CN110050032A - 热塑性组合物、由其制成的模塑部件及其在汽车和电子电气应用中的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热塑性组合物,其包含(A)半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺包含衍生自二胺和二羧酸的重复单元,具有至少100ml/g的VN,所述二胺主要由四亚甲基二胺和六亚甲基二胺组成,或主要由五亚甲基二胺和六亚甲基二胺组成,所述二羧酸主要由对苯二甲酸组成;和(B)增强剂。本发明还涉及由所述热塑性组合物制成的塑料部件。本发明还涉及包含由所述热塑性组合物制成的结构部件的机动车辆以及涉及包含由所述热塑性组合物制成的塑料组件的电气组装体。
Description
本发明涉及包含半芳族共聚酰胺和增强剂的热塑性组合物。本发明还涉及由所述热塑性组合物制成的塑料部件。本发明还涉及包含由所述热塑性组合物制成的结构部件的机动车辆和包含由所述热塑性组合物制成的塑料组件的电气组装体。
由增强的热塑性组合物制成的塑料部件广泛用于汽车应用和电气和电子应用中。在用于这些应用的塑料部件中广泛使用的材料是增强的热塑性组合物,即包含热塑性聚合物(如聚酯或聚酰胺)和增强剂的热塑性组合物。这种聚合物的实例是脂族聚酰胺(如PA-46),基于包含芳族单体如对苯二甲酸和二胺的单体的半结晶半芳族聚酰胺(PPA),和聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(PCT)(一种由对苯二甲酸和环己烷二甲醇的缩聚反应形成的热塑性聚酯)。例如,在WO-2007085406-A1中描述了现有技术的PPA。与相似的PPA组合物相比,使用基于PCT的组合物,可以达到更高的伸长率,例如当使用抗冲改性剂时,但通常拉伸强度更低并且抗冲击性也保持更低。增加断裂伸长率的典型解决方案是使用抗冲改性剂,但这通常以拉伸强度为代价。反之亦然,可以增加拉伸强度,例如通过增加增强剂的量,但这通常以断裂伸长率为代价,并且可能进一步导致流动性能的降低,从而导致注射期间模具的填充不完整,以及其他问题。
在汽车领域,存在金属部件被塑料材料取代的系统化趋势。这趋向于包括发动机部件和靠近发动机的结构部件的金属替代品。对于这样的应用,对几种性能(包括机械性能,例如高拉伸强度和抗冲击性)的要求变得更加严格。在电子塑料组件领域,存在进一步小型化的系统趋势,从而导致更薄的部件,例如厚度为1毫米或更小的部分。此外,对机械性能(特别是高拉伸强度和高断裂伸长率的组合)的要求变得更加关键,特别是对于那些部分。在本文中,塑料组件通常具有厚度较高的部分,以适当地加强组件作为较薄部分的支撑。当这样的组件用于制造表面安装的电子组件的组装体的方法中时,其中塑料组件经受包括无铅回流焊接的步骤,应避免起泡的发生(参见例如JEDEC MSL标准,即联合电子设备工程委员会的湿度敏感度水平的标准)。起泡不仅会使部件外观恶化,而且会损害机械完整性。对于具有较高厚度(例如2-3mm)的部分而言,避免起泡通常比对于具有较低厚度(低于1mm)的部分更难。
目前使用的材料在这些要求方面具有局限性,这解释了对具有更好性能的材料的需求。
因此,本发明的一个目的是提供一种增强的热塑性组合物,与所引用的相应的PPA和PCT基组合物相比,其具有改善的机械性能组合,更具体地表现出高拉伸强度和高断裂伸长率的组合,结合高冲击强度。
另一个目的是提供增强的热塑性组合物和由其制成的部件,与所引用的相应的PPA和PCT基组合物相比,其具有改善的机械性能组合,更具体地显示出高拉伸强度和高断裂伸长率的组合,结合高冲击强度和降低的易起泡性。
所述第一目的是通过权利要求1的根据本发明的热塑性组合物实现的,所述组合物包含(A)半芳族共聚酰胺,和(B)增强剂。
本发明的一个具体实施方式涉及用于汽车和E&E应用的结构部件,其由权利要求1的根据本发明的热塑性组合物制成。
第二目的是通过用于电子设备的组件实现的,该组件包括由这样的组合物制成的模塑部件,该组合物包含(A)如权利要求1的半芳族共聚酰胺,和(B)增强剂。
其特定实施方式涉及一种电子设备,该电子设备包括利用表面安装技术组装的组件的组装体,所述组件已经受无铅焊接步骤。
在本文中,半芳族共聚酰胺(组分A)包含衍生自二胺和二羧酸或其盐或其任何混合物的重复单元,其中
a.二胺(在本文中理解为衍生自二胺和/或其盐的重复单元)由80-100摩尔%的四亚甲基二胺和六亚甲基二胺的混合物或80-100摩尔%的五亚甲基混二胺和六亚甲基二胺合物的混合物,和0-20摩尔%的一种或多种其它二胺组成,其中所述摩尔%是相对于二胺的总摩尔量;
b.二羧酸(在本文中理解为衍生自二羧酸和/或其盐的重复单元)由90-100摩尔%的对苯二甲酸、0-10摩尔%的一种或多种其它芳族二羧酸和0-2摩尔%脂族二羧酸组成,其中所述摩尔%是相对于二羧酸的总摩尔量;
c.共聚酰胺包含0-2摩尔%的衍生自其它单体组分的重复单元,所述重复单元包括0-0.1摩尔%的支化单元,其中所述摩尔%是相对于二胺、二羧酸和其它单体组分的总摩尔量;且
d.共聚酰胺的粘度值(VN)为至少100ml/g。
包含所述共聚酰胺与增强剂的组合的根据本发明的组合物的效果是,相对于基于上述其它聚合物的可比材料,使用相同或相似的增强剂包时,所有三种性质(即拉伸强度、断裂伸长率和抗冲击性)的组合得到改善。这是非常令人惊讶的,因为在不使用抗冲改性剂或改变增强剂的量的情况下也可以获得该效果。
根据本发明的组合物中的共聚酰胺具有至少100ml/g的粘度值(VN)。粘度值(VN)在本文中通过根据ISO 307第四版的方法在硫酸中以0.5重量%测量。优选地,粘度值(VN)为至少110ml/g,更优选至少120ml/g。较高粘度值(VN)的优点是,拉伸强度和断裂伸长率都进一步增加。
在根据本发明的组合物中使用的半芳族共聚酰胺是基本上线性的共聚酰胺,其包含少量支化组分(如果有的话)。通常,高分子量聚酰胺的制备涉及使用支化剂,或者由于在聚合过程中形成支化组分而发生。通常,单官能单体如一元胺或一元羧酸与支化剂组合使用,以防止凝胶化。半芳族共聚酰胺包含重复单元,所述重复单元衍生自二胺和二羧酸,或其盐,或其任何混合物。表述“其盐”应理解为二胺盐和二羧酸盐。表述“其任何混合物”应理解为二胺及其盐(任何一种或多种二胺盐)的混合物和二羧酸及其盐(任何一种或多种二羧酸盐)的混合物。因此,根据本发明的组合物中使用的半芳族共聚酰胺可以用少量单官能单体(如果有的话)制备。用于本发明的半芳族共聚酰胺可以通过直接固态聚合来制备,从固体盐组分和任选的其它组分开始,同时在聚合过程中保持二胺/二羧酸(盐)比率接近1。通过使用更长的聚合时间和使用合适的缩聚催化剂可以获得更高的粘度值(VN)。
固体盐组分是二胺的盐和二羧酸的盐。固体盐组分可以是四亚甲基二胺的盐、六亚甲基二胺的盐和对苯二甲酸的盐,如对苯二甲酸四亚甲基二铵和对苯二甲酸六亚甲基二铵,和任选的其它组分,或五亚甲基二胺的盐、六亚甲基二胺的盐和对苯二甲酸的盐,如对苯二甲酸五亚甲基二铵和对苯二甲酸六亚甲基二铵,和任选的其他组分。
在WO200125311中描述了这样的半芳族共聚酰胺,其主要包含基于四亚甲基二胺和六亚甲基二胺和对苯二甲酸的重复单元,因此主要包含对苯二甲酸四亚甲基酯(4T)和对苯二甲酸六亚甲基酯(6T)重复单元。本文中通过两步法制备共聚酰胺,其中在第一步中,应用熔融相,或者制备四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、对苯二甲酸在水中的水溶液,加热并闪蒸,导致形成预聚物的固体产物,接着是第二步,其中进一步聚合预聚物以获得共聚酰胺。通过如实施例中所述的溶液法获得的聚合物具有1.35和1.54的典型RSV值。这些聚酰胺的VN值分别为32ml/g和49ml/g。虽然提到通过选择其他条件或不同的方法可以获得更高的相对粘度(高于例如2,对应于90ml/g的VN),但没有给出这种条件的指示。此外,WO200125311的再加工实验得到RSV远低于2的聚合物。
在WO200125311-A1中,提到了机械性能在高温下很好地保持,或者在高温下机械性能不会随着组合物的不同变化而降低太多。本发明的发明人观察到,在VN范围为50-90ml/g,更特别是70-90ml/g时,拉伸强度和断裂伸长率的机械性能几乎不变,而使用根据本发明的组合物时存在机械性能显著提高。
二胺优选由作为主要二胺成分的90-100摩尔%的四亚甲基二胺和六亚甲基二胺的混合物,或90-100摩尔%的五亚甲基二胺和六亚甲基二胺的混合物,和0-10摩尔%的一种或多种其他二胺组成,所述摩尔%是相对于二胺的总摩尔量。更优选地,四亚甲基二胺和六亚甲基二胺的混合物用于主要二胺成分,并且其总量在95-100摩尔%的范围内,并且一种或多种其它二胺的量在0-5摩尔%范围内,所述摩尔%是相对于二胺的总摩尔量。较低量的其他二胺的优点是,实现了更好的机械性能。
本文中的其它二胺可以是能够与四亚甲基二胺和六亚甲基二胺和对苯二甲酸,或者与五亚甲基二胺和六亚甲基二胺和对苯二甲酸共聚的任何二胺。适当优化此类其他二胺的类型和量以保持所需的机械性能。可与四亚甲基二胺和六亚甲基二胺和对苯二甲酸共聚的合适二胺的实例是五亚甲基二胺和线性脂族二胺H2N(CH2)xNH2,其中x=7-24。可与五亚甲基二胺和六亚甲基二胺和对苯二甲酸共聚的合适二胺的实例是四亚甲基二胺和线性脂族二胺H2N(CH2)xNH2,其中x=7-24。可与主要二胺成分的两种混合物中的任一种共聚的另外的其它二胺包括芳族二胺、环脂族二胺和支化二胺。其实例是间二甲苯二胺、异佛尔酮二胺、2-甲基五亚甲基二胺和三甲基六亚甲基二胺。如果使用的话,芳族二胺、环脂族二胺和支化二胺优选以小于5摩尔%,优选0-3摩尔%的总量使用。
在根据本发明的热塑性组合物中,二胺优选包含四亚甲基二胺和六亚甲基二胺作为主要二胺成分。在本文中,二胺适当地包含摩尔比为15:85-70:30,优选为20:80-60:40,更优选为30:70-50:50的四亚甲基二胺和六亚甲基二胺。其优点是组合物显示出更好的熔融加工。
类似地,根据本发明的热塑性组合物中的共聚酰胺包含摩尔比为15:85-70:30,优选20:80-60:40,更优选地30:70-50:50的四亚甲基对苯二甲酰胺单元(4T)和六亚甲基对苯二甲酰胺单元(6T)。
共聚酰胺中的芳族二羧酸主要包含对苯二甲酸。优选地,相对于二羧酸的总摩尔量,芳族二羧酸包含至少95摩尔%,优选98-100摩尔%的对苯二甲酸。其效果是组合物在高温下具有较高的硬度,而断裂伸长率保持在良好的水平。
在本发明的另一个优选实施方式中,相对于二羧酸的总摩尔量,芳族二羧酸由95-100摩尔%的对苯二甲酸、0-5摩尔%的一种或多种其它芳族二羧酸和0-1摩尔%的脂族二羧酸组成。
在另一个优选的实施方式中,相对于四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、对苯二甲酸和其他单体的总量,共聚酰胺由衍生自95-100摩尔%的四亚甲基二胺、六亚甲基二胺和对苯二甲酸和0-5摩尔%的其他单体的重复单元组成。
根据本发明的热塑性组合物适当地包含
(A)30-90重量%的半芳族共聚酰胺,和
(B)10-70重量%的增强剂
其中重量百分比(重量%)是相对于组合物的总重量。
优选地,热塑性组合物包含
(A)40-80重量%的半芳族共聚酰胺,和
(B)20-60重量%的增强剂;
其中重量百分比(重量%)是相对于组合物的总重量。
组合物中的增强剂可以是用于增强热塑性聚合物组合物的任何常用填料或纤维。在本文中,可以使用各种纤维和填料。此类填料的实例包括但不限于二氧化硅、偏硅酸盐、氧化铝、滑石、硅藻土、粘土、高岭土、石英、玻璃、云母、二氧化钛、二硫化钼、石膏、氧化铁、氧化锌、粉末状聚四氟乙烯、蒙脱石、碳酸钙、玻璃粉和玻璃珠。对于增强纤维,例如可以使用芳族纤维以及无机纤维。优选使用无机纤维。其实例是玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、陶瓷纤维以及钛酸钾和硅灰石的晶须。
优选地,增强剂包含玻璃纤维或碳纤维或其组合或甚至由玻璃纤维或碳纤维或其组合组成。更优选地使用玻璃纤维。这些玻璃纤维可具有各种组成和形状,例如,S-玻璃,E-玻璃和玄武岩玻璃,以及圆形玻璃和平板玻璃纤维。
在本发明的一个实施方式中,组合物包含以下组分或甚至由以下组分组成:
(A)30-90重量%,优选40-80重量%的本发明的半芳族共聚酰胺,和
(B)10-70重量%,优选20-60重量%的无机填料,或无机纤维,或其组合;
其中重量百分比(重量%)是相对于组合物的总重量。
在另一个实施方式中,组合物包含以下组分或甚至由以下组分组成:
(A)30-90重量%,优选40-80重量%的本发明的半芳族共聚酰胺,和
(B)10-70重量%,优选20-60重量%的玻璃纤维,或碳纤维,或其组合;
其中重量百分比(重量%)是相对于组合物的总重量。
除了共聚酰胺和增强填料之外,根据本发明的热塑性组合物可以任选地含有一种或多种另外的组分。合适地,此类另外的一种或多种组分选自通常的添加剂,例如稳定剂、着色剂、加工助剂(例如脱模剂和润滑剂)、用于改善抗冲击性的试剂和阻燃剂。含有共聚酰胺的这种热塑性组合物还可任选含有聚酰胺以外的聚合物。然而,其量优选受到限制,以免使机械性能劣化。
合适地,相对于组合物的总重量,一种或多种另外的组分的量为0-30重量%,优选0-20重量%。相对于组合物的总重量,其他聚合物的量合适地为0-15重量%,优选0-10重量%,更优选0-5重量%。
根据本发明的热塑性组合物具有显着的机械性能,这有助于由其制成的模塑部件在各种应用中更好的性能。优选地,该组合物具有至少200MPa、更优选至少210MPa的拉伸强度(TS),或至少2.3%、更优选至少2.5%的断裂伸长率(EaB),或其任何组合。在本文中,TS和EaB是通过根据ISO 527/1的方法在23℃下以5mm/min的拉伸速度在符合ISO 527 1A型且厚度为4mm的测试棒上测量的。
根据本发明的热塑性组合物非常适合于由熔体形成产品,特别是通过注射模塑。通过使用根据本发明的塑料组合物获得的产品是例如汽车部件,以及电气和电子组件。模塑部件有利地是用于机动车辆或电子设备的结构部件,或用于电气组装体的塑料组件。
用于机动车辆的结构部件的示例是发动机支架、结构油底壳、换挡拨叉、传动桥、热管理模块、曲轴盖、正时链罩、轴承罩。
用于电子设备的结构部件的示例是壳体、框架、中间框架和加强件,例如用于笔记本电脑和手机。
具体而言,用于电气和电子部件的结构部件是连接器、接线端子、排针、引线框架、开关、继电器、电容器、电阻器、相机模块。
通常,塑料组件作为电子组件的一部分,电子组件通过无铅回流焊接工艺组装在印刷电路板(PCB)上。
用于电气组装体的塑料组件的实例是连接器,例如用于汽车应用的连接器,必须通过回流工艺进行的连接器和其他部件。
本发明还涉及由根据本发明的热塑性组合物或其任何特定或优选的实施方式制成(在本文中理解为由其组成)的模塑塑料部件。其优点是上文关于热塑性组合物所述的那些。优选地,模塑塑料部件是用于机动车辆的结构部件或用于电气组装体的塑料组件,更优选地是具有厚度为至少1.6mm的部分的塑料组件。尽管存在较厚的部分,但后一种组件的优点在于它在铅焊接过程中具有改善的耐起泡性。
本发明还涉及机动车辆,其包含根据本发明的结构部件。其效果是如上所述改善的机械性能。另一个优点是高温机械性能不会像利用抗冲改性剂时那样恶化,而结构部件仍然具有高强度和高伸长率。
本发明还涉及电子设备,其包含由根据本发明的组合物制成(在本文中理解为由其组成)的壳体、框架或加强件。电子设备例如是笔记本电脑或手机。优点在于,由于更好的机械性能和改善的抗冲击性,电子设备可以更好地免受损坏。
本发明还涉及表面安装的电子组件的组装体,其包含根据本发明制成的塑料组件。其优点不仅在于塑料组件如上所述具有改善的机械性能,而且还具有改善的起泡性能。当经受包括无铅回流焊接步骤的组装工艺时,这种改善的起泡性能对于具有厚度较高的部分的塑料组件尤其重要。
其优选实施方式涉及一种组装体,其中塑料组件具有厚度为至少1.6mm的部分。
本发明还涉及表面安装的电子组件的组装体的制备方法,其中根据本发明的塑料组件或其任何优选或特定的实施方式经受包括无铅回流焊接的步骤。
通过以下实施例和对比实验进一步说明本发明。
测试方法
机械测试
在根据ISO 527/1的拉伸试验中在23℃下以5mm/min的拉伸速度根据ISO 527测定拉伸强度、断裂伸长率和拉伸模量的机械性能。在本文中,使用符合ISO 527 1A型并且厚度为4mm的测试棒。
回流焊接条件下的起泡性能
对于回流焊接条件下的起泡性能,将大量样品在具有预定温度和湿度水平的加湿箱中进行调节。对于根据本发明的实施例,使用以下调节:在85℃和85%相对湿度(RH)下168小时。这种调节在气候室中进行。在不同的时间间隔,从箱中取出一组样品(10个为一批),立即将其在环境条件下冷却至室温,置于回流烘箱中,然后经受回流焊接工艺所应用的温度条件。在退出预调节后一小时内对样品实施回流曲线。使用了所谓的Sony回流曲线。所应用的典型温度曲线如下。首先,以平均1.5℃/秒升温将样品在80秒后预热至140℃的温度,此后,将样品更缓慢地加热以在从起始开始160秒后达到160℃。然后,将样品加热至260℃或270℃(在两个不同温度下进行两组不同的实验),其中开始以约6℃/秒升温在从开始240秒后达到220℃的温度,然后以更缓慢的2℃/秒的加热速率在从开始290秒后达到260℃(或270℃)的温度。此后,在30秒内将样品冷却至140℃。然后从烘箱中取出10个样品,将其冷却至室温,并检测气泡存在与否。对于加湿箱中的每个调节时段,评估出现起泡的样品的百分比。记录具有气泡的样品百分比。对于每个厚度,将回流工艺分别针对最高温度260℃和270℃进行校准,使用热电偶在塑料和在PCB(非常接近塑料部件(连接器),其中PCB的温度决定了温度分布)上的进行校准。可以在小板或连接器上进行回流,可以使用具有不同厚度的不同部件。在样品和PCB上测量温度。
这个过程可以利用260℃或270℃的最高温度进行,并且必须在调节后一小时内进行。回流焊接前的加湿条件是在85℃和85%RH(相对湿度)下168小时,这种调节在加湿室中进行。
粘度值的测定
测量根据ISO 307第四版进行。为了测量,使用预干燥的聚合物样品,其干燥在高真空(即小于50mbar)下在80℃下进行24小时。相对粘度的测定是在浓度为0.5克聚合物的100毫升硫酸96.00±0.15%m/m溶剂中于25.00±0.05℃下进行的。使用来自Schott的DIN-Ubbelohde(参考号53020)在25℃下测量溶液(t)和溶剂(to)的流动时间。
粘度值计算如下:
其中:
VN=粘度值(单位为mL/g)
t=样品溶液的平均流动时间,以秒为单位
t0=溶剂的平均流动时间,以秒为单位
c=浓度,g/mL(=0.005)
原料
PCT ThermX CG033:用于注射模塑的30%玻璃纤维增强的聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(来自Ticona)
PCT+IM ThermX CGT033:用于注射模塑的30%玻璃纤维增强的抗冲改性的聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(来自Ticona)
PA-1 PA-4T/6T/46共聚物(来自DSM)
其他材料:
PA-2(PA-4T/6T共聚物)的制备
向50升滚筒干燥机中加入15千克4T/6T盐(39/61摩尔/摩尔)。将滚筒干燥机抽空至50mbar并加入氮气并重复5次。将混合物在5小时内加热至220℃的温度,随后在15小时内加热至255℃,同时使反应水离开滚筒干燥器。在反应过程中使用低氮吹扫。将混合物在19小时内冷却至235℃,并在7小时期间加入650g 1,6-六亚甲基二胺、300g 1,4-丁二胺和1.0kg水的混合物,同时保持温度在235℃。使混合物在235°下反应另外29小时。然后增加氮气流,并将材料冷却至室温。获得了白色粉末。
PA-3(PA-4T/6T共聚物)的制备
向50升滚筒干燥机中加入15千克4T/6T盐(39/61)和0.015千克次磷酸钠一水合物。将滚筒干燥机抽空至50mbar并加入氮气并重复这些步骤5次。将混合物在5小时内加热至220℃的温度,随后在15小时内加热至255℃,同时使反应水离开滚筒干燥器。在反应过程中,使用低氮吹扫。将混合物在19小时内冷却至235℃,并在7小时期间加入650g 1,6-六亚甲基二胺、300g 1,4-丁二胺和1.0kg水的混合物,同时保持温度在235℃。使混合物在235°下反应另外29小时。然后增加氮气流,并将材料冷却至室温。得到了聚合物,为白色粉末。
PA-4(PA-4T/6T共聚物)的制备
PA-4的制备是重复的,不同之处在于将开始冷却前29小时的反应时间增加至39小时。得到了聚合物,为白色粉末。
配混:玻璃纤维增强的聚酰胺组合物的制备
使用标准模塑条件,在双螺杆挤出机上制备基于PA-1、PA-2、PA-3和PA-4并组合30重量%玻璃纤维的聚酰胺组合物。在本文中,挤出熔体的温度通常为约350-360℃。熔融配混后,将所得熔体挤出成线料,冷却并切成颗粒。
注射模塑-用于机械测试和起泡测试的测试棒的制备
将上述聚酰胺组合物用于制备注射模塑部件。对于注射模塑,在使用前通过应用以下条件预干燥材料:将共聚酰胺在0.02MPa的真空下加热至150℃并在该温度和压力下保持12小时,同时通入氮气流。将预干燥的材料在具有22mm螺杆直径的Arburg 5注塑机上注射模塑。在本文中,缸壁的温度设定为345℃,模具的温度设定为140℃。
对于用于机械测试的测试棒,使用符合ISO 527 1A型的模具。测试棒的厚度为4毫米。
为了测试在回流焊接条件下的起泡性能,使用通过使用Campus UL注塑模具注射而制备的测试棒。在本文中,根据需要制备了具有不同厚度的校园UL棒用于进一步测试。
用于对比实验A-D以及实施例I和II的组合物以及机械性能的测试结果已收集在表1中。回流焊接模拟测试中的起泡结果已收集在表2中。
表1.组成和机械性能(TM=拉伸模量;TS=拉伸强度;EaB=断裂伸长率)
上述结果表明,根据本发明的组合物(EX-I和EX-II)结合了高断裂伸长率(EaB)以及高拉伸强度和高冲击强度。EaB与CE-B(基于冲击改性的PCT)的EaB相当,同时具有高得多的TS和IR。与CE-C(PPA-1)和CE-D相比,EX-I和EX-II都具有更高的TS、EaB和冲击强度。更具体地说,EX-I的性能比CE-C的性能要好得多;而这两种共聚酰胺的组成不同,它们的粘度值大致相同。
表2.在85℃/85%RH下调节168小时后的回流结果(回流后的起泡性能;显示气泡的测试棒的未通过率百分比:0%为0%气泡,全部通过;100%为100%气泡,全部未通过)
上述结果表明,根据本发明的组合物(EX-I和EX-II)在0-3.2mm的整个厚度范围内显示出显著改善的起泡性能并符合JEDEC要求(Sony曲线T最高260℃/270℃;在85℃/85%RH下调节168小时后)。这与对比实验C和B形成对比,对比实验C和B在1.2mm样品厚度以上的所有测试中都未通过。在T最高为270℃的情况下进行测试时,EX-I仅在3.2mm的最高厚度下变得至关重要(critical),而EX-II仍然在整个范围内通过。在这些条件下,CE-B和CE-C已经在高于0.8mm厚度的情况下未通过。此外,CE-B已经显示出部分熔化。
Claims (16)
1.一种热塑性组合物,所述热塑性组合物包含
(A)半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺包含衍生自二胺和二羧酸或其盐或其任何混合物的重复单元,其中
a.所述二胺由80-100摩尔%的四亚甲基二胺和六亚甲基二胺的混合物或80-100摩尔%的五亚甲基二胺和六亚甲基二胺的混合物,和0-20摩尔%的一种或多种其它二胺组成,所述摩尔%是相对于二胺的总摩尔量;
b.所述二羧酸由90-100摩尔%的对苯二甲酸、0-10摩尔%的一种或多种其它芳族二羧酸和0-2摩尔%的脂族二羧酸组成,所述摩尔%是相对于二羧酸的总摩尔量;
c.所述共聚酰胺包含0-2摩尔%的衍生自其它单体组分的重复单元,所述重复单元包括0-0.1摩尔%的支化单元,其中所述摩尔%是相对于二胺、二羧酸和其它单体组分的总摩尔量;
d.所述共聚酰胺的粘度值(VN)为至少100ml/g;VN是通过根据ISO 307第四版的方法在25℃下在硫酸中以0.5重量%测量的;和
(B)增强剂。
2.根据权利要求1所述的热塑性组合物,其中所述二胺由90-100摩尔%的四亚甲基二胺和六亚甲基二胺的混合物,或90-100摩尔%的五亚甲基二胺和六亚甲基二胺的混合物,和0-10摩尔的所述一种或多种其他二胺组成,所述摩尔%是相对于二胺的总摩尔量。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性组合物,其中所述二胺包含摩尔比为15:85-70:30的四亚甲基二胺和六亚甲基二胺。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的热塑性组合物,其中所述芳族二羧酸包含至少95摩尔%的对苯二甲酸,所述摩尔%是相对于二羧酸的总摩尔量。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的热塑性组合物,其中所述芳族二羧酸由95-100摩尔%的对苯二甲酸、0-5摩尔%的一种或多种其它芳族二羧酸和0-1摩尔%的脂族二羧酸组成,所述摩尔%是相对于二羧酸的总摩尔量。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的热塑性组合物,其中所述共聚酰胺由如下重复单元组成,所述重复单元衍生自95-100摩尔%的四亚甲基二胺、六亚甲基二胺和对苯二甲酸,以及0-5摩尔%的一种或多种其它单体,所述摩尔%是相对于四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、对苯二甲酸和其他单体的总量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物包含
(A)30-90重量%的所述半芳族共聚酰胺,和
(B)10-70重量%的所述增强剂;
其中所述重量百分比(重量%)是相对于所述组合物的总重量。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物包含
(A)30-90重量%的所述半芳族共聚酰胺,和
(B)10-70重量%的玻璃纤维,或碳纤维,或其组合;
其中所述重量百分比(重量%)是相对于所述组合物的总重量。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的热塑性组合物,其中所述组合物包含一种或多种另外的组分。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的热塑性组合物,其中粘度值为至少110ml/g,或其中拉伸强度为至少200MPa,或断裂伸长率(EaB)为至少2.3%,或其任何组合,其中
-所述粘度值是通过根据ISO 307第四版的方法在25℃下在硫酸中以0.5重量%测量的;且
-所述拉伸强度和断裂伸长率是通过根据ISO 527/1的方法在23℃下以5mm/min的拉伸速度在符合ISO 527 1A型且厚度为4mm的测试棒上测量的。
11.由权利要求1-10中任一项所限定的热塑性组合物制成的模塑塑料部件。
12.根据权利要求11所述的模塑部件,其中所述模塑部件是用于机动车辆的结构部件或用于电气组装体的塑料组件。
13.一种机动车辆,其包含根据权利要求12所述的结构部件。
14.一种电子设备,其包含表面安装的电子组件的组装体,所述电子组件包括根据权利要求11所述的塑料组件。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其中所述塑料组件至少具有厚度为至少1.6mm的部分。
16.一种表面安装的电子组件的组装体的制备方法,其中使权利要求12所限定的塑料组件经受包括无铅回流焊接的工艺步骤。
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JP7240122B2 (ja) * | 2018-09-28 | 2023-03-15 | Ntn株式会社 | 転がり軸受用保持器、および転がり軸受 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1121451A (ja) * | 1997-04-21 | 1999-01-26 | Toray Ind Inc | エンジン冷却水系部品用ポリアミド樹脂組成物および成形体 |
JP2002020619A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-01-23 | Mitsui Chemicals Inc | ポリアミド樹脂ペレット |
CN1384847A (zh) * | 1999-10-05 | 2002-12-11 | Dsm有限公司 | 基于四亚甲基对苯二酰胺和六亚甲基对苯二酰胺的共聚酰胺 |
US20040030023A1 (en) * | 2000-11-20 | 2004-02-12 | Buhler Friedrich Severin | Polyamide moulding material with improved properties |
CN101772528A (zh) * | 2007-07-23 | 2010-07-07 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 电气/电子连接器及其使用的聚合物组合物 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5270437A (en) | 1992-11-13 | 1993-12-14 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making partially aromatic polyamides containing 2-methylpentamethylenediamine units |
EP1976907B1 (en) | 2006-01-26 | 2012-08-22 | DSM IP Assets B.V. | Semi-crystalline semi-aromatic polyamide |
US9090750B2 (en) * | 2007-07-23 | 2015-07-28 | Dsm Ip Assets B.V. | Plastic component for a lighting systems |
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FR2938846B1 (fr) * | 2008-11-24 | 2012-12-07 | Rhodia Operations | Composition polymere thermoplastique a base de polyamide |
KR101969176B1 (ko) * | 2010-04-29 | 2019-04-15 | 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. | 반-방향족 폴리아미드 |
US9721695B2 (en) * | 2010-12-21 | 2017-08-01 | Basf Se | Thermoplastic molding composition |
CN103732653A (zh) * | 2011-08-17 | 2014-04-16 | 东丽株式会社 | 结晶性聚酰胺树脂的制造方法 |
CN104114643A (zh) * | 2012-02-07 | 2014-10-22 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 不起泡的聚酰胺组合物 |
KR102186863B1 (ko) * | 2013-01-31 | 2020-12-07 | 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. | 다이아민/다이카복실산 염 및 이의 폴리아미드의 제조 방법 |
WO2015007589A1 (en) * | 2013-07-17 | 2015-01-22 | Dsm Ip Assets B.V. | Flame retarded thermoplastic moulding composition |
JP6093675B2 (ja) * | 2013-09-04 | 2017-03-08 | 出光ライオンコンポジット株式会社 | 摺動部材用樹脂組成物 |
BR112016010319B1 (pt) * | 2013-11-13 | 2021-02-23 | Performance Polyamides, Sas | composição de poliamida, seu método de produção, e método para produção de um artigo |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1121451A (ja) * | 1997-04-21 | 1999-01-26 | Toray Ind Inc | エンジン冷却水系部品用ポリアミド樹脂組成物および成形体 |
CN1384847A (zh) * | 1999-10-05 | 2002-12-11 | Dsm有限公司 | 基于四亚甲基对苯二酰胺和六亚甲基对苯二酰胺的共聚酰胺 |
JP2002020619A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-01-23 | Mitsui Chemicals Inc | ポリアミド樹脂ペレット |
US20040030023A1 (en) * | 2000-11-20 | 2004-02-12 | Buhler Friedrich Severin | Polyamide moulding material with improved properties |
CN101772528A (zh) * | 2007-07-23 | 2010-07-07 | 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 | 电气/电子连接器及其使用的聚合物组合物 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
叶少勇等: "POE-g-MAH对玻纤增强高温尼龙复合材料力学性能的影响 ", 《工程塑料应用》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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