CN108137927A - 增容组合物、由其形成的制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种热塑性组合物包含10至50wt.%的聚(亚芳基醚‑砜)或含有聚(亚芳基醚‑砜)和聚(醚酰亚胺)的组合,35至90wt.%的聚(碳酸酯‑硅氧烷),0.5至25wt.%的聚(碳酸酯‑芳化酯)增容剂、聚(碳酸酯‑芳化酯‑硅氧烷)增容剂或包含上述中的至少一种的组合,以及至多达15wt.%的紫外光稳定剂,其中所述组合物的样品具有在23℃下的至少200J/m的缺口悬臂梁冲击能量以及与不含增容剂组分的组合物相比高40%的缺口悬臂梁冲击能量值。
Description
技术领域
本公开涉及增容热塑性组合物、由其形成的制品及它们的制造方法,且尤其是增容组合物,其具有有利的性能如改进的冲击强度。
背景技术
聚醚酰亚胺和聚碳酸酯可用于各种应用,至少部分地由于它们良好的平衡性能,例如可塑性、耐热性和冲击性能等。尽管多年来对这些材料进行了广泛研究,但在本领域仍需要满足日益严格的工业标准的改进的热塑性组合物。
例如,聚醚酰亚胺被称为杰出的高性能材料,具有高玻璃化转变温度(Tg)、在高温下的高模量和强度、以及优异的耐化学性。然而,聚醚酰亚胺具有天然的琥珀色,其中黄度指数可以大于50。这限制其着色为黑色或比较浅的颜色,但不限于诸如亮白色的非常浅的颜色。此外,获得即使相当浅的颜色所需的白色颜料的负载水平导致机械性能的劣化,特别是在室温下差的缺口冲击强度。较低热量材料如聚碳酸酯、聚(碳酸酯-酯)和聚(碳酸酯-硅氧烷)具有优异的着色性、高冲击强度和非常好的流动性,但与聚醚酰亚胺不相容。因此,开发保留聚醚酰亚胺的性质包括耐化学性、高流动性和高冲击性,但可被制造成不妥协这些期望性质的浅颜色的或白色材料的材料特别具有挑战性。
发明内容
本文公开了一种热塑性组合物,基于热塑性组合物的总重量,所述组合物包含10至50wt.%的聚(亚芳基醚-砜)或含有聚(亚芳基醚-砜)和聚(醚酰亚胺)的组合;35至90wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷);0.5至25wt.%的聚(碳酸酯-芳化酯)(poly(carbonate-arylate ester))增容剂、聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)增容剂或包含上述中的至少一种的组合;以及至多达15wt.%的紫外光稳定剂;其中所述组合物的样品具有根据ASTM D256测量的在23℃下的至少200J/m的缺口悬臂梁冲击能量;以及与根据ASTM D256测量的不含增容剂组分的组合物相比高40%的缺口悬臂梁冲击能量值。
在另一个实施方式中,制品包含上述热塑性组合物。制品选自模制品、热成型制品、挤出膜、挤出片材、泡沫制品、多层制品的一层或多层、用于涂覆制品的基板和用于金属化制品的基板。
在另一个实施方式中,制品的制造方法包括将上述热塑性组合物模制、挤出、3D打印、热成型、压缩模制或成形为制品。
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
本发明人已经发现了具有新的性质组合的热塑性组合物。组合物包含聚砜或聚砜与聚醚酰亚胺的组合、聚(碳酸酯-硅氧烷)、和聚碳酸酯类增容剂。在一个重要的特征中,增容剂是聚(碳酸酯-芳化酯)、聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)或包含前述中的至少一种的组合。使用这些化合物作为增容剂允许制造具有出乎意料地改进的性能组合的组合物,包括优异的冲击性能、改进的断裂伸长率和暴露于各种溶剂后的拉伸强度保持率。由于诸如聚碳酸酯、聚(碳酸酯-酯)和聚(碳酸酯-硅氧烷)的低热量材料对苛刻的化学试剂的耐受性差,该结果是特别出乎意料的,并且因此可能易受环境应力开裂、耐紫外光(UV)性差(特别是对于浅颜色)的影响,并且与聚醚酰亚胺相比具有相对较低的强度和模量。
下面更详细地描述组合物的各个组分。
如本文所用,“聚(亚芳基醚-砜)”是指具有式(1)的骨架的聚合物
-Ar1-SO2-Ar2-O- (1)
其中各个Ar1和Ar2相同或不同,并且是式(2)的基团
其中c为0或1,Ra和Rb各自独立地为直链或支链C1-10烷基、直链或支链C2-10烯基、直链或支链C2-10炔基、C6-18芳基、C7-20烷基芳基、C7-20芳基烷基、C5-10环烷基、C5-20环烯基、直链或支链C1-10烷基羰基、C6-18芳基羰基、卤素、硝基、氰基、卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基,且p和q各自独立地为0至4的整数。应当理解,当p或q小于4时,环的每个碳的价数被氢填充。此外,在式(2)中,Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基,其中各个C6亚芳基的羟基取代基和桥连基在C6亚芳基上彼此位于邻位、间位或对位(具体地,对位)。在一个实施方式中,桥连基Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、C(O)-或C1-18有机基团。C1-18有机桥连基可以是环状或无环的、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C1-18有机基团使得与其连接的C6亚芳基各自连接至C1-18有机桥连基的共同烷叉基碳或不同碳。在一个实施方式中,c是0或1,p和q各自是0,并且Xa是异丙叉基。
可以使用的具体的聚(亚芳基醚-砜)包括含有至少85wt.%的式(1a)的单元的聚醚砜(也称为“PES”或“PESU”)
或聚亚苯基砜(也称为“PPSU)”),其含有至少85wt.%的式(1b)的单元
或聚醚醚砜,其含有至少85wt.%的式(1c)的单元
或聚砜(通常称为“PSU”),其含有至少85wt.%的式(1d)的单元
或包含前述聚(亚芳基醚-砜)中的至少一种的组合。还可使用包含至少两种类型的式(1a)、(1b)、(1c)、(1d)和(1e)的单元的组合的共聚物。
聚(亚芳基醚-砜)可以是直链或支链的,沿着聚合物链每1,000个碳原子具有1个或更多、2个或更多或5个或更多的支化点。在一个实施方式中,聚(苯基砜)是直链的,沿着聚合物链每1,000个碳原子具有10个或更少、5个或更少、2个或更少、或1个或更少的支化点。在一个实施方式中,聚(亚芳基醚-砜)具有大于约175℃、具体地为约200℃至约280℃、且更具体地为约255℃至约275℃的玻璃化转变温度(Tg)。聚(亚芳基醚-砜)可以进一步具有约500至约100,000克/摩尔(g/mol)、具体地为约1,000至约75,000g/mol、更具体地为约1,500至约50,000g/mol并且还更具体地为约2,000至约25,000g/mol的重均分子量(Mw)。
可以使用的示例性聚(亚芳基醚-砜)包括从诸如Solvay Specialty Polymers、Quadrant EPP、Centroplast Centro、Duneon、GEHR Plastics、Westlake Plastics和Gharda Chemicals的来源获得的那些。商品级的聚(苯基砜)包括具有商品名RADEL、UDEL、ULTRASON和GAFONE的那些。聚醚砜可从Solvay Advanced Polymers K.K.以商标VERADEL商购,从BASF公司以商标ULTRASON商购,和从Sumitomo Chemical Co.,Ltd.以商标SUMIKAEXCEL商购。
热塑性组合物的聚醚酰亚胺包含大于1、例如10至1000、或10至500个式(3)的单元
其中各个R独立地相同或不同,为具有2至20个碳原子的取代或未取代的二价有机基团,例如具有6至20个碳原子的取代或未取代的芳香族烃基或其卤代衍生物、具有2至20个碳原子的取代或未取代的直链或支链亚烷基、具有3至20个碳原子的取代或未取代的亚环烷基;且Z是可选地被1至6个C1-8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的芳香族C6-24单环或多环基团,条件是不超过Z的化合价。
在一个实施方式中,式(3)中的R是下式之一的二价基团、或者包含下式中的两个或更多个的组合(统称为式8):
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(其包括全氟亚烷基))、或-(C6H10)z-,其中z是1至4的整数。在一些实施方式中,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。在一些实施方式中,至少10摩尔百分比的R基团含有砜基团,并且在其它实施方式中,没有R基团含有砜基团。
在一个优选的实施方式中,各个R独立地为间亚苯基、对亚苯基或式(4)的二价基团
其中Q1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);且Z是式(5)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。
在具体的实施方式中,各个R独立地为间亚苯基、对亚苯基或二亚芳基砜,具体地为双(4,4’-亚苯基)砜;且Z是双(4,4’-亚苯基)异丙叉基。
聚醚酰亚胺可具有0.1至10克/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。在一些实施方式中,聚醚酰亚胺聚合物具有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。在一些实施方式中,聚醚酰亚胺具有10,000至80,000道尔顿的Mw。这种聚醚酰亚胺聚合物通常具有大于0.2分升/克(dl/g)、或更具体地0.35至0.7dl/g的特性粘度,如在25℃下在间甲酚中测量的。
聚(碳酸酯-硅氧烷)((还称为“PC-硅氧烷”或“PC-Si”)是包含重复碳酸酯单元和重复硅氧烷单元的化合物。碳酸酯单元优选为式(6)的双酚碳酸酯单元
其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基,p和q各自独立地为0至4,且Xa为两个亚芳基之间的桥连基,并且是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、式–C(Rc)(Rd)–的C1-11烷叉基(其中Rc和Rd各自独立地为氢或C1-10烷基)或式–C(=Re)–的基团,其中Re为二价C1-10烃基。示例性的Xa基团包括亚甲基、乙叉基、新戊叉基和异丙叉基。桥连基Xa和各个C6亚芳基的碳酸酯氧原子可以在C6亚芳基上位于彼此的邻位、间位或对位(特别是对位)。
在具体的实施方式中,Ra和Rb各自独立地为C1-3烷基,p和q各自独立地为0至1,并且Xa为单键、-O-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、式–C(Rc)(Rd)–的C1-9烷叉基(其中Rc和Rd各自独立地为氢或C1-8烷基)或式–C(=Re)–的基团(其中Re是二价C1-9烃基)。在另一个具体的实施方式中,Ra和Rb各自独立地为甲基,p和q各自独立地为0至1,并且Xa为单键、式–C(Rc)(Rd)–的C1-7烷叉基,其中Rc和Rd各自独立地为氢或C1-6烷基。在一个实施方式中,p和q各自为1,且Ra和Rb各自为C1-3烷基,具体地为位于各个环上的氧的间位的甲基。双酚碳酸酯单元(6)可以衍生自双酚A,其中p和q都是0且Xa是异丙叉基。
双酚碳酸酯单元(6)通常由式(7)的相应的双酚化合物制备。
其中Ra和Rb、p和q以及Xa与式(6)中的相同。可以使用的双酚化合物的一些示例性实例描述于例如WO 2013/175448A1、US 2014/0295363和WO 2014/072923中。具体的双酚化合物包括2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(“双酚A”或“BPA”,其中A1和A2各自为对亚苯基,且Y1为式(3)中的异丙叉基)、3,3-双(4-羟基苯基)苄甲内酰胺、2-苯基-3,3’-双(4-羟基苯基)苄甲内酰胺(还称为N-苯基酚酞双酚、“PPPBP”或3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(异佛尔酮双酚)。
聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物还含有重复的硅氧烷单元(还称为“二有机硅氧烷单元”)。硅氧烷单元可以是式(9)的聚硅氧烷单元
其中各个R独立地为C1-13一价烃基。例如,各个R可独立地为C1-13烷基、C1-13烷氧基、C2-13烯基、C2-13烯氧基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C6-14芳基、C6-10芳氧基、C7-13芳基烷基、C7-13芳基烷氧基、C7-13烷基芳基或C7-13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。在一个实施方式中,不存在卤素。前述R基团的组合可用于相同的共聚物。在一个实施方式中,聚硅氧烷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。
依赖聚碳酸酯组合物中的各个组分的类型和相对量,无论聚合物是直链、支链或是接枝共聚物、组合物的期望性质和类似的考虑因素,式(9)中的E的平均值可以变化很大。在一个实施方式中,E具有2至500、2至200、或5至120、10至100、10至80、2至30或30至80的平均值。在一个实施方式中,E具有16至50、更具体地为20至45、并且甚至更具体地为25至45的平均值。在另一个实施方式中,E具有4至50、4至15、具体地为5至15、更具体地为6至15、并且仍更具体地为7至10的平均值。在一个实施方式中,聚硅氧烷单元是式(9a)的结构单元
其中E如上所定义;各个R可独立地为相同或不同,并且如上所定义;并且各个Ar可独立地为相同或不同,并且是包含芳香族基团的取代或未取代的C6-30化合物,其中键与芳香族部分直接连接。式(9a)中的Ar基团可以衍生自C6-30二羟基芳香族化合物,例如如上所述的双酚化合物或上述单芳基二羟基化合物(6)。还可使用包含前述二羟基芳香族化合物中的至少一种的组合。示例性的二羟基芳香族化合物是间苯二酚(即,1,3-二羟基苯)、4-甲基-1,3-二羟基苯、5-甲基-1,3-二羟基苯、4,6-二甲基-1,3-二羟基苯、1,4-二羟基苯、1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯硫醚)和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。还可使用包含前述二羟基化合物中的至少一种的组合。在一个实施方式中,二羟基芳香族化合物是未取代的,或不含有非芳香族烃基取代基如烷基、烷氧基或亚烷基取代基。
在一个具体的实施方式中,其中Ar衍生自间苯二酚,聚硅氧烷单元具有式(9a-1)
或者,在Ar衍生自双酚A的情况下,聚硅氧烷具有式(9a-2)
或者可以使用包含前述中的至少一种的组合,其中E具有如上所述的平均值,具体为2至200的平均值。
在另一个实施方式中,聚二有机硅氧烷单元是式(9b)的单元
其中R和E如对式(9)所述的,并且各个R2独立地为C1-30或C2-14亚烃基,例如二价C1-30亚烷基或C7-30亚芳基-亚烷基。在具体的实施方式中,在R2是C7-30亚芳基-亚烷基的情况下,聚二有机硅氧烷单元具有式(9b-1)
其中R和E如对式(9)所定义,且各个R3独立地为二价C2-8脂族基团。式(25)中的各个M可以相同或不同,并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-8烷硫基、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C2-8烯基、C2-8烯氧基、C3-8环烷基、C3-8环烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、C7-12芳基烷基、C7-12芳基烷氧基、C7-12烷基芳基或C7-12烷基芳氧基,其中各个n独立地为0、1、2、3或4。在一个实施方式中,M是溴或氯,烷基如甲基、乙基或丙基,烷氧基如甲氧基、乙氧基或丙氧基,或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基;R3是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基;且R为C1-8烷基,卤代烷基如三氟丙基、氰基烷基或芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一个实施方式中,R是甲基、或者甲基和三氟丙基的组合、或者甲基和苯基的组合。在另一个实施方式中,M是甲氧基,n是0或1,R3是二价C1-3脂族基团,并且R是甲基。上述聚(碳酸酯-硅氧烷)共聚物可以通过例如Hoover的U.S.6,072,011中所述的方法制造。
在具体的实施方式中,聚硅氧烷单元是式(9b-2)的丁香酚-封端的聚硅氧烷单元
其中E具有如上所述的平均值,具体地为2至200,2至100,2至90,2至80,或2至30,20至20或30至80。在另一具体的实施方式中,聚硅氧烷单元具有式(9b-3)或(9b-4)
其中E具有如上所述的平均值,具体地为2至200、2至100、2至90、2至80、或2至30、20至20或30至80的平均值。
PC-硅氧烷共聚物中的碳酸酯单元(6)和聚硅氧烷单元(9)的相对量取决于聚碳酸酯组合物的期望性质,例如冲击、性能保持和熔体粘度。特别地,聚碳酸酯共聚物被选择为具有提供良好的冲击和/或透明性的E的平均值,以及提供聚碳酸酯组合物中所需的重量百分比的硅氧烷单元。例如,基于聚碳酸酯组合物中的聚合物的总重量,聚碳酸酯共聚物可以包含0.1至60重量百分比(wt.%)、具体地为0.5至55wt.%、或0.5至45wt.%的量的硅氧烷单元,条件是硅氧烷单元由聚碳酸酯共聚物的聚合物骨架中共价键合的聚硅氧烷单元提供。
特定的PC-硅氧烷包含衍生自双酚A的碳酸酯单元(6)和第二重复硅氧烷单元(9b-2)、(9b-3)、(9b-4)或包含前述中的至少一种的组合,具体地为(9b-2)。基于聚碳酸酯共聚物的总重量,该聚碳酸酯共聚物可包含0.1至60重量百分比(wt.%)、0.5至55wt.%、0.5至45wt.%、0.5至30wt.%、或0.5至20wt.%的量的硅氧烷单元,条件是硅氧烷单元与聚碳酸酯共聚物的聚合物主链共价结合。在一个实施方式中,其余单元是双酚单元(6)。当E具有4至50、4至15、具体地为5至15、更具体地为6至15、并且还更具体地为7至10的平均值时,可以在该实施方式中实现透明性。可使用美国专利申请号2004/0039145A1中描述的管式反应器方法中的一种或两种制造透明PC-硅氧烷,或者可使用美国专利号6,723,864中描述的方法来合成聚(硅氧烷-碳酸酯)共聚物。
用于制造PC-硅氧烷共聚物的这些和其它方法是已知的。PC-硅氧烷共聚物可具有如在25℃下在氯仿中测定的0.3至1.5分升/克(dl/g)、具体地为0.45至1.0dl/g的特性粘度。PC-硅氧烷共聚物可以具有10,000至100,000g/mol的重均分子量(Mw),如通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱测量的,在1毫克/毫升的样品浓度下,并且如用双酚A聚碳酸酯标准校准的。
在一个实施方式中,聚(碳酸酯-芳化酯)是式(10)的聚(双酚A碳酸酯)-共-(双酚A-苯二甲酸酯)
其中y和x分别表示芳基化物-双酚A酯单元和双酚A碳酸酯单元的重量百分比。通常,单元以嵌段形式存在。在一个实施方式中,共聚物中的酯单元y与碳酸酯单元x的重量百分比为50:50至99:1,或55:45至90:10或75:25至95:5。包含35至45wt.%的碳酸酯单元和55至65wt.%的酯单元(其中酯单元具有45:55至55:45的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比)的式(10)的共聚物通常被称为聚(碳酸酯-酯)(PCE)且包含15至25wt.%的碳酸酯单元和75至85wt.%的具有98:2至88:12的间苯二甲酸酯与对苯二甲酸酯的摩尔比的酯单元的共聚物通常被称为聚(苯二甲酸酯-碳酸酯)(PPC)。
聚(碳酸酯-芳化酯)包含双酚碳酸酯单元(6)和式(11)的单芳基芳化酯单元
其中各个Rh独立地为卤素原子、诸如C1-10烷基的C1-10烃基、卤素-取代的C1-10烷基、C6-10芳基或卤素-取代的C6-10芳基,且n是0至4。具体地,各个Rh独立地为C1-4烷基,并且n为0至3、0至1或0。具体地,单芳基-芳化酯单元(11)衍生自间苯二甲酸和对苯二甲酸二酸(或其衍生物)的组合与间苯二酚(或其反应性衍生物)的反应以提供式(11a)的间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚(“ITR”酯单元)
其中m是4至100、4至90、5至70,更具体地为5至50,或还更具体地为10至30。在一个实施方式中,ITR酯单元以基于共聚物中的酯单元的总摩尔数为大于或等于95mol%、具体地为大于或等于99mol%、并且还更具体地为大于或等于99.5mol%的量存在于聚碳酸酯共聚物中。
聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)包含重复的双酚碳酸酯单元(6)、重复的芳化酯单元(11)和重复的硅氧烷单元(9)。
更具体地,聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)共聚物包含双酚A碳酸酯单元、ITR酯单元(10a)和硅氧烷单元(9),具体地为二甲基硅氧烷单元。为方便起见,这些聚合物,聚(双酚A碳酸酯)-共-聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚酯)-共-聚(硅氧烷)在本文中可以被称为聚(双酚A-ITR-二甲基硅氧烷)”共聚物。
聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)中的聚硅氧烷单元(9)的相对量取决于热塑性组合物的期望性质,例如冲击、性能保持、颜色和熔体粘度。特别地,聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)被选择为具有提供良好的冲击和/或透明性的E的平均值,以及提供热塑性组合物中所需的重量百分比的硅氧烷单元。例如,基于热塑性组合物中的聚合物的总重量,聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)可以包含0.3至30重量百分比(wt.%)、具体地为0.5至25wt.%、或0.5至15wt.%的量的硅氧烷单元,条件是硅氧烷单元由聚(碳酸酯-芳化酯)的聚合物骨架中共价键合的聚硅氧烷单元提供。
在一个实施方式中,聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)包含1至40mol%、或者1至20mol%的双酚-A碳酸酯单元,50至95mol%的ITR酯单元(11a)和有效以提供0.1至10wt.%的硅氧烷单元的量的一定量的聚硅氧烷单元(9b)、具体地为(9b-1)、甚至更具体地为(9b-2)、(9b-3)、(9b-4)或包含前述中的至少一种的组合(具体地为式9b-2),各自基于总共聚物。例如,聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)可包含1至20mol%的双酚-A碳酸酯单元、60至90mol%的ITR酯单元和有效以提供0.1至10wt.%的硅氧烷单元的量的聚硅氧烷单元(9b-2)、(9b-3)、(9b-4)或包含前述中的至少一种的组合(具体地为式9b-2),各自基于总共聚物。
在具体的实施方式中,组合物还包含选择以提供额外的耐化学性的含氟聚合物。含氟聚合物可以是氟化均聚物或共聚物。在一个实施方式中,含氟聚合物是四氟乙烯、偏二氟乙烯、氟乙烯、全氟醚、全氟丙烯乙烯基醚、氯三氟乙烯或包含前述中的至少一种的组合的聚合物。当存在共聚单体时,共聚单体可以是例如全氟甲基乙烯基醚、全氟丙烯乙烯基醚、六氟丙烯、全氟丁基乙烯、乙烯、丙烯、丁烯或包含前述中的至少一种的组合。具体的含氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯、聚氟乙烯、四氟乙烯-全氟丙烯乙烯基醚共聚物(还称为PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物和四氟乙烯-乙烯共聚物。可使用包含前述均聚物和共聚物中的至少一种的组合。PTFE是优选的。含氟聚合物以有效以提供改进的耐化学性的量存在,而不显著不利地影响热塑性组合物的期望性质,特别是冲击、拉伸性能保持率、着色性和流动性。例如,基于组合物的总重量,含氟聚合物可以0.1至5wt.%、具体地为0.5至3wt.%的量存在。进一步发现,含氟聚合物、且特别是PTFE的存在可以提高组合物的耐化学性,基于热塑性组合物的总重量,所述组合物包含10至50wt.%的聚(醚酰亚胺);35至90wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷);0.5至25wt.%的聚(碳酸酯-芳化酯)、聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)增容剂或包含前述中的至少一种的组合;和至多达15wt.%的紫外光稳定剂。
热塑性组合物可以包括各种其它聚合物以调节热塑性组合物的性质,条件是选择其它聚合物以不显著不利地影响热塑性组合物的期望性质,特别是冲击、拉伸性能保持率、着色性和流动性。例如,可使用如上所述的聚碳酸酯-硅氧烷和具有诸如衍生自双酚A的碳酸酯单元的重复单元(6)的均聚碳酸酯的组合。其它聚合物包括抗冲改性剂如天然橡胶、含氟弹性体、乙烯丙烯橡胶(EPR)、乙烯丁烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)、丙烯酸酯橡胶、氢化丁腈橡胶(HNBR)硅酮弹性体,并且可存在诸如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)、高橡胶接枝(HRG)等的弹性体改性的接枝共聚物。通常,这种其它聚合物提供小于50wt.%、小于40wt.%、小于30wt.%、小于20wt.%或小于10wt.%的总组合物。在一个实施方式中,不存在其它聚合物。在一个具体的实施方式中,在热塑性组合物中不存在含有卤素的聚合物。
热塑性组合物可以包括通常并入到具有良好冲击性和外观的阻燃剂组合物中的各种添加剂,条件是选择一种或多种添加剂以不显著不利地影响热塑性组合物的期望性质,特别是冲击、拉伸性能保持率、着色性和流动性。在混合用于形成组合物的组分期间,可在适当时间将这种添加剂混合。示例性添加剂包括填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂(例如二氧化钛、炭黑和有机染料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂、另外的阻燃剂和抗滴落剂。可以使用添加剂的组合。通常,以通常已知是有效的量使用添加剂。添加剂(除了任何填料或增强剂之外)的总量通常为以重量计每百份的组合物中的聚合物为0.01至25份(PHR)。
使用诸如二氧化钛的颜料产生商业上需要的白色组合物。令人惊讶地发现,使用二氧化钛可以进一步改善拉伸性能保持率。颜料如二氧化钛(或其它矿物填料)可以0.1至30wt.%、0.5至25wt.%、1至20wt.%或5至15wt.%的量存在于热塑性组合物中,各自基于组合物的总重量。
组合物可以具有任何合适的颜色,包括白色、浅灰色和/或其组合。白色或浅灰色可以表现出大于或等于80的L*值。具有白色或浅灰色的组合物可以包含0.1至30wt.%、0.5至25wt.%、1至20wt.%或5至15wt.%的量的二氧化钛的量,各自基于组合物的总重量。
组合物可以具有任何合适的颜色,包括灰色、黑色和/或其组合。灰色或黑色可以表现出低于80的L*值。具有灰色或黑色的组合物可包含0.0001至10PHR、例如0.005至7.5PHR、优选为0.005至5.0PHR的量的炭黑。在一个优选的实施方式中,炭黑的量可以是0.005至3.0PHR。
示例性抗氧化剂添加剂包括有机亚磷酸酯,如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯;烷基化单酚或多酚;多酚与二烯的烷基化反应产物,如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷;对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物;烷基化氢醌;羟基化硫代二苯醚;烷叉基双酚;苄基化合物;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-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如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、硫代双丙酸双十三醇酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺或包含前述抗氧化剂中的至少一种的组合。以0.01至1PHR的量使用抗氧化剂。
示例性的热稳定剂添加剂包括有机亚磷酸酯,例如亚磷酸三苯酯、三-(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯和三-(混合单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯;膦酸酯如二甲基苯膦酸酯;磷酸酯如磷酸三甲酯;或包含前述热稳定剂中的至少一种的组合。以0.01至1PHR的量使用热稳定剂。
还可以使用光稳定剂和/或紫外光(UV)吸收添加剂,还称为UV稳定剂。合适的UV稳定剂的实例可包括二苯甲酮、三嗪、苯并噁嗪酮、苯并三唑、苯甲酸酯、甲脒、肉桂酸酯/丙烯酸酯(cinnamate/propenoate,肉桂酸盐/丙烯酸盐)、芳香族丙二酮、苯并咪唑、脂环族酮、甲酰苯胺、氰基丙烯酸酯、苯并吡喃酮、水杨酸酯和包含前述中的至少一种的组合。
光稳定剂添加剂包括苯并三唑诸如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或包含前述光稳定剂中的至少一种的组合。
UV吸收添加剂包括羟基二苯甲酮、羟基苯并三唑;羟基苯并三嗪;氰基丙烯酸酯;草酰替苯胺;苯并噁嗪酮;芳基水杨酸酯;诸如间苯二酚单苯甲酸酯的二酚的单酯;2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORB 5411);2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORB 531);2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORB1164);2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORB UV-3638);聚[(6-吗啉代-s-三嗪-2,4-二基)[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]、2-羟基-4-辛基氧基二苯甲酮(UVINUL3008)、2-叔丁基-6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯基(UVINUL3026)、2,4-二叔丁基-6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-苯酚(UVINUL3027)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚(UVINUL3028)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(UVINUL3029)、1,3-双[(2’氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双-{[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基}丙烷(UVINUL 3030)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯酚(UVINUL3033)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚(UVINUL3034)、乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯(UVINUL3035)、(2-乙基己基)-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯(UVINUL3039)、N,N’-二甲酰基-N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺(UVINUL4050H)、双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯(UVINUL4077H)、双-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯+甲基-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯(UVINUL4092H);TINUVIN 234;Tinuvin 360、Tinuvin 1600;纳米级无机材料如氧化钛、氧化铈和氧化锌,所有具有小于或等于100纳米的粒度等;或包含前述UV吸收剂中的至少一种的组合。
特别地可与本文公开的热塑性组合物一起使用的UV吸收剂包括2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(例如,从Cytec Industries,Inc.,Woodland Park,New Jersey商购的CYASORB 5411)和2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(例如,从Cytec Industries,Inc.,Woodland Park,New Jersey商购的CYASORB UV-3638)以及包含前述中的至少一种的组合。在另一个实施方式中,UV稳定剂包括以LA-31RG形式获得的2,2’-亚甲基双(6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚或具有CAS103597-45-1的TINUVIN 360;和以CYASORB UV-3638形式获得并且具有CAS:18600-59-4的2,2’-(对亚苯基)双-4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮。可替换地,在白色组合物中优选的是苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯乙基,-羟基苯基-s-三嗪衍生物(TINUVIN1600)、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚(CAS号:147315-50-2),或2-(2-羟基-3,5-二枯基)苯并三唑(粉末和自由流动的)(CAS号:70321-86-7)。
基于热塑性组合物的总重量,UV稳定剂可以至多达15wt.%、例如0.01至10wt%、具体地为0.1至8wt%、并且更特别地为1至4wt%的量存在。
形成热塑性组合物的方法可以变化。在一个实施方式中,例如在螺杆式挤出机中将聚合物与任何添加剂(例如,脱模剂)组合(例如,共混)。聚合物任何添加剂可以以任何顺序组合,并且以例如粉末、颗粒、丝状形式,以母料形式等。可以将热塑性组合物发泡、挤出成片材,或者可选地造粒。使用发泡或物理或化学发泡剂使热塑性组合物发泡的方法是已知的并且可以使用。粒料可以用于模制成制品,发泡,或者它们可用于形成阻燃热塑性组合物的片材。在一些实施方式中,组合物可以片材形式被挤出(或与涂层或其它层共挤出),和/或可通过压延辊处理以形成期望的片材。
如上所述,配制热塑性组合物以实现改进的性能组合,包括优异的冲击性能、改进的断裂伸长率和暴露于各种溶剂后的拉伸强度保持率。热塑性组合物中的聚(醚酰亚胺)、聚(亚芳基醚-砜)、聚(碳酸酯-硅氧烷)和增容剂的相对量取决于特定的聚合物、靶向冲击和热塑性组合物的其它期望性质如冲击、拉伸性能保持率、着色性和流动性。
在一个实施方式中,基于组合物的总重量,热塑性组合物包含10至50wt.%的聚(亚芳基醚-砜)和/或聚(醚酰亚胺)(优选为聚(亚芳基醚-砜)或聚(亚芳基醚-砜)和聚(醚酰亚胺)的组合)、35至90wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷)和0.5至25wt.%的增容剂;优选为10至40wt.%的聚(亚芳基醚-砜)和/或聚(醚酰亚胺)(优选为聚(亚芳基醚-砜)或聚(亚芳基醚-砜)和聚(醚酰亚胺)的组合)、40至75wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷)和5至20wt.%的增容剂;最优选为10至40wt.%的聚(亚芳基醚-砜)或聚(亚芳基醚-砜)与聚(醚酰亚胺)的组合,40至75wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷)和5至20wt.%的增容剂。
在另一个实施方式中,基于组合物的总重量,热塑性组合物包含10至45wt.%的聚(醚酰亚胺)、35至90wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷)和0.5至25wt.%的增容剂,优选为20至45wt.%的聚(醚酰亚胺)、40至75wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷)和5至20wt.%的增容剂。在该实施方式中,可以存在含氟聚合物如PTFE和/或消光剂。
热塑性组合物可以进一步具有良好的熔体粘度,这有助于加工。热塑性组合物可具有4至约30、大于或等于6、大于或等于8、大于或等于10、大于或等于12、大于或等于14、大于或等于16、大于或等于18、或大于或等于20cc/min的熔体体积流动速率(MVR,立方厘米/10分钟(cc/10min),根据ISO 1133在300℃/1.2Kg下在360秒的停留下测定的。在具有宽范围的厚度的制品中可以获得相同或相似的值,例如0.1至10mm,或者0.5至5mm。
根据ASTM D256-2010,在23℃下使用1/8英寸厚的棒(3.18mm)测量的,热塑性组合物可以进一步具有100至900J/m的缺口悬臂梁冲击(NII)。
与如通过ASTM D256测量的不含增容剂组分的组合物相比,热塑性组合物可具有高40%的缺口悬臂梁冲击能量值。
根据ASTM 256-2010测量的,热塑性组合物可进一步具有20至100%的延展性。
如在60°角下测定的,热塑性组合物可具有大于不含增容剂的相同组合物至少5%、至少10%或至少20%的光泽度。
在0.5%的应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于遮光剂(sunscreen)24小时之后,热塑性组合物可具有如通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率和断裂标称应变保持率(nominal strain at break retention,断裂公称应变保持率)。
在0.5%的应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于油酸24小时之后,热塑性组合物可具有如通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率和断裂标称应变保持率。
在0.5%的应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于皮脂24小时之后,热塑性组合物可具有如通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率和断裂标称应变保持率。
优选地,根据ISO 180/1A,使用根据ISO 3167TYPE A的多用途4.0mm测试样品在23℃至-30℃下测量的,热塑性组合物具有大于或等于(ASTM)120J/m的缺口悬臂梁冲击,和如通过ASTM D256测量的,在1%的应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于遮光剂和如通过ASTM D256测量的在0.5%的应变下暴露于油酸和皮脂24小时之后40%或更高的拉伸屈服应力保持率和断裂标称应变保持率。
热塑性组合物能够用金属(例如,但不限于铝)金属化,优选地其中铝被沉积和阳极化以提供期望的特性,例如耐腐蚀性和耐磨性、与油漆和染料相对于裸金属的更好的粘附性。
大多数聚合物材料不可承受在阳极化处理期间通常涉及的塑料材料上的各种机械/化学处理(例如但不限于预处理、蚀刻、研磨、除污、阳极化、着色、密封)。
有利地,热塑性组合物能够通过保持它的性能和结构完整性而能够耐受阳极化处理。
阳极化处理不受特别限制。在一个实施方式中,在阳极化处理之前,将锻造合金在热浸泡清洁器或在溶剂浴中清洗,并且可以在氢氧化钠(通常添加葡萄糖酸钠)、二氟化铵中蚀刻,或在酸的混合物中增亮。由于金属间物质的存在,铸造合金通常最好是刚清洗的,除非它们是高纯度合金,例如LM0。
阳极化铝层通过使直流电通过电解液而生长,其中铝物体用作阳极(正极)。电流在阴极(负极)处释放氢气,并且在铝阳极表面处释放氧气,产生氧化铝的堆积。交流电和脉冲电流也是可能的,但很少使用。各种溶液所需的电压可以在1至300V DC的范围内,尽管大部分落在15至21V的范围内。对于在硫酸和有机酸中形成的较厚涂层,通常需要较高的电压。阳极化电流随被阳极化的铝的面积而变化,且通常在30至300安培/米2(2.8至28安培/ft2)的范围内。
铝阳极化通常在缓慢溶解氧化铝的酸溶液中进行。酸作用与氧化速率平衡以形成具有直径10-150nm的纳米孔的涂层。这些孔允许电解液和电流到达铝基板并使涂层继续生长到更大的厚度超过自钝化产生的厚度。然而,如果不密封,则这些相同的孔稍后将允许空气或水到达基板并开始腐蚀。它们在密封之前通常填充有彩色染料和/或腐蚀抑制剂。由于染料仅仅是表面的,即使微小的磨损和刮擦可能穿透染色层,底层氧化物也可以继续提供防腐蚀保护。
必须控制诸如电解质浓度、酸度、溶液温度和电流的条件以允许形成一致的氧化层。较硬、较厚的膜倾向于在更低的温度下以更高的电压和电流由更稀的溶液产生。膜厚度可以从对于明亮的装饰作品为低于0.5微米到对于建筑学应用至多达150微米的范围内。
还提供了包含热塑性组合物的成形、成型或模制品。可通过多种方法将热塑性组合物模制为有用的成形制品,所述方法例如注射模制、挤出、旋转模制、吹塑和热成型以形成制品。因此,热塑性组合物可用于形成泡沫制品、模制品、热成型制品、挤出膜、挤出片材、多层制品的一层或多层(例如,覆盖层)、用于涂覆制品的基板或用于金属化制品的基板。
例示性制品包括接近面板、通道门、气流调节器、空气送气器、通风格栅、扶手、行李舱门、阳台组件、柜壁、天花板、门拉手、门把手、管壳、电子器件附件、设备外壳、设备面板、地板镶板、食物车、食物托盘、厨房表面、格栅、把手、电视和显示器外壳、光板、杂志架、电话外壳、隔板、手推车部件、座椅靠背、座椅组件、栏杆组件、座椅外壳、搁架、侧壁、扬声器外壳、储料室、存量房、马桶座、托盘桌、托盘、装饰面板、窗模型、窗滑块、窗等。
上述组合物,特别是包含聚醚酰亚胺、聚(碳酸酯-硅氧烷)和增容剂的组合物可用于制造用于消费电子产品的组件。一个关键的配方挑战是在UV老化期间颜色的保持,同时保持一系列其它性质,例如热老化、拉伸强度、断裂伸长率、阻燃性和柔韧性中的一个或多个。具有改进的保色性的组合物在消费电子产品领域中继续受到关注。在一个实施方式中,组合物是颜色稳定的,即在暴露于UV辐射300小时之后组合物的颜色在经历老化后的ΔE小于20、小于10,优选为小于5,且更优选为小于3,例如根据ASTM D4459。
组合物也可以是高光泽度的,其中光泽度可以根据ASTM D523在60°下测量。例如,包含聚砜,可选的聚醚酰亚胺、聚(碳酸酯-硅氧烷)和增容剂的组合物可具有60或更大、或70或更大、例如60至80的光泽度(在60°下测量的)。如果需要,可以添加消光剂以降低光泽度。进一步发现,消光剂可降低组合物的光泽度,基于热塑性组合物的总重量,所述组合物包含10至50wt.%的聚(醚酰亚胺)、35至90wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷)、0.5至25wt.%的聚(碳酸酯-芳化酯)和至多达15wt.%的紫外光稳定剂,尽管在一些实施方式中,冲击强度也降低。
因此,含有聚砜,可选的聚醚酰亚胺、聚(碳酸酯-硅氧烷)和增容剂以及至多达20wt.%的二氧化钛的组合物可用于制造消费电子设备的组件,其中组件是外壳、框架、夹片、表圈、套管、法兰、支柱、镶爪、翅片或肋材。消费电子设备(CED)是指移动电话(例如,智能电话)、平板电脑、膝上型电脑、便携式媒体播放器、电视机、便携式游戏设备、游戏控制台、游戏控制器、遥控器、家用电器(例如,烤面包机、冰箱、面包机、微波炉、吸尘器等)、电动工具(钻头、搅拌机等)、机器人(例如,自主吸尘机器人、护理机器人等)、玩具(例如,玩偶、小雕像、建筑玩具、拖拉机等)、贺卡、家庭娱乐系统、有源扬声器、条形音箱等。
在另一个实施方式中,可以使用含有聚砜,可选的聚醚酰亚胺、聚(碳酸酯-硅氧烷)和增容剂以及至多达25wt.%的二氧化钛的组合物作为选自装饰件、出风口、按钮、通风装置、仪表板或盖子的汽车内部组件。
通过以下非限制性实施例进一步说明热塑性组合物。
实施例
用于以下实施例中的材料在表1中列出。实施例中各组分的量以wt.%计,除非另有说明,基于组合物的总重量。
表1.
表2总结了所进行的测试。
表2.
通过在指定浓度和暴露条件下将彩色板浸泡在特定化学品中进行耐化学性测试。化学暴露之前和之后通过分光光度计测定色差(dE*)。类似地,将ASTM拉伸棒在预定的暴露条件下浸入相同的化学品中。暴露后,将棒在室温和50%的相对湿度下适应24小时,并使用上述相同的ASTM D638方法在化学暴露之前和之后测试强度保持率。与未经历化学暴露步骤的参考样品相比,计算屈服应力(屈服拉伸应力)和断裂伸长(断裂标称应变)的保持率。
根据ASTM D4459进行UV耐候测试,且(dE*)的色移是暴露之前和之后的彩色板之间的差异,并且由X-Rite制造的ColorEye 7000a分光光度计测量。仪器设置在D65照明光源,10度观察者CIE 94标准,包括紫外和镜面分量(SCI)模式。
共混、挤出和模制条件
如下制备组合物。将聚合物和添加剂(包括着色剂)干混。使用WP30同向旋转双螺杆挤出机300rpm将共混物挤出成粒料,根据聚合物组成,调节每批次的进料速率和从550-610°F(288-320℃)下的模温系统地改变温度设定。
在250°F(116℃)下干燥至少4小时后,模制粒料。在180吨的DEMAG机器上完成ASTM部件的注射模制。根据每批的挤出粒料的聚合物组成,将油加热的模具设定在220-250°F(104-121℃),并将扁桶温度曲线设定在560°F-610°F(293-320℃)之间。注射速度设定为约1英寸/秒(2.5厘米/秒),且螺杆转速设定为75rpm。本领域技术人员将认识到,该方法不限于这些温度或处理设备。
实施例1-2
实施例1-2证明了向含有聚(碳酸酯-硅氧烷)(PC-Si)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)(PC-ITR-Si)的热塑性组合物添加PTFE的作用。制剂和结果示于表3中。
在耐化学性测试中,样品在23℃(室温)下暴露24小时,然后在0.5%或1.0%的应变下测试。表3记录了各个性质的百分比保持率。
表3.
*Banana SPF**清洁剂
表3中的结果表明向组合物添加PTFE不会不利地影响组合物的物理性质。然而,提高了对橄榄油的耐化学性。
实施例3-7
实施例3-7证明了向含有聚(碳酸酯-硅氧烷)(PC-Si)、含有或不含聚醚酰亚胺(PEI)和聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)(PC-ITR-Si)的热塑性组合物添加PPSU或PES的作用。制剂和结果示于表4中。
在耐化学性测试中,样品在23℃下暴露24小时。表4记录了各个性质的百分比保持率。
表4.
*Banana SPF**清洁剂
表4中的结果表明,不使用任何增容剂,具有聚(碳酸酯-硅氧烷)和PPSU或PES(实施例8和实施例9)的双组分组合物具有优异的缺口悬臂梁冲击(>400J/m)。然而,这两种组合物还显示出对化学品的抗性降低。
三组分组合物是含有PEI、聚(碳酸酯-硅氧烷)和聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)(实施例3),或PPSU、聚(碳酸酯-硅氧烷)和聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)(实施例4),或PES、聚(碳酸酯-硅氧烷)和聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)(实施例5)的那些。与实施例4和实施例5相比,具有PEI的实施例3显示出最高的缺口悬臂梁。然而,实施例5显示出更加平衡的耐化学性。
四组分组合物是含有PEI、聚(碳酸酯-硅氧烷)和聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)和PPSU(实施例6),或PEI、聚(碳酸酯-硅氧烷)、聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)和PES(实施例7)的那些。具有PEI和PPSU的实施例6在耐化学性方面显示出最好的改善。
实施例10-15
实施例10-15证明了向含有聚(碳酸酯-硅氧烷)(PC-Si)、聚醚酰亚胺(PEI)和聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)(PC-ITR-Si)的热塑性组合物添加各种添加剂和着色剂的作用。制剂和结果示于表5中。
表5.
实施例10、11和12显示,通过添加消光剂(PC-酯),含有PEI和聚(碳酸酯-硅氧烷)的双组分组合物具有固有的低光泽度(<45)。不含消光剂的三组分组合物(实施例13)将光泽增加到大于60,并且大大地改善了冲击性。
实施例10和实施例11与实施例12的比较表明,通过添加5wt.%的TiO2,在100小时的UV暴露后颜色变化从约11降低至约8。
实施例13和实施例14的比较显示,当加入消光剂SAN-凝胶时,光泽度水平从约63降低至约21。老化后组合物的颜色变化降低了1-2个单位,但冲击强度也降低。
实施例16-26
实施例16至26是根据ASTM D4459方案证实UV稳定剂在300小时暴露后降低色移的作用。结果示于表6中。
表6
实施例3表明在11.6个单位下300小时后它具有DE*的色移。当使用紫外光稳定剂(实施例16和17)时,DE*分别降低到3.9和3.9个单位,降低64%。
当制剂中包含聚砜(实施例18、21和24)时,在300小时暴露后DE*从11.6(实施例3)分别增加到17.4、14.7和14.4。然而,当使用紫外光稳定剂时,DE*在PPSU的情况下从17.4降低到4.3和10.1(实施例19和20),分别降低75.5%和42.9%,在PES的情况下从14.7降低到3.8和4.1(实施例22和23),分别降低74.1%和72.1%,并在PSU的情况下从14.4降低到3.9和4.2(实施例25和26),分别降低72.9%和70.8%。
以下阐述组合物的各种实施方式,含有该组合物的制品以及制造方法。
一种热塑性组合物,基于热塑性组合物的总重量,包含10至50wt.%的聚(亚芳基醚-砜)或含有聚(亚芳基醚-砜)和聚(醚酰亚胺)的组合;35至90wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷);0.5至25wt.%的聚(碳酸酯-芳化酯)增容剂、聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)增容剂或包含前述中的至少一种的组合;以及至多达15wt.%的紫外光稳定剂;其中所述组合物的样品具有根据ASTM D256测量的在23℃下的至少200J/m的缺口悬臂梁冲击能量;以及与根据ASTM D256测量的不含增容剂组分的组合物相比高50%的缺口悬臂梁冲击能量值。
组合物具有以下性质中的一个或多个:(i)在1%或更低的应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于遮光剂24小时之后,组合物具有如通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率和断裂标称应变保持率;(ii)在0.5%应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于油酸24小时之后,组合物具有如通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率;(iii)在0.5%应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于皮脂24小时之后,组合物具有如通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率;(iv)组合物具有比不含增容剂的相同组合物更高的光泽度;(v)在紫外老化后组合物具有比不含增容剂的相同组合物更低的ΔE。
聚(亚芳基醚-砜)具有式-Ar1-SO2-Ar2-O-,其中各个Ar1和Ar2相同或不同,并且是式(3)的基团,其中c是0或1,Ra和Rb各自独立地为直链或支链C1-10烷基、直链或支链C2-10烯基、直链或支链C2-10炔基、C6-18芳基、C7-20烷基芳基、C7-20芳基烷基、C5-10环烷基、C5-20环烯基、直链或支链C1-10烷基羰基、C6-18芳基羰基、卤素、硝基、氰基、卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基,p和q各自独立地为0至4的整数,且Xa为单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机基团。具体地,聚(亚芳基醚-砜)包括式(1a)、(1b)、(1c)、(1d)或包含前述单元中的至少一种的组合的单元。
聚醚酰亚胺包含式(3)的单元,其中R为C2-20烃基,且Z为可选被1至6个C1-8烷基、1-8个卤素原子或其组合取代的芳香族C6-24单环或多环基团,其中-O-Z-O-基团的二价键位于3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位置,优选地,R是式(8)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)或其卤代衍生物或-(C6H10)z-(其中z是1至4的整数),并且Z是式(5)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,更优选地,R是间亚苯基、对亚苯基或其组合,并且Z是2,2’-双(4-亚苯基)丙烷。
聚(碳酸酯-硅氧烷)包含式(6)的双酚碳酸酯单元,其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基,p和q各自独立地为0至4,且Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、式–C(Rc)(Rd)–的C1-11烷叉基(其中Rc和Rd各自独立地为氢或C1-10烷基)、或者式–C(=Re)–的基团,其中Re为二价C1-10烃基;可选地,碳酸酯单元是双酚碳酸酯单元;式(9)的聚硅氧烷单元,其中R各自独立地为C1-13一价烃基,且E具有2至200的平均值,优选地,硅氧烷单元具有式(9a-1)、(9a-2)、(9b-1)、(9b-2)、(9b-3)、(9b-4)或包含前述中的至少一种的组合,其中E具有2至200的平均值,其中基于聚(碳酸酯-硅氧烷)的总重量,聚(碳酸酯-硅氧烷)包含0.5至55wt.%的硅氧烷单元。
聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)包含式(6)的重复碳酸酯单元,其中Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基,p和q各自独立地为0至4的整数,并且Xa为单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机基团;可选地,碳酸酯单元是双酚碳酸酯单元,且式(11)的芳化酯单元,其中Rh各自独立地为卤素或C1-10烃基,且n为0至4;可选地,芳化酯单元是间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚单元;和式(9)的硅氧烷单元,其中各个R独立地为C1-13一价烃基,并且E具有2至500的平均值,优选地,硅氧烷单元具有式(9a-1)、(9a-2)、(9b-1)、(9b-2)、(9b-3)、(9b-4)或者包含前述中的至少一种的组合,其中E具有2至200的平均值。示例性的聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)包含基于聚(碳酸酯-酯-硅氧烷)的重量为1至40mol%的双酚A碳酸酯单元、50至95mol%的间苯二甲酸-对苯二甲酸-间苯二酚单元、和有效以提供0.1至10wt%的硅氧烷单元的量的硅氧烷单元。
聚(碳酸酯-芳化酯)包含重复碳酸酯单元(6),例如双酚A碳酸酯单元和芳化酯单元(11),具体地为ITR酯单元(11a)。
一个或多个以下条件可以适用:(i)组合物还包含0.1至10wt.%的含氟聚合物如聚四氟乙烯;(ii)组合物还包含加工助剂、热稳定剂、着色剂、阻燃剂或包含前述中的至少一种的组合;(iii)基于组合物的总重量,紫外光稳定剂以0.0001至15wt.%的量存在;(iv)紫外光稳定剂包括二苯甲酮、三嗪、苯并噁嗪酮、苯并三唑、苯甲酸酯、甲脒、肉桂酸酯/丙烯酸酯、芳香族丙二酮、苯并咪唑、脂环族酮、甲酰苯胺、氰基丙烯酸酯、苯并吡喃酮、水杨酸酯和包含前述中的至少一种的组合;(v)紫外光稳定剂包含间苯二酚单苯甲酸酯;2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚;2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮;2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚;2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮);聚[(6-吗啉代-s-三嗪-2,4-二基)[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]-六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-叔丁基-6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯基、2,4-二叔丁基-6-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二叔戊基苯酚、1,3-双[(2’氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双-{[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基}-丙烷、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、(2-乙基己基)-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、N,N’-二甲酰基-N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺、双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯、双-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯+甲基-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯或包含前述中的至少一种的组合;(v)组合物包含0.5至20wt.%的二氧化钛;(vi)根据ASTM D4459测量的,在暴露于UV辐射300小时,老化之后组合物具有小于20的ΔE;或(vii)组合物还包含增强剂,优选地其中增强剂包含基于100重量份的聚合物为1至200重量份的量的玻璃纤维,其中玻璃纤维具有圆形或扁平截面。
一种选自模制品、热成型制品、挤出膜、挤出片材、泡沫制品、多层制品的一层或多层、用于涂覆制品的基板以及用于金属化制品的基板的制品,包含任何一个或多个实施方式的组合物。
一个或多个以下条件可以适用于制品:(i)制品还包含沉积在制品的表面上的诸如铝的金属;其中金属可选地被阳极化;(ii)组合物在阳极化期间保持其性质;(iii)相对于阳极化之前的相同性质,组合物的性质在阳极化之后变化不超过10%、优选为不超过5%、并且更优选为不超过2%;(iv)制品是消费电子设备的组件,所述消费电子设备选自游戏控制台、游戏控制器、便携式游戏设备、移动电话、电视机、个人电脑、平板电脑、膝上型电脑、个人数字助理、便携式媒体播放器、数字照相机、便携式音乐播放器、家用电器、电动工具、机器人、玩具、贺卡、家庭娱乐系统、有源扬声器或条形音箱;其中可选地,组件是外壳、框架、夹片、表圈、套管、法兰、支柱、镶爪、翅片或肋材;(v)制品是选自装饰件、出风口、按钮、通风装置、仪表板、透镜、或盖子的汽车内部组件。
一种制造制品的方法,包括模制、挤出、3D打印、热成型、压缩模制或浇铸上述实施方式中的任何一个或多个的组合物以形成制品。
单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示,除非上下文另有明确规定。“或”意思是“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。除非另外定义,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。
如本文所用,术语“烃基”和“烃”广义上是指包含碳和氢,可选具有1至3个杂原子例如氧、氮、卤素、硅、硫或其组合的取代基;“烷基”是直链或支链的饱和一价烃基;“亚烷基”是直链或支链的饱和二价烃基;“烷叉基”是直链或支链的饱和的二价烃基,两个化合价在一个共同碳原子上;“烯基”是具有至少两个通过碳-碳双键连接的碳的直链或支链一价烃基;“环烷基”是具有至少三个碳原子的非芳香族一价单环或多环烃基,“环烯基”是具有至少三个碳原子的非芳香族环状二价烃基,具有至少一个不饱和度;“芳基”是在芳环或环中仅含有碳的芳香族一价基团;“亚芳基”是在芳环或环中仅含有碳的芳香族二价基团;“烷基芳基”是已被如上所定义的烷基取代的芳基,其中4-甲基苯基为示例性的烷基芳基;“芳基烷基”是已被如上所定义的芳基取代的烷基,其中苄基是示例性的芳基烷基;“烷氧基”是如上所定义的烷基,其中通过氧桥(-O-)连接指定数目的碳原子;和“芳氧基”是如上定义的芳基,其中通过氧桥(-O-)连接指定数目的碳原子。
除非另外指明,否则前述基团中的每一个可以是未取代的或取代的,条件是取代或取代的组合不显著不利地影响化合物的合成、稳定性或用途。如本文所用,“取代的”意指指定的原子或基团上的至少一个氢被另一个基团取代,条件是不超过指定的原子的正常化合价。当取代基是氧代(即,=O)时,原子上的两个氢被取代。除非另有说明,否则可存在于“取代的”位置的基团包括但不限于氰基;羟基;硝基;叠氮基;烷酰基(如C2-6烷酰基如酰基);甲酰胺基;C1-6或C1-3烷基、环烷基、烯基和炔基(包括具有至少一个不饱和键和2至8个、或2至6个碳原子的基团);C1-6或C1-3烷氧基;C6-10芳氧基如苯氧基;C1-6烷硫基;C1-6或C1-3烷基亚磺酰基;C1-6或C1-3烷基磺酰基;氨基二(C1-6或C1-3)烷基;具有至少一个芳香族环的C6-12芳基(例如,苯基、联苯基、萘基等,每个环是取代的或未取代的芳香族的);具有1至3个独立或稠合环和6至18个环碳原子的C7-19烷基芳基;或具有1至3个独立或稠合环和6至18个环碳原子的芳基烷氧基,其中苄氧基为示例性的芳基烷氧基。
本文引用的所有参考文献均通过引用以其全部内容并入。
尽管为了例示目的阐述了典型的实施方式,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 (20)
1.一种热塑性组合物,基于所述热塑性组合物的总重量,所述热塑性组合物包含
10至50wt.%的聚(亚芳基醚-砜)或含有聚(亚芳基醚-砜)和聚(醚酰亚胺)的组合,
35至90wt.%的聚(碳酸酯-硅氧烷),
0.5至25wt.%的聚(碳酸酯-芳化酯)增容剂、聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)增容剂、或包含上述中的至少一种的组合,以及
至多达15wt.%的紫外光稳定剂;
其中,所述组合物的样品具有
根据ASTM D256测量的在23℃下的至少200J/m的缺口悬臂梁冲击能量;以及
与根据ASTM D256测量的不含增容剂组分的组合物相比的高40%的缺口悬臂梁冲击能量值。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,以下中的一个或多个适用:
在1%或更低的应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于遮光剂24小时之后,所述组合物具有通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率和断裂标称应变保持率;
在0.5%应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于油酸24小时之后,所述组合物具有通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率;
在0.5%应变下在将ASTM拉伸棒在23℃下暴露于皮脂24小时之后,所述组合物具有通过ASTM D256测量的40%或更高的拉伸屈服应力保持率,所述组合物具有比不含所述增容剂的相同组合物更高的光泽度;或
在紫外老化之后,所述组合物具有比不含所述增容剂的相同组合物更低的ΔE。
3.根据权利要求1至2中任一项或多项所述的组合物,其中,所述聚(亚芳基醚-砜)具有下式
-Ar1-SO2-Ar2-O-
其中,各个Ar1和Ar2是相同的或不同的,并且是下式的基团
其中
c为0或1,
Ra和Rb各自独立地为直链或支链C1-10烷基、直链或支链C2-10烯基、直链或支链C2-10炔基、C6-18芳基、C7-20烷基芳基、C7-20芳基烷基、C5-10环烷基、C5-20环烯基、直链或支链C1-10烷基羰基、C6-18芳基羰基、卤素、硝基、氰基、卤素、C1-12烷氧基或C1-12烷基,
p和q各自独立地为0至4的整数,并且
Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机基团。
4.根据权利要求3所述的组合物,其中,所述聚(亚芳基醚-砜)包含下式的单元
或包含上述单元中的至少一种的组合。
5.根据权利要求1至4中任一项或多项所述的组合物,其中,聚醚酰亚胺包括下式的单元
其中
R是C2-20烃基,并且
Z为可选地被1至6个C1-8烷基、1至8个卤素原子、或它们的组合取代的芳香族C6-24单环或多环基团,其中,-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位置。
6.根据权利要求5所述的组合物,其中
R是下式的二价基团
其中,Q1是-O-;-S-;-C(O)-;-SO2-;-SO-;-CyH2y-或它的卤代衍生物,其中,y是1至5的整数;或-(C6H10)z-,其中,z是1至4的整数,并且
Z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。
7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的组合物,其中,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)包括
下式的双酚碳酸酯单元
其中
Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基、C1-12烯基、C3-8环烷基或C1-12烷氧基,
p和q各自独立地为0至4,并且
Xa是单键;-O-;-S-;-S(O)-;-S(O)2-;-C(O)-;式–C(Rc)(Rd)–的C1-11烷叉基,其中,Rc和Rd各自独立地为氢或C1-10烷基;或式–C(=Re)–的基团,其中,Re为二价C1-10烃基;以及
下式的聚硅氧烷单元
其中
R各自独立地为C1-13一价烃基,并且
E具有2至200的平均值。
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,所述聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)包括
下式的重复碳酸酯单元
其中
Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基,
p和q各自独立地为0至4的整数,并且
Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机基团;以及
下式的芳化酯单元
其中
Rh各自独立地为卤素或C1-10烃基,并且
n为0至4,以及
下式的硅氧烷单元
其中
各个R独立地为C1-13一价烃基,并且
E具有2至500的平均值。
9.根据权利要求7至9中任一项或多项所述的组合物,其中,所述聚(碳酸酯-硅氧烷)和所述聚(碳酸酯-芳化酯-硅氧烷)中的硅氧烷单元独立地具有下式
或包含上述中的至少一种的组合,其中,E具有2至200的平均值。
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,所述聚(碳酸酯-芳化酯)包括:
下式的重复碳酸酯单元
其中
Ra和Rb各自独立地为C1-12烷基,
p和q各自独立地为0至4的整数,并且
Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机基团;以及
下式的芳化酯单元
其中
Rh各自独立地为卤素或C1-10烃基,并且
n为0至4。
11.根据权利要求1至10中任一项或多项所述的组合物,进一步包含0.1至10wt.%的含氟聚合物,其中,可选地所述含氟聚合物为聚四氟乙烯。
12.根据权利要求1至11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、着色剂、阻燃剂、或包含上述中的至少一种的组合。
13.根据权利要求1至12中任一项或多项所述的组合物,其中,基于所述组合物的总重量,所述紫外光稳定剂以0.0001至15wt.%的量存在,并且其中,所述紫外光稳定剂包括二苯甲酮、三嗪、苯并噁嗪酮、苯并三唑、苯甲酸酯、甲脒、肉桂酸酯/丙烯酸酯、芳香族丙二酮、苯并咪唑、脂环族酮、甲酰苯胺、氰基丙烯酸酯、苯并吡喃酮、水杨酸酯、或包含上述中的至少一种的组合。
14.根据权利要求1至13中任一项或多项所述的组合物,其中,所述组合物包含0.5至20wt.%的二氧化钛。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的组合物,进一步包含增强剂,优选地,其中基于100重量份的聚合物,所述增强剂包含1至200重量份的量的玻璃纤维,其中,所述玻璃纤维具有圆形或扁平截面。
16.一种选自模制品、热成型制品、挤出膜、挤出片材、泡沫制品、多层制品的一层或多层、用于涂覆制品的基板以及用于金属化制品的基板的制品,包含根据权利要求1至15中任一项或多项所述的组合物。
17.根据权利要求16所述的制品,进一步包括沉积在所述制品的表面上的金属,可选地,其中所述金属包括铝,并且可选地,其中所述金属被阳极化。
18.根据权利要求17所述的制品,其中,相对于阳极化之前的相同性能,所述组合物的性能在阳极化之后变化不超过10%、优选不超过5%、并且更优选不超过2%。
19.根据权利要求16至18中任一项或多项所述的制品,其中,所述制品是消费电子设备的组件,所述消费电子设备选自游戏控制台、游戏控制器、便携式游戏设备、移动电话、电视机、个人电脑、平板电脑、膝上型电脑、个人数字助理、便携式媒体播放器、数字照相机、便携式音乐播放器、家用电器、电动工具、机器人、玩具、贺卡、家庭娱乐系统、有源扬声器或条形音箱;或所述制品是选自装饰件、出风口、按钮、通风装置、仪表板、透镜、或盖子的汽车内部组件。
20.一种制造制品的方法,包括将根据权利要求1至15中任一项或多项所述的组合物模制、挤出、3D打印、热成型、压缩模制或浇铸以形成所述制品。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1103080A (zh) * | 1993-09-15 | 1995-05-31 | 通用电气公司 | 阻燃、可热成型的聚碳酸酯/聚醚酰亚胺类树脂的共混物 |
US5986016A (en) * | 1997-12-23 | 1999-11-16 | General Electric Co. | Polyetherimide resin compositions having improved ductility |
CN101370873A (zh) * | 2005-12-21 | 2009-02-18 | 通用电气公司 | 新型聚合物共混物的环状或管状制品 |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1103080A (zh) * | 1993-09-15 | 1995-05-31 | 通用电气公司 | 阻燃、可热成型的聚碳酸酯/聚醚酰亚胺类树脂的共混物 |
US5986016A (en) * | 1997-12-23 | 1999-11-16 | General Electric Co. | Polyetherimide resin compositions having improved ductility |
CN101370873A (zh) * | 2005-12-21 | 2009-02-18 | 通用电气公司 | 新型聚合物共混物的环状或管状制品 |
CN102066494A (zh) * | 2008-06-20 | 2011-05-18 | 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 | 聚硅氧烷-聚碳酸酯组合物,制造方法,及由其制成的制品 |
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