记载了其中可存在炭黑和弹性体的聚碳酸酯混合物，且其不含有表面条痕（surfacestreaking）。所述聚合物混合物借助常规挤塑机通过常规方法制备，包含针对避免表面缺陷的特定添加剂。

WO2004/094128记载了由聚亚芳基醚和聚酰胺制成的聚合物混合物的制备，其使用作为冲击性改善剂（impactmodifiers）的嵌段共聚物并使用炭黑在常规挤塑机中制备，其中所述挤塑机在两个不同的熔体混合区域具有不同的长度-直径比。

炭黑母料在高密度聚乙烯(HDPE)中的分布分散记载于“TheJapanSteelWorks,Ltd.”的出版物“PlasticsProcessingTechnologyOnline-NewsLetter”，2001年1月4日，No.0011E。炭黑母料在HDPE中的更好分布和分散通过加大双螺杆挤塑机的捏合部件的螺棱面（flightlands）与机筒壁（尤其是在混合区域中）以及机筒壁部件之间的缝隙实现。在所述“TheJapanSteelWorks,Ltd.”的出版物中，提前将炭黑分散于母料中，因此该方案不可转换成使用纯的，未预分散的炭黑粉末，而这也是本发明的一个目的。此外，额外的弹性体成分和其他聚合物对混合物均匀性的影响仍然不清楚。

在论文“Effectofkneadingblocktipclearanceonperformanceofco-rotatingtwin-screwextruders”，“ANTEC-Conferenceproceedings,1999,Vol.1”，第222页的“Mixing”部分说明，在HDPE-炭黑-母料混合物的情况下，加大双螺杆挤塑机的捏合部件的螺棱面和机筒壁之间的间隙与较窄间隙相比削弱了炭黑母料在HDPE基质中的分散。根据所述公开物，本领域的技术人员面对本发明待解决的问题时将没有兴趣加大缝隙。

在现有技术中，例如DE102004010553A1中，记载了螺杆螺棱面（螺杆外直径）和机筒壁区域（机筒内直径）之间的间隙宽度小于1%，对应的螺杆外直径:机筒内直径比大于98.4%，且记载相邻螺杆部件的螺杆螺棱面（螺杆外直径）和芯杆（螺杆芯杆直径）之差最大为机筒内腔直径（borediameter）的1%，且相应的螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍的数值是99.8%。该公开内容与描述的现有技术的区别在于螺杆型机器具有这样的螺杆，所述螺杆的螺杆螺棱面和机筒壁区域之间的间隙宽度为机筒内腔直径的2%至10%，以及螺杆芯杆和螺杆螺棱面之间的芯杆间隙最大为机筒内腔直径的1%。由于所述这些螺杆部件能够在温和的温度下配混，所述螺杆部件被设定为用于剪切敏感性产品。然而，本领域技术人员可由该信息推断出由于输入较少能量，对于分散没有改善。且实际上没有提及这些螺杆部件对分散质量和不熔性添加剂的均匀分散的任何影响。关于间隙宽度的这类信息实际上非常普通且不可简单地转换为含有填料或含有弹性体的聚合物混合物。

由于不能由现有技术得出用于解决本问题令人满意的方法，寻找适当方法，用于在温和的温度条件下在与配混的热塑性材料、优选配混的聚碳酸酯材料——其任选包含弹性体——优选含有弹性体的配混的聚碳酸酯材料的混合过程中，以这样一种方式，即由这些混合物制备的模塑制品上没有出现明显的表面缺陷的方式，实现颜料颗粒，特别是炭黑在聚合物基质中的粉碎和均匀分散。表面缺陷是直接存在于模塑制品表面的不均匀现象。所述不均匀现象可以是凹陷（depressions）或隆起（elevations），其中这些现象增加了表面粗糙度。凹陷和隆起的平均直径通常分别为10μm至300μm，其中10μm是使用的测定方法分辨率的下限。这意味着也可能出现更小的表面缺陷。凹陷的深度和隆起的高度分别为50nm至100μm。凹陷的深度由CLSM（激光共聚焦扫描显微镜）地形测量（topography）测定。

因此本发明解决的一个问题是制备聚合物混合物，其包含聚碳酸酯，任选弹性体，和颜料，特别是炭黑作为颜料，以及任选其他添加剂和热塑性塑料，其中提到的成分在聚碳酸酯基质中具有优异的分散性且具有如此均匀的分布使得通过将所述聚碳酸酯混合物注塑成型或挤塑得到的模塑制品具有无缺陷的表面，以及提高的机械性能。通过本发明的方法，以及使用本发明的设备，模塑物的表面含有更少量的大于10μm的缺陷部位，其中未充分分散的颜料颗粒和/或弹性体的聚集体是造成这些缺陷部位的原因。本发明解决的另一问题是在紧密啮合（intermeshing）的同向双或多螺杆挤塑机中，使用最小能量输入并避免局部温度峰值且优选不使用预配混的颜料母料，例如炭黑母料，以单一熔化步骤将上文提到的成分配混。

令人惊讶地，现在已经发现本发明解决的问题如下解决：在同向的、紧密啮合的双螺杆挤塑机中，将聚碳酸酯组合物、弹性体组合物和颜料组合物、特别是含有炭黑的聚合物组合物在熔体中混合，特征在于，至少在由塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口（discharge）的区域，超过长度的至少50%，优选至少75%，特别优选至少90%，螺杆外直径和机筒内直径之比小于98.4%，但是可在所述的由塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的范围内变化。优选的是螺杆外直径和机筒内直径之比在大于或等于90.4%至小于98.4%的范围内。特别优选的是螺杆外直径和机筒内直径之比在大于或等于92.6%至小于98.4%、优选小于98.2%的范围内。特别优选的是螺杆外直径和机筒内直径之比在大于或等于96.4%至小于98.4%、优选小于98.2%的范围内。螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%。优选地，螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍为大于或等于94.2%至小于99.1%。特别优选地螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍为大于或等于95.6%至小于99.1%。特别优选地螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍为大于或等于97.9%至小于99.1%。相比于现有技术，例如，记载于DE102004010553A1中的现有技术，这将造成螺杆外直径和机筒壁区域之间，以及螺杆螺棱面和对面的螺杆的螺杆芯杆表面之间的间隙增大。

在一个非常优选的实施方案中，在由塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的区域中，至少一个输送部件和/或至少一个捏合部件表现出上文提到的螺杆外直径和机筒内直径之比以及螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以两倍轴间隔的比例。在本文中可以，或是至少一个输送部件或至少一个捏合部件，或是不仅至少一个输送部件而且至少一个捏合部件，表现出上文提到的比例。特别优选地，或是至少一个输送部件，或是至少一个输送部件以及至少一个捏合部件表现出上文提到的比例。

被命名为塑化段的挤塑区域是其中固态聚合物小球被转化为熔融态的区域。由挤塑机入口开始，是完全由运输部件组成的区域，其后是使用捏合部件和/或混合部件的区域。本专利中描述的塑化段起始于在第一个非运输部件的部件之前的倒数第二个输送部件。在塑化段后面，可以有一个或多个混合和/或捏合段，一个或多个输送段，以及一个排出口段或为增压段。

由螺杆外直径和机筒内直径之比，可以使用本领域技术人员已知的关系式计算螺杆螺棱面和机筒壁区域之间的间隙宽度（图1中d1）。螺杆外直径和机筒内直径之间较小的比例对应于比现有技术（例如在DE102004010553A1中）更大的间隙宽度。此外，在本发明中螺杆外直径Da（图2）和螺杆芯杆直径Di（图2）之和除以轴间隔的两倍的数值也小于现有技术中公开的数值。给定两螺杆轴间隔的信息，本领域技术人员能够由所述的数据确定螺杆之一的外直径和另一螺杆的芯杆直径之间的间隙（图1中d2）。较小的螺杆外直径Da（图2）和螺杆芯杆直径Di（图2）之和除以轴间隔的两倍的值对应于螺杆之一的螺棱面和另一螺杆的芯杆表面之间的较大的间隙。

在由螺杆外直径和机筒内直径构成的体系中，间隙宽度总是通过在已安装的条件下比较一个部件的外直径和包围相应部件的机筒部分而计算。在下文中所述机筒部分被称为与螺杆部件关联的机筒部分。如果不能将螺杆部件与机筒部分组件清楚关联，例如，如果所述螺杆部件至少在一定程度上延及两个机筒部分，为了计算，将相应部件虚拟地分为两区域。各个螺杆外直径分配如下：螺杆部件的首端外直径（图2中Da_首端）被分配给部件长度上的一部分，螺杆部件的末端外直径（图2中Da_末端）被分配给另一部分。因此虚拟产生的螺杆部件的第一部分被分配给第一机筒部分，且螺杆部件的第二部分被分配给第二机筒部分。如果螺杆部件的位置完全在一个机筒部分中，为了计算间隙宽度，将该螺杆部件分配给其所在的机筒部分。

根据本发明，在由挤塑机的塑化段开始及其运输方向上的后段直到在模板处的聚合物熔体排出口段的区域中，螺杆的至少50%纵向比例必须位于所述的螺杆外直径和机筒内直径的比例范围内，以及位于螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍的所述范围内。基于与各个螺杆部件相关联的机筒部分，优选地，螺杆的至少75%纵向比例，且特别优选地至少90%纵向比例在所述范围内。

由螺杆外直径和机筒内直径之比，可以使用本领域技术人员已知的关系式计算螺杆螺棱面和挤塑机的机筒壁区域之间的间隙宽度（图1中d1）。

给定两螺杆轴间隔的信息，本领域技术人员能够由所述的数据确定螺杆之一的外直径和另一螺杆的芯杆直径之间的间距（图1中d2）。

本发明提供的用于所述问题的方案是令人惊异的，因为根据所引用的现有技术，加大间隙不是解决本发明所解决的问题所必须的。相反，在这方面本领域的教导是：加大间隙是不可取的。另一个同样令人惊异的结果是在挤塑机塑化段中加大间隙不会——单独且本身——产生想要的结果。只有当间隙宽度在塑化段之后的流动方向上的挤塑机区域中也加大时，才能得到在任选含有弹性体的聚碳酸酯混合物中颜料颗粒分散的想要的改善。当通过注塑成型由制得的聚碳酸酯混合物得到的模塑制品的表面与相应的以常规方法在双螺杆挤塑机中制备的聚碳酸酯混合物相比时，它们具有少于一半数量的缺陷部位，所述常规方法中螺杆外直径和相关联的机筒部分内直径之比大于或等于98.4%，且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。缺陷部位是模塑制品表面上的变化，当使用放大率为2.5的反射光显微镜在明视场模式下检测表面时，其为可辨别的且大于10μm。

因此，本发明提供一种用于配混聚合物组合物的设备，所述聚合物组合物由聚碳酸酯，颜料、特别是炭黑，和任选弹性体制成，和一种借助本发明的设备用于配混所述聚碳酸酯组合物的方法，以及由本发明的方法制备的聚合物组合物和由所述组合物制成的注塑成型物品和挤塑物。

本发明还提供由聚碳酸酯，颜料、特别是炭黑，和任选弹性体制成的聚合物组合物，其中在通过注塑成型或通过挤塑的成型工艺后由其制得的模塑制品具有改善的表面性能和改善的机械性能，例如更高的耐冲击性。

在一个优选实施方案中，由本发明的制备方法制备组合物，并且其包含：

A)10至99.899重量份，优选20至98重量份，特别优选30至95重量份的芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯和/或其他热塑性塑料，

B)0.1至75重量份，优选0.2至60重量份，更优选0.5至55重量份，特别优选0.5至52重量份的弹性体，优选橡胶改性接枝聚合物，

C)0.001至10重量份，优选0.01至5重量份，特别优选0.1至3重量份的有机或无机颜料，优选炭黑，

D)任选0至5重量份，优选0.05至3重量份，特别优选0.1至1.5重量份的添加剂，

其中本申请中所有重量份数据均以如下方式统一：组合物中所有成分A+B+C+D的重量份之和是100。

成分A

可根据本发明使用的适当的热塑性塑料（成分A）是聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯，特别是聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚交酯、聚醚、热塑性聚氨酯、聚缩醛、含氟聚合物，特别是聚偏二氟乙烯、聚醚砜、聚烯烃，特别是聚乙烯和聚丙烯、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯，特别是聚(甲基)甲基丙烯酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酮、聚芳基醚酮、苯乙烯聚合物，特别是聚苯乙烯、苯乙烯共聚物，特别是苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚氯乙烯或至少两种提到的热塑性塑料的混合物。

优选使用的热塑性塑料是聚碳酸酯。

这些可根据本发明使用的聚碳酸酯（成分A）是均聚碳酸酯或共聚碳酸酯；已知聚碳酸酯可以是线性聚碳酸酯或支化聚碳酸酯。

制备待根据本发明使用的聚碳酸酯、包括聚酯碳酸酯的优选方法是已知的界面方法和已知的熔体-酯交换反应方法。

在第一种情况下，使用的碳酸衍生物优选包括碳酰氯，在后一种情况下其优选包括碳酸二苯酯。两种情况下用于聚碳酸酯制备的催化剂、溶剂、后处理、反应条件等已经被充分描述并公开。

在本发明适当的聚碳酸酯中的一些碳酸酯基团，最多达80mol%，优选20mol%至50mol%可以被芳族二羧酸酯基替代。这类聚碳酸酯不仅包含被纳入分子链的源自碳酸的酸基团，也包含源自芳族二碳酸的酸基团，被严格称为芳族聚酯碳酸酯。

当使用本发明的方法时，聚碳酸酯以已知方式由二苯酚、碳酸衍生物、任选的链终止剂和任选的支化剂制备，其中，为了制备聚酯碳酸酯，一些碳酸衍生物被芳族二羧酸或被二羧酸衍生物替代，且具体地达到在芳族聚碳酸酯中碳酸酯结构被芳族二羧酸酯结构单元所需地替代所必需的程度。

此处可以例如参考Schnell,“ChemistryandPhysicsofpolycarbonates”,PolymerReviews,Volume9,IntersciencePublishers,NewYork,London,Sydney1964以制备聚碳酸酯。

在本发明的方法中优选使用的热塑性聚碳酸酯，包括热塑性芳族聚酯碳酸酯的平均分子量Mw是12000至80000，优选15000至60000且特别为15000至32000（通过测量25°C下在CH₂Cl₂中的相对粘度而测定，浓度为0.5g每100mlCH₂Cl₂）。

适用于本发明的制备聚碳酸酯的方法的二苯酚在现有技术中广泛记载。

适当的二苯酚实例是对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯、双(羟苯基)烷烃、双(羟苯基)环烷烃、双(羟苯基)硫醚、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)砜、双(羟苯基)亚砜、α,α'-双(羟苯基)二异丙基苯、以及它们的烷基化、环烷基化和环卤化化合物。

优选的二苯酚是4,4'-二羟基联苯、2,2-双(4-羟苯基)-1-苯基丙烷、1,1-双(4-羟苯基)苯基乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,3-双[2-(4-羟苯基)-2-丙基]苯（双酚M）、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、2,4-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,3-双[2-(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-丙基]苯和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷（双酚TMC）。

特别优选的二苯酚是4,4'-二羟基联苯、1,1-双(4-羟苯基)苯基乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷（双酚TMC）。

这些和其他适当的双羟基芳基化合物以示例的方式记载于例如DE-A3832396、FR-A1561518、H.Schnell,ChemistryandPhysicsofPolycarbonates,IntersciencePublishers,NewYork1964,pp.28及后文;pp.102及后文和D.G.Legrand,J.T.Bendler,HandbookofPolycarbonateScienceandTechnology,MarcelDekkerNewYork2000,pp.72及后文。

在均聚碳酸酯的情况下，仅使用一种二苯酚，但是在共聚碳酸酯的情况下使用多种二苯酚，且使用的二苯酚——与加入合成过程的所有其他助剂和化学品相同——当然有污染物污染，所述污染物源自上述各物质合成、处理和贮存，但理想的是使用具有最大纯度的原料进行。

在熔体-酯交换反应方法中适用于与二羟基芳基化合物反应的二芳基碳酸酯是通式(II)的那些

其中

R,R'和R"相互独立地为相同或不同的，且是氢、线性或支化的C₁-C₃₄-烷基、C₇-C₃₄-烷芳基或C₆-C₃₄-芳基，且此外R也可以是COO-R′″，其中R′″是氢、线性或支化的C₁-C₃₄-烷基、C₇-C₃₄-烷芳基或C₆-C₃₄-芳基。

优选的二芳基碳酸酯的实例是碳酸二苯酯、甲基苯基苯基碳酸酯和二(甲基苯基)碳酸酯、4-乙基苯基苯基碳酸酯、二(4-乙基苯基)碳酸酯、4-正丙基苯基苯基碳酸酯、二(4-正苯基苯基)碳酸酯、4-异丙基苯基苯基碳酸酯、二(4-异丙基苯基)碳酸酯、4-正丁基苯基苯基碳酸酯、二(4-正丁基苯基)碳酸酯、4-异丁基苯基苯基碳酸酯、二(4-异丁基苯基)碳酸酯、4-叔丁基苯基苯基碳酸酯、二(4-叔丁基苯基)碳酸酯、4-正戊基苯基苯基碳酸酯、二(4-正戊基苯基)碳酸酯、4-正己基苯基苯基碳酸酯、二(4-正己基苯基)碳酸酯、4-异辛基苯基苯基碳酸酯、二(4-异辛基苯基)碳酸酯、4-正壬基苯基苯基碳酸酯、二(4-正壬基苯基)碳酸酯、4-环己基苯基苯基碳酸酯、二(4-环己基苯基)碳酸酯、4-(1-甲基-1-苯基乙基)苯基苯基碳酸酯、二[4-(1-甲基-1-苯基乙基)苯基]碳酸酯、联苯-4-基苯基碳酸酯、二(联苯-4-基)碳酸酯、4-(1-萘基)苯基苯基碳酸酯、4-(2-萘基)苯基苯基碳酸酯、二[4-(1-萘基)苯基]碳酸酯、二[4-(2-萘基)苯基]碳酸酯、4-苯氧基苯基苯基碳酸酯、二(4-苯氧基苯基)碳酸酯、3-十五烷基苯基苯基碳酸酯、二(3-十五烷基苯基)碳酸酯、4-三苯甲基苯基苯基碳酸酯、二(4-三苯甲基苯基)碳酸酯、甲基水杨酸酯苯基碳酸酯、二(甲基水杨酸酯)碳酸酯、乙基水杨酸酯苯基碳酸酯、二(乙基水杨酸酯)碳酸酯、正丙基水杨酸酯苯基碳酸酯、二(正丙基水杨酸酯)碳酸酯、异丙基水杨酸酯苯基碳酸酯、二(异丙基水杨酸酯)碳酸酯、正丁基水杨酸酯苯基碳酸酯、二(正丁基水杨酸酯)碳酸酯、异丁基水杨酸酯苯基碳酸酯、二(异丁基水杨酸酯)碳酸酯、叔丁基水杨酸酯苯基碳酸酯、二(叔丁基水杨酸酯)碳酸酯、二(苯基水杨酸酯)碳酸酯和二(苯甲基水杨酸酯)碳酸酯。

特别优选的二芳基化合物是碳酸二苯酯、4-叔丁基苯基苯基碳酸酯、二(4-叔丁基苯基)碳酸酯、联苯-4-基苯基碳酸酯、二(联苯-4-基)碳酸酯、4-(1-甲基-1-苯基乙基)苯基苯基碳酸酯、二[4-(1-甲基-1-苯基乙基)苯基]碳酸酯和二(甲基水杨酸酯)碳酸酯。

非常特别优选的是碳酸二苯酯。

可以使用一种二芳基碳酸酯或多种二芳基碳酸酯。

二芳基碳酸酯也可以与残余量的用于其制备的单羟基芳基化合物一起使用。单羟基芳基化合物的残余量可以最多达20重量%，优选最多达10重量%，特别优选最多达5重量%且非常特别优选最多达2重量%。

二芳基碳酸酯的使用量，基于二羟基芳基化合物计，通常为每mol二羟基芳基化合物1.02至1.30mol，优选1.04至1.25mol，特别优选1.045至1.22mol，非常特别优选1.05至1.20mol。也可以使用上文提到的二芳基碳酸酯的混合物，则上文相对于每mol二羟基芳基化合物列出的摩尔量指的是二芳基碳酸酯混合物的总摩尔量。

在界面方法中所需的用于调节分子量的单官能链终止剂或被加入与二苯酚盐的反应或在合成过程的任何所需时刻加入，只要碳酰氯或氯碳酸终止基团仍存在于反应混合物中，或，在酰基氯和氯碳酸酯作为链终止剂的情况下，只要形成的聚合物上有足够的苯酚终止基团可用，所述单官能链终止剂例如是苯酚或烷基酚，特别是苯酚、对叔丁基苯酚、异辛基苯酚、枯基苯酚、它们的氯碳酸酯、或一元羧酸的酰基氯或所述链终止剂的混合物。然而，优选的是在光气化过程后，在没有残余碳酰氯存在且还没有加入催化剂的位置或时刻加入链终止剂。或者，它们也可在催化剂前、与催化剂一起或平行加入。

支化剂或支化剂混合物任选以相同的方式加入合成过程。然而，支化剂通常在链终止剂之前加入。通常使用的化合物包括三苯酚、四苯酚、或者三羧酸或四羧酸的酰氯、或多元苯酚混合物或酰氯混合物。适用作支化剂的含有三或多个酚羟基的一些化合物实例是间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟苯基)-2-庚烯、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、三(4-羟苯基)苯基甲烷、2,2-双(4,4-双(4-羟苯基)环己基]丙烷、2,4-双(4-羟苯基异丙基)苯酚、和四(4-羟苯基)甲烷。

一些其他的三官能化合物是2,4-二羟基苯甲酸、均苯三酸、氰脲酰氯和3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧-2,3-二氢吲哚。

优选的支化剂是3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧-2,3-二氢吲哚和1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷。

在聚碳酸酯界面合成中使用的催化剂优选是叔胺，特别是三乙胺、三丁胺、三辛胺、N-乙基哌啶、N-甲基哌啶、N-异/正丙基哌啶、季铵盐如四丁基氢氧化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基硫酸氢铵、和四丁基四氟硼酸铵、以及相应的三丁基苄基铵盐和四乙基铵盐，以及对应于这些铵化合物的鏻化合物。这些化合物作为典型的界面催化剂记载于文献中且市售可得并为本领域技术人员所熟知。所述催化剂可单独、以混合物形式或同时或依序加入合成过程，且如果合适在光气化过程前加入，但优选的是在加入碳酰氯以后加入，除了当使用的催化剂包含鎓化合物或鎓化合物混合物的情况。在那种情况下，优选在加入碳酰氯之前加入。催化剂可未稀释地加入，在惰性溶剂中，优选用于聚碳酸酯合成的溶剂、或以水溶液的形式加入，且在叔胺的情况下则可以采用这些叔胺与酸，优选无机酸，特别是氢氯酸的铵盐的形式加入。如果使用多种催化剂，或加入催化剂总量的一部分，当然也可以在不同区域或在不同时刻使用不同的加入方法。催化剂使用总量为0.001至10mol%，基于使用的二苯酚摩尔数计，优选0.01至8mol%，特别优选0.05至5mol%。

可在制备聚碳酸酯的熔体-酯交换反应方法中使用的催化剂是由文献已知的碱性催化剂，例如碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物、碱金属氧化物和碱土金属氧化物、和/或鎓盐，例如铵盐或鏻盐。在合成过程中优选使用鎓盐，特别优选鏻盐。这些鏻盐的实例是通式(IV)的那些

其中

R^7-10是相同或不同的，是C₁-C₁₀-烷基、C₆-C₁₄-芳基、C₇-C₁₅-芳基烷基或C₅-C₆-环烷基，如果合适是被取代的，优选甲基或C₆-C₁₄-芳基、特别优选甲基或苯基，且

X^-是选自氢氧根、硫酸根、硫酸氢根、碳酸氢根、碳酸根、卤素，优选氯、和式–OR¹¹的烷氧基或芳氧基的阴离子，其中R¹¹是C₆-C₁₄-芳基、C₇-C₁₅-芳基烷基或C₅-C₆-环烷基，或C₁-C₂₀-烷基，如果合适是被取代的，优选苯基，

特别优选的催化剂是四苯基氯化鏻、四苯基氢氧化鏻和四苯基苯酚鏻，且非常特别优选的是四苯基苯酚鏻。

催化剂的优选使用量，基于一摩尔二羟基芳基化合物计，为10^-8至10^-3mol，特别优选10^-7至10^-4mol。

为了提高缩聚速率也可以任选使用助催化剂。

例如，它们可以是碱金属和碱土金属的碱性盐，例如锂、钠和钾的氢氧化物以及其C₁-C₁₀-醇盐和C₆-C₁₄-酚盐，如果合适其被取代，优选钠的氢氧化合物以及C₁-C₁₀-醇盐和C₆-C₁₄-酚盐，如果合适其被取代。优选的是氢氧化钠、苯酚钠或2,2-双(4-羟苯基)丙烷的二钠盐。

如果碱金属离子或碱土金属离子以其盐的形式引入，碱金属离子或碱土金属离子的量，例如通过原子吸收光谱法测定，为1至500ppb，优选5至300ppb且最优选5至200ppb，基于待形成的聚碳酸酯计。然而，本发明方法的优选实施方案不使用碱金属盐。

聚碳酸酯合成方法可连续或间歇进行。因此反应可在搅拌槽、管式反应器、泵循环反应器或搅拌型阶式槽（stirred-tankcascades）或其结合中进行。通过使用上文提到的混合单元，必需尽可能确保延迟水相和有机相的分离，直到合成混合物完全反应，即混合物不含有源自碳酰氯或氯碳酸酯的残余可水解氯。

界面方法中在加入碳酰氯后，可以有利的是，如果合适在加入支化剂之前，即其不与二苯酚盐一起加入，且在加入链终止剂和催化剂之前，将有机相和水相混合一段时间。每次加入后的这类后反应时间可以是有利的。这些连续搅拌时间为10秒至60分钟，优选30秒至40分钟，特别优选1至15分钟。

有机相可以由一种溶剂或多种溶剂的混合物组成。适当的溶剂是氯化烃类（脂族和/或芳族），优选二氯甲烷、三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷和氯苯以及它们的混合物。然而，也可以使用芳烃如苯、甲苯、间/邻/对-二甲苯、或芳醚如苯甲醚，单独使用或作为与氯化烃类的混合物使用、或与氯化烃类一起使用。合成方法的另一实施方案是使用不溶解聚碳酸酯而是仅仅开始溶胀聚碳酸酯的溶剂。因此也可以使用聚碳酸酯的非溶剂与溶剂的结合。当助溶剂(partnersolvent)形成第二有机相时，此处使用的溶剂可也以包含可在水相中溶解的溶剂，例如四氢呋喃、1,3/1,4-二氧杂环己烷或1,3-二氧戊环。

当至少两相反应混合物已经完全反应且包含至多痕量（<2ppm）残余氯碳酸酯时，可以使其沉降(settle)以实现相分离。可以将碱性水相完全或在一定程度上以水相的形式返回聚碳酸酯合成过程，或可送至废水处理，在其中所含溶剂和催化剂被移除并送回。在另一处理方案中，有机污染物，特别是溶剂和聚合物残余物被移除，且如果合适在例如通过加入氢氧化钠溶液调节至特定pH后，盐被移除并可例如被送至氯碱电解过程，而水相如果合适被返回至合成过程。

含有聚碳酸酯的有机相可随后纯化以移除所有碱性、离子或催化污染物。在一次或多次沉降过程后，有机相仍包含一定量的细小液滴形式的碱性水相，以及包含催化剂，通常是叔胺。如果合适可将有机相通过沉降槽、搅拌槽、凝结器或分离器或其结合以提高沉降过程的效果，且此处如果合适可以在每个或一些分离步骤中加入水，可以使用主动式或被动式混合单元。

在该移除碱性水相的粗过程后，使用稀酸、无机酸、羧酸、羟基羧酸和/或磺酸清洗有机相一次或多次。优选的是水性无机酸，特别是氢氯酸、亚磷酸和磷酸以及所述酸的混合物。这些酸的浓度应在0.001至50重量%范围内，优选0.01至5重量%。

此外使用去离子水或蒸馏水重复清洗有机相。在单次清洗步骤后，有机相——如果合适含有分散的水相部分——被通过沉降槽、搅拌槽、凝结器或分离器或其结合移除，其中如果合适可以使用主动式或被动式混合单元在清洗步骤之间加入清洗水。

在所述的清洗步骤之间，或在清洗之后，如果合适可以加入酸，所述酸优选溶解于聚合物溶液所基于的溶剂中。此处优选使用氯化氢气体和磷酸或亚磷酸，且它们可任选以混合物的形式使用。

适用于聚酯碳酸酯制备的芳族二羧酸实例是邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸、3,3'-二苯基二羧酸、4,4'-二苯基二羧酸、4,4-二苯甲酮二羧酸、3,4'-二苯甲酮二羧酸、4,4'-二苯基醚二羧酸、4,4'-二苯基砜二羧酸、2,2-双(4-羧基苯基)丙烷、三甲基-3-苯基茚满-4,5'-二羧酸。

在芳族二羧酸中，特别优选使用对苯二甲酸和/或间苯二甲酸

二羧酸衍生物是二酰基二卤化物和二羧酸二烷基酯，特别是二酰基二氯化物和二羧酸二甲酯。

碳酸酯基团被芳族二羧酸酯基团替代基本上化学计量地以及定量地发生，反应物的摩尔比可见于最后的聚酯碳酸酯。芳族二羧酸酯可无规地或嵌段地被纳入。

为了本发明的目的，C₁-C₄-烷基的实例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、和叔丁基，C₁-C₆-烷基的实例，除上文所述，是正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、新戊基、1-乙基丙基、环己基、环戊基、正己基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1,1-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三甲基丙基、1,2,2-三甲基丙基、1-乙基-1-甲基丙基、1-乙基-2-甲基丙基和1-乙基-2-甲基丙基，且C₁-C₁₀-烷基的实例，除上文所述，还有正庚基和正辛基、频哪基(pinacyl)、金刚烷基、同分异构体基（menthyl）、正壬基和正癸基，且C₁-C₃₄-烷基的实例，除上文所述，还有正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基和正十八烷基。这同样分别适用于例如芳烷基、烷芳基、烷基苯基和芳基羰基中相应的烷基。相应的羟烷基、芳烷基和烷芳基中的亚烷基的实例分别是对应于上文烷基的亚烷基。

芳基是含有6至34个骨架碳原子的碳环芳基。这同样适用于芳基烷基（也被称为芳烷基）中的芳香部分，以及更复杂基团（例如芳羰基）中的芳基成分。

C₆-C₃₄-芳基实例是苯基、邻、对、间甲苯基、萘基、菲基、蒽基和芴基。

每个芳基烷基和芳烷基分别独立地是直链、环状、支链或无支链的如上文所定义的烷基，其可被上文所定义的芳基单、多或完全取代。

上文列表以实例方式给出且并不应理解为限制。

为了本发明的目的，ppb和ppm意味着重量份，除非另外指出。

成分B

成分B包含以下物质的一种或多种接枝聚合物

B.15至95重量%，优选20至90重量%，特别优选30至60重量%的至少一种乙烯基单体

B.295至5重量%，优选80至10重量%，特别优选70至40重量%的一种或多种接枝底物（graftbases），其玻璃化转变温度<10°C，优选<0°C，特别优选<-20°C。

接枝底物B.2的中值粒径（d50值）通常为0.05至10.00μm，优选0.10至5.00μm，更优选0.20至1.00μm，且特别优选0.25至0.50μm。

单体B.1优选是由以下物质制得的混合物

B.1.1从50至99重量份的乙烯基芳烃和/或环取代的乙烯基芳烃（例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯）和/或C₁-C₈-烷基(甲基)丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯，和

B.1.2从1至50重量份的乙烯基氰（未饱和腈，如丙烯腈和甲基丙烯腈）和/或C₁-C₈-烷基(甲基)丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯和/或不饱和羧酸的衍生物（如酸酐和酰亚胺），例如马来酸酐。

优选的单体B.1.1是那些选自单体苯乙烯、α-甲基苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一个，且优选的单体B.1.2是那些选自单体丙烯腈、马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯中的至少一个。特别优选的单体是B.1.1苯乙烯和B.1.2丙烯腈。

用于接枝聚合物B的适当的接枝底物B.2实例是二烯橡胶、EP(D)M橡胶，即那些基于乙烯/丙烯以及任选二烯的橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅氧烷橡胶、和氯丁二烯和乙烯/乙酸乙烯酯橡胶。

优选的接枝底物B.2是二烯橡胶，例如基于丁二烯和异戊二烯的那些，或二烯橡胶的混合物或二烯橡胶的共聚物或其混合物与其他可共聚单体的共聚物（例如，根据B.1.1和B.1.2），前提是成分B.2的玻璃化转变温度<10°C，优选<0°C，特别优选<-10°C。特别优选的是纯聚丁二烯橡胶。

玻璃化转变温度根据DINEN61006通过差示扫描量热法(DSC)使用10K/分钟的加热速率，并通过中点法（切线法）测定Tg而测定。

特别优选的聚合物B实例是ABS聚合物（乳液ABS、本体ABS和悬浮ABS），如例如记载于DE-A2035390（=美国专利3644574）中或DE-A2248242（英国专利1409275）中或UllmannsderTechnischenChemie[Ullmann’sEncyclopaediaofIndustrialChemistry],Volume19(1980),pp.280及后文中。接枝底物B.2中的凝胶比例至少为30重量%，优选至少40重量%（在甲苯中测量）。

接枝共聚物B通过自由基聚合，例如乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合或本体聚合制备，优选通过乳液聚合或本体聚合，特别优选通过乳液聚合。

其他特别优选的接枝橡胶是ABS聚合物，其中它们是在通过氧化还原引发的乳液聚合过程中，使用根据美国专利4937285由有机过氧化氢物和抗坏血酸制得的引发剂体系制备的。

因为，如已知，接枝反应不必提供接枝单体在接枝底物上的完全接枝，根据本发明，接枝聚合物B理解为包括在接枝底物存在下通过接枝单体的（共）聚合得到的那些产物，其中它们在后处理过程中伴随出现。

根据聚合物B的B.2，适当的丙烯酸酯橡胶优选是由丙烯酸烷基酯，任选与最多达40重量%（基于B.2计）的其他可聚合的烯键式不饱和单体一起，制得的聚合物。在优选的可聚合丙烯酸酯中为C1至C8-烷基酯，如甲酯、乙酯、丁酯、正辛酯和2-乙基己酯、和卤代烷酯，优选卤代C1-C8-烷酯，如丙烯酸氯乙酯，以及所述单体的混合物。

含有多于一个可聚合双键的单体可共聚进行交联过程。优选的交联单体实例是含有3至8个碳原子的不饱和一元羧酸和含有3至12个碳原子的不饱和一元醇，或含有2至4个OH基团和2至20个碳原子的饱和多元醇的酯，例如二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯；多不饱和杂环化合物，如氰尿酸三乙烯酯和氰尿酸三烯丙酯；多官能化乙烯基化合物，如二和三乙烯基苯；以及磷酸三烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯。优选的交联单体是甲基丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和杂环化合物，其中它们具有至少三个烯键式不饱和基团。特别优选的交联单体是环状单体氰尿酸三乙烯酯、异氰尿酸三烯丙酯、三丙烯酰基六氢-s-三嗪和三烯丙基苯。交联单体的量优选为0.02至5.00重量%，特别为0.05至2.00重量%，基于接枝底物B.2计。在含有至少三个烯键式不饱和基团的环状交联单体的情况下，有利的是将其用量限制为小于接枝底物B.2的1重量%。

优选的“其他”可聚合的烯键式不饱和单体——其可任选与丙烯酸酯一起用于制备接枝底物B.2——的实例是丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯酰胺、乙烯基C1-C6-烷基醚、甲基丙烯酸甲酯、和丁二烯。优选的作为接枝底物B.2的丙烯酸酯橡胶是含有至少60重量%凝胶含量的乳液聚合物。

其他适当的B.2接枝底物是含有接枝活性位点并记载于DE-A3704657、DE-A3704655、DE-A3631540和DE-A3631539的硅氧烷橡胶。

接枝底物B.2的凝胶含量在25°C下于适当溶剂中测定（M.Hoffmann,H.R.Kuhn,PolymeranalytikIundII[PolymeranalysisIandII],GeorgThieme-Verlag,Stuttgart1977）。

中值粒径d50是分别有50重量%的颗粒大于和小于其的粒径。其可通过超速离心机测量的方式测定（W.Scholtan,H.Lange,Kolloid,Z.undZ.Polymere250(1972),782-l796）。

成分C

适当的颜料（成分C）实例是二氧化钛、滑石、碳酸钙、硫酸钡、硫化锌、氧化锌、氧化铁、氧化铬、其他有机和无机有色颜料、石墨、石墨烯、碳纳米管、层状硅酸盐、炭黑。适当的有机和无机颜料记载于Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry,Wiley-VCH,7thEdition2010.合适类型的炭黑描述于Ullmann'sEncyclopediaofIndustrialChemistry,Chapter6.Carbonblack,Wiley-VCH,7thEdition2010。

可根据本发明使用的炭黑可通过炉黑方法(furnace-black)、气黑方法(gas-black)或灯黑方法(lamp-black)制备，优选通过炉黑方法。初级粒径为10至100nm，优选20至60nm，且晶粒尺寸分布可窄可宽。根据DIN53601，其BET表面积为10至600m²/g，优选70至400m²/g。为了形成表面官能化，炭黑颗粒可以为已经氧化后处理的。它们可以呈现疏水性（例如Cabot的BlackPearls800或EvonikDegussaGmbH的Printex85或灯黑100）或亲水性的（例如EvonikDegussaGmbH的FW20颜料黑或Printex150T）。它们可具有高或低的结构化水平，这描述了初级颗粒的聚集状态。

可通过使用粒化炭黑实现改善的计量能力（meteringcapability）。

成分D

本发明的聚合物混合物可额外包含其他添加剂（成分D），例如阻燃剂、热稳定剂、抗氧化剂、UV稳定剂和/或脱模剂。

适当的添加剂记载于例如“AdditivesforPlasticsHandbook,JohnMurphy,Elsevier,Oxford1999”,来自“PlasticsAdditivesHandbook,HansZweifel,Hanser,Munich2001”。

含磷阻燃剂优选是选自单体和低聚磷酸酯和膦酸酯、膦酸胺和磷腈的那些，且此处也可以使用选自上述一个或多个类别的多种成分的混合物作为阻燃剂。也可以使用其他此处未具体提及的不含卤素的磷化合物，其可单独或作为与其他不含卤素的磷化合物的任意想要的结合使用。

磷化合物是已知的（参见，例如EP-A0363608、EP-A0640655）或可通过使用类似已知方法（例如UllmannsdertechnischenChemie[Ullmann’sEncylopaediaofIndustrialChemistry],Volume18,pp.301及后文，1979;Houben-Weyl,MethodenderorganischenChemie[Methodsoforganicchemistry],Volume12/1,p.43;BeilsteinVolume6,p.177）制备。

也可以使用WO00/00541和WO01/18105中记载的膦酸胺和磷腈作为阻燃剂。

阻燃剂可单独使用，或以任何想要的相互之间的混合物或以与其他阻燃剂的混合物使用。

优选地适当的脱模剂是选自四硬脂酸季戊四醇酯、单硬脂酸甘油酯、长链脂肪酸酯，如硬脂酸十八烷醇酯和硬脂酸丙二醇酯、及其混合物的那些。脱模剂的使用量为0.05重量%至2.00重量%，基于模塑组合物计，优选0.1重量%至1.0重量%，特别优选0.15重量%至0.60重量%且非常特别优选0.2重量%至0.5重量%，基于模塑组合物计。

适当的抗氧化剂或热稳定剂实例是：

烷基化一元酚、烷硫基甲基苯酚、对苯二酚和烷基化对苯二酚、生育酚、羟基化硫代二苯醚、亚烷基二苯酚、O-、N-和S-苯甲基化合物、羟基苯甲基化丙二酸酯、芳族羟基苯甲基化合物、三嗪化合物、酰胺基苯酚、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸酯、β-(3,5-二环己基-4-羟基苯基)丙酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基乙酸酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的酰胺、适当的硫增效剂、第二抗氧化剂、亚磷酸酯和亚膦酸酯、苯并呋喃酮和吲哚满酮。

优选的是有机膦（例如三苯基膦）、亚磷酸酯（Irgafos168）、膦酸酯和磷酸酯（例如磷酸三异辛酯，TOF），主要是其中有机基团完全或在一定程度上由如果合适被取代的芳基组成的那些。这些添加剂的使用量优选为10至2000mg/kg，优选30至800mg/kg，特别优选50至500mg/kg，基于组合物总量计。

具体地在浅色产物和那些具有低颜料水平的产物的情况下，使用UV稳定剂可以是可取的。以下材料是适当的UV稳定剂：2-(2'-羟苯基)苯并三唑、2-羟基二苯甲酮、取代和未取代的苯甲酸的酯、丙烯酸酯、空间位阻胺、草酰胺、以及2-(羟苯基)-1,3,5-三嗪和取代的羟基烷氧基苯基、1,3,5-三唑，优选的是取代的苯并三唑，例如2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-叔丁基-苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-[2'-羟基-3'-(3",4",5",6"-四氢邻苯二甲酰亚胺乙基)-5'-甲基苯基]苯并三唑和2,2'-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基苯酚]。

其他适当的UV稳定剂选自苯并三唑（例如Ciba的产品Tinuvin）、三嗪（Ciba的CGX-06）、二苯甲酮（BASF的产品Uvinul）、氰基丙烯酸酯（BASF的产品Uvinul）、肉桂酸酯和草酰二苯胺、以及这些UV稳定剂的混合物。

用于本发明模塑组合物的特别优选的UV稳定剂是选自苯并三唑和二聚苯并三唑、丙二酸酯和氰基丙烯酸酯的化合物，以及所述化合物的混合物。

UV稳定剂的使用量为0.01重量%至2.0重量%，基于模塑组合物计，优选0.05重量%至1.00重量%，特别优选为0.08重量%至0.5重量%且非常特别优选为0.1重量%至0.4重量%，基于全部组合物计。

聚丙二醇可单独使用，或与例如砜或磺酰胺类结合用作稳定剂以对抗γ-射线造成的损害。

一种用于制备上文提到的本发明的聚合物混合物的设备特征在于所述设备由同向双螺杆或多螺杆挤塑机构成。此处挤塑机螺杆的详细设计特征在于，至少从挤塑机的塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的区域中，螺杆外直径和机筒内直径之比小于98.4%。优选的是螺杆外直径和机筒内直径之比在大于或等于90.4%至小于98.4%的范围内。特别优选的是螺杆外直径和机筒内直径之比在大于或等于92.6%至小于98.4%、优选小于98.2%的范围内。特别优选的是螺杆外直径和机筒内直径之比在大于或等于96.4%至小于98.4%、优选小于98.2%的范围内。螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%。优选地螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于94.2%且小于99.1%。特别优选的是螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍为大于或等于95.6%至小于99.1%。特别优选的是螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍为大于或等于97.9%至小于99.1%。相比于现有技术，例如，记载于DE102004010553A1中的现有技术，这将造成螺杆外直径和机筒壁区域之间，以及螺杆螺棱面和相对螺杆的螺杆芯杆表面之间的缝隙增大。根据本发明，在从挤塑机的塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板的聚合物熔体排出口段的区域中，至少50%纵向比例的螺杆必须位于所述的螺杆外直径和机筒内直径之比范围内，以及螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍的所述范围内。基于与各个螺杆部件相关联的机筒部分，优选的是至少75%纵向比例，且特别优选地至少90%纵向比例的螺杆在所述范围内。

在一个非常优选的实施方案中，在从塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板的聚合物熔体排出口段的区域中，有至少一个输送部件和/或至少一个捏合部件表现出上文提到的螺杆外直径和机筒内直径之比和螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以两倍轴间隔的比例。在本文中可以，或是至少一个输送部件或至少一个捏合部件，或是一个输送部件以及至少一个捏合部件，表现出上文提到的比例。特别优选地，或是至少一个输送部件，或是至少一个输送部件以及至少一个捏合部件表现出上文提到的比例。

通过使用本领域技术人员已知的关系式，可以由螺杆外直径和机筒内直径之比计算螺杆螺棱面和挤塑机的机筒壁区域之间的间隙宽度（图1中d1）。

给定两螺杆轴间隔的信息，本领域技术人员能够由所述的数据确定螺杆之一的外直径和另一螺杆的芯杆直径之间的间距（图1中d2）。

使用游标卡尺在每个螺杆部件的首端和末端测量螺杆外直径（图2中Da）和螺杆芯杆直径（图2中Di）（图2中Da_首端和Da_末端和Di_首端和Di_末端）。取Da_首端和Da_末端的平均值。得到的平均值称为螺杆部件外直径。取Di_首端和Di_末端的平均值。得到的平均值称为螺杆部件芯杆直径。

对于单螺线（single-flight）输送和捏合部件，测定螺杆外直径和螺杆芯杆直径的规定方法不同（参见图3），如下：在单螺线部件的尖端，测定齿内系统的（远端齿）直径Dk，以及齿内系统与螺杆螺棱面之间的间隔Dm。则单螺线螺杆部件的外直径Da为

Da(单螺线部件)=2×(Dk/2+Dm)。

为测定芯杆直径Di，在部件的尖端测定齿内系统的（远端齿）直径Dk，以及齿内系统与螺杆芯杆之间的间隔Dn。则芯杆直径为

Di(单螺线部件)=2×(Dk/2+Dn)。

对于偏心三螺线捏合部件，测定螺杆外直径和螺杆芯杆直径的规定方法不同（参见图4），如下：在三螺线部件的尖端，测定齿内系统的（近端齿）直径Dk，以及齿内系统与刮擦机筒的螺杆螺棱面之间的间隔Dm。则三螺线螺杆部件的外直径Da为

Da(偏心三螺线部件)=2×(Dk/2+Dm)。

为测定芯杆直径Di，在部件的尖端测定齿内系统的（近端齿）直径Dk，以及齿内系统和与刮擦机筒的螺杆螺棱面相对的螺杆芯杆之间的间隔Dn。则芯杆直径为

Di(偏心三螺线部件)=2×(Dk/2+Dn)。

使用游标卡尺在每个螺杆部件的首端和末端测量Dk、Dm和Dn（对于单螺线部件参见图3，或对于偏心三螺线部件参见图4），由其计算螺杆部件首端和末端的Da（单螺线部件或者偏心三螺线部件）和Di（单螺线部件或者偏心三螺线部件）的各个数值。取Da_首端和Da_末端的平均值。则测定的平均值称为螺杆部件外直径。取Di_首端和Di_末端的平均值。则测定的平均值称为螺杆部件芯杆直径。

在每个机筒部分上测定机筒内直径，对于左侧内腔和右侧内腔，在每个情况下在机筒部分的外围在间隔45°的三个位置上（图5中Dg1_左侧、Dg2_左侧、Dg3_左侧、Dg1_右侧、Dg2_右侧、Dg3_右侧），使用游标卡尺进行，分别直接在机筒部分的首端（图6中Dg_首端）和直接在末端（图6中Dg_末端）进行，其对应右侧和左侧螺杆。对于每个机筒部分，由Dg_首端的六个值（表3中Dg1_左侧、Dg2_左侧、Dg3_左侧、Dg1_右侧、Dg2_右侧、Dg3_右侧）和Dg_末端的六个值（图5中Dg1_左侧、Dg2_左侧、Dg3_左侧、Dg1_右侧、Dg2_右侧、Dg3_右侧）计算算数平均值。该平均值被称为机筒内直径。

通过使用本领域技术人员已知的关系式，可以由螺杆外直径和机筒内直径之比计算出螺杆螺棱面和挤塑机的机筒壁区域之间的间隙宽度（图1中d1）。

给定两螺杆轴间隔的信息，本领域技术人员能够由所述的数据确定螺杆之一的外直径和另一螺杆的芯杆直径之间的间距（图1中d2）。

因此本发明的间隙宽度显著大于现有技术（如记载于DE102004010553A1）的间隙宽度，其中螺杆螺棱面和机筒之间的间隔以及螺杆螺棱面和相对螺杆的螺杆芯杆之间的间隔显著地小于1%，基于机筒内腔直径计。

在适当的挤塑机中，挤塑机螺杆长度和挤塑机螺杆直径之比为20至50且机筒内腔的直径为18mm至180mm。双螺杆挤塑机的塑化段、熔体输送段和混合段的螺杆部件是输送部件、捏合部件和混合部件。混合部件的实例是锯齿混合部件；它们记载于例如KlemensKohlgrüber的书“DerDoppelschneckenextruder”[Thecorotatingtwin-screwextruder]中，ISBN978-3-446-41252-1(Chapter12.3.4)。捏合部件实例是具有各种盘间位移角和各种盘宽度的捏合盘，它们记载于例如KlemensKohlgrüber的书“DerDoppelschneckenextruder”[Thecorotatingtwin-screwextruder]中，ISBN978-3-446-41252-1(Chapter12.3.2)。输送部件是例如具有各种螺距（pitches）和螺槽深度（flightdepths）的单螺线、双螺线或三螺线紧密啮合螺纹部件；它们记载于例如KlemensKohlgrüber的书“DerDoppelschneckenextruder”[Thecorotatingtwin-screwextruder]中，ISBN978-3-446-41252-1(Chapter12.3.1)。

适当的双或多螺杆挤塑机具有用于在挤塑机中混合的物质的适当的计量区域，且在塑化段前的至少一个挤塑机机筒部分处有至少一个，或任选多于一个进料斗（feedhopper）。也可能的是，对于任何想要的输送设备，在塑化段前的至少一个挤塑机机筒部分处，在机筒部分中存在任何想要的开口替代进料斗。待混合的物质可以或一起或分别在一个或多个计量区域加入挤塑机。所述物质以及颜料计量加入双螺杆挤塑机的形式可以是粉末混合物的形式，其在一种粉末形式的其他聚合物混合物成分。优选的是所有成分通过在第一挤塑机机筒部分处的斗——在输送方向上看——一起计量加入，任选以多种称量体系的方式（小球1，小球2，预混）。

挤塑机螺杆的转速可在50至1200rpm的宽范围内变化，为了限制输入于聚合物熔体的能量并从而提高其中的温度，优选的是转速为100至700rpm。

本发明还提供一种使用上文描述的设备制备本发明聚合物混合物的方法，其中优选在单一熔体步骤将成分相互混合，而不使用任何预混于熔体的颜料母料，并具有最小的能量输入。

混合物成分的计量加入发生在适当的计量区域，其通过在塑化段前的至少一个挤塑机机筒部分处的至少一个或任选多于一个的进料斗进行。也可能的是，对于任何想要的输送设备，在塑化段前的至少一个挤塑机机筒部分处，在机筒部分中存在任何想要的开口替代进料斗。待混合的物质可以或一起或分别地在一个或多个计量区域加入挤塑机。所述物质以及颜料（优选炭黑）计量加入双螺杆挤塑机的形式可以是粉末混合物的形式，其在一种粉末形式的其他聚合物混合物成分中。优选的是所有成分通过在第一挤塑机机筒部分处的斗——在输送方向上看——一起计量加入，任选以多种称量体系的方式（小球1，小球2，预混）。

挤塑机螺杆的转速可在50至1200rpm的宽范围内变化，为了限制输入于聚合物熔体的能量并从而提高其中的温度，优选的是转速为100至700rpm。优选地调节转速和生产量（throughputs）使得聚合物熔体在挤塑机模头（extruderdie）出口处的温度不高于320°C，优选低于300°C且特别优选低于290°C。

根据本发明制备的聚合物混合物可在常规设备中在熔体中通过热塑处理加工得到模塑制品或挤出物。优选通过和注塑和通过挤塑制造模塑制品。

在抛光的注塑模(ISON1)中制备的注塑模塑制品光泽面上出现的任何缺陷可以通过光学分析方法辨认并定量，在测量表面缺陷数量中此处包括平均直径至少为10μm的所有缺陷点。一种用于定量记录表面缺陷的适当测试方法是在反射光显微镜，例如机动化ZeissAxioplan2下，使用卤素-100光源照明在明视场模式下通过提供2.5放大倍数的物镜观察模塑制品的表面。此处在表面尺寸为4cmx4cm区域内通过在所述面积内使用波动扫描模式（undulatingscanpattern）测定缺陷的数量。该测量方法也使用配有图像评估软件，例如ZeissKS300的相机，例如AxiocamHRC。

通过这种光学方法检测到的模塑制品——其由使用上文提到的组合物的聚合物混合物制得——上的表面缺陷是由颜料，特别是炭黑颗粒构成的附聚物和聚集体产生的，其中在挤塑机中这些附聚物和聚集体在熔体成分混合过程中未足够粉碎。表面缺陷也可由弹性体或弹性体和颜料颗粒的结合引起。这些表面缺陷在材料样品的适当区域通过反射光显微镜清晰可见。这些表面缺陷的平均直径通常为约10μm至约300μm（参见图7）。可以使用拉曼谱图确定颗粒是碳（参见图8）。表面缺陷的高度分布曲线（profile）通过CLSM地形测量测定。对于该测量，使用配有NA0.5540x物镜的LeicaTCSNT显微镜。使用的激光波长为488nm。测量区域的数量是63个，全部区域深度是12.6μm。带有曲线测量的“Topo”软件用于评估方法。图9示出典型表面缺陷在深度上的尺寸。

由根据本发明制备的聚合物混合物在自清洗同向双螺杆挤塑机上制得的模塑制品上的表面缺陷的数目，与使用相同挤塑机-螺杆结构但在挤塑机螺杆整个长度上具有常规窄间隙宽度制得的聚合物熔体混合物的模塑制品上的表面缺陷相比，数量显著降低。根据本发明，间隙的加大首先不仅改善颜料附聚物和颜料聚集体的粉碎（分散）以及改善颜料颗粒和存在的弹性体的分布，而且在较低能量输入下表面品质产生显著进步。其次，可以显著降低能量输入以及在明显更不剧烈的条件下配混产品，而表面品质没有任何改变。

根据本发明制备的聚合物混合物优选用于生产注塑模塑制品或挤塑物，其中这些产品对均匀性有特别要求且表面上应没有缺陷。

本发明的模塑制品实例是型材、箔、任何类型的铸塑部件，特别是用于电脑、笔记本电脑、手机、电视框架的铸塑部件；用于办公机械，如监控器、打印机、复印机；用于建筑领域、室内装修和室外应用的片材、管材、电安装导管、窗户、门和型材；电子工程领域例如用于开关和插头。此外本发明的模塑制品可用于轨道交通工具、船、飞机、公共汽车和其他汽车中的内部配件和其他部件，以及用于机动车辆的车身部件。其他模塑制品是食物饮料包装和在注塑成型过程之后金属化或电镀的部件。

附图说明

图1：双螺杆挤塑机中间隙的术语

图2：用于测量螺杆外直径Da和螺杆内直径Di的测量位置

左：螺杆部件的横截面

右上：螺杆部件的侧视图

右下：旋转90°的螺杆部件的侧视图与右上螺杆部件比较

图3：用于测量单螺线部件或捏合段的螺杆外直径和螺杆内直径的测量位置

图4：用于测量三螺线部件或捏合段的螺杆外直径和螺杆内直径的测量位置

图5：用于测量机筒内直径的测量位置

图6：用于测量机筒内直径的测量位置

图7：表面缺陷处的炭黑附聚物的光学显微图

图8：炭黑附聚物的拉曼谱图

图9：使用CLSM研究炭黑附聚物的尺寸

图10：挤塑机结构

图11：在各种间隙尺寸下表面缺陷数量作为熔体温度的函数

图12：在各种间隙尺寸下测量局部温度峰的模拟计算

图13：挤塑机结构

以下实施例旨在解释本发明，而不将发明限制于实施例的内容。

实施例

实施例1-15中描述的试验使用Clextral的EvolumHT32双螺杆挤塑机进行。使用的双螺杆挤塑机机筒内直径为32mm且长度-直径比为36。图10示出使用的挤塑机的结构原理。该双螺杆挤塑机具有由9个部件组成的机筒，且在该机筒内安置有两个同向、互相啮合的螺杆（未示出）。

所有成分的计量加入通过主要进料口进入机筒部分5内，在画出的进料开口4处进行。在机筒部件12中存在通风口14，其与抽吸设备（未示出）相连。

在机筒部分5至9的区域内存在用于颗粒的输送段。

在机筒部分10和11的区域内存在塑化段，其由各种具有不同宽度的双螺线和三螺线捏合段以及减速部件(retarderelement)组成。

在机筒部分11和12的区域内存在混合段，其由各种混合和输送部件组成。

在机筒部分13的区域内存在增压段，以及其后的具有6个孔的模板。

图1示出通过使用的挤塑机的横截面。挤塑机机筒由1标出。在机筒内部有两个同向、互相啮合的螺杆。右侧螺杆由2标出，且左侧螺杆由3标出。机筒内壁和螺杆之间的间隙称为d1。两个螺杆之间的间隙为d2。在所有试验中将扭矩(torque)设定为80%(273Nm)。

聚碳酸酯粉末、炭黑和其他所有添加剂在Mixaco的混合机中预混。

使用的制粒过程是水浴冷却后线材制粒（strandpelletization）。

熔体温度通过将温度计插入模头前的第三个（由外侧看）熔体线材形成的熔体中而测定。

具体能量输入根据方程1计算。

$E_{\mathrm{spec}}=\frac{2\&CenterDot;\mathrm{\&pi;}\&CenterDot;M\&CenterDot;n}{\stackrel{\&CenterDot;}{m}\&CenterDot;60000}$ 方程1

E_spec具体能量输入，以kWh/kg计

M：扭矩，以Nm计

n：转速，以rpm计

m：生产量，以kg/h计

实施例17-24中描述的试验使用Coperion的ZSK32MC双螺杆挤塑机进行。使用的双螺杆挤塑机的机筒内直径为32.0mm且长度:直径比为43.3。图13示出使用的挤塑机的结构原理。该双螺杆挤塑机具有由11个部分组成的机筒，且在该机筒内安置有两个同向、互相啮合的螺杆（未示出）。

所有成分的计量加入通过主要进料口进入机筒部分5内，在画出的进料开口4处进行。在机筒部分15中存在通风口14，其与抽吸设备（未示出）相连。

在机筒部分5至11的区域内存在用于颗粒的输送段。

在机筒部分11和13的区域内存在塑化段，其由各种具有不同宽度的双螺线和三螺线捏合段以及减速部件组成。

在机筒部分13的区域内存在混合段，其由各种混合和输送设备部件组成。

在机筒部分16的区域内存在增压段，以及其后的具有4个孔的模板。

图1示出通过使用的挤塑机的横截面。挤塑机机筒由1标出。在机筒内部有两个同向、互相啮合的螺杆。右侧螺杆由2标出，且左侧螺杆由3标出。机筒内壁和螺杆之间的间隙称为d1。两个螺杆之间的间隙为d2。在所有试验中将扭矩设定为85%(323Nm)。

聚碳酸酯粉末、炭黑和其他所有添加剂在Mixaco的混合机中预混。

使用的制粒过程是水浴冷却后线材制粒（strandpelletization）。

熔体温度由GneussTF-CX（FeCuNi）温度感应器测量。

具体能量输入根据方程1计算。

在试验1-15和试验17-24中制备的配混材料随后通过注塑成型过程加工得到具有光泽表面的片材。

在的FM160注塑成型机中通过注塑成型过程制造模塑制品。所述注塑成型机的圆筒直径为45mm。为此，聚合物混合物在110°C下预干燥4小时。所述注塑成型过程在通常用于聚碳酸酯的条件下进行。为了制备尺寸为150mm×105mm×3.2mm的片材，熔体温度是260°C，模温为80°C，循环时间是43秒，注射速率是40mm/秒且背压（backpressure）为150bar。使用抛光的注塑模（ISON1）制造片材。

由此制造的注塑模塑制品表面上出现的缺陷通过光学分析方法辨认并定量。用于定量记录表面缺陷的适当测试方法是在反射光显微镜，例如机动化ZeissAxioplan2下，使用卤素-100光源照明在明视场模式下通过提供2.5放大倍数的物镜观察模塑制品的表面。此处测定表面尺寸为4cmx4cm的区域，通过使用波动扫描模式和使用CCD相机（例如AxiocamHRC）拍下的所述表面的照片测定。通过使用图像评估软件，例如ZeissKS300，使用照片测量表面缺陷的数量和尺寸。用于表面缺陷数量的测量方法包括尺寸至少为10μm的所有表面缺陷。

通过这种光学方法在模塑制品——其由使用上文提到的组成的聚合物混合物制得——上检测到的表面缺陷特别是由炭黑颗粒构成的附聚物和聚集体产生，其中在双螺杆挤塑机中这些附聚物和聚集体在熔体中的成分混合过程中未足够地粉碎。表面缺陷也可由弹性体或弹性体和颜料颗粒的结合引起。这些表面缺陷在材料样品的适当区域通过反射光显微镜清晰可见。这些表面缺陷的平均直径通常为约10μm至约300μm（参见图7）。可以使用拉曼谱图确定颗粒是碳（参见图8）。

伊佐德缺口（Izodnotched）耐冲击性通过ISO180/1A的缺口冲击试验测试。在每个情况下，测试10个测试样品且这些结果用于确定算数平均值。

加入挤塑机的组合物由混合物组成，所述混合物由以下物质构成：

球粒混合物，其含有65.64重量份相对粘度η_rel=1.257（在25°C下CH₂Cl₂作为溶剂，浓度为0.5g/100ml测量）的基于双酚A的线性聚碳酸酯、6.82重量份MetablenSRK200作为橡胶、17.54重量份重均摩尔质量M_w(通过GPC在四氢呋喃中使用聚苯乙烯作为标样测定）为130000g/mol的苯乙烯-丙烯腈共聚物，其由77重量%苯乙烯和23重量%丙烯腈构成，由本体方法制备。

粉末混合物，其含有7.42重量份相对粘度η_rel=1.313（在25°C下CH₂Cl₂作为溶剂，浓度为0.5g/100ml测量）的基于双酚A的线性聚碳酸酯、0.97重量份炭黑和1.61重量份添加剂，

其中组合物中的所有重量份总和为100。

对比实施例13、14和15

对比实施例13、14和15在挤塑机转速方面不同，其中对比实施例13设定的转速最高且对比实施例15设定的转速最低（参见表1）。试验13、14和15测量的螺杆外直径与机筒内直径之比在加工区域的全部长度上大于或等于98.4%。螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。

其中螺杆外直径与相关联的机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的0%。因此符合本发明定义的条件的加工区域的长度比例为0%。因此这些实施例在本发明要求的范围外。

对比实施例7、8和9

对比实施例7、8和9在挤塑机转速方面不同，其中对比实施例7设定的转速最高且对比实施例9设定的转速最低（参见表1）。在试验7、8和9中，在排出口段使用根据本发明定义的部件。根据本发明使用的部件仅由输送部件构成。然而，加工区域的其余区域使用的部件中螺杆外直径与机筒内直径之比大于或等于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。特别地，没有捏合段符合本发明的条件。

其中螺杆外直径与相关机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的30%。因此符合本发明定义的条件的加工区域的长度比例为30%。因此这些实施例在本发明要求的范围外。

对比实施例7至9示出仅在排出口段减小螺杆外直径与机筒内直径之比以及螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍对表面性能没有想要的影响。

对比实施例10和11

对比实施例10和11在挤塑机转速方面不同，其中对比实施例10设定的转速最高且对比实施例11设定的转速最低（参见表1）。试验10和11在塑化段的区域使用根据本发明定义的部件。不仅是捏合段，输送部件和混合部件都符合本发明的条件。然而，加工区域的其余区域使用的部件中螺杆外直径与机筒内直径之比大于或等于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。

其中螺杆外直径与相关联的机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的41%。因此符合本发明定义的条件的加工区域的长度比例为41%。因此这些实施例在本发明要求的范围外。

当与对比实施例13-15比较时，对比实施例10和11在表面品质方面没有实现任何改善。

实施例1、2和3（根据本发明）

本发明的实施例1、2和3在挤塑机转速方面不同，其中发明实施例1设定的转速最高且发明实施例3设定的转速最低（参见表1）。试验1、2和3在由塑化段起始直到模板的区域内使用根据本发明定义的部件。不仅是捏合段，输送部件和混合部件都符合本发明的条件。然而固体输送段使用的部件中螺杆外直径与机筒内直径之比大于或等于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。

其中螺杆外直径与相关机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的77%。因此符合根据本发明定义的条件的加工区域的长度比例为77%。因此这些实施例在本发明要求的范围内。

将根据本发明的实施例1至3与不根据本发明的对比实施例7至9和13至15进行比较，示出表面缺陷程度的显著降低以及在根据本发明的实施例中耐冲击性的显著增大。

实施例4、5和6（根据本发明）

本发明的实施例4、5和6在挤塑机转速方面不同，其中发明实施例4设定的转速最高且发明实施例6设定的转速最低（参见表1）。在整个加工区域，试验4、5和6使用根据本发明定义的部件，其中螺杆外直径与机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%。不仅是捏合段，输送部件和混合部件都符合本发明的条件。

其中螺杆外直径与相关机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的77%。因此符合根据本发明定义的条件的加工区域的长度比例为77%。因此这些实施例在本发明要求的范围内。

根据本发明的实施例4至6与不根据本发明的对比实施例7至9和13至15的比较示出当使用相同的方法参数时，表面缺陷程度的显著降低以及在根据本发明的实施例中耐冲击性的显著增大。

替代地，如果选择方法参数使得实现相同的表面品质，则如图11所示，与对比实施例13至15比较，在根据本发明的实施例4至6中，可以通过使用下述部件降低熔体温度，所述部件具有本发明范围内的螺杆外直径和机筒内直径之比以及螺杆外直径和螺杆芯杆直径之比。为了相同的表面品质，通过使用本发明的方法，可以将熔体温度降低22°C。

实施例16

CFD模拟计算示出本发明的方法降低了间隙中局部温度峰程度。图12示出间隙中的局部温度峰。

与现有技术中已知的窄间隙相比，使用本发明间隙的局部温度峰的降低程度是明显的。随着间隙宽度增大，局部温度峰程度的降低变大。为了模拟计算，保持所有方法参数恒定，除了螺杆间隙。用于模拟计算的加工参数对应于挤塑机转速为500pm和生产量为100kg/h。绝对温度值随方法参数改变。

实施例17至24

对比实施例19和20

对比实施例19和20在挤塑机转速方面不同，其中对比实施例20设定的转速最高且对比实施例19设定的转速最低（参见表2）。在试验19和20中测定的螺杆外直径与机筒内直径之比在加工区域的全部长度上大于或等于98.4%。螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。

其中螺杆外直径与相关机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的0%。因此符合根据本发明定义的条件的加工区域的长度比例为0%。因此这些实施例在本发明要求的范围外。

对比实施例21和22

对比实施例21和22在挤塑机转速方面不同，其中对比实施例22设定的转速最高且对比实施例21设定的转速最低（参见表2）。试验21和22在塑化段区域使用根据本发明定义的部件。根据本发明使用的部件仅由捏合段构成。然而，加工区域的其余区域使用的部件中螺杆外直径与机筒内直径之比大于或等于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。特别地，没有输送部件符合本发明的条件。

其中螺杆外直径与关联的机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的26%。因此符合根据本发明定义的条件的加工区域的长度比例为26%。因此这些实施例在本发明要求的范围外。

对比实施例21和22示出仅在塑化区减小螺杆外直径与机筒内直径之比以及螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍对表面性能没有想要的影响。

对比实施例23和24

对比实施例23和24在挤塑机转速方面不同，其中对比实施例24设定的转速最高且对比实施例23设定的转速最低（参见表2）。试验23和24在排出口段区域使用根据本发明定义的部件。根据本发明使用的部件仅由输送部件构成。然而，加工区域的其余区域使用的部件中螺杆外直径与机筒内直径之比大于或等于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。特别地，没有捏合段符合本发明的条件。

其中螺杆外直径与相关联的机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的48%。因此符合根据本发明定义的条件的加工区域的长度比例为48%。因此这些实施例在本发明要求的范围外。

对比实施例23和24示出仅在排出口段减小螺杆外直径与机筒内直径之比以及螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍对表面性能没有想要的影响。

实施例17和18（根据本发明）

本发明的实施例17和18在挤塑机转速方面不同，其中实施例18设定的转速最高且实施例17设定的转速最低（参见表2）。试验17和18在由塑化段起始直到模板的区域使用根据本发明定义的部件。不仅是捏合段，输送部件和混合部件都符合本发明的条件。然而固体输送段使用的部件中螺杆外直径与机筒内直径之比大于或等于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍大于或等于99.1%。

其中螺杆外直径与相关联的机筒内直径之比小于98.4%且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1%的纵向比例为所要求的由塑化段起始直到模板的区域的74%。因此符合根据本发明定义的条件的加工区域的长度比例为74%。因此这些实施例在本发明要求的范围内。

根据本发明的实施例17和18与不根据本发明的对比实施例19至24的比较示出本发明实施例表面缺陷程度的显著降低。

Claims (40)

1.用于挤塑聚合物混合物的设备，特征在于，至少在从挤塑机塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的区域中，螺杆外直径和机筒内直径之比在从挤塑机塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的区域的至少50％纵向比例的螺杆上小于98.4％，且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1％，

并且至少从挤塑机塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的区域中，存在至少一个输送部件，其中，对于至少一个输送部件，螺杆外直径和机筒内直径之比小于98.4％且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1％。

2.权利要求1的设备，特征在于至少从挤塑机塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的区域中，该设备具有至少一个捏合部件，其中，对于至少一个捏合部件，螺杆外直径和机筒内直径之比小于98.4％且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍小于99.1％。

3.权利要求1或2的设备，特征在于螺杆外直径和机筒内直径之比在从挤塑机塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的区域中的至少50％纵向比例的螺杆上，以及任选在至少一个输送部件和/或至少一个捏合部件上，在大于或等于92.6％至小于98.2％的范围内，且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍为大于或等于95.6％至小于99.1％。

4.权利要求1或2的设备，特征在于螺杆外直径和机筒内直径之比在从挤塑机塑化段开始及其运输方向上的后段直到模板处的聚合物熔体排出口的区域中的至少50％纵向比例的螺杆上，以及任选在至少一个输送部件和/或至少一个捏合部件上，在大于或等于96.4％至小于98.2％的范围内，且螺杆外直径和螺杆芯杆直径之和除以轴间隔的两倍为大于或等于97.9％至小于99.1％。

5.权利要求1或2的设备，特征在于挤塑机是具有同向螺杆的双螺杆或多螺杆挤塑机。

6.权利要求1或2的设备，特征在于挤塑机螺杆长度和螺杆外直径之比在20至50的范围内。

7.权利要求1或2的设备，特征在于机筒内腔直径为18mm至180mm。

8.权利要求1至7任一项的设备用于制备聚合物组合物的用途。

9.用于制备含有至少一种聚合物、至少一种弹性体和至少一种颜料的聚合物混合物的方法，其中聚合物混合物的成分在权利要求1至7任一项的设备中加工。

10.权利要求9的方法，特征在于聚合物混合物包括以下组分：

A)10至99.899重量份的芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯和/或其他热塑性塑料，

B)任选0.1至75重量份的弹性体，

C)0.001至10重量份的有机或无机颜料，

D)任选0至5重量份的添加剂，

其中本申请中所有重量份数据均以如下方式统一：组合物中所有成分A+B+C+D的重量份之和是100。

11.权利要求9或10的方法，特征在于使用的热塑性塑料(成分A)包括聚碳酸酯、聚酰胺、聚酯，聚交酯、聚醚、热塑性聚氨酯、聚缩醛、含氟聚合物，聚醚砜、聚烯烃，聚酰亚胺、聚丙烯酸酯，聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酮、聚芳基醚酮、苯乙烯聚合物，聚氯乙烯或至少两种提到的热塑性塑料的混合物。

12.权利要求9或10的方法，特征在于使用的成分B包含至少一种下述单体和接枝底物：

B.15至95重量％的至少一种乙烯基单体，

B.295至5重量％的一种或多种接枝底物，其玻璃化转变温度<10℃。

13.权利要求9或10的方法，特征在于使用的至少一种颜料(成分C)选自二氧化钛、滑石、碳酸钙、硫酸钡、硫化锌、氧化锌、氧化铁、氧化铬、其他有机和无机有色颜料、石墨、石墨烯、碳纳米管、层状硅酸盐和炭黑。

14.权利要求9或10的方法，特征在于加入聚合物组合物中的添加剂(成分D)包括阻燃剂、热稳定剂、抗氧化剂、UV稳定剂和/或脱模剂。

15.权利要求9或10的方法，特征在于通过界面方法或熔体酯交换反应方法制备聚碳酸酯。

16.权利要求10的方法，特征在于，成分A为20至98重量份。

17.权利要求10的方法，特征在于，成分A为30至95重量份。

18.权利要求10的方法，特征在于，成分B为0.2至60重量份。

19.权利要求10的方法，特征在于，成分B为0.5至55重量份。

20.权利要求10的方法，特征在于，成分B为0.5至52重量份。

21.权利要求10的方法，特征在于，成分B为橡胶改性接枝聚合物。

22.权利要求10的方法，特征在于，成分C为0.01至5重量份。

23.权利要求10的方法，特征在于，成分C为0.1至3重量份。

24.权利要求10的方法，特征在于，成分C为炭黑。

25.权利要求10的方法，特征在于，成分D为0.05至3重量份。

26.权利要求10的方法，特征在于，成分D为0.1至1.5重量份。

27.权利要求11的方法，特征在于，所述聚酯选自聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯。

28.权利要求11的方法，特征在于，所述含氟聚合物是聚偏二氟乙烯。

29.权利要求11的方法，特征在于，所述聚烯烃选自聚乙烯和聚丙烯。

30.权利要求11的方法，特征在于，所述聚丙烯酸酯是聚(甲基)甲基丙烯酸酯。

31.权利要求11的方法，特征在于，所述苯乙烯聚合物选自聚苯乙烯和苯乙烯共聚物。

32.权利要求31的方法，特征在于，所述苯乙烯共聚物选自苯乙烯-丙烯腈共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。

33.权利要求12的方法，特征在于，成分B.1为20至90重量％。

34.权利要求12的方法，特征在于，成分B.1为30至60重量％。

35.权利要求12的方法，特征在于，成分B.2为80至10重量％。

36.权利要求12的方法，特征在于，成分B.2为70至40重量％。

37.权利要求12的方法，特征在于，成分B.2的玻璃化转变温度<0℃。

38.权利要求12的方法，特征在于，成分B.2的玻璃化转变温度<-20℃。

39.可由权利要求9至38任一项的方法得到的聚合物混合物。

40.权利要求39的聚合物混合物用于制备注塑模塑制品或挤塑物的用途。