CN107257826A

CN107257826A - 耐漏电起痕性组合物、由其形成的制品及其制造方法

Info

Publication number: CN107257826A
Application number: CN201680011176.4A
Authority: CN
Inventors: 卡皮尔·钱德拉坎特·谢特; 哈里哈兰·拉马林加姆; 戈拉夫·迈迪拉塔
Original assignee: SABIC Global Technologies BV
Current assignee: SABIC Global Technologies BV
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2017-10-17
Anticipated expiration: 2036-02-22
Also published as: EP3262118B1; US20180044521A1; CN107257826B; EP3262118A1; WO2016137861A1

Abstract

一种组合物，基于所述组合物的总重量，包含40至80wt％的聚醚酰亚胺；10至50wt％的滑石；和1至15wt％的包含聚苯二甲酰胺、聚(硅氧烷‑醚酰亚胺)共聚物、脂族聚酰胺或包含前述中的至少一种的组合的聚合物添加剂；其中所述组合物在250伏下具有根据ASTM D‑3638‑85测定的大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数。

Description

耐漏电起痕性组合物、由其形成的制品及其制造方法

技术领域

本公开涉及聚醚酰亚胺组合物，特别地涉及耐漏电起痕性聚醚酰亚胺组合物(electrical tracking resistant polyetherimide composition)，由其形成的制品及其制造方法。

背景技术

聚醚酰亚胺被称为优异的高性能材料，其具有高玻璃化转变温度(Tg)、高模量和在高温下的强度，以及优异的耐化学性。它们可用于制造用于各种应用的制品和元件。由于它们的广泛用途，特别是在电气和电子工业中，因此期望提供具有良好的耐漏电起痕性(electrical tracking resistance)聚醚酰亚胺。漏电起痕(Electrical tracking)是在一定条件和一定电压下在聚合物表面上形成的导电通路。聚合物中的漏电起痕可能是火灾的来源，因此对漏电起痕的抗性通常是对于某些电气应用中使用的材料的重要安全要求。报告聚合物的耐漏电起痕性的常用方法是通过它的相比漏电起痕指数评级(comparativetracking index rating)(CTI)。目前已知的聚醚酰亚胺可具有100至175伏的CTI。然而，一些应用可能需要具有较高CTI的材料。

因此，本领域仍需要具有优异的耐漏电起痕性聚醚酰亚胺组合物。如果可给予组合物耐漏电起痕性而对材料成本、加工性和机械性能中的一种或多种没有显著不利影响，这将是进一步的优势。

发明内容

本领域的上述和其它缺点通过聚醚酰亚胺组合物得到满足，其包含：基于组合物的总重量，40至80wt％的聚醚酰亚胺；10至50wt％的滑石；和1至15wt％的包含聚苯二甲酰胺(polyphthalamide)、聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物、脂族聚酰胺或包含前述中的至少一种的组合的聚合物添加剂；其中所述组合物在250伏下具有根据ASTM D-3638-85测定的大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数(a number of drops to tracking)。

在另一个实施方案中，制造方法包括将上述组分组合以形成聚醚酰亚胺组合物。

在另一个实施方案中，制品包含上述聚醚酰亚胺组合物。

在另一个实施方案中，制造制品的方法包括将上述聚醚酰亚胺组合物成型(molding)、挤出或成形(shaping)为制品。

上述和其它特征由以下附图、详细描述、实施例和权利要求举例说明。

具体实施方式

发明人发现，向聚醚酰亚胺添加10wt％至50wt％的滑石和1wt％至15wt％的聚合物添加剂如聚苯二甲酰胺、聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物、脂族聚酰胺或包含前述中的至少一种的组合导致聚醚酰亚胺的耐漏电起痕性的显著改善。聚醚酰亚胺组合物在250伏下具有根据ASTM D-3638-85测定的大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数，以及根据ASTM D-3638-85测定的大于或等于270伏的漏电起痕电压(tracking voltage)。结果令人惊奇，因为诸如钛酸钡、云母、水滑石、二氧化硅、硅酸铝、酸性氧化铝、膨润土、埃洛石粘土、氧化镁、钙羟基磷灰石或碳酸钙的其它填料都不会改善或仅略微改善聚醚酰亚胺的耐漏电起痕性。

聚醚酰亚胺组合物还可具有平衡的机械性能。组合物具有根据ASTM D638测定的大于或等于65MPa的拉伸强度，和根据ASTM D638测定的大于或等于10,000Gpa的拉伸模量。可选地，组合物还具有根据ASTM D1238在337℃下使用6.7kg重量测定的大于或等于5g/10分钟的熔体流动速率，和根据ASTM D648在1.82MPa的应力下，在3.2毫米注射成型棒上测量的大于或等于200℃的热变形温度。

聚醚酰亚胺包含大于1，例如2至1000，或5至500，或10至100个式(1)的结构单元，

其中每个R独立地相同或不同，并且是取代的或未取代的二价有机基团，例如取代或未取代的C_6-20芳族烃基、取代的或未取代的直链或支链C_2-20亚烷基、取代的或未取代的C_3-8环亚烷基，特别是前述中的任何一种的卤代衍生物。在一些实施方案中，R是下式(2)中的一种或多种的二价基团，

其中Q¹是-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-、-C_yH_2y-，其中y是1至5的整数或其卤代衍生物(其包括全氟亚烷基)，或-(C₆H₁₀)_z-，其中z是1至4的整数。在一些实施方案中，R是间亚苯基、对亚苯基或二亚芳基砜，特别是双(4,4’-亚苯基)砜、双(3,4’-亚苯基)砜、双(3,3’-亚苯基)砜，或包含前述中的至少一种的组合。在一些实施方案中，至少10摩尔百分比的R基团含有砜基团，并且在其它实施方案中，没有R基团含有砜基团。

此外，在式(1)中，T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3’、3,4’、4,3’或4,4’位，且Z是芳族C_6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C_1-8烷基、1至8个卤素原子或包含前述中的至少一种的组合取代，条件是不超过Z的化合价。一些基团Z包括式(3)的基团

其中R^a和R^b各自独立地相同或不同，并且是例如卤素原子或一价C_1-6烷基；p和q各自独立地为0至4的整数；c为0至4；且X^a是连接羟基取代的芳族基团的桥连基团，其中每个C₆亚芳基的桥连基团和羟基取代基位于C₆亚芳基上彼此的邻位、间位或对位(特别是对位)。桥连基团X^a可为单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)₂-、-C(O)-或C_1-18有机桥连基团。C_1-18有机桥连基团可以是环状或非环状的，芳香族或非芳香族的，并且还可包含诸如卤素、氧、氮、硫、硅或磷的杂原子。可设置C_1-18有机基团使得与其连接的C₆亚芳基各自连接至C_1-18有机桥连基团的共同烷叉基碳或不同碳。基团Z的具体实例是式(3a)的二价基团

其中Q是-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-或-C_yH_2y-，其中y是1至5的整数或其卤代衍生物(包括全氟亚烷基)。在具体的实施方案中，Z衍生自双酚A，使得式(3a)中的Q是2,2-异丙叉基。

在式(1)的实施方案中，R是间亚苯基、对亚苯基或包含前述中的至少一种的组合，并且T是-O-Z-O-，其中Z是式(3a)的二价基团。可替代地，R是间亚苯基、对亚苯基或包含前述中的至少一种的组合，且T是-O-Z-O，其中Z是式(3a)的二价基团，且Q是2,2-异丙叉基。可替代地，聚醚酰亚胺可以是包含式(1)的另外的聚醚酰亚胺结构单元的共聚物，其中至少50摩尔百分比(mol％)的R基团是双(3,4’-亚苯基)砜、双(3,3’-亚苯基)砜或包含前述中的至少一种的组合，且其余R基团是对亚苯基、间亚苯基或包含前述中的至少一种的组合；且Z是2,2-(4-亚苯基)异丙叉基，即双酚A部分。

在一些实施方案中，聚醚酰亚胺是可选地包含不是聚醚酰亚胺单元的另外的酰亚胺结构单元的共聚物，例如式(4)的酰亚胺单元，

其中R如式(1)所述，且每个V相同或不同，并且是取代的或未取代的C_6-20芳族烃基，例如下式的四价连接基团(linker)

其中W是单键、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-或-C_yH_2y-，其中y是1至5的整数或其卤代衍生物(其包括全氟亚烷基)。这些另外的酰亚胺结构单元优选包含小于20mol％的总单元数，且更优选地可以0至10mol％的总单元数，或0至5mol％的总单位数，或0至2mol％的总单元数的量存在。在一些实施方案中，在聚醚酰亚胺中不存在另外的酰亚胺单元。

可通过本领域技术人员已知的任何方法制备聚醚酰亚胺，包括式(5)的芳族双(醚酐)或其化学等价物与式(6)的有机二胺的反应

H₂N-R-NH₂ (6)

其中T和R如上所述定义。可使用式(5)的芳族双(醚酐)和不是双(醚酐)的另外的双(酐)，例如均苯四酸二酐或双(3,4-二羧基苯基)砜二酐的组合制备聚醚酰亚胺的共聚物。

芳族双(醚酐)的说明性实例包括2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(还称为双酚A二酐或BPADA)、3,3-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐；4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐；4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐；4,4’-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐；4,4’-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐；4,4’-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4’-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4’-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4’-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4’-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4’-(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4’-(六氟异丙叉基)二苯二甲酸酐；和4-(2,3-二羧基苯氧基)-4’-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐。可使用不同芳族双(醚酐)的组合。

有机二胺的实例包括1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,12-十二烷二胺、1,18-十八烷二胺、3-甲基七亚甲基二胺、4,4-二甲基七亚甲基二胺、4-甲基九亚甲基二胺、5-甲基九亚甲基二胺、2,5-二甲基六亚甲基二胺、2,5-二甲基七亚甲基二胺、2,2-二甲基丙二胺、N-甲基-双(3-氨基丙基)胺、3-甲氧基六亚甲基二胺、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷、双(3-氨基丙基)硫醚、1,4-环己二胺、双(4-氨基环己基)甲烷、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间二甲苯二胺、对二甲苯二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-二胺、联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺、3,3’-二甲氧基联苯胺、1,5-二氨基萘、双(4-氨基苯基)甲烷、双(2-氯-4-氨基-3,5-二乙基苯基)甲烷、双(4-氨基苯基)丙烷、2,4-双(对氨基-叔丁基)甲苯、双(对氨基-叔丁基苯基)醚、双(对甲基-邻-氨基苯基)苯、双(对甲基-邻-氨基戊基)苯、1,3-二氨基-4-异丙基苯、双(4-氨基苯基)硫醚、双(4-氨基苯基)砜(还称为4,4’-二氨基二苯基砜(DDS))和双(4-氨基苯基)醚。可使用前述化合物的任何区域异构体(regioisomer)。可使用任何前述的C_1-4烷基化或聚(C_1-4)烷基化衍生物，例如聚甲基化1,6-己二胺。也可使用这些化合物的组合。在一些实施方案中，有机二胺是间苯二胺、对苯二胺、4,4’-二氨基二苯基砜、3,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基砜或包含前述中的至少一种的组合。

热塑性组合物还可包括包含式(1)的聚醚酰亚胺单元和式(7)的硅氧烷嵌段的聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物

其中E的平均值为2至100、2至31、5至75、5至60、5至15或15至40，并且每个R’独立地为C_1-13一价烃基。例如，每个R’可独立地为C_1-13烷基、C_1-13烷氧基、C_2-13烯基、C_2-13烯氧基、C_3-6环烷基、C_3-6环烷氧基、C_6-14芳基、C_6-10芳氧基、C_7-13芳烷基、C_7-13芳基烷氧基、C_7-13烷芳基或C_7-13烷基芳氧基。前述基团可被氟、氯、溴或碘或包含前述中的至少一种的组合完全或部分地卤化。在一个实施方案中，不存在溴或氯，并且在另一个实施方案中不存在卤素。前述R’基团的组合可用于相同的共聚物。在一个实施方案中，聚硅氧烷嵌段包含具有最小烃含量的R’基团。在具体实施方案中，具有最小烃含量的R’基团是甲基。

可通过式(5)的芳族双(醚酐)和包含上述的有机二胺(6)的二胺组分或二胺和式(8)的聚硅氧烷二胺的混合物的聚合形成聚(硅氧烷-醚酰亚胺)

其中R’和E如式(7)所描述，且R⁴各自独立地为C₂-C₂₀烃，特别是C₂-C₂₀亚芳基、亚烷基或亚芳基亚烷基。在一个实施方案中，R⁴是C₂-C₂₀亚烷基，特别是诸如亚丙基的C₂-C₁₀亚烷基，且E具有5至100、5至75、5至60、5至15或15至40的平均值。制备式(8)的聚硅氧烷二胺的步骤是本领域熟知的。

在一些聚(硅氧烷-醚酰亚胺)中，二胺组分可包含10至90摩尔百分比(mol％)、或20至50mol％、或25至40mol％的聚硅氧烷二胺(8)和10至90mol％、或50至80mol％、或60至75mol％的二胺(6)，例如如美国专利4,404,350所述。可在与二酐反应之前物理混合二胺组分，从而形成基本无规的共聚物。可替代地，可通过(6)和(8)与芳族双(醚酐)(5)的选择性反应形成嵌段或交替共聚物，以制备随后一起反应的聚酰亚胺嵌段。因此，聚(硅氧烷-酰亚胺)共聚物可以是嵌段、无规或接枝共聚物。在一个实施方案中，共聚物是嵌段共聚物。

具体的聚(硅氧烷-醚酰亚胺)的实例在美国专利号4,404,350、4,808,686和4,690,997中进行描述。在一个实施方案中，聚(硅氧烷-醚酰亚胺)具有式(9)的单元

其中，硅氧烷的R’和E如在式(7)中所示，且酰亚胺的R和Z如在式(1)中所示，R⁴与式(8)中的R⁴相同，且n为5到100的整数。在具体实施方案中，醚酰亚胺的R为亚苯基，Z为双酚A的残基，R⁴为正亚丙基，E为2至50、5至30或10至40，n为5至100，且硅氧烷的每个R’为甲基。

聚(硅氧烷-醚酰亚胺)中的聚硅氧烷单元和醚酰亚胺单元的相对量取决于期望的性质，并且使用本文提供的指导进行选择。特别地，如上所述，嵌段或接枝聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物被选择为具有一定的平均值E，并且以有效地在组合物中提供所需wt％的聚硅氧烷单元的量进行选择和使用。在一个实施方案中，基于聚(硅氧烷-醚酰亚胺)的总重量，聚(硅氧烷-醚酰亚胺)包含10至50wt％、10至40wt％或20至35wt％的聚硅氧烷单元。

聚醚酰亚胺可具有0.1克至10克每分钟(g/min)的熔融指数，如由美国材料试验学会(ASTM)D1238在340至370℃下使用6.7千克(kg)重量测量的。在一些实施方案中，聚醚酰亚胺具有1,000至150,000克/摩尔(道尔顿)的重均分子量(Mw)，如通过凝胶渗透色谱法使用聚苯乙烯标准测量的。在一些实施方案中，聚醚酰亚胺的Mw为10,000至80,000道尔顿。这种聚醚酰亚胺通常具有大于0.2分升每克(dl/g)，或更具体地0.35dl/g至0.7dl/g的本征粘度，如在25℃下在间甲酚中测量的。

在聚醚酰亚胺组合物中使用的聚醚酰亚胺的量可能变化很大，并且是有效地提供期望的机械性能和耐漏电起痕性的量。在一些情况下，聚醚酰亚胺以40wt％至80wt％，具体地为40wt％至70wt％，且更具体地为50wt％至70wt％的量存在，各自基于组合物的总重量。

聚醚酰亚胺组合物还包含聚合物添加剂，例如聚苯二甲酰胺。聚苯二甲酰胺包含具有式(10)的重复单元

其中每个G¹独立地为支链或无支链C_4-8烷基。在一些实施方案中，每个G¹是1,6-己基。聚酰胺通常特征在于存在酰胺基(-C(O)NH-)，其为羧酸和胺的缩合产物。聚苯二甲酰胺是对苯二甲酸和胺、间苯二甲酸和胺或对苯二甲酸、间苯二甲酸的组合和胺的缩合产物。当使用多于一种二胺时，二胺的比例可影响所得聚合物的一些物理性能，例如熔化温度。当使用多于一种酸时，酸的比例也可影响所得聚合物的一些物理性能。二胺与二羧酸的比例通常是等摩尔的，尽管可使用一种或另一种的过量来确定端基官能度。此外，反应可进一步包括用作链终止剂的单胺和单羧酸，并且至少部分地确定端基官能度。在一些实施方案中，优选地具有大于或等于约30毫当量/克(meq/g)，或更具体地为大于或等于约40meq/g的胺端基含量。

在一些实施方案中，聚苯二甲酰胺是包含式(10)的单元和式(11)的单元的嵌段共聚物或无规共聚物

其中每个G²和G³独立地为支链或无支链C_4-12烷基。

在一些实施方案中，聚合物添加剂是尼龙，即脂族聚酰胺。脂族聚酰胺包含式(11)的单元。脂族聚酰胺通常衍生自本领域已知的相应的C_4-12有机内酰胺或C_4-12氨基酸和C_4-12羧酸的聚合。有用的聚酰胺的实例包括尼龙6、尼龙6,6、尼龙4,6、尼龙6,12、尼龙10等，或包含前述聚酰胺中的至少一种的组合。

令人惊奇地发现滑石是用于提高聚醚酰亚胺的耐漏电起痕性能的有用添加剂，特别是与矿物填料相比，例如钛酸钡、云母、水滑石、二氧化硅、硅酸铝、酸性氧化铝、膨润土、埃洛石粘土、氧化镁、钙羟基磷灰石或碳酸钙。

基于聚醚酰亚胺组合物的总重量，聚醚酰亚胺组合物中的滑石的量在10至50wt％，或20至50wt％的范围内，或在30至50wt％，35至45wt％的范围内。

滑石的粒度也影响聚醚酰亚胺组合物的CTI性能。在一个实施方案中，二氧化钛具有2微米至6微米的D95。如本文所用，D95是指颗粒的切割粒径(cut-particle diameter)，其中参考样品的总分布中的95wt％的颗粒具有指示的粒径或更小。例如，3.5微米的D95粒径意味着样品中的95wt％的颗粒具有3.5微米或更小的直径。在一个实施方案中，通过使用例如Micromeritics Sedigraph 5120粒度分析系统的沉降分析(sedigraph analysis)测定粒度。

在一个实施方案中，聚醚酰亚胺组合物包含40wt％至70wt％的聚醚酰亚胺，30wt％至50wt％的滑石和1wt％至15wt％的选自聚苯二甲酰胺、聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物，或包含前述中的至少一种的组合的聚合物添加剂。

聚醚酰亚胺组合物可包括通常结合入该类型的聚合物组合物中的各种添加剂，条件是选择添加剂以不显著不利地影响组合物的期望性能。示例性的添加剂包括催化剂、抗冲改性剂、填料、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外光(UV)吸收添加剂、淬灭剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、视觉效果添加剂如染料、颜料和光效果添加剂、阻燃剂、抗滴落剂和辐射稳定剂。可使用添加剂的组合，例如，热稳定剂、脱模剂和可选的紫外光稳定剂的组合。在一个实施方案中，聚醚酰亚胺组合物还包含选自加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂、着色剂、阻燃剂或包含前述中的至少一种的组合的添加剂。通常，以通常已知是有效的量使用添加剂。基于组合物总重量，上述添加剂(除了任何填料之外)通常以0.0001至20wt％或0.005至20wt％，具体地为0.01至10wt％的量存在。可替代地，在一些实施方案中，组合物不含有可感知数量的添加剂，并且在一些实施方案中，没有可检测数量的添加剂，即添加剂基本上不存在或不存在于组合物中。因此，基于组合物的总重量，上述添加剂(除了任何填料之外)可以0.0001wt％至20wt％、0.0001wt％至15wt％、0.01wt％至20wt％或0.01wt％至20wt％的量存在。在另一个实施方案中，组合物中不存在可感知数量的除了热稳定剂、脱模剂和可选的紫外光稳定剂之外的任何添加剂。在另一个实施方案中，组合物中不存在可检测数量的除了热稳定剂、脱模剂和可选的紫外光稳定剂之外的任何添加剂。

合适的抗氧化剂可以是化合物，诸如亚磷酸盐、亚膦酸盐和受阻酚或包含前述抗氧化剂中的至少一种的组合。包含三芳基亚磷酸酯和芳基膦酸酯的含磷稳定剂是有用的添加剂。也可不接种含双官能磷的化合物。优选的稳定剂可具有大于300的分子量。一些示例性化合物是可从Ciba Chemical Co.以IRGAFOS 168商购的三-二叔丁基苯基亚磷酸酯和可从Dover Chemical Co.以DOVERPHOS S-9228商购的双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。

亚磷酸酯和亚膦酸酯的实例包括：亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基烷基酯，亚磷酸苯基二烷基酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三月桂基亚磷酸酯、亚磷酸三十八烷基酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二异癸基季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)-季戊四醇二亚磷酸酯、二异癸基氧基季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4,6-三叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三硬脂基山梨醇三亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基-苯基)4,4’-二亚苯基二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)甲基亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)乙基亚磷酸酯、2,2’,2”-次氮基[三乙基三(3,3’，5,5’-四叔丁基-1,1’-二苯基-2,2’-二基)亚磷酸酯]、2-乙基己基(3,3’，5,5’-四叔丁基-1,1’-二苯基-2,2’-二基)亚磷酸酯和5-丁基-5-乙基-2-(2,4,6-三-叔丁基苯氧基)-1,3,2-二氧杂磷杂环丙烷。

考虑了包含多于一种有机磷化合物的组合。当组合使用时，有机磷化合物可以是相同类型或不同类型。例如，组合可包含两种亚磷酸酯，或组合可包含亚磷酸酯和亚膦酸酯。在一些实施方案中，分子量大于300的含磷稳定剂是有用的。基于组合物的总重量，含磷稳定剂，例如芳基亚磷酸酯通常以0.005至3wt％，具体地为0.01至1.0wt％的量存在于组合物中。

受阻酚也可用作抗氧化剂，例如烷基化单酚，和烷基化双酚或多酚。示例性的烷基化单酚包括2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚；2-叔丁基-4,6-二甲基苯酚；2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚；2,6-二叔丁基-4-正丁基苯酚；2,6-二叔丁基-4-异丁基苯酚；2,6-二环戊基-4-甲基苯酚；2-(α-甲基环己基)-4,6-二甲基苯酚；2,6-双十八烷基-4-甲基苯酚；2,4,6-三环己基苯酚；2,6-二叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚；壬基苯酚，其侧链是线性或支链的，例如2,6-二壬基-4-甲基苯酚；2,4-二甲基-6-(1’-甲基十一烷-1’-基)苯酚；2,4-二甲基-6-(1’-甲基十七烷-1’-基)苯酚；2,4-二甲基-6-(1’-甲基十三烷-1’-基)苯酚或包含前述苯酚中的至少一种的组合。示例性的烷叉基双酚包括2,2’-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2,2’-亚甲基双(6-叔丁基-4-乙基苯酚)、2,2’-亚甲基双[4-甲基-6-(α-甲基环己基)-苯酚]、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-环己基苯酚)、2,2’-亚甲基双(6-壬基-4-甲基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-乙叉基双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-乙叉基双(6-叔丁基-4-异丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双[6-(α-甲基苄基)-4-壬基苯酚]、2,2’-亚甲基双[6-(α,α-二甲基苄基)-4-壬基苯酚]、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4’-亚甲基双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、2,6-双(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯酚、1,1,3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基-苯基)-3-正十二烷基巯基丁烷、乙二醇双[3,3-双(3’-叔丁基-4’-羟基苯基)丁酸酯]、双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基-苯基)二环戊二烯、双[2-(3’-叔丁基-2’-羟基-5’-甲基苄基)-6-叔丁基-4-甲基苯基]对苯二甲酸酯、1,1-双(3,5-二甲基-2-羟基苯基)丁烷、2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(5-叔丁基-4-羟基2-甲基苯基)-4-正十二烷基巯基丁烷、1,1,5,5-四(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)戊烷或包含前述中的至少一种的组合。

受阻酚化合物可具有大于300g/mol的分子量。高分子量可帮助在高加工温度(例如大于300℃)下在聚合物熔体中保留受阻酚部分。基于组合物的总重量，受阻酚稳定剂通常以0.005至2wt％，具体地为0.01至1.0wt％的量存在于组合物中。

脱模剂的实例包括脂族和芳族羧酸及它们的烷基酯，例如硬脂酸、山萮酸、季戊四醇四硬脂酸酯、三硬脂酸甘油酯和乙二醇二硬脂酸酯。聚烯烃如高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯和类似的聚烯烃均聚物和共聚物也可用作脱模剂。基于组合物的总重量，脱模剂通常以0.05至10wt％，具体地为0.1至5wt％存在于组合物中。优选的脱模剂具有通常大于300的高分子量，以防止在熔融加工期间从熔融聚合物混合物中损失脱模剂。

特别地，可加入可选的聚烯烃以改善组合物的耐化学特性和脱模特性。可单独地或以组合形式使用诸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯的均聚物。可加入高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或支链聚乙烯形式的聚乙烯。也可与含有碳酸基团的化合物(例如马来酸或柠檬酸或它们的酸酐)、含有丙烯酸基团的酸化合物(例如丙烯酸酯等)以及包含前述中的至少一种的组合以共聚物形式使用聚烯烃。当存在时，以大于0至10wt％，具体地为0.1至8wt％，更具体地为0.5至5wt％的量使用聚烯烃，特别是HDPET(全部基于组合物的总重量)。

在一些实施方案中，聚醚酰亚胺组合物还可包含至少一种另外的聚合物。这种另外的聚合物的实例包括但不限于PPSU(聚亚苯基砜)、聚醚酰亚胺、PSU(聚砜)、PPET(聚苯醚)、PFA(全氟烷氧基烷烃)、MFA(TFE四氟乙烯和PFVE全氟化乙烯基醚的共聚物)、FEP(氟化乙烯丙烯聚合物)、PPS(聚(苯硫醚)、PTFE(聚四氟乙烯)、PA(聚酰胺)、PBI(聚苯并咪唑)和PAI(聚(酰胺-酰亚胺))、聚(醚砜)、聚(芳基砜)、聚亚苯基、聚苯并噁唑、聚苯并噻唑及其共混物和共聚物。当存在时，以大于0至20wt％，具体地为0.1至15wt％，更具体地为0.5至10wt％的量使用聚合物(全部基于组合物的总重量)。在一个实施方案中，组合物中不存在除本文所述的聚醚酰亚胺之外的聚合物。

也可可选地存在着色剂如颜料和/或染料添加剂。有用的颜料可包括例如，无机颜料如金属氧化物和混合金属氧化物如氧化锌、二氧化钛、氧化铁等；硫化物如硫化锌等；铝酸盐；磺基硅酸钠硫酸盐、铬酸盐等；炭黑；铁酸锌；群青蓝；有机颜料如偶氮类、二偶氮类、喹吖啶酮、苝、萘四羧酸、黄士酮、异吲哚啉酮、四氯异吲哚啉酮、蒽醌、蒽酮(enthrone)、二恶嗪、酞菁和偶氮色淀；颜料红101、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料蓝60、颜料绿7、颜料黄119、颜料黄147、颜料黄150和颜料棕24；或包含前述颜料中的至少一种的组合。基于组合物的总重量，通常以0至10wt％，具体地为0至5wt％的量使用颜料。在一些情况下，在需要改善的冲击性的情况下，诸如二氧化钛的颜料具有小于5微米的平均粒度。

在一些情况下，期望具有基本上不含溴和氯的聚醚酰亚胺组合物。“基本上不含”溴和氯意思是以组合物的重量计，组合物具有小于3wt％的溴和氯，并且在其它实施方案中，小于1wt％的溴和氯。在其它实施方案中，组合物是无卤素的。“无卤素”定义为具有小于1000重量份的卤素/百万重量份的总组合物(ppm)的卤素含量(氟、溴、氯和碘的总量)。可通过诸如原子吸收的普通化学分析测定卤素的量。

可通过在用于形成密实共混物(intimate blend)的条件下共混这些成分来制备聚醚酰亚胺组合物。这种条件通常包括在单螺杆或双螺杆类型挤出机、混合碗或可对组分施加剪切的类似混合装置中的熔融混合。双螺杆挤出机通常是优选的，因为它们比单螺杆挤出机具有更强的混合能力和自清洁能力(self-wiping capability)。通过挤出机中的至少一个排气孔(vent port)向共混物施加真空以去除组合物中的挥发性杂质通常是有利的。通常，在熔融之前干燥PET和聚酰亚胺聚合物是有利的。熔体加工通常在290℃至340℃下进行，以避免过度的聚合物降解，同时仍允许足够的熔融以获得没有任何未束缚(unbelted)组分的紧密聚合物(intimate polymer)混合物。聚合物共混物也可使用40至100微米的烛式(candle)或筛网过滤器进行熔融过滤，以除去不需要的黑斑或其它异质污染物。

在示例性的方法中，将各种组分置于挤出混合器中以产生连续链(continuousstrand)，将其冷却然后切成颗粒。在另一个程序中，通过干混合将组分混合，然后在研磨机上熔化并粉碎或挤出和切碎。还可将组合物和任何可选的组分混合并直接模制，例如通过注射或传递成型技术。优选地，所有组分都释放出尽可能多的水。此外，进行混合(compounding)以确保在机器中的停留时间短；小心地控制温度；利用摩擦热；并获得组分之间的密切混合。然后，可在常规用于聚醚酰亚胺组合物的任何设备中将聚醚酰亚胺组合物成型，例如使用250℃至320℃下的常规气缸温度和55℃至120℃下的常规模具温度的Newbury或van Dorn型注射成型机。

如上所述，将聚醚酰亚胺组合物配制成具有优异的耐漏电起痕性。在一个实施方案中，组合物具有根据ASTM D-3638-85测定的在250伏下大于或等于50滴，大于或等于60滴，大于或等于70滴，大于或等于80滴，大于或等于90滴，或大于或等于100滴的漏电起痕的液滴数。

聚醚酰亚胺组合物可具有根据ASTM D-3638-85测定的大于或等于270伏，大于或等于280伏，大于或等于290伏，或大于或等于300伏的漏电起痕电压。

聚醚酰亚胺组合物还可具有根据ASTM D638测定的大于或等于65MPa(兆帕)，大于或等于70MPa，大于或等于75MPa，或大于或等于80MPa的拉伸强度。

聚醚酰亚胺组合物可具有根据IEC 60695-2-13测定的大于或等于960℃的灼热丝点火温度(glow wire ignition temperature)和大于或等于850℃的灼热丝可燃性指数(glow wire flammability index)的组合。

聚醚酰亚胺组合物还可具有根据ASTM D638测定的大于或等于11,000GPa(千兆帕)，大于或等于12,000GPa的拉伸模量。

根据ASTM D648，在1.82MPa的应力下，在3.2毫米注射成型棒上测量的，聚醚酰亚胺组合物还可具有190至250℃，更具体地为190至230℃，200℃至220℃或200℃至210℃的热变形温度(HDT)。

根据ASTM D1238在337℃下，使用6.7千克重量测定的，组合物还具有大于或等于5g/10分钟或在5g/10分钟和15g/10分钟之间的熔体流动速率。

还提供了包含聚醚酰亚胺组合物的成形、成型或模塑制品。可通过多种方法将聚醚酰亚胺组合物模制成有用的成形制品，例如注射模塑、挤出、旋转模塑、吹塑和热成型。因此，聚醚酰亚胺组合物可用于形成泡沫制品、模塑制品、热成型制品、挤制膜、挤制片、一层或多层的多层制品(例如，覆盖层)、涂覆制品的基板或金属化制品的基板。

在另一个实施方案中，以下制品中的至少一种包含在或衍生自本公开包括的组合物：太阳能设备、电接线盒、电连接器、电动车辆充电器、室外电器外罩、智能仪表外罩、智能电网电源节点、PV(光伏)框架和微型断路器(MCB)应用。

通过以下非限制性实施例进一步说明具有改进的CTI性能和平衡的机械性能的聚醚酰亚胺组合物。所有份数和百分比均以重量计，除非另有明确说明。除非另有明确说明，所有温度均为摄氏度。

实施例

在表1中描述在实施例中使用的材料。

表1.

共混、挤出和成型条件

通过熔融混合聚醚酰亚胺、滑石和PPA或尼龙6,6或PEI-Si形成组合物。在2.5英寸双螺杆，真空排气挤出机中进行挤出。将挤出机设定在约300-350℃。将共混物在真空下以约250转/分钟(rpm)运行。以一步法(one pass method)制备组合物。将挤出物冷却、造粒并在150℃下干燥。将测试样品在340-350℃的设定温度和150-160℃的模具温度下使用30秒循环时间进行注射成型。

测试程序

在测试前，将所有模制样品在50％相对湿度下适应(condition)至少48小时。使用ASTM测试方法测量性能。除非本文规定相反的情况，否则所有测试标准是提交本申请时生效的最新标准。

根据ASTM D256，在室温下在3.2毫米厚的棒上测量无缺口悬臂梁冲击值。在室温下测试样品。结果以焦耳每米(J/m)计。

根据ASTM方法D638，在23℃下，以5毫米/分钟的十字头速度在3.2毫米I型棒上测量拉伸性能。报告断裂(B)时的百分比伸长率(％伸长率)。以MPa(兆帕)或GPa(千兆帕)报告拉伸模量、屈服拉伸强度和断裂拉伸强度结果。

根据ASTM D1238，在337℃下，使用6.7千克(kg)重量测量熔体流动速率(MFR)。以克每10分钟(克/10分钟)报告MFR。

根据ASTM D648，在1.82MPa应力下，在3.2毫米注射成型棒上测量热变形温度(HDT)。以摄氏度(℃)报告HDT。

根据ASTM D-3638，在3mm正方形块(6×6cm)上进行耐漏电起痕测试。测试可在任何给定的电压下开始。在每个电压下，测试5个样品，并记录平均液滴数。在(至少)4个不同的电压下进行该测试，其中应该存在至少两个数据点(具有高于50的平均液滴数)，以及两个数据点(具有低于50的平均液滴数)。进行电压外推至50滴，并基于该电压(V_ASTM)分配PLC等级。根据下表提供该分配。聚合物的CTI评级表示聚合物材料在一定电压下对漏电起痕的抗性如何。CTI评级范围从CTI-0到CTI-5，其中CTI-1评级表示聚合物比具有较低CTI评级(例如，CTI-3)的聚合物更能抵抗漏电起痕。

VASTM	PLC
		<100	5
100-174	4
		175-249	3
250-399	2
		400-599	1
≥600	0

采用筛选方法预测聚醚酰亚胺组合物的CTI-2性能。该方法采用ASTM D-3638方法，但仅在一个电压250V下进行测试。记录直到失效的液滴数，并且应用不超过100滴。对于样品的CTI-2评级的预测是基于在250V下失效之前达到至少50滴的电解质溶液。未达到CTI评级的预测是基于在250V下达到50滴电解质溶液之前的失效。在整个公开中，将用于预测CTI-2评级的筛选方法确定为CTI测试。

灼热丝点火温度(GWIT)是指在三次随后测试期间，在给定厚度下比不会引起测试样品点火的最高温度更高25℃的温度。灼热丝可燃性指数(GWFT)是指其中在三次随后测试期间除去灼热丝后30秒内所有燃烧和发光停止的最高温度。根据IEC 60695-2-13测试GWIT和GWFT。

实施例1-6

实施例1-6证实添加聚合物添加剂和滑石到聚醚酰亚胺中对机械和CTI性质的影响。制剂和结果示于表2中。

表2

*比较实施例

比较实施例1表明，含有100％PEI的组合物具有在250伏下10滴的漏电起痕的液滴数和162伏的漏电起痕电压。通过将5至10wt％的PPA或PEI-Si与聚醚酰亚胺和滑石共混，获得具有大于或等于65MPa的拉伸强度，大于或等于11,000GPa的拉伸模量，大于或等于5g/10分钟的熔体流动速率，大于或等于200℃的HDT，在250伏下大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数和大于或等于270伏的漏电起痕电压的组合物。将5wt％的尼龙6,6与聚醚酰亚胺和滑石共混改善了在250伏达到100的漏电起痕的液滴数和270伏的漏电起痕电压。

实施例7-12

实施例7-12证实添加多种量的滑石和聚合物添加剂到聚醚酰亚胺中对CTI性能的影响。制剂和结果示于表3中。

表3

*比较实施例

T_GW＝灼热丝尖端温度

T_I＝点火时间

T_E＝总燃烧和发光时间(对于GWIT)

T_R＝灼热丝尖端去除后的总燃烧和发光时间(对于GWFI)

观察结果(X₁)

(#)30秒应用后不点火；

(*)在应用时和在30秒应用后不燃烧；

(1)样品不滴落；

(2)不点燃薄纸(tissue paper)的样品滴落的颗粒；

(3)点燃薄纸的样品滴落的颗粒；

(4)尖端穿透的样品；

点火：持续超过5秒的燃烧。

这些实施例表明，通过将滑石连同聚合物添加剂如PPA、PEI-Si和尼龙6,6添加到聚醚酰亚胺中，所得组合物能够实现大于或等于960℃的GWFI和大于或等于至850℃的GWIT的组合，其高于纯聚醚酰亚胺。

实施例13-17

实施例13-17证实添加聚合物添加剂和具有2.9微米的D95的滑石到聚醚酰亚胺中对机械和CTI性质的影响。制剂和结果示于表4中。

表4

*比较实施例

比较实施例1表明，含有100％PEI的组合物具有在250伏下为10滴的漏电起痕的液滴数和162伏的漏电起痕电压。通过将5至10wt％的PPA或PEI-Si与聚醚酰亚胺和具有2.9微米的D95的滑石共混，可提供具有大于或等于65MPa的拉伸强度，大于或等于10,000GPa的拉伸模量，大于或等于200℃的HDT，在250伏下大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数和大于或等于270伏的漏电起痕电压的组合物。实施例17表明将5wt％的尼龙6,6与聚醚酰亚胺和滑石共混改善了在250伏达到100滴的漏电起痕的液滴数和301伏的漏电起痕电压。

实施例18-22

实施例18-22证实添加具有5.7微米的D95的滑石到聚醚酰亚胺中对机械和CTI性质的影响。制剂和结果示于表5中。

表5

*比较实施例

比较实施例1表明，含有100％PEI的组合物具有在250伏下为10滴的漏电起痕的液滴数和162伏的漏电起痕电压。通过将5至10wt％的PPA或PEI-Si与聚醚酰亚胺和具有5.7微米的D95的滑石共混，可提供具有大于或等于70MPa的拉伸强度，大于或等于11,000GPa的拉伸模量，大于或等于200℃的HDT，在250伏下大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数和大于或等于275伏的漏电起痕电压的组合的组合物。比较实施例22表明，将5wt％的尼龙6,6与聚醚酰亚胺和滑石共混略微降低了聚醚酰亚胺组合物的HDT。

实施例23-27

实施例23-27证实添加各种填料到聚醚酰亚胺中对拉伸强度、拉伸模量和CTI性能的影响。制剂和结果示于表6中。

表6

*比较实施例

比较实施例23-27表明，含有60wt％的聚醚酰亚胺和40wt％的云母或40wt％的水滑石或40wt％的硅酸锆或40wt％的二氧化硅或40wt％的硅酸铝的制剂具有差的CTI性能，在250伏下分别为10、6、5、10和5的漏电起痕的液滴数。聚醚酰亚胺在250伏下漏电起痕的液滴数为5滴。因此，添加40wt％的硅酸铝或40wt％的硅酸锆根本不会改善聚醚酰亚胺的CTI性能。添加40wt％的云母、40wt％的水滑石或40wt％的二氧化硅仅略微改善了聚醚酰亚胺的CTI性能，在250伏下漏电起痕的液滴数仍没有通过50滴测试。

实施例28-35

实施例28-35证实添加各种填料到聚醚酰亚胺中的影响。制剂和结果示于表7中。

表7

*比较实施例

与具有较低介电常数的填料相比，预期具有较高介电常数的填料将由于更好的绝缘性能而增强CTI性能。结果是出乎意料的，因为比较实施例表明具有较高介电常数的填料如钛酸钡不能显示出CTI性能的预期改善。

实施例30-35表明，包含氧化铝(酸性)、膨润土、埃洛石粘土、氧化镁、钙羟基磷灰石或碳酸钙的组合物均不具有大于或等于70MPa的拉伸强度、大于或等于10,000Gpa的拉伸模量、大于或等于200J/m的冲击强度和在250伏下大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数的组合。

下面阐述了聚醚酰亚胺组合物、制造方法和包含其的制品的具体实施方案。

在一个实施方案中，一种组合物，基于组合物的总重量，包含40至80wt％的聚醚酰亚胺；10至50wt％的滑石；和1至15wt％的包含聚苯二甲酰胺、聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物、脂族聚酰胺或包含前述中的至少一种的组合的聚合物添加剂；其中所述组合物在250伏下具有根据ASTM D-3638-85测定的大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数。

在另一个实施方案中，一种组合物，基于组合物的总重量，包含40至70wt％的聚醚酰亚胺；和30至50wt％的滑石；以及1至15wt％的包含聚苯二甲酰胺、聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物、脂族聚酰胺或包含前述中的至少一种的组合的聚合物添加剂；其中所述组合物具有：在250伏下根据ASTM D-3638-85测定的大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数；根据ASTMD638测定的大于或等于50MPa的拉伸强度；和根据ASTM方法D638测定的大于或等于10,000GPa的拉伸模量。

对于前述实施例，可应用以下条件中的一种或多种：(a)组合物具有根据ASTMD638测定的大于或等于65MPa的拉伸强度，和根据ASTM D638测定的大于等于10,000GPa的拉伸模量；(b)聚醚酰亚胺包含式(1)的单元，其中R相同或不同，并且为取代的或未取代的二价有机基团，T为-O-或式-OZO-的基团，其中-O-或式-O-Z-O-的二价键位于3,3’、3,4’、4,3’或4,4’位；并且其中Z为芳族C_6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C_1-8烷基、1至8个卤素原子或其组合取代，条件是不超过Z的化合价，优选地R为式(2)的二价基团，其中Q¹为-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-、-C_yH_2y-，其中y为1至5的整数或其卤代衍生物，或-(C₆H₁₀)_z-，其中z为1至4的整数，且Z为式(3a)的二价基团，其中Q为-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-或-C_yH_2y-，其中y是1至5的整数或其卤代衍生物，更优选地R是间亚苯基，且Q是异丙叉基；(c)聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物包括式(1)的醚酰亚胺单元，其中R相同或不同，并且为取代的或未取代的二价有机基团，T为-O-或式-OZO-的基团，其中-O-或式-O-Z-O-的二价键位于3,3’、3,4’、4,3’或4,4’位；并且其中Z为芳族C_6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C_1-8烷基、1至8个卤素原子或其组合取代，条件是不超过Z的化合价；优选地R为间亚苯基且Q为异丙叉基；以及衍生自式(8)的聚硅氧烷二胺的硅氧烷单元，其中R’各自独立地为C₁-C₁₃烃基，R⁴各自独立地为C₂-C₂₀烃基，且E的平均值为5至100，优选地R’是甲基，R⁴是1,3-亚丙基，且E是5-100；在醚酰亚胺单元中，R是亚苯基，且Z是双酚A的残基；(e)聚苯二甲酰胺包括式(10)的单元，其中每个G¹独立地为支链或无支链C_4-8烷基，优选地每个G¹为1,6-己基；(f)脂族聚酰胺包括式(11)的单元，其中每个G²和G³独立地为支链或无支链的C_4-12烷基；(f)滑石具有2至6微米的D95；(g)组合物还包含选自加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂、着色剂、阻燃剂或包含前述中的至少一种的组合的添加剂；或(h)组合物包含基于组合物的总重量，0.0001至20wt％的存在于组合物中的每种添加剂。

在一个实施方案中，绝缘材料包括上述实施方案中任一项或多项所述的组合物。

在另一个实施方案中，公开了选自由前述实施方案中任一项或多项所述的组合物制成的模制品、热成型制品、挤出膜、挤出片、一层或多层的多层制品、涂层制品的基板和金属化制品的基板的制品。

一种制品的制造方法，包括模塑、挤出或铸造前述实施方案中任一项或多项所述的组合物。

一种控制制造的制品的电流的漏电起痕的方法包括提供上述实施方案中任一项或多项所述的组合物和处理所述组合物以形成制造的制品。

在前述制品或方法中，制品可以是太阳能设备、电接线盒、电连接器、电动车辆充电器、室外电器外罩、智能仪表外罩、智能电网电源节点、光伏框架和微型断路器。

单数形式“一个(a)”，“一种(an)”和“该(the)”包括复数指示，除非上下文另有明确规定。“或”意指“和/或”。包括涉及相同组件或性质的所有范围的端点，并且是可独立地组合的。除非另有定义，否则在此使用的技术和科学术语具有与由本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。

如本文使用的，“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。使用标准命名法描述化合物。例如，未被任何指出的基团取代的任何位置被理解为其化合价被指出的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号("-”)用于表示用于取代基的连接点。例如，通过羰基的碳连接-CHO。

术语“烷基”包括支链或直链，不饱和的脂族C_1-30烃基，例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、正己基和仲己基，正庚基和仲庚基以及正辛基和仲辛基。“烯基”意指具有至少一个碳-碳双键的直链或支链的单价烃基(例如，乙烯基(-HC＝CH₂))。“烷氧基”意指通过氧连接的烷基(即，烷基-O-)，例如甲氧基、乙氧基和仲丁氧基。“亚烃基”意指直链或支链饱和二价脂族烃基(例如，亚甲基(-CH₂-)或亚丙基(-(CH₂)₃-))。“环亚烷基”意指二价环亚烷基-C_nH_2n-x，其中x表示被环化(多个)取代的氢的数目。术语“芳基”意指含有指定数目的碳原子的芳族烃基，例如苯基、环庚三烯酮、茚满基或萘基。前缀“杂”意指化合物或基团包含至少一个作为杂原子的环成员(例如，1、2或3个杂原子)，其中杂原子各自独立地为N、O、S或P。

“取代的”意指化合物或基团被至少一个代替氢的(例如，1、2、3或4)取代基取代，其中每个取代基独立地为硝基(-NO₂)、氰基(-CN)、羟基(-OH)、卤素、硫醇(-SH)、硫氰基(-SCN)、C_1-6烷基、C_2-6烯基、C_2-6炔基、C_1-6卤代烷基、C_1-9烷氧基、C_1-6卤代烷氧基、C_3-12环烷基、C_5-18环烯基、C_6-12芳基、C_7-13芳基亚烷基(例如，苄基)、C_7-12烷基亚芳基(例如，甲苯甲酰基)、C_4-12杂环烷基、C_3-12杂芳基、C_1-6烷基磺酰基(-S(＝O)₂-烷基)、C_6-12芳基磺酰基(-S(＝O)₂-芳基)或甲苯磺酰基(CH₃C₆H₄SO₂-)，条件是未超过取代的原子的正常价态，并且取代不会显著地不利影响化合物的制备、稳定性或期望性质。当化合物被取代时，指定数量的碳原子是基团中碳原子的总数，包括取代基的那些。

本文引用的所有参考文献均通过引用其全部内容并入。尽管为了例示目的阐述了典型的实施方案，但前述描述不应被视为对本文范围的限制。因此，在不背离本文精神和范围的前提下，本领域技术人员可想到各种修改、改编和替代方案。

Claims

1.一种组合物，基于所述组合物的总重量，包含：

40wt％至80wt％的聚醚酰亚胺；

10至50wt％的滑石；和

1至15wt％的包含聚苯二甲酰胺、聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物、脂族聚酰胺或包含前述中的至少一种的组合的聚合物添加剂；

其中所述组合物具有在250伏下根据ASTM D-3638-85测定的大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数。

2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物具有根据ASTM D638测定的大于或等于65MPa的拉伸强度，和根据ASTM D638测定的大于或等于10,000GPa的拉伸模量。

3.根据权利要求1或权利要求2中任一项或多项所述的组合物，其中所述聚醚酰亚胺包括下式的单元

其中

R是相同或不同的，并且是取代的或未取代的二价有机基团，

T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3’、3,4’、4,3’或4,4’位；且其中Z是芳族C_6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C_1-8烷基、1至8个卤素原子或它们的组合取代，条件是不超过Z的化合价。

4.根据权利要求3所述的组合物，其中R是下式的二价基团

或包含前述中的至少一种的组合，其中Q¹是-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-、-C_yH_2y-，其中y是1至5的整数，或它们的卤代衍生物，或-(C₆H₁₀)_z-，其中z是1至4的整数，且Z是下式的二价基团

其中Q是-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-或-C_yH_2y-，其中y是1至5的整数或它们的卤代衍生物。

5.根据权利要求3所述的组合物，其中R是间亚苯基且Q是异丙叉基。

6.根据权利要求1至5中任一项或多项所述的组合物，其中所述聚(硅氧烷-醚酰亚胺)共聚物包括下式的醚酰亚胺单元

其中

R是相同或不同的，并且是取代的或未取代的二价有机基团，

T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3’、3,4’、4,3’或4,4’位；且其中Z是芳族C_6-24单环或多环部分，可选地被1至6个C_1-8烷基、1至8个卤素原子或它们的组合取代，条件是不超过Z的化合价；以及

衍生自下式的聚硅氧烷二胺的硅氧烷单元

其中

R’各自独立地为C₁-C₁₃烃基，

R⁴各自独立地为C₂-C₂₀烃基，以及

E具有5至100的平均值。

7.根据权利要求6所述的组合物，其中在所述聚硅氧烷二胺中，R’是甲基，R⁴是1,3-亚丙基，且E是5至100；以及其中在醚酰亚胺单元中，R是亚苯基，且Z是双酚A的残基。

8.根据权利要求1至7中任一项或多项所述的组合物，其中聚苯二甲酰胺包括下式的单元

其中每个G¹独立地为支链或无支链C_4-8烷基。

9.根据权利要求8所述的组合物，其中每个G¹是1,6-己基。

10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的组合物，其中所述脂族聚酰胺包括下式的单元

其中每个G²和G³独立地为支链或无支链C_4-12烷基。

11.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的组合物，其中滑石具有2至6微米的D95。

12.根据权利要求1至11中任一项或多项所述的组合物，基于所述组合物的总重量，包含：

40wt％至70wt％的聚醚酰亚胺；和

30至50wt％的滑石；和

其中所述组合物具有：

在250伏下根据ASTM D-3638-85测定的大于或等于50滴的漏电起痕的液滴数；

根据ASTM D638测定的大于或等于50MPa的拉伸强度；和

根据ASTM方法D638测定的大于或等于10,000GPa的拉伸模量。

13.根据权利要求1至12中任一项或多项所述的组合物，进一步包含加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂、着色剂、阻燃剂或包含前述中的至少一种的组合。

14.根据权利要求13所述的组合物，基于所述组合物的总重量，包含0.0001至20wt％的存在于所述组合物中的每种添加剂。

15.一种绝缘材料，包含权利要求1至14中任一项或多项所述的组合物。

16.一种制品，选自由权利要求1至15中任一项或多项所述的组合物制成的模制品、热成型制品、挤出膜、挤出片、多层制品的层、涂层制品的基板和金属化制品的基板。

17.一种由权利要求1至14中任一项或多项所述的组合物制成的制品，其中所述制品是太阳能设备、电接线盒、电连接器、电动车辆充电器、室外电器外罩、智能仪表外罩、智能电网电源节点、光伏框架和微型断路器。

18.一种制造制品的方法，包括模塑、挤出、或铸造权利要求1至14中任一项或多项所述的组合物以形成所述制品。

19.一种控制制造的制品的电流的漏电起痕的方法，所述方法包括：提供权利要求1至14中任一项或多项所述的组合物，和处理所述组合物以形成制造的制品。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述制品是太阳能设备、电接线盒、电连接器、电动车辆充电器、室外电器外罩、智能仪表外罩、智能电网电源节点、光伏框架和微型断路器。