CN107922734B - 聚醚酰亚胺组合物、制备方法及由其制成的制品 - Google Patents
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Abstract
一种热塑性组合物，包含聚醚酰亚胺、包含含有聚酯嵌段的硬链段和含有聚醚嵌段或聚酯嵌段的软链段的热塑性聚酯弹性体、以及可选的聚酯、一种或多种阻燃剂和一种或多种添加剂。包含该组合物的制品可以包括挤出部件、注射模制部件或热压制部件。本文还描述了包括导线和设置于导线上的覆盖物的电线，其中覆盖物包含该热塑性组合物。还讨论了包括该电线的制品。
Description
背景技术
聚醚酰亚胺，特别是聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物，由于其柔韧性，阻燃性和高温稳定性而被用作电线的包覆层。然而，聚醚酰亚胺均聚物由于例如其刚性，而围绕其在线材包覆层应用中的用途面临相当大的技术限制。对于某些应用(例如，用于机动车的电线)，更高的冲击强度，特别是与低弯曲模量和高拉伸伸长率结合，是期望的。此外，为了用于一些高热、薄壁线材包覆层应用，线材包覆层进一步需要高撕裂强度。
本领域仍然需要具有期望的物理性能，包括低可燃性、高温稳定性、高冲击强度、低弯曲模量和高拉伸伸长率的组合的改善的聚醚酰亚胺热塑性组合物。
发明内容
一种热塑性组合物，包含10-60重量百分比的聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺-硅氧烷或它们的组合；35-60重量百分比的热塑性聚酯弹性体，其包含含有聚酯嵌段的硬链段和含有聚醚嵌段、聚酯嵌段或包含上述中的至少一种的组合的软链段；0-20重量百分比的聚酯；0-50重量百分比的一种或多种阻燃剂；以及0-20重量百分比的一种或多种添加剂；其中每种组分的重量百分比都基于组合物的总重量。
另一个实施方式是包含热塑性组合物的制品，其中制品是挤出部件，注射模制部件或热压制部件。
另一个实施方式是一种电线，其包含导线和设置于导线上的覆盖物，其中覆盖物包含热塑性组合物，并且其中包覆导线的热塑性组合物具有以下性质中的一种或多种：挤出后根据UL-1581测定的10至300％的断裂拉伸伸长率；挤出后根据UL-1581测定的大于10MPa的断裂拉伸应力；和根据UL-1581测定的，使用300克负载在175℃下1小时，小于50％的热变形。
另一个实施方式是包括电线的制品。
以上描述的和其他的特征通过以下详细描述举例说明。
具体实施方式
本文描述了包含聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺-硅氧烷或它们的组合以及热塑性聚酯弹性体的热塑性组合物。本发明人出乎意料地发现，包含上述组分的组合可以提供期望的性能，包括冲击强度、断裂拉伸应力和断裂拉伸伸长率。组合物特别适用于制备电线包覆层，特别是用于运输应用如飞机、火车、船舶、机动车等。
本公开的一个方面是包含聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺-硅氧烷或它们的组合的热塑性组合物。聚醚酰亚胺包含多于1个，例如，10至1000个，或10-至500个下式的结构单元
其中每个R是相同的或不同的，并是取代或未取代的二价有机基团，如C6-20芳香族烃基团或其卤代衍生物，直链或支链C2-20亚烷基基团或其卤代衍生物，C3-8亚环烷基基团或其卤代衍生物，特别是下式的二价基团
其中Q1是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-，其中y是1至5的整数，或其卤代衍生物(包括全氟亚烷基基团)，或-(C6H10)z-，其中z为1至4的整数。在一个实施方式中，R为间亚苯基或对亚苯基。
T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键处于3,3'，3,4'，4,3'或4,4’位置。式(1)的-O-Z-O-中的基团Z也是取代或未取代的二价有机基团，并可以是可选地被1至6个C1-8烷基基团，1至8个卤素原子或它们的组合取代的芳香族C6-24单环或多环部分，条件是不超过Z的化合价。示例性的基团Z包括衍生自下式的二羟基化合物的基团。
其中Ra和Rb可以相同或不同，并且是例如卤素原子或单价C1-6烷基基团；p和q各自独立地为0至4的整数；c为0至4；并且Xa是连接羟基取代的芳香族基团的桥连基团，其中每个C6亚芳基基团的桥连基团和羟基取代基在C6亚芳基上彼此邻位、间位或对位(特别是对位)布置。桥连基团Xa可以是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机桥连基团。C1-18有机桥连基团可以是环状或非环的，芳香族或非芳香族的，并且可以进一步包含杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。C1-18有机基团可以布置为使得与其连接的C6亚芳基基团各自连接至共同的烷叉基碳或连接至C1-18有机桥连基团的不同碳。基团Z的具体实例是下式的二价基团
其中Q是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-或-CyH2y-，其中y是1至5的整数，或其卤代衍生物(包括全氟亚烷基基团)。在具体的实施方式中，Z衍生自双酚A，使得式(4a)中的Q是2,2-异丙叉基。
聚醚酰亚胺可选地包含至多10摩尔％，至多5摩尔％或至多2摩尔％的上式的单元，其中T是下式的四价连接基
在一些实施方式中，不存在其中R是这些式的单元。
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺可以是聚醚酰亚胺砜。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺不具有含砜基团的R基团，或聚醚酰亚胺中不存在砜基团。
在一个实施方式中，R是间亚苯基，对亚苯基或包含上述中的至少一种的组合，并且T为-O-Z-O-，其中Z为衍生自上述二羟基化合物的二价基团。在一个实施方式中，R是间亚苯基，对亚苯基或包含上述中的至少一种的组合，且T为-O-Z-O，其中Z是4,4'-二联苯基异丙叉基。
聚醚酰亚胺可以通过本领域技术人员熟知的任何方法制备，包括下式的芳香族双(醚酐)
与下式的有机二胺的反应
H2N-R-NH2
其中T和R是如以上描述的定义的。
双(酐)的说明性实例包括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)二苯醚二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；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)二苯砜二酐；2,2-双[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；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)二苯醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；和4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐，以及它们的各种组合。
有机二胺的实例包括乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、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-环己烷二胺、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、间苯二甲胺、对苯二甲胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-苯二胺、5-甲基-4,6-二乙基-1,3-苯二胺、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、二(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)砜和双(4-氨基苯基)醚。也可以使用这些化合物的组合。在一些实施方式中，有机二胺是间苯二胺，对苯二胺，磺酰基二苯胺，或包含上述中的至少一种的组合。
聚醚酰亚胺可以具有通过美国材料试验协会(ASTM)D1238在340至370℃下使用6.7千克(kg)重量测量的0.1至10克/分钟(g/min)的熔体指数。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有使用聚苯乙烯标准通过凝胶渗透色谱法测量的1,000至150,000道尔顿(Da)的重均分子量(Mw)。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺具有5,000至80,000Da，具体地20,000至60,000Da的Mw。这种聚醚酰亚胺聚合物可以具有在25℃下在间甲酚中测量的大于0.2分升/克(dL/g)，或更具体地0.35至0.7dL/g的特性粘度。
聚醚酰亚胺-硅氧烷包含聚醚酰亚胺单元和聚硅氧烷单元。聚醚酰亚胺-硅氧烷包含多于1个，例如10至1000个或10至500个如上描述的聚醚酰亚胺结构单元。聚醚酰亚胺-硅氧烷进一步包含一种或多个下式的硅氧烷嵌段
其中每个R'独立地是C1-13单价烃基团，并且E可以为2至50，或5至30，或10至40。例如，每个R'可以独立地是C1-13烷基基团、C1-13烷氧基基团、C2-13烯基基团、C2-13烯氧基基团、C3-6环烷基基团、C3-6环烷氧基基团、C6-14芳基基团、C6-10芳氧基基团、C7-13芳烷基基团、C7-13芳烷氧基基团、C7-13烷芳基基团或C7-13烷芳氧基基团。前述基团可以由氟、氯、溴或碘，或包含上述中的至少一种的组合完全或部分卤代。在一个实施方式中，不存在卤素。可以在同一共聚物中使用前述的R'基团的组合。在一个实施方式中，聚硅氧烷单元包含具有最小烃含量的R'基团。在具体实施方式中，具有最小烃含量的R'基团是甲基基团。
聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物可以是嵌段或接枝共聚物。嵌段聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物在聚合物骨架中包含醚酰亚胺单元和硅氧烷嵌段。醚酰亚胺单元和硅氧烷嵌段可以以无规顺序，作为嵌段(即AABB)、交替(即ABAB)或它们的组合存在。接枝聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物是包含连接至包含醚酰亚胺嵌段的直链或支链聚合物骨架的硅氧烷嵌段的非线性共聚物。
聚(醚酰亚胺-硅氧烷)共聚物可以通过芳香族二酐和包含如上描述的有机二胺或二胺的混合物的二胺组分，以及下式的聚硅氧烷二胺的聚合而形成
其中R2-R4各自独立地是C1-13单价烃基基团，并且是E如上描述的。R1和R6各自独立地是C2-C20烃，特别是C2-C20亚芳基、亚烷基或亚芳基亚烷基基团。在一个实施方式中，R1和R6各自为C2-C20烷基基团，特别是C2-C20烷基基团如亚丙基，且E具有5至100、5至75、5至60、5至15或15至40的平均值。制备上式的聚硅氧烷二胺的步骤在本领域中是公知的。
在一些聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物中，二胺组分可以包含10至90摩尔百分比(mol％)，或20至50mol％、或25至40mol％的聚硅氧烷二胺以及10至90mol％、或50至80mol％、或60至75mol％的以上描述的有机二胺。二胺组分可以在与二酐反应之前物理混合，从而形成基本上无规的共聚物。可替换地，可以通过每种二肝与芳香族双酸酐的选择性反应而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，聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物可以是嵌段、无规或接枝共聚物。
在一个实施方式中，聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物具有下式的单元
其中R为是二价C2-20烃基团，每个R4独立地是C2-20二价烃基基团，R'各自独立地是C1-13单价烃基基团，E为2至50、优选5至30、更优选10至40，T为-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键处于3,3'，3,4'，4,3'或4,4'位置，Z是可选地被1至6个C1-8烷基基团、1至8个卤素原子或包含上述中的至少一种的组合取代的芳香族C6-24单环或多环基团，并且n是5至100的整数。在具体的实施方式中，醚酰亚胺的R是亚苯基(例如，间亚苯基，对亚苯基，或包含上述中的至少一种的组合)，T为-O-Z-O-，其中Z衍生自双酚A，每个R4是亚丙基，E为2至50、优选5至30、更优选10至40，n为5至100，并且硅氧烷的每个R'是甲基。
聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物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能，并且使用本文提供的指导选择。具体地，如上所述，嵌段或接枝聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物选择为具有特定的E的平均值，并且选择为并以有效提供组合物中聚硅氧烷单元的期望重量百分比的量使用。在一个实施方式中，基于聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物的总重量，聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物包含10至50重量百分比，或10至40重量百分比，或20至35重量百分比的聚硅氧烷单元。
在一些实施方式中，聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物可以具有使用聚苯乙烯标准，通过凝胶渗透色谱法测量的1,000至150,000道尔顿重均分子量(Mw)，并且可以具有10至50重量百分比，优选15至40重量百分比，更优选20至35重量百分比的聚硅氧烷含量。在一些实施方式中，聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物具有5,000至80,000Da，具体地55,000至75,000Da，更具体地60,000至70,000Da的Mw。
聚醚酰亚胺，聚醚酰亚胺-硅氧烷或它们的组合可以以10至60重量百分比、例如20至50重量百分比、例如25至45重量百分比、例如30至45重量百分比的量存在于热塑性组合物中，其中重量百分数都基于组合物的总重量。
聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺-硅氧烷或它们的组合与热塑性聚酯弹性体组合，优选地共混而形成热塑性组合物。热塑性聚酯弹性体(TPEE)包含含有聚酯嵌段的硬链段和含有聚醚嵌段、聚酯嵌段或包含上述中的至少一种的组合的软链段。在一些实施方式中，TPEE包含含有聚酯嵌段的硬链段和含有聚醚嵌段的软链段。在一些实施方式中，TPEE包含含有芳香族聚酯嵌段的硬链段和含有无定形聚酯嵌段的软链段。
TPEE通常基本上由下式的“软链段”长链酯单元
其中G是衍生自具有400至6000的数均分子量的聚(C1-C4氧化烯烃)二醇，并且R20衍生自C4-C24脂肪族或芳香族二羧酸，优选芳香族二羧酸；以及下式的“硬链段”短链酯单元组成
其中D是衍生自具有小于或等于300的分子量的相应二醇的C1-C10亚烷基或亚环烷基；且R20衍生自C8-C24脂环族或芳香族二羧酸，优选芳香族二羧酸；条件是短链酯单元构成聚(醚-酯)嵌段共聚物的按重量计约40％至约90％，而长链酯单元构成聚(醚-酯)嵌段共聚物的按重量计约10％至约60％。
在一些实施方式中，热塑性聚酯弹性体的硬链段包含聚(对苯二甲酸亚烷基酯)，聚(间苯二甲酸亚烷基酯)或包含上述中的至少一种的组合。在一些实施方式中，热塑性聚酯弹性体的软链段包含含有聚亚丁基醚、聚亚丙基醚、聚亚乙基醚或包含上述中的至少一种的组合的聚(氧化亚烷基)。在一些实施方式中，软链段优选包含聚亚丁基醚。在一些实施方式中，热塑性聚酯弹性体的软链段包含含有衍生自C4-24脂肪族碳酸酯，C4-24脂肪族二醇和C4-24脂肪族二羧酸的重复单元的无定形聚酯，内酯，或包含上述中的至少一种的组合。在一些实施方式中，热塑性聚酯弹性体的软链段包含开环的聚内酯，例如，聚(ε-己内酯)。
各种热塑性聚酯弹性体是可商购的，例如，在商标ARNITEL EM400和ARNITELEL630聚(醚-酯)共聚物下来自DSM；商标HYTREL 3078、HYTREL 4056、HYTREL 4556和HYTREL6356聚(醚-酯)共聚物下来自DuPont；和商标ECDEL 9966聚(醚-酯)共聚物下来自EastmanChemical。在所有情况下，软嵌段衍生自四氢呋喃。在HYTREL 4556、HYTREL 6356、ARNITELEM400和ARNITEL EL630聚(醚-酯)共聚物中，硬嵌段基于聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)。在HYTREL 4056聚(酯-醚)共聚物中，除了对苯二甲酸酯单元外，硬嵌段含有间苯二甲酸酯单元。在ECDEL 9966聚(醚-酯)共聚物中，硬嵌段基于聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二甲酸酯)(PCCD)单元。包含基于无定形聚酯(例如，聚内酯)的软链段的示例性的可商购的热塑性聚酯弹性体是来自Toyobo Co.，Ltd.的PELPRENE S-1002。
基于组合物的总重量，热塑性聚酯弹性体可以以35至60重量百分比，例如40至55重量百分比，例如45至55重量百分比的量存在于热塑性组合物中。
热塑性组合物可以可选地进一步包含聚酯。如本文所用，“聚酯”包括聚酯，聚酯共聚物以及前述的组合。有用的聚酯包括例如具有下式的重复单元的聚酯：
其中J是衍生自二羟基化合物(包括其反应性衍生物)的二价基团，并可以是，例如C2-10亚烷基、C6-20亚环烷基、C6-20亚芳基或聚氧化亚烷基，其中亚烷基基团含有2至6个碳原子，具体地2、3或4个碳原子；且T是衍生自二羧酸(包括其反应性衍生物)的二价基团，并可以是，例如C2-20亚烷基，C6-20亚环烷基或C6-20亚芳基。可以使用含有不同T和J基团的组合的共聚酯。聚酯单元可以是支链的或直链的。
在一个实施方式中，J是具有直链、支链或环状(包括多环)结构的C2-30亚烷基基团，例如亚乙基，亚正丙基，亚异丙基，1,4-亚丁基，1,6-亚环己基或1,4-亚甲基环己烷。在另一实施方式中，J衍生自含双酚部分，例如双酚A。在另一实施方式中，J衍生自芳香族二羟基化合物，例如间苯二酚。
可以用于制备聚酯单元的芳香族二羧酸包括间苯二甲酸或对苯二甲酸，1,2-二(对羧基苯基)乙烷，4,4'-二羧基二苯醚，4,4'-二苯甲酸，或包含上述的酸中的至少一种的组合。也可以存在含稠环的酸，如1,4-、1,5-或2,6-萘二甲酸。具体的二羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、1,4-环己烷二甲酸或包含上述的酸中的至少一种的组合。具体的二羧酸包括间苯二甲酸与对苯二甲酸的组合，其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比为91:9至2:98。
具体的酯单元包括对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸正丙二醇酯、对苯二甲酸正丁二醇酯、对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯和衍生自间苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二酚(ITR)的酯单元。
聚酯可以通过界面聚合或熔体方法缩合，通过溶液相缩合，或通过酯交换聚合而获得，其中例如二烷基酯如对苯二甲酸二甲醇酯可以使用酸催化与乙二醇酯交换而生成聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。可以使用其中并入支化剂，例如具有三个或更多个羟基基团的多元醇，或者三官能或多官能羧酸的支化聚酯。此外，取决于组合物的最终用途，可以期望的是聚酯上具有各种浓度的酸和羟基端基。
有用的聚酯可以包括芳香族聚酯，聚(亚烷基酯)，包括聚(亚烷基芳酯)和聚(亚环烷基二酯)。芳香族聚酯可以具有其中J和T各自为如上描述的芳香族基团的聚酯结构。在示例性的实施方式中，有用的芳香族聚酯可以包括聚(间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚)酯，聚(间苯二甲酸-对苯二甲酸-双酚A)酯或包含这些中的至少一种的组合。还设想的是具有少量的，例如基于聚酯总重量0.5至10重量百分比的衍生自脂肪族二酸和脂肪族多元醇的单元的芳香族聚酯，以制备共聚酯。聚(亚烷基芳酯)可以具有根据式(13)的聚酯结构，其中T包含衍生自芳香族二羧酸酯、脂环族二羧酸或其衍生物的基团。特别有用的T基团的实例包括1,2-、1,3-和1,4-亚苯基；1,4-和1,5-亚萘基；顺式或反式-1,4-亚环己基等。具体地，当T是1,4-亚苯基时，聚(亚烷基芳酯)是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。另外，对于聚(亚烷基芳酯)，特别有用的亚烷基基团J包括，例如亚乙基，1,4-亚丁基和双(亚烷基二取代的环己烷)，包括顺式或反式-1,4-(亚环己基)二亚甲基。聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的示例性实例包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(PBT)和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PPT)。聚(萘二甲酸亚烷基酯)，如聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)和聚(萘二甲酸丁二醇酯)(PBN)也是有用的。特别有用的聚(亚环烷基二酯)是聚(对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯)(PCT)。也可以使用包含前述聚酯中的至少一种的组合。
包含对苯二甲酸亚烷基酯重复酯单元与其它酯基团的共聚物也可以是有用的。特别有用的酯单元可以包括不同的对苯二酸亚烷基酯单元，其可以作为单独的单元，或作为聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的嵌段存在于聚合物链中。这种类型的共聚物包括聚(对苯二甲酸环己烷二甲酯)-共-聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，在聚合物包含大于或等于50mol％的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的情况下缩写为PETG，并且在聚合物包含大于50mol％的聚(对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯)的情况下缩写为PCTG。
聚(亚环烷基二酯)也可以包括聚(亚烷基环己烷二甲酸酯)。其中，具体实例是具有下式的重复单元的聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二甲酸酯)(PCCD)
其中，如上描述的，J是衍生自1,4-环己烷二甲醇的1,4-环己烷二亚甲基，而T是衍生自环己烷二甲酸酯或其化学等价物的环己烷环，并可以包含顺式异构体，反式异构体，或包含前述异构体中的至少一种的组合。
在一些实施方式中，聚酯包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)或包含上述中的至少一种的组合。
聚酯可以以0至20重量百分比的量存在于热塑性组合物中。当存在时，可以以5至15重量百分比，例如8至15重量百分比，例如10至15重量百分比的量包含聚酯。
热塑性组合物可以可选地进一步包含一种或多种阻燃剂。在一些实施方式中，一种或多种阻燃剂包括有机磷酸酯、次膦酸铝、氧化铝、羟基氧化铝、聚磷酸三聚氰胺、氰脲酸三聚氰胺、氢氧化镁、磷腈，或包含上述中的至少一种的组合。在一些实施方式中，阻燃剂包括有机磷酸酯、羟基氧化铝、磷腈或包含上述中的至少一种的组合中的一种或多种。在一些实施方式中，阻燃剂包括羟基氧化铝、磷腈或包含上述中的至少一种的组合中的一种或多种。有机磷酸酯可以包括双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚二苯基磷酸酯、磷酸三苯酯或包含上述中的至少一种的组合。
当存在时，一种或多种阻燃剂可以以基于组合物的总重量0至50重量百分比、例如1至25重量百分比、例如1至15重量百分比、例如5至10重量百分比、例如5至7重量百分比的量包含于组合物中。
热塑性组合物可以进一步可选地包含一种或多种本领域通常已知的用于热塑性组合物的添加剂，条件是一种或多种添加剂不会显著不利地影响热塑性组合物的一种或多种期望的性质。例如，(一种或多种)添加剂可以包括热稳定剂、水解稳定剂、紫外光稳定剂、成核剂、金属钝化剂、着色剂、抗氧化剂或包含前述添加剂中的至少一种的组合。通常可以以已知有效的任何量，例如基于聚合物组分(例如聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺-硅氧烷、或它们的组合、聚酯和热塑性聚酯弹性体)和一种或多种阻燃剂的总重量0至20重量百分比，例如0.1至10重量百分比的量包含(一种或多种)添加剂。
抗氧化剂可以是如亚磷酸酯，亚膦酸酯和受阻酚或它们的混合物的化合物。包含三芳基亚磷酸酯和芳基膦酸酯的含磷稳定剂作为有用的添加剂是值得注意的。也可以使用双官能含磷化合物。稳定剂可以具有大于或等于300的分子量。在一些实施方式中，具有大于或等于500的分子量的含磷稳定剂是有用的。还设想了流动助剂和脱模化合物。当存在时，基于聚合物组分的总重量，有机添加剂的总量为大于0至5重量百分比。在一些实施方式中，组合物不含添加剂。
热稳定剂添加剂包括有机亚磷酸酯(例如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2,6-二甲基苯基)酯、亚磷酸三(单壬基苯基和二壬基苯基混合)酯等)，膦酸酯(例如二甲基苯膦酸酯等)，磷酸酯(例如，磷酸三甲酯等)或包含前述热稳定剂中的至少一种的组合。热稳定剂可以包含作为IRGAPHOSTM168可获得的三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯。热稳定剂还可以包含季戊四醇-四-(3-月桂基硫代丙酸酯)。当存在时，基于聚合物组分的总重量，通常以0.01至5重量百分比，或更具体地0.1至5重量百分比的量使用热稳定剂。
热塑性组合物可以包含受阻酚稳定剂添加剂。上述化合物的实例包括2,6-二叔丁基对甲酚、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、4,4'-丁叉基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、4,4'-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、正十八烷基-3-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸酯、正十八烷基-2-(4'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)丙酸酯、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、亚乙基双(氧化乙烯)双-[3-(5-叔丁基-4-羟基间苯基)丙酸酯](ethylenebis(oxyethylene)bis-[3-(5-tert-butyl-4-hydroxy-m-tryl)propionate])、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3,9-双[2-(3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)-丙酰氧基)-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺-[5,5]十一烷、丁基-6-(3′-叔丁基-5'-甲基-2'-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二-叔戊基苯基丙烯酸酯、二正十八烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯、N,N'-六亚甲基双-(3,5-二叔丁基-4-羟基二氢肉桂酰胺、N,N'-亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酰胺]、N,N'-四亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、N,N'-六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺]、N,N'-亚乙基双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)-丙酰胺]、N,N'-六亚甲基双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)-丙酰胺]、N,N'-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼、N,N'-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酰基]肼、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-异氰脲酸酯、三乙二醇双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯等。受阻酚化合物可以单独使用或以包含上述中的至少一种的组合使用。在示例性的实施方式中，受阻酚稳定剂是季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]，在商品名Irganox 1010下可获得自BASF。当存在时，基于聚合物组分的总重量，可以以0.01至5重量百分比，或更具体地0.1至5重量百分比的量使用受阻酚稳定剂。
在一些实施方式中，组合物包含0.1至1重量百分比的受阻酚，如在商标名下Irganox MD 1024作为金属钝化剂由BASF销售的2',3-双[3-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酰基]丙酸肼。在一些实施方式中，组合物包含0.1至1重量百分比的环氧官能化苯乙烯-丙烯酸共聚物，由BASF以Joncryl ADR 4368-F出售，用于增强耐化学性。在一些实施方式中，组合物包含直链C24-C36单羧酸的钠盐，如作为成核剂的由Clariant GmbH以LicomontNaV101销售的褐煤酸的钠盐。
热塑性组合物可以通过熔融混合或干混和熔融混合的组合制备。熔融混合可以在单螺杆或双螺杆挤出机或类似的可以对组分施加剪切和加热的混合装置中进行。熔融混合可以在大于或等于聚合物组分的熔融温度并低于任一种聚合物组分的降解温度的温度下进行。
可以首先将所有的成分加入加工系统中。在一些实施方式中，组分可以依次或通过使用一个或多个母料添加。通过挤出机中的一个或多个排气口向熔体施加真空而去除组合物中的挥发性杂质可以是有利的。在一些实施方式中，组合物是熔融混合聚合物和任何添加剂(当存在时)的产物。
在示例性实施方式中，使用Toshiba TEM-37BS双螺杆挤出机进行混配。在混配的粒料干燥之后，可以使用Nissei ES3000-25E注射模制机将组合物注射模制。
在如下描述的涂覆到导线上之前，热塑性组合物可以具有期望的性质的组合，这种性质是在不存在导线的情况下测定的。热塑性组合物可以具有根据ASTM D790在6.4毫米下测定的150至2000兆帕(MPa)或500至1600MPa的完全模量。
热塑性组合物可以具有通过ASTM D638测定的大于或等于0％的断裂拉伸伸长率。断裂伸长率可以小于或等于500％。具体地，拉伸断裂伸长率可以大于0％且小于或等于300％，例如，10％至100％。
热塑性组合物可以具有通过ASTM D638测定的大于或等于20MPa，例如，25至50MPa的断裂拉伸应力。
热塑性组合物可以具有根据ASTM D1238测定的大于40的肖氏D硬度，例如，50至80的肖氏D硬度。
热塑性组合物可以具有根据ASTM D256在3.2毫米下和23℃下测定的大于或等于50J/m、例如50至500J/m、例如50至300J/m的缺口悬臂梁冲击强度。热塑性组合物可以具有大于或等于30J/m，或大于或等于50J/m的缺口悬臂梁冲击强度。例如，根据ASTM D256在3.2毫米和-30℃下测定，冲击强度可以为30至300J/m，例如，30至150J/m。
热塑性组合物可以用于制备制品。在一些实施方式中，制品可以是挤出部件，注射模制部件或热压制部件。
在一些实施方式中，将热塑性组合物挤出或以其他方式模制而形成如管或包覆的电线的制品。包覆的电线包括导线和置于导线上的覆盖物。覆盖物包含前述的热塑性组合物。通过合适的方法如挤出涂覆将组合物施加于导线上而形成包覆的线材。例如，可以使用配备有螺杆、十字头、隔断板(breaker plate)、分配器、喷头和模具的涂层挤出机。熔融的热塑性组合物形成置于导线的圆周上的覆盖物。挤出涂覆可以采用单个锥形模具，双锥形模具，其他合适的模具或模具的组合以将导线定位于中央并避免模唇积聚。
在一些实施方式中，在挤出涂覆之前干燥热塑性组合物可能是有用的。示例性的干燥条件是60至120℃持续2至20小时。
在一些实施方式中，在挤出涂覆期间，将热塑性组合物在形成包覆层之前通过一个或多个过滤器熔体过滤。在一些实施方式中，热塑性组合物基本上不具有大于80微米大小的颗粒，或存在的任何颗粒尺寸上都小于或等于40微米。在一些实施方式中，基本不存在大于20微米的颗粒。颗粒的存在和尺寸可以使用溶解于10毫升合适的溶剂中的1g热塑性组合物的溶液并采用显微镜或光散射技术对其进行分析而测定。“基本上无颗粒”定义为每克样品具有小于或等于3个颗粒，或更具体地小于或等于2个颗粒，或甚至更具体地小于或等于1个颗粒。低水平的颗粒有利于在包覆的导线上提供不具有导电缺陷的绝缘层，并为包覆层提供改善的机械性能。
挤出涂覆期间的挤出机温度通常小于聚合物的降解温度。此外，加工温度调整为提供足够流动性的熔体组合物以提供导线的覆盖物，例如，高于热塑性组合物的软化点，或更具体地高于热塑性组合物的熔点至少30℃。
在挤出涂覆之后，通常使用水浴、喷水、空气喷射或包含前述冷却方法中的一种或多种的组合冷却包覆的电线。示例性水浴温度为20至90℃，或更具体地80至90℃。
在一些实施方式中，将组合物施加于导线上以形成设置于导体线上并与导线物理接触的覆盖物。可以向覆盖物施加额外的层。可以使用任何通常已知的包覆导线方法。在一些实施方式中，将组合物可以施加于导线上，在导线和覆盖物之间具有一层或多层中间层，以形成置于导线上的覆盖物。例如，导线和覆盖物之间可以设置可选的粘合促进层。在另一实例中，导线可以在施加覆盖物之前用金属钝化剂涂覆。可替换地，可以将金属钝化剂与热塑性组合物混合。在另一个实例中，中间层包含热塑性或热固性组合物(在一些情况下是发泡的)。
导线可以包括单股或多股。在一些情况下，可以将多个股捆扎、缠绕、编织或前述的组合以形成导线。另外，导线可以具有各种形状，如圆形或椭圆形。用于导线的合适材料包括但不限于铜、铝、铅、金、银、铁、镍、铬、以及包含上述金属中的至少一种的合金。在示例性实施方式中，导线是铜。导线还可以包含涂层，其可以包含例如锡、金或银。在一些实施方式中，导线包括光纤。
导线的横截面积和覆盖层的厚度可以变化，并通常由包覆的导线的期望的应用确定。包覆的线材可以用作包覆线而没有限制，包括例如用于机动车的线束、应用家用电器的线材、用于电力的线材、用于仪器仪表的线材、用于信息通信的线材、用于电动汽车以及船舶、飞机等的线材。可以受益于包含热塑性组合物的包覆的电线的具体应用是需要高耐热、薄壁线材包覆层的应用的那些，例如用于高耐热的火车，机动车和飞行器应用。在一些具体实施方式中，制品可以包括具有包含热塑性组合物的覆盖物的电线，其中制品是铁路车辆部件，机动车部件或飞行器部件。
在一些实施方式中，覆盖物可以具有0.01至10毫米(mm)，或更具体地0.05至5mm，或甚至更具体地0.1至1mm的厚度。
多根包覆的线可以组合以形成电缆。电缆可以包括另外的保护元件，结构元件，或它们的组合。示例性的保护元件是围绕包覆的线的组的护套。包覆的线上单独的或组合的护套和覆盖物可以包含本文的热塑性组合物。结构元件是提供额外的刚度、强度、形状保持能力等的通常非导电的部分。
包覆导线的热塑性组合物可以具有多种期望的性质。
例如，包覆导线的热塑性组合物可以具有挤出后根据UL-1581测定的大于或等于10MPa，例如，20至80MPa的断裂拉伸应力。
包覆导线的热塑性组合物可以具有挤出后根据UL-1581测定的大于10％，大于100％，例如至多300％的断裂拉伸伸长率。
包覆导线的热塑性组合物可以具有根据UL-1581测定的小于50％的在300克负载下在175℃下1小时的热变形。
包覆导线的热塑性组合物进一步在175℃老化240小时后在弯折下不会表现出开裂。
电线在根据ISO 6722进行的火焰传播测试中达到通过评级。
电线可以用于任何数量的制品。在一些实施方式中，包括电线的制品是铁路车辆部件、机动车部件、公共汽车部件、水上载具部件或飞行器部件。
有利的是，本发明组合物现在提供了包含聚醚酰亚胺和热塑性聚酯弹性体的组合物用作电线包覆层的先前未满足的需要。提供的热塑性组合物是成本有效的，并显示出改进的物理性能，包括低可燃性、高温稳定性、低完全模量和高拉伸伸长率。因此，提供了用作电线包覆层的热塑性组合物的实质性改进。
进一步的信息由以下非限制性实施例提供。
实施例
用于以下实施例的材料列于表1中。
表1.
以下实施例的组合物通过在Toshiba TEM-37BS双螺杆挤出机上混配而制备，并在80至90℃的水浴中冷却后切碎成粒料。在注射模制之前，将粒料在烘箱中干燥。
使用Nessei ES3000-25E注射模制机通过注射模制而制备适于物理测试的制品。
还制备了包覆的线材样品，其中包覆层包含以上描述的热塑性组合物。样品使用WTL EXL50挤出涂覆机制备。使用的线材是美国线规(AWG)24铜导线。在120至140℃(根据需要)预加热线材，并随后用热塑性组合物在240至290℃的温度下挤出涂覆，接着在80-90℃的温度下的热水冷却(根据需要)。线速度为50-100m/min。
根据表2中总结的标准进行组合物和包覆的线材的物理测试。除非另外指出，否则所有测试是在2014年有效的测试。
表2.
对于实施例1-18和比较例1中的每一个，以表3中所示的量熔体混合聚合物组分和任何添加剂，挤出，并如上描述的表征组合物。结果如表4中所示。包覆的线材的物理性能在挤出组合物而形成设置于铜导线表面上的覆盖物之后表征。表4中还提供了线材性能测试的结果。
以下讨论了具体的实施例。
比较例1
比较例1(CE1)是包含与热塑性聚酯弹性体共混的聚醚酰亚胺的组合物。如上描述的制备，模制并测试CE1的组合物。如表4中所示，这种组合物或包括含有CE1的组合物的包覆层的线材的各种物理性能由于分层而未测定。
实施例1-9
实施例1-9(E1-E9)的热塑性组合物包含聚醚酰亚胺和热塑性聚酯弹性体的共混物，并显示了这种组合物的物理性能。热塑性聚酯弹性体的量为40至50重量百分比，聚醚酰亚胺的量为40至45重量百分比。实施例1-3和5-9各自进一步包含10重量百分比的量的聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(E2-E3和E5-E9)或聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(E1)。实施例1-9的组合物通常表现出大于1000MPa的弯曲模量，大于32MPa的断裂拉伸应力，大于或等于10％的断裂拉伸伸长率，以及大于45J/m的缺口悬臂梁冲击强度。实施例1-9通常表现出32-56MPa的线材拉伸应力和18％-70％的线材拉伸伸长率。包含45wt.％的PEI和50wt.％的TPEE的实施例4，以及包含40wt.％的PEI、10wt.％的PBT和40wt.％的TPEE的实施例8，每个都通过了根据ISO 6722的单线阻燃测试。用实施例1-9的组合物包覆的线材在175℃下老化240小时后的弯曲测试期间每一个都表现出开裂。
实施例10-18
实施例10-18的热塑性组合物包含聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物、热塑性聚酯弹性体和聚酯的共混物。根据实施例10-13的组合物，包含25至30重量百分比的聚醚酰亚胺，10重量百分比聚醚酰亚胺-硅氧烷和40至45重量百分比的TPEE，显示出大于1100MPa的弯曲模量。根据实施例14-16的组合物，包含20至25重量百分比的聚醚酰亚胺，10重量百分比的聚醚酰亚胺-硅氧烷，8重量百分比的PBT和50至55重量百分比的TPEE，显示出500至800MPa的弯曲模量(与比较例1的898MPa相比)。实施例14-16进一步表现出145-250J/m的改善的23℃下的冲击强度，和45至65J/m的改善的-30℃下的冲击强度。实施例15，包含55重量百分比的最高TPEE量，达到545MPa的最低弯曲模量。此外，实施例14-16每一个都通过了根据ISO 6722的单线燃烧试验，并且用实施例14-16的组合物包覆的线材进一步在175℃下老化240小时之后在弯折测试期间未出现开裂。实施例14-16的包覆的线材进一步表现出28至36MPa的线拉伸应力和63至76％的线拉伸伸长率。实施例17-18的组合物，包含25重量百分比的聚醚酰亚胺、10重量百分比的聚醚酰亚胺-硅氧烷、PBT和TPEE，表现出35至60％的改善的断裂拉伸伸长率。冲击强度为23℃下290至301J/m，-30℃下144至182J/m。与实施例18的507MPA相比，实施例17表现出666MPa的弯曲模量。此外，实施例17-18的每一个都通过了根据ISO 6722的单线燃烧测试，并且用实施例17-18的组合物包覆的线材在175℃下老化240小时后在弯折测试中未显示出开裂。实施例17-18也显示26至31MPa的线拉伸应力和56至73％的线拉伸伸长率。
由以下非限制性的实施方式进一步说明了热塑性组合物和由其制成的制品。
实施方式1.一种热塑性组合物，包含10-60重量百分比的聚醚酰亚胺、聚醚酰亚胺-硅氧烷或它们的组合；35-60重量百分比的热塑性聚酯弹性体，包含含有聚酯嵌段的硬链段和含有聚醚嵌段、无定形聚酯嵌段或包含上述中的至少一种的组合的软链段；0-20重量百分比的聚酯；0-50重量百分比的一种或多种阻燃剂；和0-20重量百分比的一种或多种添加剂；其中每种组分的重量百分比基于组合物的总重量。
实施方式2：实施方式1的热塑性组合物，其中热塑性组合物具有以下性质中的一种或多种：通过ASTM D256在23℃下测定的大于或等于50J/m的缺口悬臂梁冲击强度；通过ASTM D638在23℃下测定的大于或等于20MPa的断裂拉伸应力；和通过ASTM D638在23℃测定的大于或等于10％的断裂拉伸伸长率。
实施方式3：实施方式1或2的热塑性组合物，其中聚醚酰亚胺包含下式的单元
其中R是C2-20烃基团，T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键处于3,3'、3,4、4,3'或4,4'位置，且Z是被1-6个C1-8烷基基团、1-8个卤素原子或包含上述中的至少一种的组合可选地取代的芳香族C6-24单环或多环基团。
实施方式4：实施方式3的热塑性组合物，其中R是下式的二价基团
其中Q1是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-及其卤代衍生物，其中y是1至5的整数，或-(C6H10)z-，其中z为1至4的整数；并且其中Z是由下式的二羟基化合物衍生的基团
其中Ra和Rb各自独立地是卤素原子或单价C1-6烷基基团；p和q各自独立地是0、1、2、3或4；c为0至4；且Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-SO2-、-C(O)-或C1-18有机桥连基团。
实施方式5：实施方式3或4的热塑性组合物，其中每个R独立地是间亚苯基，对亚苯基或包含上述中的至少一种的组合，且Z是4,4'-二亚苯基异丙叉基。
实施方式6.实施方式3至5中任一项或多项的热塑性组合物，其中至少10摩尔百分比的R基团包含砜基团，优选其中R是4,4'-二亚苯基砜，而Z是4,4'-二亚苯基异丙叉基。
实施方式7.实施方式1至6中任一项或多项的热塑性组合物，其中聚醚酰亚胺-硅氧烷包含下式的单元
其中每个R'独立地是C1-13单价烃基基团，每个R4为C2-C20烃基基团，硅氧烷的E为2至50、5至30或10至40；并且酰亚胺的每个R和T如实施方式3。
实施方式8：实施方式7的热塑性组合物，其中每个R独立地是间亚苯基、对亚苯基或包含上述中的至少一种的组合；每个Z是4,4'-二亚苯基异丙叉基；每个R4是亚丙基基团；每个R'是甲基基团；且硅氧烷的E为2至50。
实施方式9：实施方式1至8中任一项或多项的热塑性组合物，其中热塑性聚酯弹性体的硬链段包含聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚(间苯二甲酸亚烷基酯)或包含上述中的至少一种的组合。
实施方式10.实施方式1至9中任一项或多项的热塑性组合物，其中热塑性聚酯弹性体的软链段包含聚醚，包括聚亚丁基醚、聚亚丙基醚、聚亚乙基醚或包含上述中的至少一种的组合，优选聚亚丁基醚。
实施方式11.实施方式1至10中任一项或多项的热塑性组合物，其中热塑性聚酯弹性体的软链段包含含有衍生自C4-24脂肪族碳酸酯、C4-24脂肪族二醇和C4-24脂肪族二羧酸，内酯或包含上述中的至少一种的组合的重复单元的无定形聚酯，优选地其中聚酯包含聚(ε-己内酯)。
实施方式12：实施方式1至11中任一项或多项的热塑性组合物，其中聚酯包含聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)或包含上述中的至少一种的组合。
实施方式13：实施方式1至12中任一项或多项的热塑性组合物，其中一种或多种阻燃剂包含有机磷酸酯、次膦酸铝、聚磷酸三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、氢氧化镁、磷腈或包含上述中的至少一种的组合。
实施方式14：实施方式13的热塑性组合物，其中有机磷酸酯包含双酚A双(二苯基磷酸酯)，间苯二酚二苯基磷酸酯，磷酸三苯酯或包含上述中的至少一种的组合。
实施方式15.实施方式1至14中任一项或多项的热塑性组合物，其中一种或多种添加剂包括热稳定剂、水解稳定剂、紫外光稳定剂、成核剂、金属钝化剂、着色剂、抗氧化剂或包含上述中的至少一种的组合。
实施方式16.一种包含实施方式1至15中任一项或多项的热塑性组合物的制品，其中制品是挤出部件，注射模制部件或热压制部件。
实施方式17：一种电线，包括导线和设置于导线上的覆盖物，其中覆盖物包含实施方式1至15中任一项或多项的热塑性组合物；并且其中包覆导线的热塑性组合物具有以下性能中的一种或多种：根据UL-1581测定的10至300％的挤出后的断裂拉伸伸长率；根据UL-1581测定的大于10MPa的挤出后的断裂拉伸应力；和根据UL-1581测定的小于50％的300克负载下175℃下1小时的热变形。
实施方式18：实施方式17的电线，其中包覆导线的热塑性组合物在根据ISO 6722进行的火焰传播测试中达到通过等级。
实施方式19：实施方式17或18的电线，其中包含热塑性组合物的覆盖物在175℃下老化240小时之后在弯折下未表现出开裂。
实施方式20：实施方式17至19中任一项或多项的电线，其中导线包含铜、铝、铅、金、银、铁、镍、铬或包含上述中的至少一种的合金，优选铜。
实施方式21：实施方式17至20中任一项或多项的电线，其中覆盖物具有0.1至1毫米的厚度。
实施方式22：一种包括实施方式17至21中的任一项或多项的电线的制品。
实施方式23：实施方式22的制品，其中该制品是铁路车辆部件、机动车部件、公共汽车部件、水上载具部件或飞行器部件。
通常，组合物、方法和制品可以可选地包括本文公开的任何合适的组分或步骤，由其组成或基本上由其组成。组合物、方法和制品可以另外或可替代地配制为不含或基本不含任何现有技术组合物中使用的，或对于实现本发明权利要求的功能或目的非必要的组分、材料、成分、佐剂或物质。
本文公开的所有范围包括端点，并且端点可以彼此独立地组合。“或”是指“和/或”。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，本文中的术语“第一”，“第二”等并不表示任何顺序，数量或重要性，而是用于表示一个要素有别于另一个要素。本文中的术语“一个”，“一种”和“该”不表示数量的限制，而应该解释为既涵盖单数又涵盖复数，除非本文另有指示或与上下文明显矛盾。整个说明书中提及的“另一实施方式”，“实施方式”等是指结合实施方式描述的具体要素包括于本文所描述的至少一个实施方式中，并且可能存在或可能不存在于其他实施方式中。另外，应该理解的是，所描述的要素可以以任何合适的方式组合于各个实施方式中。
如本文所用，术语“烃基”包括含有碳、氢和可选的一个或多个杂原子(例如1、2、3或4个原子，如卤素、O、N、S，、P或Si)的基团。“烷基”是指支链或直链饱和单价烃基团，例如甲基、乙基、异丙基和正丁基。“亚烷基”是指直链或支链饱和的二价烃基团(例如，亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-))。“烯基”和“亚烯基”分别是指单价或二价的具有至少一个碳-碳双键的直链或支链烃基团(例如，乙烯基(-HC＝CH2)或亚丙烯基(-HC(CH3)＝CH2)。“炔基”是指具有至少一个碳-碳三键的单价直链或支链烃基团(例如，乙炔基)。“烷氧基”是指经由氧连接的烷基(即，烷基-O-)，例如甲氧基，乙氧基和仲丁氧基。“环烷基”和“亚环烷基”分别是指式-CnH2n-x和-CnH2n-2x-的单价和二价环状烃基团，其中x是环化数。“芳基”是指单价的单环或多环芳香族基团(例如，苯基或萘基)。“亚芳基”是指二价的单环或多环芳基(例如，亚苯基或亚萘基)。前缀“卤代”是指包含一个或多个卤素(F、Cl、Br或I)取代基的基团或化合物，其可以是相同的或不同的。前缀“杂”是指包含至少一个是杂原子(例如1、2或3个杂原子，其中每个杂原子独立地是N、O、S或P)的环成员的基团或化合物。
“取代的”是指化合物或基团被至少一个(例如1、2、3或4个)取代基而非氢取代，其中每个取代基独立地是硝基(-NO2)、氰基(-CN)、羟基(-OH)、卤素、巯基(-SH)、硫代氰基(-SCN)、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C1-6卤代烷基、C1-9烷氧基、C1-6卤代烷氧基、C3-12环烷基、C5-18环烯基、C6-12芳基、C7-13芳基亚烷基(例如苄基)、C7-12烷基亚芳基(例如甲苯酰基)、C4-12杂环烷基、C3-12杂芳基、C1-6烷基磺酰基(-S(＝O)2-烷基)、C6-12芳基磺酰基(-S(＝O)2-芳基)、或甲苯磺酰基(CH3C6H4SO2-)，条件是不超过被取代原子的正常化合价，并且不会明显不利地影响化合物的生产、稳定性或期望的性质。当化合物被取代时，指定的碳原子数是基团中碳原子的总数，包括取代基的碳原子数。所有参考文献通过引证结合于本文中。
尽管已经描述了具体的实施方式，但申请人或本领域的其他技术人员可以想到目前未预见的或可能未预见的替代，修改，变化，改进和实质等同物。因此，所提交的以及可能被修改的所附权利要求旨在涵盖所有这些替代，修改、变化，改进以及实质等同物。
Claims (21)
1.一种热塑性组合物，包含
10-60重量百分比的聚醚酰亚胺和聚醚酰亚胺-硅氧烷；
35-60重量百分比的热塑性聚酯弹性体，包含含有聚酯嵌段的硬链段和软链段，其中所述热塑性聚酯弹性体的所述软链段包含聚醚，所述聚醚包括聚亚丁基醚、聚亚丙基醚、聚亚乙基醚或包含上述中至少一种的组合；
5-20重量百分比的聚酯；
0-50重量百分比的一种或多种阻燃剂；和
0-20重量百分比的一种或多种添加剂；
其中每种组分的重量百分比基于所述组合物的总重量，并且
其中所述热塑性组合物的所有组分的含量之和等于100重量百分比。
2.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述热塑性组合物具有以下性质中的一种或多种：
在23℃下通过ASTM D256测定的大于或等于50J/m的缺口悬臂梁冲击强度；
在23℃下通过ASTM D638测定的大于或等于20MPa的断裂拉伸应力；和
在23℃下通过ASTM D638测定的大于或等于10％的断裂拉伸伸长率。
3.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述聚醚酰亚胺包含下式的单元
其中，
R是C2-20烃基团，
T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键处于3,3’、3,4’、4,3’或4,4’位置，并且
Z是可选地被1至6个C1-8烷基基团、1至8个卤素原子或包含上述中至少一种的组合取代的芳香族C6-24单环或多环基团。
4.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中，所述聚醚酰亚胺包含下式的单元
其中，
R是
其中Q1是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-及其卤代衍生物，其中y是1至5的整数、或-(C6H10)z-，其中z是1至4的整数；
T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键处于3,3’、3,4’、4,3’或4,4’位置，并且
Z是可选地被1至6个C1-8烷基基团、1至8个卤素原子或包含上述中至少一种的组合取代的芳香族C6-24单环或多环基团。
5.根据权利要求3所述的热塑性组合物，其中，R是下式的二价基团
并且
其中所述-O-Z-O-基团是衍生自下式的二羟基化合物的基团
其中，
Ra和Rb各自独立地为卤素原子或一价C1-6烷基基团；
p和q各自独立地为0、1、2、3或4；
c为0至4但不包括4；并且
Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、或-SO2-。
6.根据权利要求3所述的热塑性组合物，其中，每个R独立地是间亚苯基、对亚苯基或包含上述中至少一种的组合，并且Z是4,4’-二亚苯基异丙叉基。
7.根据权利要求3或4所述的热塑性组合物，其中，至少10摩尔百分比的R基团包含砜基团。
8.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中，所述聚醚酰亚胺-硅氧烷包含下式的单元
其中，
每个R’独立地是C1-13单价烃基基团，每个R4是C2-C20烃基基团，E为2至50；并且
酰亚胺的每个R和T按照权利要求3中限定。
9.根据权利要求8所述的热塑性组合物，其中，
每个R独立地是间亚苯基、对亚苯基或包含上述中至少一种的组合；
每个Z是4,4’-二亚苯基异丙叉基；
每个R4是亚丙基基团；
每个R’是甲基基团；并且
E为2至50。
10.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中，所述热塑性聚酯弹性体的所述硬链段包含聚(对苯二甲酸亚烷基酯)、聚(间苯二甲酸亚烷基酯)或包含上述中至少一种的组合。
11.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中，所述热塑性聚酯弹性体的所述软链段包含聚亚丁基醚。
12.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中，所述热塑性聚酯弹性体的所述软链段包含含有衍生自C4-24脂肪族碳酸酯、C4-24脂肪族二醇和C4-24脂肪族二羧酸、内酯或包含上述中至少一种的组合的重复单元的无定形聚酯。
13.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中，所述聚酯包含聚(对苯二甲酸丁二酯)、聚(对苯二甲酸乙二酯)或包含上述中至少一种的组合。
14.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中，所述一种或多种阻燃剂包括有机磷酸酯、次膦酸铝、聚磷酸三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、氢氧化镁、磷腈或包含上述中至少一种的组合。
15.根据权利要求14所述的热塑性组合物，其中，所述有机磷酸酯包括双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚二苯基磷酸酯、三苯基磷酸酯或包含上述中至少一种的组合。
16.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物，其中，所述一种或多种添加剂包括热稳定剂、水解稳定剂、紫外光稳定剂、成核剂、金属钝化剂、着色剂、抗氧化剂、或包含上述中至少一种的组合。
17.一种包含权利要求1至16中任一项所述的热塑性组合物的制品，其中，所述制品是挤出部件、注射模制部件或热压制部件。
18.一种电线，包括导线和设置于所述导线上的覆盖物，其中所述覆盖物包含权利要求1至16中任一项所述的热塑性组合物；并且其中涂覆所述导线的所述热塑性组合物具有以下性质中的一种或多种：
根据UL-1581测定的挤出后10至300％的断裂拉伸伸长率；
根据UL-1581测定的挤出后大于10MPa的断裂拉伸应力；
根据UL-1581测定的300克负载下、175℃下1小时小于50％的热变形；以及
根据ISO 6722进行的火焰传播测试中的通过等级。
19.根据权利要求18所述的电线，其中，所述导线包含铜、铝、铅、金、银、铁、镍、铬或包含上述中至少一种的合金。
20.根据权利要求18或19所述的电线，其中，所述覆盖物具有0.1至1毫米的厚度，并且其中包含所述热塑性组合物的所述覆盖物在175℃下老化240小时后未表现出开裂。
21.一种包括权利要求18至20中任一项所述的电线的制品，其中，所述制品是铁路车辆部件、机动车部件、水上载具部件或飞行器部件。
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