CN107207847A - 具有改善的冲击力的发泡聚碳酸酯制品及其制造和使用方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及展现改善的多轴冲击强度的发泡热塑性组合物。发泡热塑性组合物可以应用于需要冲击强度和火焰性能的许多方面。

Description

具有改善的冲击力的发泡聚碳酸酯制品及其制造和使用方法
相关申请
本申请要求2015年1月30日提交的美国专利申请62/110,206的优先权，该申请的全部通过引用并入本文，用于任何和全部目的。
技术领域
本公开内容涉及具有改善的机械特性的发泡聚碳酸酯组合物和由其组成的制品。
背景技术
泡沫可以被描述为低密度或高密度的多孔材料。聚合物泡沫通常指具有两相气固系统的泡沫，其具有连续的聚合物基质和遍及其分散的气孔。这些泡沫通常以容易制造的小球形式生产并且稍后提供给消费者。可以通过各种方法，包括挤出、压缩模制、反应注塑、固态方法或注塑等加工小球——其包括聚合物基体树脂和发泡剂——以提供发泡材料。这些聚合物泡沫被用于满足大量需求比如保温和防震。泡沫也可用于要求形状保留或承重的结构应用和包装，以及要求最佳的抗冲击性的汽车应用。
发明内容
跨越大跨度的环境需求，对于可维持结构稳健性和最佳物理特性的发泡材料具有持续需要。公开的发泡聚碳酸酯组合物包括具有改善的机械特性的泡沫以解决这些和其他需要。
在一方面中，本公开内容涉及当用合适的发泡剂加工时，制备具有改善的多轴强度和延展性的发泡热塑性组合物的方法。阻燃剂添加剂也可被引入组合物以改善阻燃性。
在进一步方面中，公开的组合物可包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以增强发泡聚碳酸酯的机械和物理特性。
在一方面中，本公开内容涉及包括公开的发泡热塑性组合物的制品。例如，本公开内容涉及用于汽车、结构和绝缘应用的聚碳酸酯泡沫。
本领域技术人员将显而易见，本发明可做出各种改进和变型，而不背离本发明的精神或范围。从本文公开的发明的说明书和实践考虑，本发明的其他实施方式将对本领域技术人员显而易见。说明书和实施例旨在被认为仅是示例性的，本发明的真实范围和精神由权利要求所指示。
附图说明
附图，其并入本说明书并且构成本说明书的一部分，图解了示例性方面并且与说明书一起用来解释本文公开的组合物、方法和系统的原理。
图1显示了对于当前商业提供品，负载作为时间的函数以及能量作为时间的函数的关系。
图2显示了对于样品7(S7)的负载作为时间的函数以及能量作为时间的函数的关系。
图3显示了对于样品8(S8)的负载作为时间的函数以及能量作为时间的函数的关系。
图4显示了对于样品9(S9)的负载作为时间的函数以及能量作为时间的函数的关系。
具体实施方式
发泡组合物通常是非常通用的并且具有广谱可适用用途。为了满足这种变化的需要，发泡组合物应提供基本的耐久性。将改善的弹力和阻燃性赋予发泡聚碳酸酯组合物可进一步扩大这些制品的通用性和用途。包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可有助于实现改善的聚碳酸酯发泡组合物。在一些方面中，添加聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，而不是丙烯酸改性剂共聚物，至聚碳酸酯混合物可提供更强的发泡聚碳酸酯组合物。如上简述，因此本公开内容涉及发泡热塑性组合物，其包括聚碳酸酯基础树脂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物组分和阻燃剂组分，以及添加剂比如填充剂、稳定剂和抗氧化剂。在进一步方面中，本公开内容提供填充的发泡热塑性组合物，其展现增加的多轴抗冲击性、延展性和阻燃性。
在各个方面中，形成的热塑性组合物可以用发泡剂加工以生产改善的多轴强度、延展性和阻燃性的制品。因此，公开的组合物的使用可能适用于发泡制品，比如结构弹力或易着火环境需要的那些。
在一些方面中，本文公开的热塑性组合物可用于制备发泡制品。在进一步方面中，这些制品可包括公开的组合物的组分。作为实例，本公开内容的制品可包括从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯树脂，其中聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物。在进一步方面中，聚碳酸酯基础树脂可包括双酚A衍生物。公开的发泡热塑性组合物可进一步包括从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂，从约0.1wt.％至约10wt.％的填料。填料组分可以是有机或非有机的，但是也可赋予增强方面至组合物。在进一步方面中，发泡热塑性组合物可包括从约0.01wt.％至约1wt.％的脱模剂和从约0.01wt.％至约1wt.％的抗滴落剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于组合物的总重量。
在进一步方面中，本公开内容提供可包括从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂、从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂添加剂的发泡制品。作为实例，可以用发泡剂加工一种或多种热塑性组合物以提供发泡制品。这些发泡制品可展现改善的机械特性，包括改善的多轴冲击强度和阻燃性。在一方面中，发泡制品可展现至少约1125lb(例如，510kg)至约1200lb(例如，544kg)的平均多轴(MAX)负载，如根据ASTM D3763测定(2014)。另外，发泡制品也可展现根据ASTM D3763(2014)测定的至少约20ft-lbf(例如，27.1牛顿米(Nm)；27.1焦耳)至约40ft-lbf(例如，54.2Nm；54.2焦耳)的对于MAX负载的能量。发泡制品也可展现阻燃剂特性。在各个方面中，发泡制品可展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级或根据UL 94(2013)测定的在6mm的5VA等级。
在公开和描述本方法和系统之前，应当理解，该方法和系统不限于特定组分或具体组合物。还要理解，本文使用的术语仅为了描述具体实施方式的目的并且不旨在是限制性的。
聚碳酸酯基础树脂
在各个方面中，本公开内容的热塑性组合物可包括聚碳酸酯基础树脂。例如，公开的热塑性组合物可包括聚碳酸酯基础树脂，其中聚碳酸酯包括聚合物或共聚物，或聚碳酸酯聚合物的混合物。如本文使用的术语“聚碳酸酯(polycarbonate)”或“聚碳酸酯(polycarbonates)”包括共聚碳酸酯、均聚碳酸酯和(共)聚酯碳酸酯。合适的芳族热塑性聚合物可包括芳族聚碳酸酯、聚苯醚、芳族聚酯、聚苯醚/苯乙烯掺混物、芳族聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二酯、其掺混物、或包括前述聚合物中的至少一种的组合。
在一方面中，术语“聚碳酸酯”旨在指具有式(1)的重复碳酸酯结构单元的组分：
其中R1基团的总数的至少60％包含芳族部分，并且其余量为脂肪族、脂环族或芳族。每个R1是C6-30芳族基团，即，包含至少一个芳族部分。R1可源自式HO-R1-OH，尤其是式(2)的二羟基化合物：
HO-A1-Y1-A2-OH(2)
其中每个A1和A2是单环二价芳族基团，和Y1是具有一个或多个原子的单键或桥连基团，其将A1与A2分开。在一方面中，一个原子将A1与A2分开。具体而言，每个R1可源自式(3)的二羟基芳族化合物：
其中Ra和Rb每个独立地是卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基；并且p和q每个独立地是0至4的整数。应当理解，当p是0时，Ra是氢，和同样地，当q是0时，Rb是氢。
在各个方面中，聚碳酸酯基础树脂可包括双酚聚碳酸酯混合物。可以由式(3)表示的双酚化合物的类型的实例包括双(羟芳基)烷烃系列，比如，1，1-双(4-羟苯基)甲烷；1，1-双(4-羟苯基)乙烷，2，2-双(4-羟苯基)丙烷(或双酚A)；2，2-双(3，5-二溴-4-羟苯基)丙烷；2，2-双(3，5-二甲基-4-羟苯基)丙烷；2，2-双(4-羟苯基)丁烷；2，2-双(4-羟苯基)辛烷；1，1-双(4-羟苯基)丙烷；1，1-双(4-羟苯基)正丁烷；双(4-羟苯基)甲苯；2，2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷；1，1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷；1，1-双(4-羟苯基)癸烷；4，4-二羟基二苯基醚；4，4-联苯硫酚；4，4-二羟基-3，3-二氯二苯基醚；4，4-二羟基-2，5-二羟基二苯基醚；等等；双(羟芳基)环烷系列，比如，1，1-双(4-羟苯基)环戊烷；1，1-双(4-羟苯基)环己烷；1，1-双(3，5-二甲基-4-羟苯基)环己烷；1，1-双(4-羟苯基)环十二烷；1，1-双(3，5-二甲基-4-羟苯基)环十二烷；1，1-双-(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷；等等，或包括前述双酚化合物中的至少一种的组合。
可以由式(3)表示的双酚化合物的其他实例包括其中Xa是-O-、-S-、-S(O)-或-S(O)2-的那些，比如4，4′-二羟基苯醚、4，4′-二羟基-3，3′-二甲基苯基醚，等等；双(羟基二芳基)硫化物，比如4，4′-二羟基二苯硫醚、4，4′-二羟基-3，3′-二甲基二苯硫醚，等等；双(羟基二芳基)亚砜，比如，4，4′-二羟基二苯基亚砜，4，4′-二羟基-3，3′-二甲基二苯基亚砜，等等；双(羟基二芳基)砜，比如4，4′-二羟基二苯基砜，4，4′-二羟基-3，3′-二甲基二苯基砜，等等；或包括前述双酚化合物的至少一种的组合。
同样在式(3)中，Xa是连接两个羟基取代的芳族基团的桥连基团，其中桥连基团和每个C6亚芳基基团的羟基取代基在C6亚芳基基团上排列为彼此邻位、间位或对位(尤其是对位)。在一方面中，桥连基团Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机基团。C1-18有机桥连基团可以是环状或非环状、芳族或非芳族，并且可进一步包括杂原子，比如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。可以排列C1-18有机基团使得连接至其的C6亚芳基基团每个被连接至C1-18有机桥连基团的共同的亚烷基碳或不同的碳。在一方面中，p和q每个是1，和Ra和Rb每个是与羟基基团间位排列在每个亚芳基基团上的C1-3烷基基团，具体地是甲基。
接着以上描述，术语“聚碳酸酯”可以指均聚碳酸酯(其中聚合物中的每个R1相同)，碳酸酯中包括不同的R1部分的共聚物(“共聚碳酸酯”)，包括碳酸酯单元和其他类型的聚合物单元比如酯单元的共聚物，和包括均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯中的至少一种的组合。
在各个进一步方面中，聚碳酸酯基础树脂可包括聚碳酸酯的混合物。例如，聚碳酸酯基础树脂可包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物。第一聚碳酸酯可包括具有从约20,000道尔顿至约25,000道尔顿的分子量的聚碳酸酯。作为实例，第一聚碳酸酯可包括具有约21,600道尔顿的平均分子量的聚碳酸酯。在一些方面中，公开的热塑性组合物可包括从组合物的总重量的约4wt.％至约10wt.％的量的第一聚碳酸酯。第二聚碳酸酯可包括具有从约34,000道尔顿至约40,000道尔顿的分子量的聚碳酸酯。例如，第二聚碳酸酯可包括具有约35,500道尔顿的分子量的聚碳酸酯。热塑性组合物可包括从约70wt.％至约90wt.％的第二聚碳酸酯。
在一方面中，本文描述的聚碳酸酯基础树脂的重均分子量测定可以根据聚碳酸酯标准进行。作为实例，分子量测定可以使用凝胶渗透色谱(GPC)，使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱进行，并且使用设定在264nm的紫外可见(UV-VIS)检测器对于聚碳酸酯参照进行校准。可以在约1mg/ml的浓度下制备样品，并且在约1.0ml/min的流速下洗脱。
聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物
在各个方面中，公开的热塑性组合物可包括聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物组分。如本文所使用，术语聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物等于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、聚碳酸酯-聚硅氧烷聚合物或聚硅氧烷-聚碳酸酯聚合物。聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包括含有以下通式(4)的结构单元的聚二有机硅氧烷嵌段：
其中聚二有机硅氧烷嵌段长度(E)为从约20至约60；其中每个R基团可以相同或不同，并且选自C1-13单价有机基团；其中每个M可以相同或不同，并且选自卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基或C7-C12烷基芳氧基，并且其中每个n独立地为0、1、2、3或4。
在一些方面中，可以使用两种或多种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。例如，在一些实施方式中，可以使用封端(end-capped)的和羟基封端(hydroxy terminated)的材料的掺混物。在其他实施方式中，还可以使用具有不同比例的硅氧烷的类似化学品的掺混物。
在一些方面中，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可包括由化学文摘社第202483-49-6和156064-99-2号描述的那些。在相关实施方式中，这两种类型的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以相对于彼此以范围从约1∶1至约2∶1的比存在(即，CAS 202483-49-6比CAS 156064-99-2)。在一些方面中，相对于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，至少一种聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包括在由约2wt.％、4wt.％、6wt.％、8wt.％或10wt.％的值为下端界限和由约30wt.％、至约28wt.％、至约26wt.％、至约24wt.％、22wt.％、20wt.％、18wt.％、16wt.％、14wt.％、12wt.％、或约10wt.％的值为上端界限的范围中的硅氧烷。硅氧烷基团可以在聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物内随机排列或嵌段排列。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物还包括聚碳酸酯嵌段，其包括以下通式(5)的结构单元：
其中R1基团的总数的至少60％包括芳族部分，并且其余量包括脂肪族、脂环族或芳族部分
根据本公开内容的示例性非限制性方面，聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物包括以下通式(6)的二有机聚硅氧烷嵌段：
其中x表示从约20至约60的整数。根据这些方面，聚碳酸酯嵌段可源自双酚-A单体。
上述式(6)的二有机聚硅氧烷嵌段可源自式(7)的相应的二羟基化合物：
其中x如上所述。在Kress等的美国专利号4,746,701和Carrillo的美国专利号8,017,0697中进一步描述了该类型的化合物和其它。通过合适的二羟基亚芳基化合物与例如α、Ω-双乙酸基聚二有机硅氧烷在相转移条件下的反应可以获得该式的化合物。
通过在式(8)的硅氧烷氢化物和脂肪族不饱和一元酚比如定子香酚之间进行铂催化的加成可以制造这种二羟基聚硅氧烷：
其中x是先前限定的，以产生式(7)的化合物。
其他共聚物或共聚物的掺混物可包括具有根据(9)的结构的包含聚碳酸酯(PC)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)的那些：
即，包括聚硅氧烷聚双酚A碳酸酯嵌段。
在一些方面中，共聚物可包括相对于全部共聚物的总重量在2至30wt.％的范围中的聚硅氧烷。在其他方面中，共聚物或共聚物掺混物中的聚硅氧烷含量在从约2wt.％至约4wt.％、从约4wt.％至约6wt.％、从约6wt.％至约8wt.％、从约8wt.％至约10wt.％、从约10wt.％至约12wt.％、从约12wt.％至约14wt.％、从约14wt.％至约16wt.％、从约16wt.％至约18wt.％、从约18wt.％至约20wt.％、从约20wt.％至约22wt.％、从约22wt.％至约24wt.％、从约24wt.％至约26wt.％、从约26wt.％至约28wt.％、从约28wt.％至约30wt.％或其任何组合的范围中。在示例性方面中，例如，聚碳酸酯/聚二甲基硅氧烷含量可以被提供为具有在从约16至约24wt.％的范围中的聚硅氧烷含量的聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物。
在这些方面的一些中，聚碳酸酯/聚硅氧烷共聚物可切分为结构域结构，其中聚硅氧烷结构域的尺寸在约1nm至约5nm、从约5nm至10nm、从约10nm至约15nm、从约10nm至约15nm、从约15nm至约20nm、从约20nm至约25nm、从约25nm至约30nm、30nm至50nm、从约50nm至约100nm、从约100nm至约250nm、从约250nm至约500nm、从约500nm至约750nm、从约750nm至约1微米、从约1微米至约5微米、从约5微米至约10微米、从约10微米至约15微米、从约15微米至约20微米、从约20微米至约25微米、从约25微米至约30微米或其任何组合的范围中。
在各个方面中，聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物可具有2,000至100,000道尔顿，具体地5,000至50,000道尔顿的重均分子量，其是在1毫克/毫升的样品浓度下使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱通过凝胶渗透色谱测定并且用聚碳酸酯标准校准。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的非限制性实例可包括可获得自SABIC Innovativeplastics的各种共聚物。在一方面中，基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量，聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可包含按重量计6％的聚硅氧烷含量。在各个方面中，使用凝胶渗透色谱与双酚A聚碳酸酯绝对分子量标准，6％的聚硅氧烷嵌段共聚物可具有从约23,000至24,000道尔顿的重均分子量(Mw)。在某些方面中，6％重量的硅氧烷聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物在300℃/1.2kg下可具有约10cm3/10min的熔体体积流动速率(MVR)。在另一实例中，基于聚硅氧烷嵌段共聚物的总重量，聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段可包括按重量计20％的聚硅氧烷。例如，合适的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以是用对-枯基酚(PCP)封端并且具有20％聚硅氧烷含量的双酚A聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物(见C9030P)。在各个方面中，当根据聚碳酸酯标准、使用凝胶渗透色谱(GPC)在交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱上在约1.0ml/分钟的流速下洗脱的1mg/ml样品上测试并且使用设定在264nm的UV-VIS检测器对于聚碳酸酯参照校准时，20％聚硅氧烷嵌段共聚物的重均分子量可以是约29,900道尔顿至约31,000道尔顿。此外，20％聚硅氧烷嵌段共聚物在300℃/1.2kg下可具有7cm3/10min的MVR并且可展现尺寸在从约5微米至约20微米的范围中的硅氧烷结构域。
公开的聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物也可以被封端，如结合本文阐释的聚碳酸酯的制造类似地描述的。例如，根据本公开内容的方面，聚硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物可以用对-枯基酚封端(见，例如C9030P)。
在各个方面中，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物可以以热塑性组合物的总重量的约3wt.％至约16wt.％的量，包括5wt.％和15wt.％的示例性量存在。
添加剂
如上所述，公开的热塑性组合物可进一步包括阻燃剂添加剂。在各个方面中，阻燃剂添加剂可包括适于用在发明的热塑性组合物中的阻燃剂材料或阻燃剂材料的混合物。更具体而言，热塑性组合物可包括非溴阻燃剂添加剂。阻燃剂添加剂可以不含或基本上不含卤素，比如溴。在各种实施方式中，热塑性树脂可包括从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂添加剂。
在一方面中，阻燃剂添加剂可包括碱金属盐。例如，阻燃剂添加剂可包括全氟化的烷基磺酸酯的碱金属盐。阻燃剂可包括全氟化的C1-C16烷基磺酸酯的碱金属盐，比如全氟丁基磺酸钾(Rimar盐)，全氟辛烷磺酸钾，全氟己烷磺酸四乙铵，二苯砜磺酸钾(KSS)，等等，苯磺酸钠，甲苯磺酸钠(NATS)等等；和通过使例如碱金属或碱土金属(例如锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)和无机酸络合盐反应形成的盐，例如，氧-阴离子络合物，比如碳酸的碱金属和碱土金属盐，比如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3或氟-阴离子络合物比如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6等等。Rimar盐和KSS和NATS——单独或与其他阻燃剂组合——在本文公开的组合物中是尤其有用的。在一方面中，热塑性树脂可包括从约0.01wt.％至约1wt.％的4-(苯磺酰基)苯磺酸钾(KSS)。
在进一步方面中，阻燃剂不包含卤素，比如溴或氯，并且可包括磷。非溴化的和非氯化的含磷阻燃剂可包括例如包含磷-氮键的有机磷酸酯和有机化合物。示例性双官能或多官能芳族含磷化合物分别包括间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、对苯二酚的双(二苯基)磷酸酯和双酚-A的双(二苯基)磷酸酯，其低聚物和聚合物对应物等等。其他示例性含磷阻燃剂添加剂包括氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、三(氮丙啶基)氧化膦、聚有机膦腈和聚有机膦酸酯。在各个方面中，热塑性树脂可包括从约0.01wt.％至约1wt.％的含磷阻燃剂。
在仍进一步方面中，公开的热塑性组合物可进一步包括另外的填料，比如，例如，无机填料或增强剂。如果存在，填料的具体组成可以变化，只要填料与热塑性组合物的剩余组分是化学可相容的。在一方面中，热塑性组合物包括矿物质填料。示例性填料可包括硅酸盐和二氧化硅粉末，比如硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅石墨、天然石英砂，等等；硼粉末，比如氮化硼粉末、硅酸硼粉末，等等；氧化物，比如TiO2、氧化铝、氧化镁，等等；硫酸钙(如其酸酐、二水合物或三水合物)，等等；滑石，包括纤维状、模块、针形、层状滑石，等等；硅灰石；表面处理的硅灰石；玻璃球比如中空和实心玻璃球、硅酸盐球、硅酸铝，等等；高岭土，包括硬高岭土、软高岭土、煅烧高岭土，包括本领域已知的促进与聚合基体树脂的相容性的各种涂层的高岭土，等等；单晶纤维或“晶须”比如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜，等等；纤维(包括连续的和短切纤维)，碳纤维、玻璃纤维，比如E、A、C、ECR、R、S、D或NE玻璃，等等；硫化物，比如硫化钼、硫化锌，等等；钡化合物，比如钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡、重晶石，等等；金属和金属氧化物，比如粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍，等等；薄片状填料，比如玻璃薄片、薄片状碳化硅、二硼化铝、铝薄片、钢薄片，等等；纤维填料，例如短的无机纤维，比如源自包括硅酸铝、氧化铝、氧化镁和半水硫酸钙等的至少一种的掺混物的那些；天然填料和增强剂，比如通过粉磨木材、纤维产品，比如纤维素、棉花等获得的木粉；有机填料，比如聚四氟乙烯；增强有机纤维填料，其由能够形成纤维的有机聚合物，比如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并唑、聚(苯硫醚)、芳族聚酰胺、芳族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯等形成；以及另外的填料和增强剂，比如云母、粘土、长石、烟灰、铝硅酸镁盐、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻土(tripoli)、硅藻土(diatomaceous earth)、炭黑、等等，或包括前述填料或增强剂中的至少一种的组合。在各个方面中，热塑性组合物可包括从约0.1wt.％至约10％的填料。
更具体而言，热塑性组合物可包括包含玻璃纤维的填料。在进一步方面中，玻璃纤维可具有圆的或平的横截面。在又进一步方面中，玻璃纤维例如可以是用于Lexan，C912A的非粘合玻璃纤维。在甚至进一步方面中，玻璃珠可具有圆的或平的横截面。在一些方面中，热塑性组合物可包括含量为组合物的总重量的约0.1wt.％至约10wt.％例如5wt.％的玻璃纤维填料。
如本文公开的，热塑性组合物可包括脱模剂。示例性脱模剂包括例如硬脂酸金属盐、硬脂酸十八烷基酯、季戊四醇四硬脂酸酯、蜂蜡、褐煤蜡、石蜡，等等，或包括前述脱模剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，脱模剂通常以按重量计从约0.1至约1.0份的量使用。在一方面中，热塑性组合物可包括四硬脂酸季戊四醇酯，以促进组合物的脱模能力。
在各个进一步方面中，热塑性组合物可包括着色剂，比如颜料或染料。合适的着色剂可包括例如二氧化钛、蒽醌、苝、紫环酮、阴丹酮、喹吖啶酮、呫吨类、嗪类、唑啉、噻吨类、靛蓝类、硫靛类、萘酰亚胺类、花青类、呫吨类、次甲基类、内酯、香豆素类、双-苯并唑基噻吩(BBOT)、萘四羧酸衍生物、单偶氮和双偶氮颜料、三芳基甲烷、氨基酮类、双(苯乙烯基)二苯基衍生物，等等，以及包括前述着色剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，着色剂通常可以以按重量计从0.1至5份的量使用。在一些方面中，热塑性组合物可包括含量为组合物的0.001wt.％至约1.2wt.％的着色剂。
在实施例中，热塑性组合物可包括包含炭黑的着色剂。热塑性组合物可包含从约0.001wt.％至约1.2wt.％炭黑的量的炭黑。作为实例，炭黑可以以组合物的总重量的约0.8wt.％存在于组合物中。
在一方面中，热塑性组合物可包括细磨的炭黑作为赋予整个组合物黑色的颜料。
除了聚碳酸酯基础树脂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、非溴阻燃剂和填料以外，公开的热塑性组合物可包括在制造模制热塑性零件中常规使用的一种或多种添加剂。其条件遵从任选的添加剂不会不利地影响所得组合物的期望特性。还可以使用任选的添加剂的混合物，其包括一种或多种添加剂。这种添加剂可以在混合用于形成复合材料混合物的组分期间的合适时间混合。在实施例中，公开的组合物任选地包括一种或多种另外的增塑剂、稳定剂、抗静电剂、着色剂、和/或抗氧化剂。
示例性热稳定剂可包括，例如，有机亚磷酸酯比如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三-(2，6-二甲基苯基)酯、亚磷酸三-(混合的单-和二-壬基苯基)酯等等；膦酸酯比如二甲基苯膦酸酯等等，磷酸酯比如磷酸三甲酯，等等，或包括前述热稳定剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，热稳定剂可以以按重量计从0.01至0.5份的量使用。
合适的抗氧化剂可包括主抗氧化剂或辅助抗氧化剂。例如，抗氧化剂包括有机亚磷酸酯，比如亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂酸季戊四醇二亚磷酸酯等等；烷基化的一元酚或多元酚；多酚与二烯的烷基化反应产物，比如四[亚甲基(3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷，等等；对-甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化的氢醌类；羟基化的硫代二苯基醚类；亚烷基-双酚类；苄基化合物；β-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯，比如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、硫代二丙酸双十三烷基酯、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯等等；β-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)-丙酸的酰胺等等，或包括前述抗氧化剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，抗氧化剂可以以按重量计从0.01至0.5份的量使用。
在一些方面中，光稳定剂可以被添加至本公开内容的热塑性组合物。合适的光稳定剂可包括，例如，苯并三唑类比如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等等，或包括前述光稳定剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，光稳定剂通过以按重量计从约0.1至约1.0份的量使用。
示例性增塑剂可包括，例如，邻苯二甲酸酯比如二辛基-4，5-环氧-六氢邻苯二甲酸酯、三-(辛氧基羰基乙基)异氰尿酸酯、三硬脂酸甘油酯、环氧化的大豆油等等，或包括前述增塑剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，增塑剂通常以按重量计从约0.5至约3.0份的量使用。
示例性抗静电剂可包括，例如，单硬脂酸甘油酯、硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等等，或前述抗静电剂的组合。在一方面中，碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、炭黑或前述的任何组合可用于含有化学抗静电剂的聚合树脂中，以使得组合物静电耗散。
在各个方面中，本公开内容的热塑性组合物可包括抗滴落剂。示例性抗滴落剂可包括原纤化形成或非原纤化含氟聚合物，比如聚四氟乙烯(PTFE)。在实施例中，抗滴落剂可以被封装在刚性共聚物内，诸如例如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。封装在苯乙烯丙烯腈(TSAN)中的聚四氟乙烯比净PTFE更容易遍及组合物分散。基于封装的含氟聚合物的总重量，示例性TSAN可包括50wt％PTFE和50wt％SAN。基于共聚物的总重量，SAN可包括例如75wt％苯乙烯和25wt％丙烯腈。可选地，含氟聚合物可以与第二聚合物，诸如例如，芳族聚碳酸酯或SAN，以某种方式预掺混以形成用作抗滴落剂的凝聚材料。任一种方法可用于产生封装的含氟聚合物。基于组合物的总重量，抗滴落剂可以以从约0.1wt.％至约2wt.％的量使用。
示例性脱模剂可包括例如，硬脂酸金属盐，硬脂酸十八烷基酯，四硬脂酸季戊四醇酯，蜂蜡，褐煤蜡，石蜡，等等，或包括前述脱模剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，脱模剂可以以按重量计从约0.1至约1.0份的量使用。
在进一步方面中，紫外线吸收剂可用于公开的组合物。合适的紫外(UV)吸收剂可包括例如，羟基二苯甲酮类；羟基苯并三唑类；羟基苯并三嗪类；氰基丙烯酸酯类；草酰苯胺类；苯并嗪酮类；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORBTM5411)；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORBTM531)；2-[4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORBTM1164)；2，2′-(1，4-亚苯基)双(4H-3，1-苯并嗪-4-酮)(CYASORBTMUV-3638)；1，3-双[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧]-2，2-双[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷(UVINULTM3030)；2，2′-(1，4-亚苯基)双(4H-3，1-苯并嗪-4-酮)；1，3-双[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧]-2，2-双[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷；纳米尺寸的无机材料，比如氧化钛、氧化铈和氧化锌，全部具有小于100纳米的粒径；等等，或包括前述UV吸收剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，UV吸收剂通常以按重量计从0.01至3.0份的量使用。
示例性润滑剂可包括例如，脂肪酸酯比如烷基硬脂酸酯，例如，硬脂酸甲酯等等；硬脂酸甲酯和亲水和疏水表面活性剂的混合物，包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物和其共聚物，例如，合适的溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物；或包括前述润滑剂中的至少一种的组合。基于按重量计100份的全部组合物，不包括任何填料，润滑剂通常以按重量计从约0.1至约5份的量使用。
此外，可以将改善流动特性和其他特性的添加剂添加至组合物，比如低分子量烃树脂。这些物质也被称为加工助剂。尤其有用的低分子量烃树脂类是源自石油C5至C9原料的那些，该原料源自由石油裂化获得的不饱和C5至C9单体。非限制性实例可包括烯烃，例如戊烯、己烯、庚烯等等；二烯烃，例如戊二烯、己二烯等等；环烯烃和环二烯烃，例如环戊烯、环戊二烯、环己烯、环己二烯、甲基环戊二烯等等；环二烯烃二烯类，例如，二环戊二烯，甲基环戊二烯二聚体等等；和芳族烃，例如乙烯基甲苯、茚、甲基茚等等。该树脂可以另外地被部分地或全部地氢化。
特性和制品
在一方面中，本文描述的热塑性组合物可用于生产具有改善的多轴冲击强度的发泡制品。此外，这些制品可展现改善的阻燃能力以及延展性。组合物可以在存在化学发泡剂的情况下被注塑模制以提供新的发泡制品的模制板(molded plaque)。
在各个方面中，为了制备聚合物泡沫，热塑性组合物可以用合适的发泡剂加工。有用的发泡剂可包括例如，低沸点卤代烃和产生二氧化碳的那些；在室温下为固体并且当加热至高于它们的分解温度的温度时，产生气体比如氮气、二氧化碳和氨气的发泡剂，比如偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰胺的金属盐、4，4′-氧基双(苯磺酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵，等等，或包括前述发泡剂中的至少一种的组合。在各个方面中，合适的发泡剂的选择可取决于加工条件和聚合物的类型。
热塑性组合物可以用合适的发泡剂加工以提供展现改善的机械特性比如改进的多轴冲击强度和阻燃性的发泡制品。在一方面中，发泡制品可展现至少约1125lb至约1200lb的平均多轴(MAX)负载，如根据ASTM D3763测定。另外，发泡制品也可展现根据ASTMD3763测定的至少约20ft-lbf至约40ft-lbf的对于MAX负载的能量。发泡制品也可展现阻燃能力。在各个方面中，发泡制品可展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级或根据UL 94测定的在6mm的5VA等级。发泡制品的UL火焰性能等级还可展现对于在3mm厚度的发泡制品样品从固体热塑性组合物状态至泡沫状态高至约10％的密度降低。例如，3mm厚的发泡制品样品可展现约5.8％的密度降低。在进一步方面中，6mm厚的发泡制品样品可展现高至约30％的密度降低。作为实例，当与固态热塑性组合物相比时，6mm厚的发泡制品样品可展现约25.6％的密度降低。
根据多轴强度测试可以评估发泡组合物的效力。这里，可以针对多个方向的负载评估材料的弹力。
发泡热塑性组合物可用于制造各种最终用途制品和产品。可以从本公开内容的发泡热塑性组合物制造的制品可以在需要高冲击强度和火焰性能的应用中发现广泛的用途。合适的用途可包括但不限于涉及承重结构包装和汽车应用的零件。在实施例中，发泡制品可适用于包装电子、器具、家具和建筑产品中的绝缘和冲击缓冲垫；用于内部和保险杠芯、环状头盔的车辆能量冲击吸收剂；用于建筑和商业产品的形状保留模制品。在一些方面中，发泡制品可发现作为许多应用的保护壳的进一步用途。例如，这些制品可用作小的或手持的电气设备外壳、机器壳体、医学设备外壳、室外电源盒，和在一些方面中，HVAC外壳。在进一步的实施例中，展现改善的冲击强度和阻燃性的发泡热塑性组合物可用于汽油泵壳体。
方法
在一方面中，方法可包括混合聚碳酸酯基础树脂和聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物以及任何进一步的添加剂。混合物可以被混合，用于通过注塑制品挤出或加工。例如，聚碳酸酯基础树脂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、填料和其他组分首先在高速混合机中通过人工混合被掺混。掺混物接着经由料斗被进料至双螺杆挤出机的喂料口。可选地，通过在喂料口和/或通过侧填充口在下游将其直接进料至挤出机，或通过与期望的聚合物混合入母料中并且进料至挤出机内，可以将至少一种组分掺入组合物中。挤出机通常可以在高于使得组合物流动需要的温度下操作。用于熔融的温度可以在约280℃和约300℃之间，并且掺混物在沿着螺丝杆的加热部分具有大约30秒的停留时间。挤出物可以在水浴中立即淬火和粒化(pelletized)。根据期望，由此制备的小球可以是四分之一英寸长或更短。这种小球可用于随后模制、成型或成形。
实施例
本文公开了本公开内容的详细实施方式；应当理解，公开的实施方式仅仅是可以以各种形式被包含的示例性公开内容。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被理解为限制，但是仅作为教导本领域技术人员采用公开内容的基础。以下具体实施例将使得公开内容被更好地理解。然而，仅通过引导方式将其给出，并且不隐含任何限制。
提出下述实施例以便将如何制造和评估本文公开和要求保护的方法、设备和系统的完整公开内容和描述提供给本领域技术人员，并且旨在完全是示例性的并且不旨在限制公开内容。已经做出努力，以确保关于数字(例如，量、温度等)的精确性，但是一些误差和偏差应该被考虑。
常用材料和方法
从表1中描述的组分制备以下实施例中的组合物。
表1.聚碳酸酯组合物的组分.
表2呈现了比较样品和本发明样品的组分。基于样品1至6(S1-S6)的多轴冲击测试结果，制备样品7至9(S7-S9)。根据表2中呈现的配方制备样品。使组分组合并且干燥。接着使混合物熔融挤出，球粒化，并且干燥以去除(例如，消除)水分。在熔融之前将合适的发泡剂与干燥小球混合并且形成用于测试的零件。
将用于样品7至9的四硬脂酸季戊四醇酯(PETS)替代用于样品1至6的合成烃，聚-α-烯烃(PAO)脱模剂，因为PETS证明在制造期间更容易使用。样品1至9包括比商业提供品更高百分数的较高分子量聚碳酸酯(C001DP)。此外，这些样品S1-S9不包含溴阻燃剂。相反，使用包含可替代性KSS的钾。样品2和3与S1不同，在于其包含丙烯酸改性剂(F7570)和四氟乙烯苯乙烯丙烯腈(TSAN，F449)。与样品2相比，样品3具有更高负载的丙烯酸改性剂(与2wt.％相比，6wt.％)。样品4至6包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物(C9030P)。样品4和5不具有丙烯酸改性剂，但是根据存在的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的量不同(S4具有5wt.％，而S5增加三倍至15wt.％)。样品6包括丙烯酸改性剂(F7570)，并且聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物负载已经降低至11.25wt.％。样品7至9包含PETS作为脱模剂而不是合成烃PAO。样品8包括3wt.％负载的丙烯酸冲击改性剂，而S7和S9具有0wt.％负载。样品7和8不具有聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物，而样品9具有5wt.％的负载。
表2.样品的配方
根据本文描述的方法评估物理和机械特性。
根据ASTM D3763进行多轴冲击强度评估。根据该步骤，测试样品被制备为由模制的9英寸×13英寸泡沫板切下的5.5英寸×5.5英寸的方形板。测试锤速度维持在7.5英里每小时，而锤直径为0.5英寸。对于每个样品，测试五至六份。
表3呈现了所有样品的多轴冲击强度和对于最大负载强度的能量的结果。样品4(S4)——其具有5wt.％负载的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物——展现最高的多轴冲击强度结果，如下表3所显示。事实上，具有聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的样品，尤其是具有5％负载的那些(样品4和9)，展现改进的多轴强度。根据与S4相同的配方——除脱模剂以外——制备样品9(S9)。S5中的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物增加至15wt.％看起来使多轴强度降低(与S5为12821b相比，S4为15151b)。与S4相比，S6中较高负载的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物(11.25wt.％)和丙烯酸冲击改性剂(3wt.％)看起来也使多轴冲击强度适度降低(1403lb，与1515lb相比)。
在使用丙烯酸改性剂并且脱模剂是PAO的地方，使丙烯酸冲击改性剂的负载从3wt.％增加至6wt.％提供对于多轴冲击强度评估的较低值。(见S2和S3)。因此，对于其中脱模剂是PETS的S7-S9，丙烯酸冲击改性剂不负载高于3wt.％。在这些样品中，S9具有最高的多轴强度，并且包括5wt.％的聚硅氧烷共聚物并且没有丙烯酸冲击改性剂。
表3.样品的物理特性
图1、图2、图3和图4分别图解了对于每个样品CCO、S7、S8和S9，负载作为时间的函数以及能量作为时间的函数的关系。在图1和2中(CCO和S7)，负载曲线上升并且然后急剧下降。在图3和4中，与S8和S9相对应，负载曲线上升，但是不急剧下降。尽管S7展现这三个样品的最低值，但是对于包括PETS作为脱模剂的样品，样品S7、S8和S9展现最高多轴强度值。
按照题目为“塑料材料的可燃性测试，UL 94”(2013)的Underwriter′sLaboratory Bulletin 94的步骤进行可燃性测试。基于燃烧速率、熄灭时间、抗滴落能力和小滴是否燃烧可以应用若干等级。用于测试的样品是由发泡热塑性组合物组成的发泡棒。每个样品具有3mm或6mm的厚度。基于对五个样品获得的测试结果，根据该程序作为UL 94HB(水平燃烧)可以将材料分类为V0、V1、V2、5VA和/或5VB；然而，测试本文的组合物并且仅分类为V0、V1和V2，其每个标准描述如下。
V0：在放置为使得其长轴与火焰成180度的样品中，在移除点火火焰之后燃烧和/或阴燃的时间段不超过十(10)秒，并且垂直放置的样品不产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒的小滴。五条消焰时间是用于五条棒的消焰时间，每个点两次，其中用于第一次(t1)和第二次(t2)点火的消焰时间的总和小于或等于50秒的最长消焰时间(t1+t2)。
V1：在放置为使得其长轴与火焰成180度的样品，在移除点火火焰之后燃烧和/或阴燃的时间段不超过三十(30)秒，并且垂直放置的样品不产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒的小滴。五条消焰时间是用于五条棒的消焰时间，每条点两次，其中用于第一次(t1)和第二次(t2)点火的消焰时间的总和小于或等于250秒的最长消焰时间(t1+t2)。
V2：在放置为使得其长轴与火焰成180度的样品中，在移除点火火焰之后燃烧和/或阴燃的平均时间段不超过三十(30)秒，但是垂直放置的样品产生点燃棉花的燃烧颗粒的小滴。五条消焰时间是用于五条棒的消焰时间，每条点两次，其中用于第一次(t1)和第二次(t2)点火的消焰时间的总和小于或等于250秒的最长消焰时间(t1+t2)。
在某些方面中，阻燃剂组合物在制造通过UL94垂直燃烧测试，尤其是UL945VB标准的阻燃剂制品上具有特别的实用性。在UL94垂直燃烧测试中，火焰被施加至放置在棉绒垫上的垂直紧固的测试样品。为了实现5VB的等级，燃烧必须在将火焰五次施加至测试条后60秒内停止，并且不具有点燃垫的小滴。本文所述的组合物的各种实施方式满足UL945VB标准。
表4呈现了在3mm和6mm的厚度下样品9的阻燃性结果。样品9是展现最高多轴强度和包括脱模剂PETS的样品。表4中还呈现了固态和泡沫状态密度。
表4.样品9的阻燃性和密度
在各个方面中，本公开内容涉及和包括至少下述方面。
方面1.一种发泡制品，其包括：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；其中聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物；从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂；从约0.1wt.％至约10wt.％的填料；和从约0.01wt.％至约1Wt.％的脱模剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
方面2.一种发泡制品，其包括：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；其中聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯；从约3wt.％至约16wt.％的聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物；和从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂；其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
方面3.根据方面1-2任一项所述的发泡制品，其中第一聚碳酸酯占组合物的总重量的从约4wt.％至约10wt.％和第二聚碳酸酯占组合物的总重量的从约70wt.％至约90wt.％。
方面4.根据方面1-3任一项所述的发泡制品，其中第一聚碳酸酯具有从约20,000道尔顿至约25,000道尔顿的分子量和第二聚碳酸酯具有从约34,000道尔顿至约40,000道尔顿的分子量。
方面5.根据方面1-4任一项所述的发泡制品，其中非溴阻燃剂是二苯砜磺酸钾。
方面6.根据方面1-5任一项所述的发泡制品，其中发泡制品展现至少约1125lb(例如，510kg)至约1200lb(例如，544kg)的平均MAX负载，如根据ASTM D3763测定。
方面7.根据方面1-6任一项所述的发泡制品，其中发泡制品展现根据ASTM D3763测定的至少约20ft-lbf(例如，27.1焦耳)至约40ft-lbf(例如，54.2焦耳)的对于MAX负载的平均能量。
方面8.根据方面1-7任一项所述的发泡制品，其中发泡制品展现根据UL94测定的在3mm的V0等级。
方面10.根据方面1-9任一项所述的发泡制品，其中发泡制品展现根据UL 94测定的在6mm的5VA等级。
方面11.根据方面1-10任一项所述的发泡制品，其中发泡制品展现在3mm的厚度下至多10％的从固态密度降低或在6mm的厚度下至多30％的从固态密度降低。
方面12.一种热塑性组合物，其包括：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；从约3wt.％至约16％的聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物；和从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂添加剂，其中热塑性组合物具有至少约1125lb至约1200lb的平均多轴冲击负载，如根据ASTM D3763测定，其中热塑性组合物具有根据ASTM D3763测定的至少约20ft-lbf至约40ft-lbf的对于多轴冲击负载的平均能量，和其中热塑性组合物展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级。
方面13.根据方面12所述的热塑性组合物，其中聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯。
方面13.根据方面13所述的热塑性组合物，其中第一聚碳酸酯具有从约20,000道尔顿至约30,000道尔顿的分子量。
方面15.根据方面13所述的热塑性组合物，其中第一聚碳酸酯具有从约20,000道尔顿至约25,000道尔顿的分子量。
方面16.根据方面13所述的热塑性组合物，其中第二聚碳酸酯具有从约34,000道尔顿至约40,000道尔顿的分子量。
方面17.根据方面12-16任一项所述的热塑性组合物，其中热塑性组合物进一步包括增塑剂、填料、稳定剂、抗静电剂、抗滴落剂、冲击改性剂、着色剂、抗氧化剂、脱模剂、紫外线吸收剂、润滑剂、或发泡剂、或其组合。
方面18.根据方面12-17任一项所述的热塑性组合物，其中热塑性组合物进一步包括脱模添加剂，其包括以从约0.01wt.％至约1wt.％的量存在的四硬脂酸季戊四醇酯。
方面19.根据方面12-18任一项所述的热塑性组合物，其中热塑性组合物进一步包括抗滴落剂，其包括以从约0.01wt.％至约1wt.％的量存在的苯乙烯丙烯腈包封的聚四氟乙烯。
方面20.根据方面12-19任一项所述的热塑性组合物，其中热塑性组合物进一步包括稳定剂，其包括以从约0.01wt.％至约0.1wt.％的量存在的三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
方面21.根据方面12-20任一项所述的热塑性组合物，其中填料是玻璃纤维。
方面22.一种方法，其包括：形成包括聚碳酸酯基础树脂和聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯混合物，其中聚碳酸酯树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物；并且使聚碳酸酯混合物与发泡剂组合以提供发泡组合物，其中发泡组合物具有至少约1100lb至约1200lb的平均多轴冲击负载，如根据ASTM D3763测定，其中发泡组合物具有根据ASTM D3763测定的至少约20ft-lbf至约40ft-lbf的对于多轴冲击负载的平均能量，并且其中发泡组合物展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级。
方面23.根据方面19所述的方法，进一步包括将稳定剂、抗静电剂、着色剂、抗氧化剂、脱模剂、抗滴落剂、紫外线吸收剂、润滑剂、或发泡剂、或其组合添加至聚碳酸酯混合物。
方面24.根据22-23任一项所述的方法，其中发泡剂包括卤代烃、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰胺的金属盐、4，4′氧双(苯磺酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵、或其合适的组合。
方面25.一种发泡制品，其基本上由下述组成：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂，其基本上由下述组成：基于组合物的总重量从约4wt.％至约10wt.％的第一聚碳酸酯和基于组合物的总重量从约70wt.％至约90wt.％的第二聚碳酸酯；从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂；从约0.1wt.％至约10wt.％的填料；和从约0.01wt.％至约1wt.％的脱模剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
方面26.一种发泡制品，其基本上由下述组成：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂，其基本上由下述组成：基于组合物的总重量从约4wt.％至约10wt.％的第一聚碳酸酯和基于组合物的总重量从约70wt.％至约90wt.％的第二聚碳酸酯；从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；和约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
方面27.一种由下述组成的发泡制品：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂，其由下述组成：基于组合物的总重量从约4wt.％至约10wt.％的第一聚碳酸酯和基于组合物的总重量从约70wt.％至约90wt.％的第二聚碳酸酯；从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂；从约0.1wt.％至约10wt.％的填料；和从约0.01wt.％至约1wt.％的脱模剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
方面28.一种由下述组成的发泡制品：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂，其由下述组成：基于组合物的总重量从约4wt.％至约10wt.％的第一聚碳酸酯和基于组合物的总重量从约70wt.％至约90wt.％的第二聚碳酸酯；从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；和约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。
方面29.一种热塑性组合物，其包括：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；从约3wt.％至约16％的聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物；和从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂添加剂，其中热塑性组合物具有至少510kg至544kg的平均多轴冲击负载，如根据ASTM D3763测定，其中热塑性组合物具有根据ASTM D3763测定的至少27焦耳至54焦耳的对于多轴冲击负载的平均能量，和其中热塑性组合物展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级。
方面30.一种热塑性组合物，其基本上由下述组成：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；从约3wt.％至约16％的聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物；和从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂添加剂，其中热塑性组合物具有至少510kg至544kg的平均多轴冲击负载，如根据ASTM D3763测定，其中热塑性组合物具有根据ASTM D3763测定的至少27焦耳至54焦耳的对于多轴冲击负载的平均能量，并且其中热塑性组合物展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级。
方面31.一种由下述组成的热塑性组合物：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；从约3wt.％至约16％的聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物；和从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂添加剂，其中热塑性组合物具有至少510kg至544kg的平均多轴冲击负载，如根据ASTM D3763测定，其中热塑性组合物具有根据ASTM D3763测定的至少27焦耳至54焦耳的对于多轴冲击负载的平均能量，并且其中热塑性组合物展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级。
尽管公开内容的方面可以在具体法定类别，比如系统法定类别中被描述和要求保护，这仅仅是为了方便，并且本领域技术人员将理解，本发明的每个方面可以在任何法定类别中被描述和要求保护。除非另有明确规定，它决不意指本文阐释的任何方法或方面被理解为要求其步骤以特定顺序进行。因此，在权利要求书或说明书中的方法权利要求不具体陈述步骤被限于特定顺序的情况下，它决不意指在任何方面暗示了顺序。这对于用于解释的任何可能的非表达基础适用，包括关于步骤或操作流程的排列的逻辑事项，源自语法组织或标点符号的普通含义，或说明书中描述的方面的数目或类型。
此外，应当理解，除非另有明确规定，它决不意指本文阐释的任何方法被理解为要求其步骤以特定顺序进行。因此，在方法权利要求实际上不叙述其步骤所遵从的顺序，或它在权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤被限于特定顺序，它决不意指在任何方面暗示了顺序。这对于用于解释的任何可能的非表达基础适用，包括：关于步骤或操作流程的排列的逻辑事项；源自语法组织或标点符号的普通含义；和说明书中描述的方面的数目或类型。
还要理解，本文使用的术语仅是为了描述具体方面的目的，并且不旨在被限制。如说明书和权利要求书中所使用的，术语“包括”可包括方面“由……组成”和“基本上由……组成”。除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与公开内容所属领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。例如，本公开内容涉及制品，比如发泡制品，其包括：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；其中聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物；从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂；从约0.1wt.％至约10wt.％的填料；和从约0.01wt.％至约1wt.％的脱模剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。本领域技术人员将理解，制品可基本上由下述组成：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；其中聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物；从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂；从约0.1wt.％至约10wt，％的填料；和从约0.01wt.％至约1wt.％的脱模剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。本领域技术人员将理解，制品可由下述组成：从约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂；其中聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物；从约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；从约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂；从约0.1wt.％至约10wt.％的填料；和从约0.01wt.％至约1wt.％的脱模剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值是基于组合物的总重量。同样地，包括某些元素的本文支持的各种制品和组合物也可以基本上由主题元素组成或由主题元素组成。
如在说明书和所附权利要求书中所使用，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数指示，除非本文以其他方式清楚指示。因此，例如，提及“聚碳酸酯”包括两种或多种此类聚碳酸酯的混合物。此外，例如，提及填料包括两种或多种此类填料的混合物。
范围在本文中可以表达为从“约”一个具体值，和/或至“约”另一个具体值。当表达此范围时，另一方面包括从一个具体值和/或至另一个具体值。类似地，当值被表达为近似值时，通过使用先行词“约”，应当理解，具体的值形成另一方面。通过一个术语或多个术语比如“约”和“基本上”修改的值旨在包括基于申请该申请时可用的装置，与具体量的测定相关的误差程度。将进一步理解，每个范围的端点关于另一个端点和独立于另一个端点均是重要的。还理解，本文公开了许多值，并且除该值本身以外，每个值还在本文公开为“约”该具体值。例如，如果公开了值“10”，那么还公开了“约10”。还理解，还公开了在两个具体单位之间的每个单位。例如，如果公开了10和15，那么还公开了11、12、13和14。
如本文所使用，术语“任选的”或“任选地”意思是随后描述的事件、条件、组分或情况可以发生或可以不发生，并且该描述包括其中所述事件或情形发生的情况和所述事件或情形没有发生的情况。
公开了用于制备公开的组合物的组分材料以及在本文公开的方法内使用的组合物本身。本文公开了这些和其他材料，并且应理解，当这些材料的组合、子集、相互作用、组等被公开，而各个单个和共同的组合中的每个的特定参照和这些化合物的置换不能被明确地公开时，每个在本文被具体地考虑和描述。例如，如果公开和讨论了具体化合物，并且讨论了可以对包括化合物的许多分子做出许多改进，则具体考虑了化合物的每个和每一个组合以及置换，以及可能的改进，除非具体地相反指出。因此，如果公开了一类分子A、B和C，以及公开了一类分子D、E和F和组合分子A-D的实例，那么即使每个没有被单个叙述，认为公开了每个是单个的和共同考虑的含义组合A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F。同样地，还公开了这些的任何子集或组合。因此，例如，认为公开了A-E、B-F和C-E的子群。该概念应用至该申请的所有方面，包括但不限于，制造和使用公开内容的组合物的方法中的步骤。因此，如果可以进行多个另外的步骤，应理解，这些另外的步骤的每个可以用公开内容的方法的任何具体方面或方面的组合进行。
提及说明书和权利要求书中组合物或制品中具体元素或组分按重量计的份数表示用按重量计的份数表达的在组合物或制品中的元素或组分和任何其他元素或组分之间的重量关系。因此，在包含按重量计2份的组分X和按重量计5份的组分Y的组合物中，X和Y以2∶5的重量比存在，并且无论另外的组分是否包含在化合物中以该比存在。
除非具体地相反陈述，组分的重量百分数是基于其中包括该组分的制剂或组合物的总重量。
使用标准命名描述本文公开的化合物。例如，未被任何指示基团取代的任何位置被理解为具有被其指示的键或氢原子填充的化合价。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基基团的碳连接。除非另外定义，本文使用的技术和科学术语具有与公开内容所属领域技术人员通常所理解地相同的含义。
如本文所使用，术语“数均分子量”或“Mn”可以互换地使用，并且指样品中所有聚合物链的统计平均分子量，并且由下式限定：
其中Mi为链的分子量和Ni为该分子量的链的数目。通过本领域技术人员熟知的方法可以对聚合物比如聚碳酸酯聚合物或聚碳酸酯-PMM共聚物测定Mn。
如本文所使用，术语“重均分子量”或“Mw”可以互换地使用，并且由下式限定：
其中Mi是链的分子量和Ni是该分子量的链的数目。与Mn相比，Mw考虑给定链的分子量对于测定平均分子量的贡献。因此，给定链的分子量越大，链对于Mw的贡献越多。应当理解，如本文所使用，Mw通过凝胶渗透色谱测定。在一些情况下，Mw通过凝胶渗透色谱测定并且用聚碳酸酯标准校准。

Claims (20)

1.一种发泡制品，其包括：
约80wt.％至约95wt.％的聚碳酸酯基础树脂，其中所述聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯；
约3wt.％至约16wt.％的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；
约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂；
约0.1wt.％至约10wt.％的填料；和
约0.01wt.％至约1wt.％的脱模剂，
其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的发泡制品，其中所述第一聚碳酸酯占组合物的总重量的约4wt.％至约10wt.％和所述第二聚碳酸酯占组合物的总重量的约70wt.％至约90wt.％。
3.根据权利要求1-2任一项所述的发泡制品，其中所述第一聚碳酸酯具有约20,000道尔顿至约25,000道尔顿的分子量和所述第二聚碳酸酯具有约34,000道尔顿至约40,000道尔顿的分子量。
4.根据权利要求1-3任一项所述的发泡制品，其中所述非溴阻燃剂是二苯砜磺酸钾。
5.根据权利要求1-4任一项所述的发泡制品，其中所述发泡制品展现至少约1125lb至约1200lb的根据ASTM D3763测定的平均MAX负载。
6.根据权利要求1-5任一项所述的发泡制品，其中所述发泡制品展现根据ASTM D3763测定的至少约20ft-lbf至约40ft-lbf的对于MAX负载的平均能量。
7.根据权利要求1-6任一项所述的发泡制品，其中所述发泡制品展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级。
8.根据权利要求1-7任一项所述的发泡制品，其中所述发泡制品展现根据UL 94测定的在6mm的5VA等级。
9.根据权利要求1-8任一项所述的发泡制品，其中所述发泡制品展现在3mm的厚度下至多10％的固态密度降低或在6mm的厚度下至多30％的固态密度降低。
10.一种方法，其包括：
形成包括聚碳酸酯基础树脂和聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的聚碳酸酯混合物，其中所述聚碳酸酯树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物；和
使所述聚碳酸酯混合物与发泡剂组合以提供发泡组合物，
其中所述发泡组合物具有至少约1100lb至约1200lb的根据ASTM D3763测定的平均多轴冲击负载，
其中所述发泡组合物具有根据ASTM D3763测定的至少约20ft-lbf至约40ft-lbf的对于多轴冲击负载的平均能量，和
其中所述发泡组合物展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级或根据UL 94测定的在6mm的5VA等级。
11.权利要求10所述的方法，其进一步包括将稳定剂、抗静电剂、着色剂、抗氧化剂、脱模剂、抗滴落剂、紫外线吸收剂、润滑剂或其组合添加至所述聚碳酸酯混合物。
12.根据权利要求10-11任一项所述的方法，其中所述发泡剂包括卤代烃、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰胺的金属盐、4，4′氧双(苯磺酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵、或其合适的组合。
13.一种热塑性组合物，其包括：
约80wt.％至约90wt.％的聚碳酸酯基础树脂；
约4wt.％至约9wt.％的聚硅氧烷聚碳酸酯共聚物；和
约0.01wt.％至约1wt.％的非溴阻燃剂添加剂，
其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量，
其中所述热塑性组合物具有至少约1125lb至约1200lb的根据ASTM D3763测定的平均多轴冲击负载，
其中所述热塑性组合物具有根据ASTM D3763测定的至少约20ft-lbf至约40ft-lbf的对于多轴冲击负载的平均能量，并且
其中所述热塑性组合物展现根据UL 94测定的在3mm的V0等级或根据UL 94测定的在6mm的5VA等级。
14.根据权利要求13所述的热塑性组合物，其中所述聚碳酸酯基础树脂包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯。
15.根据权利要求13所述的热塑性组合物，其中所述第一聚碳酸酯具有约20,000道尔顿至约30,000道尔顿的分子量。
16.根据权利要求13所述的热塑性组合物，其中所述第二聚碳酸酯具有约34,000道尔顿至约40,000道尔顿的分子量。
17.根据权利要求13-16任一项所述的热塑性组合物，其中所述热塑性组合物进一步包括增塑剂、填料、稳定剂、抗静电剂、抗滴落剂、冲击改性剂、着色剂、抗氧化剂、脱模剂、紫外线吸收剂、润滑剂、或发泡剂、或其组合。
18.根据权利要求13-17任一项所述的热塑性组合物，其中所述热塑性组合物进一步包括脱模添加剂，其包括以约0.01wt.％至约1wt.％的量存在的四硬脂酸季戊四醇酯。
19.根据权利要求13-18任一项所述的热塑性组合物，其中所述热塑性组合物进一步包括抗滴落剂，其包括以约0.01wt.％至约1wt.％的量存在的苯乙烯丙烯腈包封的聚四氟乙烯。
20.根据权利要求13-19任一项所述的热塑性组合物，其中所述热塑性组合物进一步包括稳定剂，其包括以约0.01wt.％至约0.1wt.％的量存在的三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
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