具体实施方式
在下文中,将详细地描述本发明的实施方式。
(A)聚碳酸酯树脂
第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯可以是具有各自重均分子量范围的典型热塑性聚碳酸酯树脂,例如,通过将一种或多种二酚与光气、卤代甲酸酯、和/或碳酸二酯反应而制备的芳香族聚碳酸酯树脂。
二酚的实例可以包括但不限于4,4’-二羟基联苯、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双-(4-羟基苯基)-环己烷、2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷等,以及它们的组合。例如,二酚可以包括2,2-双(4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷和/或1,1-双(4-羟基苯基)环己烷,例如,2,2-双(4-羟基苯基)丙烷,其被称为双酚-A。
第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯可以是支链聚碳酸酯,并且可以如通过加入基于用于聚合的二酚的总量的0.05mol%至2mol%的三或更多多官能的化合物(例如,具有3价或更高价的苯酚基团的化合物)来制备。
在一种实施方式中,基于(A)聚碳酸酯树脂的总重量(100wt%),第一聚碳酸酯以10wt%至90wt%、例如20wt%至80wt%、以及再例如40wt%至60wt%的量存在,并且基于(A)聚碳酸酯树脂的总重量(100wt%),第二聚碳酸酯以10wt%至90wt%、例如20wt%至80wt%、以及再例如40wt%至60wt%的量存在。
在一些实施方式中,第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物可以以10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%、40wt%、41wt%、42wt%、43wt%、44wt%、45wt%、46wt%、47wt%、48wt%、49wt%、50wt%、51wt%、52wt%、53wt%、54wt%、55wt%、56wt%、57wt%、58wt%、59wt%、60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、或90wt%的量包含第一聚碳酸酯。此外,根据本发明的一些实施方式,第一聚碳酸酯的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
在一些实施方式中,第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物可以以10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%、40wt%、41wt%、42wt%、43wt%、44wt%、45wt%、46wt%、47wt%、48wt%、49wt%、50wt%、51wt%、52wt%、53wt%、54wt%、55wt%、56wt%、57wt%、58wt%、59wt%、60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、或90wt%的量包含第二聚碳酸酯。此外,根据本发明的一些实施方式,第二聚碳酸酯的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
在这些范围内,树脂组合物能够具有抗冲击性、耐油性、阻燃性、和/或流动性的良好平衡。
根据本发明,基于(A)+(B)基础树脂的总重量(100wt%),(A)聚碳酸酯树脂可以以60wt%至90wt%、例如65wt%至85wt%、以及再例如70wt%至80wt%的量存在。在一些实施方式中,(A)聚碳酸酯树脂可以以60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、或90wt%的量存在。此外,根据本发明的一些实施方式,(A)聚碳酸酯树脂的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
如果(A)聚碳酸酯树脂的量小于60wt%,树脂组合物会表现出降低的抗冲击性、阻燃性等,这会使抗冲击性、耐油性、阻燃性和流动性的平衡降低。如果(A)聚碳酸酯树脂的量超过90wt%,树脂组合物会表现出降低的流动性,这会使抗冲击性、耐油性、阻燃性和流动性的平衡降低。
(B)芳香族乙烯树脂
根据本发明,(B)芳香族乙烯树脂是芳香族乙烯基单体和与芳香族乙烯基单体可共聚的单体的共聚物,并且具有通过等式1所计算的0.8或更小、例如0至0.6的雾化指数。如果雾化指数(FI)超过0.8,则存在树脂组合物的抗冲击性方面降低的问题。
根据本发明,雾化指数(FI)能够按照以下测定。将少量的(B)芳香族乙烯树脂放入具有55mm直径的碱石灰培养皿中、封闭并密封盖子、并将芳香族乙烯树脂在其中在250℃下反应20分钟后,通过测量沉积在培养皿盖子上的有机物质(未反应的单体和低聚物,雾化)的重量、并用测量值除以已称重的(B)芳香族乙烯树脂的重量将雾化指数(FI)计算为每单位重量(10g)的(B)芳香族乙烯树脂中未反应的单体和低聚物的量。
术语低聚物可以指具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的6,000g/mol或更小重均分子量的化合物。
芳香族乙烯基单体的实例包括但不限于苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙基苯乙烯等。这些可以单独或以它们的组合使用。
可与芳香族乙烯基单体共聚的单体的实例包括但不限于乙烯基氰化合物、C1至C12烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯、酸酐、C1至C12烷基和/或苯基核取代的马来酰亚胺等。这些可以单独或以它们的组合使用。
在一种实施方式中,(B)芳香族乙烯树脂可以是通过将苯乙烯单体与丙烯腈单体共聚得到的苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。
基于(B)芳香族乙烯树脂的总重量(100wt%)(芳香族乙烯基单体和可与芳香族乙烯基单体共聚的单体的总重量),(B)芳香族乙烯树脂可以以50wt%至95wt%、例如60wt%至90wt%、以及再例如70wt%至80wt%的量包含芳香族乙烯基单体。在一些实施方式中,(B)芳香族乙烯树脂可以以50wt%、51wt%、52wt%、53wt%、54wt%、55wt%、56wt%、57wt%、58wt%、59wt%、60wt%、61wt%、62wt%、63wt%、64wt%、65wt%、66wt%、67wt%、68wt%、69wt%、70wt%、71wt%、72wt%、73wt%、74wt%、75wt%、76wt%、77wt%、78wt%、79wt%、80wt%、81wt%、82wt%、83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、90wt%、91wt%、92wt%、93wt%、94wt%、或95wt%的量包含芳香族乙烯基单体。此外,根据本发明的一些实施方式,芳香族乙烯基单体的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
在此范围内,树脂组合物能够获得抗冲击性和力学性能(机械性能)的良好平衡。
基于(B)芳香族乙烯树脂的总重量(100wt%),可与芳香族乙烯基单体共聚的单体可以以5wt%至50wt%、例如10wt%至40wt%、以及再例如20wt%至30wt%的量存在。在一些实施方式中,(B)芳香族乙烯树脂可以以5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%、40wt%、41wt%、42wt%、43wt%、44wt%、45wt%、46wt%、47wt%、48wt%、49wt%、或50wt%的量包含可与芳香族乙烯基单体共聚的单体。此外,根据本发明的一些实施方式,可与芳香族乙烯基单体共聚的单体的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
在此范围内,该树脂组合物能够获得抗冲击性和力学性能的良好平衡。
在一种实施方式中,可以通过如自由基悬浮聚合来制备(B)芳香族乙烯树脂,通过在100L间歇式反应器中混合:75重量份的苯乙烯和25重量份的丙烯腈的单体混合物;添加剂如基于100重量份的单体混合物,0.5重量份的1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、0.3重量份的聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、和以0.5重量份的磷酸三钙;以及基于以100重量份的单体混合物,90重量份的水。此外,为了减少如上所述的制备的聚合物中的未反应单体和低聚物的量,可以在用于蒸汽加热回收过程(steam heating recoveryprocess)的串联连接至间歇式反应器的加热器中在120℃下放置2小时后使用该聚合物,然后脱水和干燥。
(B)芳香族乙烯树脂可以具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的30,000g/mol至200,000g/mol、例如60,000g/mol至200,000g/mol的重均分子量。在此范围内,该树脂组合物能够表现出良好的流动性和抗冲击性性能。
根据本发明,基于(A)+(B)基础树脂的总重量(100wt%),(B)芳香族乙烯树脂可以以10wt%至40wt%、例如15wt%至35wt%、以及再例如20wt%至30wt%的量存在。在一些实施方式中,(B)芳香族乙烯树脂可以以10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、20wt%、21wt%、22wt%、23wt%、24wt%、25wt%、26wt%、27wt%、28wt%、29wt%、30wt%、31wt%、32wt%、33wt%、34wt%、35wt%、36wt%、37wt%、38wt%、39wt%、或40wt%的量存在。此外,根据本发明的一些实施方式,(B)芳香族乙烯树脂的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
如果(B)芳香族乙烯树脂的量小于10wt%,树脂组合物的流动性会被降低,这会使抗冲击性、耐油性、阻燃性和流动性的平衡降低。此外,如果(B)芳香族乙烯树脂的量超过90wt%,树脂组合物的抗冲击性会被降低,这会使抗冲击性、耐油性、阻燃性和流动性的平衡降低。
(C)抗冲改性剂
根据本发明,(C)抗冲改性剂可以是在阻燃热塑性树脂中使用的典型抗冲改性剂,例如,橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以具有核-壳接枝共聚物结构,其中壳是通过将不饱和单体接枝到橡胶的核心结构而形成的。
橡胶的实例可以包括但不限于C4至C6二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、硅酮橡胶等,以及它们的组合。在示例性的实施方式中,就结构稳定性而言,橡胶可以包括硅酮橡胶和/或丙烯酸酯橡胶。
丙烯酸酯橡胶可以包括一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体,例如但不限于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸己酯等,以及它们的组合。在丙烯酸酯橡胶的制备中,可以使用固化剂,例如,二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,4-丁二醇酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、氰尿酸三烯丙基酯等,以及它们的组合。
硅酮橡胶可以由环硅氧烷制备。环硅氧烷的实例包括但不限于六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环戊硅氧烷、十二甲基环己硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷等,以及它们的混合物。在硅酮橡胶的制备中,可以使用固化剂,例如,三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等,以及它们的组合。
基于100重量份橡胶改性的乙烯基接枝共聚物,(C)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以30重量份至95重量份、例如40重量份至90重量份、以及再例如60重量份至85重量份的量包含橡胶。在一些实施方式中,(C)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份、40重量份、41重量份、42重量份、43重量份、44重量份、45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份、50重量份、51重量份、52重量份、53重量份、54重量份、55重量份、56重量份、57重量份、58重量份、59重量份、60重量份、61重量份、62重量份、63重量份、64重量份、65重量份、66重量份、67重量份、68重量份、69重量份、70重量份、71重量份、72重量份、73重量份、74重量份、75重量份、76重量份、77重量份、78重量份、79重量份、80重量份、81重量份、82重量份、83重量份、84重量份、85重量份、86重量份、87重量份、88重量份、89重量份、90重量份、91重量份、92重量份、93重量份、94重量份、或95重量份的量包含橡胶。此外,根据本发明的一些实施方式,橡胶的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
在此范围内,橡胶改性的乙烯基接枝共聚物能够表现出与树脂的良好相容性,因此,树脂组合物能够表现出改善的抗冲击性。
橡胶可以具有0.1μm至1μm、例如0.4μm至0.9μm的平均粒径。在此范围内,树脂组合物能够表现出良好的抗冲击性。
接枝到橡胶的不饱和单体可以是在(B)芳香族乙烯树脂中使用的至少一种或多种芳香族乙烯基单体、可与芳香族乙烯基单体共聚的单体等,以及它们的组合。
芳香族乙烯基单体的实例包括但不限于苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙基苯乙烯等。这些可以单独或以它们的组合使用。
可与芳香族乙烯基单体共聚的单体的实例包括但不限于乙烯基氰化合物、C1至C12烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸酯、酸酐、C1至C12烷基和/或苯基核取代的马来酰亚胺等。这些可以单独或以它们的组合使用。本文中所使用的乙烯基氰化合物的实例包括但不限于丙烯腈、甲基丙烯腈等,以及(甲基)丙烯酸烷基酯的实例包括但不限于甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯等。此外,酸酐的实例可以包括但不限于羧酸酐,如马来酸酐、衣康酸酐等。在示例性实施方式中,可与芳香族乙烯基单体共聚的单体可以包含甲基丙烯酸甲酯。
基于100重量份(C)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物,橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以5重量份至50重量份、例如10重量份至40重量份、以及再例如15重量份至30重量份的量包含接枝不饱和单体。在一些实施方式中,橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份、30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份、40重量份、41重量份、42重量份、43重量份、44重量份、45重量份、46重量份、47重量份、48重量份、49重量份、或50重量份的量包含接枝不饱和单体。此外,根据本发明的一些实施方式,接枝不饱和单体的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
在此范围内,橡胶改性的乙烯基接枝共聚物能够表现出与树脂的良好相容性,并且树脂组合物能够表现出改善的抗冲击性。
根据本发明,基于100重量份的(A)+(B),热塑性树脂组合物可以以1重量份至20重量份、例如5重量份至15重量份的量包含(C)抗冲改性剂。在一些实施方式中,热塑性树脂组合物可以以1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、或20重量份的量包含(C)抗冲改性剂。此外,根据本发明的一些实施方式,(C)抗冲改性剂的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
如果(C)抗冲改性剂的量小于1重量份,则树脂组合物会表现出不足的抗冲击性。如果(C)抗冲改性剂的量超过20重量份,则树脂组合物会具有抗冲击性、耐油性、阻燃性、和流动性之间降低的平衡。
(D)阻燃剂
根据本发明,(D)阻燃剂可以是在热塑性树脂组合物中使用的典型阻燃剂,例如,磷系阻燃剂(如磷酸酯化合物、聚磷酸酯化合物、红磷化合物等)、卤素阻燃剂,以及它们的混合物。在示例性实施方式中,(D)阻燃剂可以包含环保的磷系阻燃剂,更具体的是磷酸酯化合物。磷酸酯化合物的实例包括但不限于磷酸二苯基酯、磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸三(2,6-二甲基苯基)酯、磷酸三(2,4,6-三甲基苯基)酯、磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、磷酸三(2,6-二甲基苯基)酯、间苯二酚双(二苯基)磷酸酯、间苯二酚双(2,6-二甲基苯基)磷酸酯、间苯二酚双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯、对苯二酚双(2,6-二甲基苯基)磷酸酯、对苯二酚双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯等,但并不限于它们。磷酸酯化合物可以单独或以它们的组合使用。
在一种实施方式中,(D)阻燃剂可以是固体阻燃剂和液体阻燃剂的混合物。本文中所使用的“液体阻燃剂”包括所有的液体阻燃剂和溶于水或有机溶剂的阻燃剂。在没有限制的情况下,用于溶解(D)阻燃剂的有机溶剂可以是能够溶解阻燃剂的任何典型的有机溶剂。有机溶剂的实例包含但不限于己烷、苯、甲苯、二甲苯、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、1,4-二氧六环、四氢呋喃(THF)、二氯甲烷(DCM)、丙酮、乙腈、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙酸、正丁醇、异丙醇(IPA)、正丙醇、乙醇、甲醇等,以及它们的组合。
在一种实施方式中,当(D)阻燃剂是固体阻燃剂和液体阻燃剂的混合物时,固体阻燃剂与液体阻燃剂的重量比(固体∶液体)可以在1∶99至20∶80、例如5∶95至15∶85的范围内。在此范围内,树脂组合物能够表现出良好的阻燃性。
在一些实施方式中,基于固体阻燃剂和液体阻燃剂的混合物的总重量,该混合物可以以1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%、16wt%、17wt%、18wt%、19wt%、或20wt%的量包含固体阻燃剂。此外,根据本发明的一些实施方式,固体阻燃剂的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
在一些实施方式中,基于固体阻燃剂和液体阻燃剂的混合物的总重量,该混合物可以以80wt%、81wt%、82wt%、83wt%、84wt%、85wt%、86wt%、87wt%、88wt%、89wt%、90wt%、91wt%、92wt%、93wt%、94wt%、95wt%、96wt%、97wt%、98wt%、或99wt%的量包含液体阻燃剂。此外,根据本发明的一些实施方式,液体阻燃剂的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
根据本发明,基于100重量份的(A)+(B),热塑性树脂组合物可以以5重量份至30重量份、例如10重量份至25重量份的量包含(D)阻燃剂。在一些实施方式中,热塑性树脂组合物可以以5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份、或30重量份的量包含(D)阻燃剂。此外,根据本发明的一些实施方式,(D)阻燃剂的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
如果(D)阻燃剂的量小于5重量份,则树脂组合物的阻燃性能够被降低。如果(D)阻燃剂的量超过30重量份,则树脂组合物可以具有抗冲击性、耐油性、阻燃性、和流动性之间降低的平衡。
根据本发明,阻燃热塑性树脂组合物可以进一步包含用于增强阻燃性和耐热性的(E)聚芳醚。一般来说,因为聚碳酸酯树脂不能很好地与聚芳醚混合,因此,当一起使用聚碳酸酯树脂和聚芳醚时,树脂组合物能够表现出降低的性能。然而,根据本发明,因为阻燃热塑性树脂组合物包含具有限定的雾化指数(FI)的(B)芳香族乙烯树脂,因此,即使在与聚芳醚混合时,树脂组合物能够具有增强的阻燃性和耐热性而没有其他性能的降低。
(E)聚芳醚
根据本发明,(E)聚芳醚可以是如包含由式1所表示的单元的聚合物:
[式1]
其中,每个R独立地为氢、卤素、C1至C6烷基、或C6至C12芳基。
(E)聚芳醚的实例包括但不限于聚苯醚、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二乙基-1,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二丙基-1,4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-乙基-1,4-亚苯基)醚、聚(2-甲基-6-丙基-1,4-亚苯基)醚、聚(2-乙基-6-丙基-1,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二苯基-1,4-亚苯基)醚、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚和聚(2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基)醚的共聚物、聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚和聚(2,3,5-三乙基-1,4-亚苯基)醚的共聚物等,以及它们的组合。
(E)聚芳醚可以是市售的一种,例如,在溶剂、有机溶剂、催化剂和氧存在下,在10℃至50℃下,通过单羟基芳香族化合物反应而制备的聚芳醚。如在本文中所使用的,溶剂可以是苯甲醚,以及有机溶剂可以是C1至C6烷基醇或它们的混合物。此外,催化剂可以是包含铜盐和/或胺化合物的催化剂。
(E)聚芳醚可以具有通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量的15,000g/mol至35,000g/mol、例如20,000g/mol至30,000g/mol(而不限于它们)的重均分子量。
在使用中,基于100重量份的(A)+(B),热塑性树脂组合物可以以1重量份至15重量份、例如1重量份至10重量份的量包含(E)聚芳醚。在一些实施方式中,热塑性树脂组合物可以以1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、或15重量份的量包含(E)聚芳醚。此外,根据本发明的一些实施方式,(E)聚芳醚的量可以在从任何一个上述量至任何其它上述量的范围内。
在此范围内,树脂组合物能够具有改善的阻燃性和耐热性而没有其他性能的降低。
根据本发明,阻燃热塑性树脂组合物可以进一步包含一种或多种添加剂。根据需要,添加剂的实例可以包括但不限于阻燃助剂、润滑剂、表面活性剂、成核剂、偶联剂、填料、增塑剂、抗菌剂、脱模剂、热稳定剂、抗氧化剂、光稳定剂、增容剂、无机添加剂、抗静电剂、颜料、染料等。这些添加剂可以单独或以它们的组合使用。虽然这些添加剂可以通过利用热塑性树脂组合物的典型粒化过程(挤出过程)加入而包含在树脂组合物中,但并没有具体限制用于加入的方法。基于100重量份的(A)+(B),添加剂可以以0.001重量份至20重量份的量存在,但并不限于此。
根据本发明,阻燃热塑性树脂组合物可以具有根据UL-94垂直试验法对1.2mm厚的试样测量的V-0或更高的阻燃等级、和根据ASTM D256对1/8″厚的试样测量的10kgf·cm/cm至60kgf·cm/cm、例如30kgf·cm/cm至50kgf·cm/cm的艾佐德冲击强度。此外,阻燃热塑性树脂组合物可以具有根据ASTM D1238在220℃下在10kg的负荷下测量的10g/10min至50g/10、例如20g/10min至40g/10min、以及再例如25g/10min至40g/10min的熔体流动指数(MI)。此外,阻燃热塑性树脂组合物可以具有45cm或更大、例如48cm至60cm的螺旋流,其在250℃下在注入成型机中使用具有10mm宽度和2mm厚度的螺旋模具将阻燃热塑性树脂颗粒后注入成型后,通过测量注入成型的试样的长度(单位:cm)来评估。
根据本发明的实施方式,由阻燃热塑性树脂组合物生产模制品。在混合所有以上组分和其他可选的添加剂后,可以通过在挤出机中熔融挤出混合物来制备颗粒形的阻燃热塑性树脂组合物。通过各种成型工艺如注入成型、挤出、真空成型、铸造成型等,粒化的树脂组合物可以用于生产多种模制品。这些方法是本领域技术人员已知的。
模制品在抗冲击性、耐油性、阻燃性、流动性、耐热性等方面具有良好的性能。因此,模制品可以广泛用于电和电子产品的部件、外部材料、汽车零件、杂货、结构材料等。
接着,将参考一些实施例来更详细地解释本发明。然而,应该理解的是,提供这些实施例只是为了说明,而不能以任何方式将其解释为限制本发明。
实施例
在实施例和比较例中使用的组分的详细情况如下:
(A)聚碳酸酯树脂
(A-1)使用具有37,000g/mol重均分子量(Mw)的聚碳酸酯树脂(CALIBRE200-3,LG-DOW Co.,Ltd.)。
(A-2)使用具有16,000g/mol重均分子量(Mw)的聚碳酸酯树脂(FX-8500,第一毛织株式会社(Cheil Industries Inc.))。
(B)芳香族乙烯树脂
(B-1)在反应器中混合75重量份的苯乙烯和25重量份的丙烯腈的混合物、基于100重量份的该混合物,0.5重量份的1,1-二(叔丁基过氧)环己烷、0.003重量份的聚氧乙烯烷基醚磷酸酯、0.5重量份的磷酸三钙以及90重量份的水,并通过自由基悬浮聚合制备芳香族乙烯树脂。
在将聚合物在用于蒸汽加热回收过程的串联连接至反应器的加热器中在120℃下放置2小时后使用该聚合物以减少未反应的单体和低聚物的量,然后脱水和干燥(重均分子量:95,000g/mol,PDI:1.8,雾化指数(FI):0.5或更小)。
(B-2)使用具有1.5的雾化指数(FI)的苯乙烯-丙烯腈共聚物(HF-5670,第一毛织株式会社(Cheil Industries Inc.),重均分子量:95,000g/mol,PDI:2.0)。
(C)抗冲改性剂
使用橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(METABLEN S-2001,MitsubishiRayon Co.,Ltd.Japan)。
(D)阻燃剂
(D-1)使用芳香族聚磷酸酯(CR-741,Daihachi Co.,Ltd.)作为液体阻燃剂。
(D-2)使用磷酸二芳基酯(PX-200,Daihachi Co.,Ltd.)作为固体阻燃剂。
(E)聚芳醚
使用聚芳醚(LXR-035C,Bluestar New Chemical Materials Co.,Ltd.)。
在以下条件下通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量各个组分的重均分子量:
*检测器:示差折射率检测器RI(8020型,灵敏度:32,Dosso Co.,Ltd.);
*UV吸收检测器(2487,波长215nm,灵敏度:0.2AUFS,Waters Co.,Ltd.);
*柱:TSKgel GMHXL2ea和G2500HXL1ea(S/N M0052、M0051、N0010,7.8mm×30cm,Dosso Co.,Ltd.),*柱温:35℃;
*溶剂:四氢呋喃,*流动速率:1.0mL/min;
*样品:[浓度]约0.2%,[过滤]0.45μm过滤器,*注入量:0.200mL;
*标准样品:单分散的聚苯乙烯。
实施例1至5和比较例1至5
根据表1中所列出的量,基于100重量份的(A)+(B),将以上组分,1.2重量份的阻燃剂(FR2025,3M Co.,Ltd.)、0.28重量份的抗氧化剂(Songnox1076,Songwon Industrial Co.,Ltd.)和0.18重量份的润滑剂(WAX-S,Kyungil Co.,Ltd.)引入至双螺杆挤出机中,然后在250℃下挤出,由此制备粒化的阻燃树脂组合物。制备的颗粒在80℃下干燥5小时或更长时间后,使用加热至250℃的螺杆式注入成型机(LGH140N)制备用于性能评估的试样。通过以下方法关于以下性能来评估制备的试样。在表2中示出了结果。
表1
重量份基于100重量份的(A)+(B)。
性能评估
(1)艾佐德冲击强度:根据ASTM D256对1/8″厚的试样和1/4″厚的有缺口的艾佐德试样测量艾佐德冲击强度(单位:kgf·cm/cm)。
(2)熔体流动指数(MI):根据ASTM D1238在250℃下在2.16kg的负荷下测量熔体流动指数。
(3)落球试验(ball-drop test):在使具有70mm×50mm×0.8mm(宽×长×高)尺寸的试样注入成型后,在试样的中央钻具有10mm×10mm尺寸的矩形孔。接着,在试样置于架子(制备架子以便试样可以离地面25mm并且试样的边缘超出该架子5mm至10mm)上的情况下,将具有500g重量和50mm直径的圆球从1.3m的高度落到试样上。
(4)耐油性:根据ESCR试验法(参考the Journal of the Society ofPetroleum Engineers(p667~670),June,1962),在将用于ASTM D638测试的拉力试样(tension specimen)固定在夹具上后,将矿物油(S-304,SugimuraChemical Industrial Co.,Ltd.)涂覆在试样上。确定破裂发生的时间点。
(5)螺旋流试验:在使用具有10mm宽度和2mm厚度的螺旋模具使实施例和比较例的阻燃热塑性树脂颗粒在250℃下在注入成型机(LGH140N)中注入成型后,测量每个注入成型的试样的长度(单位:cm)。
(6)阻燃性:根据UL-94垂直试验法对1.2mm厚的试样和1.5mm厚的试样测量阻燃性。
(7)耐热性:(热变形温度:HDT):根据ASTM D648测量耐热性(单位:℃)。
表2
如从表2所示的结果可以看出,即使在与阻燃剂、抗冲改性剂等使用时,根据本发明的阻燃热塑性树脂组合物(实施例1至5)具有如抗冲击性、耐油性、阻燃性和流动性性能的良好平衡。相反,比较例的阻燃热塑性树脂组合物表现出差的抗冲击性、流动性等,因此,与根据本发明的组合物相比,其具有降低的性能平衡。
应该理解的是,在不背离本发明的精神和范围的情况下,本领域技术人员能够设计多种修改、变化、替换、和等价实施方式。