CN110088184A - 用于具有高尺寸稳定性的制品的聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和一种或多种成核剂的聚合物组合物。这种聚合物组合物允许在注射模塑中以高冷却速率同时仍以高度的尺寸稳定性生产小型部件。
Description
本发明涉及一种聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物。本发明进一步涉及使用这种组合物生产的制品。本发明还涉及一种生产这种制品的方法。
聚对苯二甲酸丁二醇酯是被熟知和重视的热塑性聚合物材料,用于各种应用中。一个具体应用涉及经由诸如注射模塑的成形方法,将聚对苯二甲酸丁二醇酯用于生产成形制品。使用聚对苯二甲酸丁二醇酯生产的注射模塑制品具有大量性质,使它们特别适合于多种目的。
使聚对苯二甲酸丁二醇酯适合于经由注射模塑生产制品的一个具体性质是其化学惰性。聚对苯二甲酸丁二醇酯的另一个有利性质是其尺寸稳定性。材料性质的这种平衡使由聚对苯二甲酸丁二醇酯生产的制品尤其适合用于某些器件中,诸如用于电子应用的组件和医疗器械中。
某些所列应用中的一个具体方面是,这类应用中使用的部件中的一些非常小,同时仍需要高度的尺寸稳定性。在这种情形下,尺寸稳定性可理解为,在诸如注射模塑的大规模生产过程中以高准确度生产具有限定尺寸的部件的能力,其中不具有所需尺寸的模塑部件的比例低。高尺寸稳定性表明所生产部件的所需大部分具有在所需容许范围内的尺寸。
在经由注射模塑生产相对小的部件、诸如具有≤1ml材料体积的部件中,尺寸稳定性在模塑部件的合格性上成为关键因素。在注射模塑中,通过引入剪切和热形式的能量,将成形材料转化成熔体。通过将压力施加于熔融材料上,使熔融材料进入具有所需形状的模具。在模塑过程中,熔融材料经由熔体通道被驱使进入模具。在用熔融材料填充模具后,模具受到冷却,其中材料凝固。由于这种凝固和进一步冷却,材料的密度趋向于改变。通常,在注射模塑过程中使用的材料是聚对苯二甲酸丁二醇酯的情况下,密度随着材料温度降低而升高。
具体而言,在如上文呈现的这类小型部件的生产中,凝固和冷却期间的密度升高可能在部件之间有差异,这样导致部件在一个系列内的不期望变动。在这类小型部件的生产中,高成核密度下趋向于发生均相成核,这可能导致在用材料完全填充模具之前模具的阻塞。这导致了基于尺寸不准确性的部件被拒,因此展现了过低的尺寸稳定性。
因此,需要能够经由注射模塑生产具有高度尺寸稳定性的小型聚对苯二甲酸丁二醇酯部件。
这现已根据本发明,通过包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和一种或多种成核剂的聚合物组合物来实现。
这种聚合物组合物允许以高度的尺寸稳定性生产具有≤1ml材料体积的部件。这种聚合物组合物的另一个优点是,其允许以高度的尺寸稳定性、以≥100K/s或甚至≥200K/s的冷却速率经由注射模塑来生产部件。
另一个优点是聚合物组合物展现这样的成核行为,以致在注射模塑过程中,熔融的聚合物组合物展示异相成核。这使得模具能够被更准确填充。
具体而言,本发明涉及一种包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和一种或多种成核剂的聚合物组合物,使得聚合物组合物在≥75℃/min的冷却速率、优选≥100℃/min、更优选≥200℃/min的冷却速率下受到冷却时展示异相成核。
在本发明的情形下,可理解的是当根据ISO 11357-1(2016)经由差示扫描量热法(DSC)测定的聚合物组合物的冷却曲线提供高于190℃的结晶温度Tp,c时,发生了异相成核。
本发明的一个具体实施方案涉及一种聚合物组合物,其中根据ISO 11357-1(2016),第二冷却运行,以90℃/min的冷却速率经由差示扫描量热法(DSC)测定的聚合物组合物的冷却曲线显示≥100℃、优选≥150℃、更优选≥175℃、甚至更优选≥190℃的一个或多个结晶温度Tp,c。
本发明的聚合物组合物中使用的聚对苯二甲酸丁二醇酯可为例如聚对苯二甲酸丁二醇酯均聚物,替代地,聚对苯二甲酸丁二醇酯可为聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物。这种聚对苯二甲酸丁二醇酯均聚物可由衍生自1,4-丁二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的聚合物单元组成。这种聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物可包含衍生自1,4-丁二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的聚合物单元。这种聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物还可包含一定量的衍生自另外的单体的聚合物单元。这类另外的单体可为例如不同于对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的二羧酸或其酯,诸如像间苯二甲酸或萘二甲酸。在示例性实施方案中,这类另外的单体还可为不同于1,4-丁二醇的二醇,诸如像乙二醇、1,3-丙二醇或环己烷二甲醇。
例如,聚对苯二甲酸丁二醇酯可包含相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯的总重量计≥90.0重量%、优选≥95.0重量%、更优选≥98.0重量%的衍生自1,4-丁二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的聚合物单元。
例如,这种聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物可包含相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯的总重量计≤10.0重量%、优选≤5.0重量%、诸如≥0.5且≤5.0重量%的衍生自另外的单体的聚合物单元。
在具体实施方案中,聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物包含衍生自1,4-丁二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的聚合物单元,并且还包含≥0.5且≤5.0重量%衍生自间苯二甲酸的聚合物单元。
优选聚对苯二甲酸丁二醇酯具有根据ASTM D2857-95(2007)测定的≥0.50且≤2.00dl/g、例如≥0.70且≤1.00dl/g的固有粘度。
在另一个具体实施方案中,聚对苯二甲酸丁二醇酯可包含具有不同产物性质的不同聚对苯二甲酸丁二醇酯。例如,聚对苯二甲酸丁二醇酯可包含第一聚对苯二甲酸丁二醇酯和第二聚对苯二甲酸丁二醇酯。聚对苯二甲酸丁二醇酯可为例如这种第一聚对苯二甲酸丁二醇酯和这种第二聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混物。这种共混物可通过对包含第一聚对苯二甲酸丁二醇酯和第二聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物进行熔融混合来获得。替代地,这种共混物可通过以固态混合第一聚对苯二甲酸丁二醇酯和第二聚对苯二甲酸丁二醇酯的颗粒或粉粒来获得。
第一聚对苯二甲酸丁二醇酯可例如具有0.50-1.00dl/g、替代地0.70-0.80dl/g的固有粘度。第二聚对苯二甲酸丁二醇酯可例如具有1.00-1.50dl/g、替代地1.15-1.40dl/g的固有粘度。优选地,第一聚对苯二甲酸丁二醇酯具有0.50-1.00dl/g的固有粘度,和第二聚对苯二甲酸丁二醇酯具有1.00-1.50dl/g的固有粘度。更优选地,第一聚对苯二甲酸丁二醇酯具有0.70-0.80dl/g的固有粘度,和第二聚对苯二甲酸丁二醇酯具有1.15-1.40dl/g的固有粘度。
使用这种第一聚对苯二甲酸丁二醇酯和这种第二聚对苯二甲酸丁二醇酯的这种共混物允许制备具有共混物的所需固有粘度的共混物。
在本发明的优选实施方案中,聚对苯二甲酸丁二醇酯包含相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯的总重量计50.0-90.0重量%的第一聚对苯二甲酸丁二醇酯。更优选地,聚对苯二甲酸丁二醇酯包含70.0-85.0重量%的第一聚对苯二甲酸丁二醇酯。
进一步优选地,聚对苯二甲酸丁二醇酯包含相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯的总重量计10.0-50.0重量%的第二聚对苯二甲酸丁二醇酯。更优选地,聚对苯二甲酸丁二醇酯包含15.0-30.0重量%的第二聚对苯二甲酸丁二醇酯。在特别优选的实施方案中,聚对苯二甲酸丁二醇酯包含相对于聚对苯二甲酸丁二醇酯的总重量计70.0-85.0重量%的第一聚对苯二甲酸丁二醇酯和15.0-30.0重量%的第二聚对苯二甲酸丁二醇酯。例如,聚对苯二甲酸丁二醇酯可包含70.0-85.0重量%的具有0.70-0.80dl/g的固有粘度的第一聚对苯二甲酸丁二醇酯,和15.0-30.0重量%的具有1.15-1.40dl/g的固有粘度的第二聚对苯二甲酸丁二醇酯。
根据本发明的聚合物组合物可例如包含相对于聚合物组合物的总重量计≥90.0重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯。更优选地,聚合物组合物包含≥95.0重量%、甚至更优选≥98.0重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯。特别优选聚合物组合物包含≥99.0重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
根据本发明的聚合物组合物还包含一种或多种成核剂。
可在根据本发明的聚合物组合物中使用的示例性成核剂包括苯甲酸盐,取代的苯甲酸盐,二环二羧酸金属盐,六氢邻苯二甲酸金属盐,二缩醛衍生物、诸如山梨醇缩醛,磷酸酯盐,甘油酯盐,二、三和四酰胺,松香衍生物,滑石,高岭土,颜料,和它们的组合。
在成核剂是滑石的本发明的实施方案中,优选滑石具有≥0.5μm且≤2.0μm、甚至更优选≥0.8μm且≤1.5μm的平均粒度。平均粒度可例如被测定为粒度D50,如根据ISO 9276-2(2014)测定。
成核剂可例如选自包含10-30个碳原子的有机酸的钙、镁、铝、锌、钠或钾盐。例如,成核剂可选自包含10-30个碳原子的脂族有机酸的钙、镁、铝、锌、钠或钾盐。
这样的包含10-30个碳原子的有机酸的钙、镁、铝、锌、钠或钾盐可例如选自月桂酸钙,月桂酸镁,月桂酸铝,月桂酸锌,月桂酸钠,月桂酸钾,肉豆蔻酸钙,肉豆蔻酸镁,肉豆蔻酸铝,肉豆蔻酸锌,肉豆蔻酸钠,肉豆蔻酸钾,棕榈酸钙,棕榈酸镁,棕榈酸铝,棕榈酸锌,棕榈酸钠,棕榈酸钾,硬脂酸,硬脂酸钙,硬脂酸镁,硬脂酸铝,硬脂酸锌,硬脂酸钠,硬脂酸钾,油酸钙,油酸镁,油酸铝,油酸锌,油酸钠,油酸钾,花生酸钙,花生酸镁,花生酸锌,花生酸铝,花生酸钠,花生酸钾,山嵛酸钙,山嵛酸镁,山嵛酸锌,山嵛酸铝,山嵛酸钠,山嵛酸钾,二十四烷酸钙,二十四烷酸镁,二十四烷酸锌,二十四烷酸铝,二十四烷酸钠,二十四烷酸钾,蜡酸钙,蜡酸镁,蜡酸锌,蜡酸铝,蜡酸钠,蜡酸钾,褐煤酸钙,褐煤酸镁,褐煤酸锌,褐煤酸铝,褐煤酸钠,褐煤酸钾,乙酸钠,苯甲酸钠,苯甲酸铝,苯甲酸锂,对叔丁基苯甲酸铝,松脂酸钠,松香酸钠,1,2-环己烷二甲酸钙,双(4-叔丁基苯)铝盐,双环(2,2,1)庚烷-2,3-二甲酸二钠盐,或它们的组合。
成核剂可为例如磷酸盐。例如,成核剂可为铝、锂、钙、钠、锌或钾的磷酸盐。可用作根据本发明的成核剂的合适的磷酸盐包括例如磷酸三钠,2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸钠,2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸镁,2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸铝,2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸钾,2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸钙,2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸锌,2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸盐,2,2'-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸锂,亚甲基双(2,4-二-叔丁基-苄氧基)磷酸铝,2,2'-亚甲基双(4,6-叔丁基苯基)磷酸钠盐,和双(对叔丁基苯基)磷酸钠。
替代地,成核剂可为例如包含一个或多个山梨醇结构部分的化合物。在根据本发明的聚合物组合物中可用作成核剂的包含一个或多个山梨醇结构部分的示例性化合物包括二亚苄基山梨醇,(4-甲基亚苄基)山梨醇,二-对甲基亚苄基山梨醇,1,3:2,4-二(对氯代亚苄基)山梨醇,双(3,4-二甲基亚苄基)山梨醇,双(4-丙基亚苄基)丙基山梨醇,双(4-乙基亚苄基)山梨醇。
在根据本发明的聚合物组合物中可用作成核剂的另外合适的成核剂包括有机酰胺。优选地,这类有机酰胺包含5至40个碳原子、更优选10至40个碳原子。这类有机酰胺可包含一个或多个酰胺结构部分,诸如一个酰胺结构部分或两个酰胺结构部分。优选地,这类有机酰胺包含10至40个碳原子和两个酰胺结构部分。进一步优选地,这类有机酰胺包含一个或多个芳族结构部分。特别优选这类有机酰胺包含10至40个碳原子、两个酰胺结构部分和一个或多个芳族结构部分。
例如,这种有机酰胺可为根据式I的化合物:
式I
其中:
R1为包含1-20个碳原子、优选1-10个碳原子的结构部分;R1可为芳族或脂族结构部分;n为0或1;各个R2可相同或不同;各个R2为包含5-20个碳原子、优选5-15个碳原子的结构部分。R2可为脂族结构部分或可包含一个或多个芳族结构部分。
在根据本发明的聚合物组合物中可用作成核剂的示例性有机酰胺包括N,N'-二环己基-2,6-萘二羧基酰胺,N'-苯甲酰苯甲酰肼,N,N'-亚乙基双(硬脂酰胺),山嵛酸酰胺,1,3,5-苯三甲酰胺,N-己基-N'-(2-己基氨基)-2-氧基乙基)草酰胺和N,N'-亚乙基双(12-羟基硬脂酰胺)。
在根据本发明的聚合物组合物中可用作成核剂的其他化合物包括基于甘油三酯油的盐,(3-(辛基氨甲酰基氧基)-2,2'-双(辛基氨甲酰基氧基甲基)丙基)-N-辛基-氨基甲酸酯/盐,氢氧化钙,碳酸钙,碳黑,喹吖啶酮,二氧化硅,羟乙酸锌,1,3,5-三(2,2-二甲基丙酰基氨基)苯,4-联苯基甲酸,和胸腺嘧啶。
替代地,一种或多种成核剂可选自诸如乙烯-甲基丙烯酸共聚物的离聚物。
例如,成核剂可为选自以下的一种或多种:滑石,硬脂酸锌,硬脂酸钠,乙酸钠,褐煤酸钠,1R,2S-环己烷二甲酸钙,2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸氢氧化铝盐,内-降莰烷-2,3-二甲酸二钠盐,或它们的组合。
根据本发明的聚合物组合物优选包含相对于聚合物组合物的总重量计≥0.01且≤2.00重量%的一种或多种成核剂。优选地,聚合物组合物包含相对于聚合物组合物的总重量计≥0.05且≤0.50重量%的一种或多种成核剂。甚至更优选地,聚合物组合物包含相对于聚合物组合物的总重量计≥0.05且≤0.30重量%的一种或多种成核剂。
在一种或多种成核剂选自离聚物的实施方案中,聚合物组合物优选包含相对于总聚合物组合物计≥0.50且≤2.00重量%的所述一种或多种成核剂。更优选地,在一种或多种成核剂选自离聚物的实施方案中,聚合物组合物优选包含相对于总聚合物组合物计≥0.80且≤1.50重量%的所述一种或多种成核剂。
在具体实施方案中,根据本发明的聚合物组合物包含相对于聚合物组合物的总重量计≥0.01且≤2.00重量%、更优选≥0.01且≤0.50重量%、甚至更优选≥0.01且≤0.30重量%、或≥0.01且≤0.10重量%、或≥0.01且≤0.05重量%的一种或多种成核剂,其中成核剂为选自以下的一种或多种:滑石,硬脂酸锌,硬脂酸钠,乙酸钠,褐煤酸钠,1R,2S-环己烷二甲酸钙,2,2-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸氢氧化铝盐,内-降莰烷-2,3-二甲酸二钠盐,或它们的组合。
具体而言,本发明涉及一种包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和选自以下的化合物的聚合物组合物:苯甲酸盐,取代的苯甲酸盐,二环二羧酸金属盐,六氢邻苯二甲酸金属盐,山梨醇缩醛,磷酸酯盐,甘油酯盐,二、三和四酰胺,松香衍生物,滑石,高岭土,铝、锂、钙、钠、锌或钾的磷酸盐,包含10-30个碳原子的有机酸的钙、镁、铝、锌、钠或钾盐,包含一个或多个山梨醇结构部分的化合物,包含5至40个碳原子的有机酰胺,乙烯-甲基丙烯酸共聚物,和它们的组合。
在一个实施方案中,本发明涉及一种包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和相对于聚合物组合物的总重量计0.01-0.30重量%的选自以下的化合物的聚合物组合物:苯甲酸盐,取代的苯甲酸盐,二环二羧酸金属盐,六氢邻苯二甲酸金属盐,山梨醇缩醛,磷酸酯盐,甘油酯盐,二、三和四酰胺,松香衍生物,滑石,高岭土,铝、锂、钙、钠、锌或钾的磷酸盐,包含10-30个碳原子的有机酸的钙、镁、铝、锌、钠或钾盐,包含一个或多个山梨醇结构部分的化合物,包含5至40个碳原子的有机酰胺,乙烯-甲基丙烯酸共聚物,和它们的组合。
在另一个实施方案中,本发明涉及一种包含聚对苯二甲酸丁二醇酯和相对于聚合物组合物的总重量计0.01-0.30重量%的选自以下的化合物的聚合物组合物:苯甲酸盐,取代的苯甲酸盐,二环二羧酸金属盐,六氢邻苯二甲酸金属盐,山梨醇缩醛,磷酸酯盐,甘油酯盐,二、三和四酰胺,松香衍生物,滑石,高岭土,铝、锂、钙、钠、锌或钾的磷酸盐,包含10-30个碳原子的有机酸的钙、镁、铝、锌、钠或钾盐,包含一个或多个山梨醇结构部分的化合物,包含5至40个碳原子的有机酰胺,乙烯-甲基丙烯酸共聚物,和它们的组合。
在具体实施方案中,根据本发明的聚合物组合物由聚对苯二甲酸丁二醇酯和相对于聚合物组合物的总重量计0.01-0.30重量%的选自以下的化合物组成:苯甲酸盐,取代的苯甲酸盐,二环二羧酸金属盐,六氢邻苯二甲酸金属盐,山梨醇缩醛,磷酸酯盐,甘油酯盐,二、三和四酰胺,松香衍生物,滑石,高岭土,铝、锂、钙、钠、锌或钾的磷酸盐,包含10-30个碳原子的有机酸的钙、镁、铝、锌、钠或钾盐,包含一个或多个山梨醇结构部分的化合物,包含5至40个碳原子的有机酰胺,乙烯-甲基丙烯酸共聚物,和它们的组合。
在另一个具体实施方案中,根据本发明的聚合物组合物由聚对苯二甲酸丁二醇酯和相对于聚合物组合物的总重量计0.01-0.30重量%、或0.01-0.10重量%、或0.01-0.05重量%的选自以下的化合物组成:滑石,硬脂酸锌,硬脂酸钠,乙酸钠,褐煤酸钠,1R,2S-环己烷二甲酸钙,2,2-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸氢氧化铝盐,内-降莰烷-2,3-二甲酸二钠盐,或它们的组合。
这样的成核剂的使用被理解为在通过注射模塑成形时在凝固和冷却期间导致聚对苯二甲酸丁二醇酯的可靠结晶行为。在小型注射模塑部件的生产中,这理解为导致在凝固和冷却期间具有在容许范围之外的尺寸变化的部件减少。此外,根据本发明的聚合物组合物理解为在注射模塑期间展现改进的模具填充行为,这被理解为由发生异相结晶而引起,导致在模塑过程中非所需的成核减少以及成形部件的尺寸稳定性改进。具体而言,这允许由于这种改进的模具填充行为而产生具有薄的壁厚度的部件。
在其实施方案的一者中,本发明还涉及一种在熔体挤出机中经由熔融配混来产生聚合物组合物的方法。本发明还涉及一种通过注射模塑过程来生产成形制品的方法。具体而言,在这种注射模塑过程中,可将聚合物组合物以熔融状态引入模具和冷却至低于熔融温度以获得成形制品。在具体实施方案中,这种注射模塑过程被布置成产生具有≤1.0ml体积的成形制品。
本发明还涉及一种使用根据本发明的聚合物组合物产生的具有≤1.0ml体积的成形制品。
在另一个具体实施方案中,本发明涉及一种聚合物组合物,其包含:
·≥98.0重量%的具有根据ASTM D2857-95(2007)测定的≥0.70且≤1.00dl/g的固有粘度的聚对苯二甲酸丁二醇酯;和
·≥0.01和≤0.50重量%的成核剂,其中成核剂为滑石,其中滑石具有优选≥0.8μm且≤1.5μm的平均粒度,其中平均粒度被测定为粒度D50,如根据ISO 9276-2(2014)测定。
在另一个更具体的实施方案中,本发明涉及一种聚合物组合物,其包含:
·≥98.0重量%的具有根据ASTM D2857-95(2007)测定的≥0.70且≤1.00dl/g的固有粘度的聚对苯二甲酸丁二醇酯;和
·≥0.01和≤0.10重量%的成核剂,其中成核剂为滑石,其中滑石具有优选≥0.8μm且≤1.5μm的平均粒度,其中平均粒度被测定为粒度D50,如根据ISO 9276-2(2014)测定。
在另一个甚至更具体的实施方案中,本发明涉及一种聚合物组合物,其包含:
·≥98.0重量%的具有根据ASTM D2857-95(2007)测定的≥0.70且≤1.00dl/g的固有粘度的聚对苯二甲酸丁二醇酯;和
·≥0.01和≤0.05重量%的成核剂,其中成核剂为滑石,其中滑石具有优选≥0.8μm且≤1.5μm的平均粒度,其中平均粒度被测定为粒度D50,如根据ISO 9276-2(2014)测定。
现将通过以下非限制性实施例来说明本发明。
在25mm双螺杆挤出机中,经由在260℃的温度和200rpm的挤出机螺杆速度下熔体挤出,后续冷却和制粒,来制备聚合物组合物,使用以下挤出机设定:
根据表I中呈现的配方来制备化合物:
表I:材料配方(重量份)
其中:
出于比较目的而包括不具有成核剂的实施例1。
对根据上述制备获得的实施例1-8的聚合物组合物进行材料性质测定。结果呈现于下表II中。
表II:材料性质
其中:
·MVR 1.2kg是根据ISO 1133-1(2011)在250℃、1.2kg的负荷下测定的熔体体积流率,以cm3/10min表示。
·MVR 2.16kg是根据ISO 1133-1(2011)在250℃、2.16kg的负荷下测定的熔体体积流率,以cm3/10min表示。
·Charpy无缺口-30℃是根据ISO 179(2000)在-30℃对样品测定的无缺口Charpy冲击强度,以kg/m2表示。
·Et是根据ISO 527-1(2012)测定的模量,以MPa表示。
·σy是根据ISO 527-1(2012)测定的屈服应力,以MPa表示。
·σb是根据ISO 527-1(2012)测定的断裂应力,以MPa表示。
·σfM是根据ISO 178(2010)在室温(23℃)测定的挠曲强度,以MPa表示。
·Ef是根据ISO 178(2010)在室温(23℃)测定的挠曲模量,以MPa表示。
·VST是根据ISO 306(2013)测定的Vicat软化温度,以50N力和120℃/h的加热速率测量(=方法B120),以℃表示。
·HDT是根据ISO 75-2(2013)、使用0.45MPa(=方法B)和1.8MPa负荷(=方法A)平放测定的载荷变形温度、也称为热变形温度。
·MAI是根据ISO 6603-2(2000)、在室温(23℃)以4.4m/s的冲击速度测定为穿刺能的多轴冲击强度,以焦耳表示。
·在-90℃/min、在-20℃/min和在-2℃/min的Tp,c是根据ISO 11357-1(2016)经由DSC第二冷却运行测定的峰结晶温度,以℃表示。
·MV是根据ISO 11443(2014)在240℃、多个剪切速率下测定的熔体粘度,以Pa.s表示,例如在100/s的MV表示在100s-1的剪切速率下的MV。
为了测定尺寸稳定性,将如上文所述配混的多个样品材料模塑至具有根据ISO527-1的定义的尺寸的拉伸棒中,以及具有3.0mm厚度、60mm宽度和60mm长度的板中,其中该材料以纵向注入模具。使用预干燥材料,使用Engel注射模塑机进行注射模塑,其中利用120℃的预干燥温度,2小时的预干燥时间,40℃的料斗温度,区域1中210℃、区域2中250℃、区域3中260℃的注射模塑分区温度,在注射喷嘴处255℃,以及70℃作为模具温度,使用35s的循环时间。
通过测量拉伸棒的长度作为A方向、板的长度作为B方向和板的宽度作为C方向,来测定尺寸稳定性。在每个方向上的模塑收缩率用作尺寸稳定性的指示,通过计算模具的尺寸与模塑部件的尺寸之间的百分率差异来测定。获得的结果呈现于本文下表中。
模塑收缩率结果
此外,使用配备有液氮冷却的Discovery DSC(TA Instruments),通过以不同冷却速率进行加热/冷却/加热实验,经由DSC来测定材料中的一些的非等温结晶温度(Tc,以℃表示)。将样品以20℃/min的加热速率加热至260℃,和以90℃/min、20℃/min和2℃/min的冷却速率冷却至0℃,并再次加热至260℃。使用50ml/min的恒定氮气流,并且盘类型为Tzero卷曲盘。结果呈现于下表中。
实施例 | 1 | 7 | 12 | 16 | 19 | 22 |
在-2℃/min的T<sub>c</sub> | 202 | 209 | 206 | 211 | 212 | 201 |
在-20℃/min的T<sub>c</sub> | 191 | 198 | 198 | 202 | 205 | 195 |
在-90℃/min的T<sub>c</sub> | 183 | 194 | 187 | 193 | 193 | 184 |
Claims (15)
1.聚合物组合物,其包含:
·聚对苯二甲酸丁二醇酯;和
·一种或多种成核剂。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其中根据ISO 11357-1(2016),第二冷却运行,以90℃/min的冷却速率,经由差示扫描量热法(DSC)测定的所述聚合物组合物的冷却曲线显示≥190℃的一个或多个结晶温度Tp,c。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的聚合物组合物,其中所述成核剂选自:苯甲酸盐,取代的苯甲酸盐,二环二羧酸金属盐,六氢邻苯二甲酸金属盐,山梨醇缩醛,磷酸酯盐,甘油酯盐,二、三和四酰胺,松香衍生物,滑石,高岭土,铝、锂、钙、钠、锌或钾的磷酸盐,包含10-30个碳原子的有机酸的钙、镁、铝、锌、钠或钾盐,包含一个或多个山梨醇结构部分的化合物,包含5至40个碳原子的有机酰胺,和它们的组合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包含相对于所述聚合物组合物的总重量计≥95.0重量%的所述聚对苯二甲酸丁二醇酯。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包含相对于所述聚合物组合物的总重量计≥98.0重量%的所述聚对苯二甲酸丁二醇酯。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包含相对于所述聚合物组合物的总重量计≥0.01且≤2.00重量%的所述一种或多种成核剂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物包含相对于所述聚合物组合物的总重量计≥0.01且≤0.50重量%的所述一种或多种成核剂。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的聚合物组合物,其中所述成核剂选自:滑石,硬脂酸锌,硬脂酸钠,乙酸钠,褐煤酸钠,1R,2S-环己烷二甲酸钙,2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸氢氧化铝盐,内-降莰烷-2,3-二甲酸二钠盐,或它们的组合。
9.根据权利要求1-9中任一项所述的聚合物组合物,其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯具有根据ASTM D2857-95(2007)测定的≥0.50且≤2.00dl/g的固有粘度。
10.根据权利要求1-10中任一项所述的聚合物组合物,其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯包含相对于所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的总重量计≥90.0重量%的衍生自1,4-丁二醇和对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯的聚合物单元。
11.在熔体挤出机中经由熔融配混来产生根据权利要求1-10中任一项所述的聚合物组合物的方法。
12.使用根据权利要求1-11中任一项所述的聚合物组合物、通过注射模塑过程来产生成形制品的方法。
13.根据权利要求12所述的方法,其中将所述聚合物组合物以熔融状态引入模具和冷却至低于熔融温度以获得成形制品。
14.根据权利要求12-13中任一项所述的方法,其中所述成形制品具有≤1.0ml的体积。
15.使用根据权利要求1-10中任一项所述的聚合物组合物或根据权利要求12-14中任一项所述的方法产生的具有≤1.0ml的体积的成形制品。
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