CN110088201B - 包含(甲基)丙烯酸类聚合物和聚碳酸酯的聚合物组合物 - Google Patents

包含(甲基)丙烯酸类聚合物和聚碳酸酯的聚合物组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚合物组合物，其包含聚碳酸酯；(甲基)丙烯酸类聚合物；和≥1.0且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇，相对于该聚合物组合物的总重量计。该聚合物组合物可以通过例如常规配混工艺采用熔融挤出来制备，其中聚碳酸酯和PMMA可以转化成具有期望的性能的聚合物组合物，无需采用专用的工艺设备。

Description

包含(甲基)丙烯酸类聚合物和聚碳酸酯的聚合物组合物
本发明涉及包含(甲基)丙烯酸类聚合物和聚碳酸酯的聚合物组合物。
聚碳酸酯以及(甲基)丙烯酸类聚合物，比如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是熟知的聚合物，其各自具有一系列使其适于广泛应用的性能。这两种材料具有例如高度的透明性，因此它们均用于其中具有这样的透明性的热塑性材料为所选择的材料的应用。
聚碳酸酯和PMMA中的每一种都具有它们独特的性能，因此它们中的每一种都可用于某些应用，特别是那些性能是所希望的。例如，聚碳酸酯具有高抗冲强度和优异的热性能，而已知PMMA具有优异的抗刮擦性和耐候性。
对于某些应用，非常希望能够获得结合了聚碳酸酯的抗冲强度和热性能以及PMMA的抗刮擦性和耐候性的热塑性材料。
已经尝试以聚碳酸酯和PMMA的例如共聚物的形式实现这一目的。为了获得这样的产物的缺点在于，需要进行指定的聚合工艺，其在商业实践中涉及专用的设备投资和工艺操作。替代地，已提出了通过添加酯交换催化剂来获取相容性；但是这导致了一个缺点，即需要从产物中回收催化剂。已经对通过溶液共混合的另一解决方案进行了研究，但在这种工艺中，需要回收溶剂，导致不希望的努力，以及潜在地工艺的更高环境影响。
因此期望能获得具有期望的性能平衡的热塑性材料，无需以专用的聚合工艺生产这样的材料。
这现已根据本发明通过聚合物组合物实现了，该聚合物组合物包含
-聚碳酸酯；
-(甲基)丙烯酸类聚合物；和
-≥1.0且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇
相对于该聚合物组合物的总重量计。
该聚合物组合物可以通过例如常规配混工艺采用熔融挤出制备，其中聚碳酸酯和PMMA可以转化成具有期望的性能的聚合物组合物，无需采用专用的工艺设备。
该(甲基)丙烯酸类聚合物优选地为聚合物，其包含≥95.0重量％的根据式I的聚合物单元，相对于该(甲基)丙烯酸类聚合物的总重量：
Figure BDA0002102332460000021
其中：
R1为氢或甲基结构部分；
R2为包含1-4个碳原子的烃结构部分；
R3为包含1-4个碳原子的烃结构部分；
该(甲基)丙烯酸类聚合物可例如为聚合物，该聚合物采用相对于所用单体总重量计≥95.0重量％，更优选地≥98.0％或≥99.0重量％的一种或多种选自以下的单体来制备：丙烯酸甲酯，2-甲基丙烯酸甲酯，2-乙基丙烯酸甲酯，2-丙基-丙烯酸甲酯，2-丁基丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，2-甲基丙烯酸乙酯，2-乙基丙烯酸乙酯，2-丙基丙烯酸乙酯，2-丁基丙烯酸乙酯，丙烯酸丙酯，2-甲基丙烯酸丙酯，2-乙基丙烯酸丙酯，2-丙基丙烯酸丙酯，2-丁基丙烯酸丙酯，丙烯酸丁酯，2-甲基丙烯酸丁酯，2-乙基丙烯酸丁酯，2-丙基丙烯酸丁酯，2-丁基丙烯酸丁酯，2-甲基丙烯酸叔丁酯，2-甲基丙烯酸异丁酯，2-甲基丙烯酸异丙酯，或它们的组合。更优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物为采用相对于所用单体总重量计≥95.0重量％，更优选地≥98.0％或≥99.0重量％的一种或多种选自以下的单体制备的聚合物：丙烯酸甲酯，2-甲基丙烯酸甲酯，2-甲基丙烯酸丁酯，丙烯酸乙酯，或它们的组合。甚至更优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物为采用相对于所用单体总重量计≥95.0重量％，更优选地≥98.0％或≥99.0重量％的2-甲基丙烯酸甲酯制备的聚合物。
优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)，聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯)(PMMA-共聚-EA)，聚丙烯酸乙酯(PEA)，聚甲基丙烯酸苯甲酯，聚(丙烯酸正丁酯)，聚(丙烯酸叔丁酯)，聚(甲基丙烯酸环己酯)，聚(甲基丙烯酸1,3-二甲基丁酯)，聚(甲基丙烯酸3,3-二甲基丁酯)，聚(二苯基乙基甲基丙烯酸酯)，聚(二苯基甲基甲基丙烯酸酯)，聚(甲基丙烯酸十二烷酯)，聚(甲基丙烯酸2-乙基丁酯)，聚甲基丙烯酸乙酯，聚(甲基丙烯酸三甲基丙酯)，聚(甲基丙烯酸正丙酯)，聚甲基丙烯酸苯酯，聚(甲基丙烯酸1-苯基乙酯)，聚甲基丙烯酸辛酯，聚甲基丙烯酸新戊酯，聚(甲基丙烯酸1-甲基戊酯)，聚甲基丙烯酸甲基丁酯，聚甲基丙烯酸月桂酯，聚甲基丙烯酸异丙酯，聚甲基丙烯酸异戊酯，或它们的组合。更优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚甲基丙烯酸丁酯(PBMA)，聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯)(PMMA-共聚-EA)，或聚丙烯酸乙酯(PEA)。优选的是，该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
该PMMA例如具有的熔体质量流动速率，依据ISO1133-1(2011)，在230℃采用3.80kg的载荷测定，可为≥0.1且≤20.0g/10min，替代地≥0.5且≤10.0g/10min，替代地≥1.0且≤5.0g/10min。在制备根据本发明的聚合物组合物中使用这样的PMMA可例如产生具有允许经由注射模制制备该聚合物组合物的透明制品的流动性能的聚合物组合物。
该PMMA的重均分子量可例如为≥60000g/mol，优选地≥80000g/mol，更优选地≥100000g/mol。该PMMA的重均分子量可例如为≤200000g/mol，优选地≤150000g/mol，更优选地≤125000g/mol。特别优选的是，该PMMA的重均分子量为≥60000且≤200000g/mol，更优选地≥80000且≤150000g/mol，甚至更优选地≥100000且≤125000g/mol。
重均分子量Mw可例如采用尺寸排阻色谱法采用聚碳酸酯标准物，比如例如经由ISO 16014-1(2012)的方法来测定。
根据本发明的聚合物组合物包含聚碳酸酯。聚碳酸酯在本发明的上下文中可例如涉及聚合物或包含根据式II的聚合物单元的聚合物的混合物：
Figure BDA0002102332460000041
其中R4为包含至少一个芳环的结构部分。优选地，该聚碳酸酯中至少60％的聚合物单元为根据式I的单元。更优选地，该聚碳酸酯中至少80％的聚合物单元为根据式I的单元。甚至更优选地，该聚碳酸酯中至少90％，或至少95％，或至少98％的聚合物单元为根据式I的单元。在特定的实施方案中，该聚碳酸酯为包含根据式I的重复单元的均聚物。
在特定的实施方案中，R4为具有分子式R5-R6-R5的结构部分，其中每个R5各自为单环二价芳基结构部分和R6为桥联结构部分，其中每个R5键接到结构部分R6的相同原子。例如，R6可为烃结构部分，例如包含1-10个碳原子的烃结构部分。在特定的实施方案中，R6为选自亚甲基、环亚己基或异亚丙基的结构部分。
特别优选的是，每个R5为苯基和R6为异亚丙基。
可用于根据本发明的聚合物组合物的聚碳酸酯可例如经由界面聚合工艺或经由本体聚合工艺生产。该聚碳酸酯优选地包含含有衍生自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷的结构部分的聚合物单元。优选地，根据式II的结构部分R4为衍生自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷的结构部分。
该聚碳酸酯的重均分子量可例如为≥20000g/mol，优选地≥25000g/mol，更优选地≥30000g/mol，更优选地≥35000g/mol，更优选地≥40000g/mol。该聚碳酸酯的分子量可例如为≤100000g/mol，优选地≤80000g/mol，更优选地≤70000g/mol，更优选地≤60000g/mol。该聚碳酸酯的重均分子量可例如为≥20000且≤100000g/mol，优选地≥25000且≤80000g/mol，更优选地≥30000且≤80000g/mol，更优选地≥35000且≤70000g/mol，更优选地≥40000且≤60000g/mol。这种聚碳酸酯提供了期望的工艺性能，并结合了模塑产物的期望性能。
用于根据本发明的聚合物组合物的聚碳酸酯在特定的实施方案中为包含第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物。优选的是，该第一聚碳酸酯具有与该第二聚碳酸酯不同的重均分子量。优选的是，该第一聚碳酸酯具有比该第二聚碳酸酯更低的重均分子量。该第一聚碳酸酯的重均分子量可例如为≥20000且<50000g/mol，优选地≥30000且≤45000g/mol，更优选地≥35000且≤42000g/mol。该第二聚碳酸酯的重均分子量可例如为≥50000g/mol且≤100000g/mol，优选地≥50000且≤80000g/mol，更优选地≥52000且≤60000g/mol。特别优选的是，该聚碳酸酯为包含第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物，其中该第一聚碳酸酯的重均分子量为≥20000且<50000g/mol和其中该第二聚碳酸酯的重均分子量为≥50000g/mol且≤100000g/mol。进一步特别优选的是，该聚碳酸酯为包含第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物，其中该第一聚碳酸酯的重均分子量为≥30000且<45000g/mol和其中该第二聚碳酸酯的重均分子量为≥50000g/mol且≤70000g/mol。替代地，该聚碳酸酯可为包含第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物，该第一聚碳酸酯的重均分子量为低于45000g/mol，并且第二聚碳酸酯的重均分子量为至少50000g/mol。
重均分子量Mw可例如采用尺寸排阻色谱法采用聚碳酸酯标准物，比如例如经由ISO 16014-1(2012)的方法测定。
优选的是，根据本发明的聚合物组合物包含≥20.0重量％的聚碳酸酯，更优选地≥30.0重量％，更优选地≥40.0重量％，更优选地≥50.0重量％，更优选地≥60.0重量％，更优选地≥70.0重量％，相对于该聚合物组合物的总重量计。优选的是，该聚合物组合物包含≤95.0重量％的聚碳酸酯，更优选地≤90.0重量％，更优选地≤85.0重量％，更优选地≤80.0重量％，相对于该聚合物组合物的总重量计。
特别优选的是，该聚合物组合物包含≥30.0重量％且≤95.0重量％的聚碳酸酯，更优选地≥50.0重量％且≤90.0重量％，更优选地≥60.0重量％且≤85.0重量％，相对于该聚合物组合物的总重量计。
在本发明的实施方案中，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，该聚合物组合物包含≥10.0重量％的第一聚碳酸酯和≥10.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。更优选地，该聚合物组合物包含≥20.0重量％的第一聚碳酸酯和≥20.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。甚至更优选地，该聚合物组合物包含≥30.0重量％的第一聚碳酸酯和≥30重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。
优选地，该聚合物组合物包含≤45.0重量％的第一聚碳酸酯和≤45.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。更优选地，该聚合物组合物包含≤40.0重量％的第一聚碳酸酯和≤40.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。
特别优选地，该聚合物组合物包含≥10.0且≤45.0重量％的第一聚碳酸酯，和≥10.0且≤45.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。更优选地，该聚合物组合物包含≥30.0且≤40.0重量％的第一聚碳酸酯，和≥30.0且≤40.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。
进一步特别优选地，该聚合物组合物包含≥10.0且≤45.0重量％的第一聚碳酸酯，和≥10.0且≤45.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计，其中该第一聚碳酸酯的重均分子量为≥20000且<50000g/mol，以及其中该第二聚碳酸酯的重均分子量为≥50000g/mol且≤100000g/mol。更优选地，该聚合物组合物包含≥30.0且≤40.0重量％的第一聚碳酸酯，和≥30.0且≤40.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计，其中该第一聚碳酸酯的重均分子量为≥30000且<45000g/mol和其中该第二聚碳酸酯的重均分子量为≥50000g/mol且≤70000g/mol。
特别优选的是，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，该第一聚碳酸酯和该第二聚碳酸酯之一经由界面聚合制备。进一步特别优选的是，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，该第一聚碳酸酯和该第二聚碳酸酯之一经由熔体聚合制备。特别优选的是，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，该第一聚碳酸酯和该第二聚碳酸酯之一经由界面聚合制备，并且该第一聚碳酸酯和该第二聚碳酸酯的另一者经由熔体聚合制备。
甚至进一步具体来说，优选的是，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，该第一聚碳酸酯具有比该第二聚碳酸酯更低的重均分子量，并且该第一聚碳酸酯经由界面聚合制备。还特别优选的是，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，该第一聚碳酸酯具有比该第二聚碳酸酯更低的重均分子量，并且该第二聚碳酸酯经由熔体聚合制备。甚至进一步特别优选的是，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，该第一聚碳酸酯具有比该第二聚碳酸酯更低的分子量，该第一聚碳酸酯经由界面聚合制备，并且该第二聚碳酸酯经由熔体聚合制备。
尤其是，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，优选的是，该第一聚碳酸酯经由界面聚合制备并且该第二聚碳酸酯经由熔体聚合制备，其中该聚合物组合物包含≥10.0且≤45.0重量％的第一聚碳酸酯，和≥10.0且≤45.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。进一步具体来说，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，优选的是，该第一聚碳酸酯经由界面聚合制备和该第二聚碳酸酯经由熔体聚合制备，其中该聚合物组合物包含≥30.0且≤40.0重量％的第一聚碳酸酯，和≥30.0且≤40.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计。
甚至进一步具体来说，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，优选的是，该第一聚碳酸酯经由界面聚合制备和该第二聚碳酸酯经由熔体聚合制备，其中该聚合物组合物包含≥10.0且≤45.0重量％的第一聚碳酸酯，和≥10.0且≤45.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计，该第一聚碳酸酯的重均分子量为≥20000且<50000g/mol和其中该第二聚碳酸酯的重均分子量为≥50000g/mol且≤100000g/mol。更进一步具体来说，当该聚碳酸酯为第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物时，优选的是，该第一聚碳酸酯经由界面聚合制备和该第二聚碳酸酯经由熔体聚合制备，其中该聚合物组合物包含≥30.0且≤40.0重量％的第一聚碳酸酯，和≥30.0且≤40.0重量％的第二聚碳酸酯，相对于该聚合物组合物的总重量计，该第一聚碳酸酯的重均分子量为≥30000且<45000g/mol和其中该第二聚碳酸酯的重均分子量为≥50000g/mol且≤70000g/mol。
根据本发明的聚合物组合物进一步包含聚亚烷基二醇。优选地该聚亚烷基二醇具有包含具有2-10个碳原子的氧化亚烷基单元的聚合物结构。
该一种或多种聚亚烷基二醇具有包含具有2-10个碳原子的氧化亚烷基单元的聚合物结构。
例如，该聚亚烷基二醇可包含根据式III的聚合物单元：
Figure BDA0002102332460000081
其中R7例如可为选自(CH2)2，CH2CH(CH3)，(CH2)3，CH2C(CH3)2，或(CH2)4的结构部分。
该聚亚烷基二醇可例如为选自聚乙二醇、聚丙二醇和/或聚四亚甲基醚二醇中的一种或多种，例如聚乙二醇。该聚亚烷基二醇可例如具有依据ASTM D5296-11测定的≥500g/mol，替代地≥1000g/mol，替代地≥2000g/mol，替代地≥3000g/mol的数均分子量Mn。该聚亚烷基二醇可例如具有≤8000g/mol，替代地≤6000g/mol，替代地≤5000g/mol的数均分子量Mn。例如，该聚亚烷基二醇可具有≥1000且≤8000g/mol，替代地≥2000且≤6000g/mol，替代地≥3000且≤5000g/mol的数均分子量Mn。优选地，该聚亚烷基二醇为数均分子量为≥3000且≤5000g/mol的聚乙二醇。
在某些实施方案中，本发明涉及聚合物组合物，其包含：
-聚碳酸酯；
-(甲基)丙烯酸类聚合物；和
-≥2.5且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇，
相对于该聚合物组合物的总重量计。
本发明的进一步实施方案涉及聚合物组合物，其包含：
-≥20.0且≤77.5重量％的聚碳酸酯；
-≥20.0且≤77.5重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物；和
-≥2.5且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇，
相对于该聚合物组合物的总重量计。
本发明的另一进一步实施方案涉及聚合物组合物，其包含：
-≥30.0且≤67.5重量％的聚碳酸酯；
-≥30.0且≤67.5重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物；和
-≥2.5且≤6.0重量％的聚亚烷基二醇，
相对于该聚合物组合物的总重量计。
本发明的另一进一步实施方案涉及聚合物组合物，其包含：
-≥30.0且≤69.0重量％的聚碳酸酯；
-≥30.0且≤69.0重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物；和
-≥2.5且≤4.0重量％的聚亚烷基二醇，
相对于该聚合物组合物的总重量计。
在进一步优选的实施方案中，本发明涉及聚合物组合物，其包含：
-≥20.0且≤77.5重量％的聚碳酸酯，其中该聚碳酸酯的重均分子量为≥20000且≤100000g/mol；
-≥20.0且≤77.5重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物，其中该(甲基)丙烯酸类聚合物为重均分子量为≥60000且≤200000g/mol的聚甲基丙烯酸甲酯；和
-≥2.5且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇，其中该聚亚烷基二醇为数均分子量为≥2000且≤6000g/mol的聚乙二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计。
在甚至进一步优选的实施方案中，本发明涉及聚合物组合物，其包含：
-≥20.0且≤77.5重量％的聚碳酸酯，其中该聚碳酸酯的重均分子量为≥40000且≤60000g/mol；
-≥20.0且≤77.5重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物，其中该(甲基)丙烯酸类聚合物为重均分子量为≥100000且≤125000g/mol的聚甲基丙烯酸甲酯；和
-≥2.5且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇，其中该聚亚烷基二醇为数均分子量为≥3000且≤5000g/mol的聚乙二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计。
在甚至进一步优选的实施方案，本发明涉及聚合物组合物，其包含：
-≥20.0且≤77.5重量％的聚碳酸酯，其中该聚碳酸酯包含含有衍生自2,2-双(4-羟基苯基)丙烷的结构部分的聚合物单元并具有≥40000且≤60000g/mol的重均分子量；
-≥20.0且≤77.5重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物，其中该(甲基)丙烯酸类聚合物为采用相对于所用单体总重量计≥95.0重量％，更优选地≥98.0％或≥99.0重量％的2-甲基丙烯酸甲酯制备的聚甲基丙烯酸甲酯，该聚甲基丙烯酸甲酯的重均分子量为≥100000且≤125000g/mol；和
-≥2.5且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇，其中该聚亚烷基二醇为数均分子量为≥3000且≤5000g/mol的聚乙二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计。
特别期望的是，根据本发明的聚合物组合物依据ASTM D1003(2000)测定的透光率为≥75％，更优选地≥80％，甚至更优选地≥85％。
在本发明特定的实施方案中，该聚合物组合物通过熔融挤出制备。特别期望的是，该聚合物组合物通过熔融挤出制备，其中该挤出在熔融挤出机，例如单螺杆熔融挤出机或双螺杆熔融挤出机上进行，一个或多个挤出机螺杆设计为从位于该一个或多个螺杆的一端的第一入口向位于该一个或多个螺杆的另一端的出口输送和熔融热塑性材料。优选地，该熔融挤出机配备为接收将在所述第一入口挤出的材料的第一部分和将在定位于第一入口与该熔融挤出机的出口之间的位置的第二入口挤出的材料的另外的部分。例如，该第二入口可定位在该第一入口和该出口之间的位置，其中该第二入口和该第一入口之间的距离大于该第二入口和该出口之间的距离。
根据本发明，特别期望的是，该聚合物组合物在熔融挤出方法中采用包含一个或多个挤出机螺杆的熔融挤出机制备，该螺杆布置为从位于该一个或多个螺杆的一端的第一入口向位于该一个或多个螺杆的另一端的出口输送和熔融热塑性材料，该熔融挤出机配备为接收将在第一入口挤出的材料的第一部分和将在定位于第一入口与该熔融挤出机的出口之间的位置的第二入口挤出的材料的另外的部分，
其中至少一部分该聚亚烷基二醇经由该第二入口引入该熔融挤出机。
这样的方法使得该聚合物组合物的脆性降低。
特别优选的是，还将一部分该聚碳酸酯和/或该(甲基)丙烯酸类聚合物经由该第二入口引入该熔融挤出机。更具体来说，优选的是，一部分该(甲基)丙烯酸类聚合物经由该第二入口引入该熔融挤出机。
在特定的实施方案中，本发明涉及通过如下制备聚合物组合物的方法：在包含一个或多个挤出机螺杆的熔融挤出机中熔融挤出，该螺杆布置为从位于该一个或多个螺杆的一端的第一入口向位于该一个或多个螺杆的另一端的出口输送和熔融热塑性材料，其中该聚合物组合物包含聚碳酸酯，(甲基)丙烯酸类聚合物和相对于该聚合物组合物的总重量计≥1.0且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇，其中该聚碳酸酯、该(甲基)丙烯酸类聚合物和该聚亚烷基二醇经由所述第一入口引入该熔融挤出机。优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯。优选地，该聚亚烷基二醇为聚乙二醇。优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯和该聚亚烷基二醇为聚亚烷基二醇。甚至更优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯和该聚亚烷基二醇为数均分子量为≥2000且≤6000g/mol的聚乙二醇。
在另一特定的实施方案中，本发明涉及通过如下制备聚合物组合物的方法：在包含一个或多个挤出机螺杆的熔融挤出机中熔融挤出，该螺杆布置为从位于该一个或多个螺杆的一端的第一入口向位于该一个或多个螺杆的另一端的出口输送和熔融热塑性材料，该熔融挤出机配备为接收将在第一入口挤出的材料的第一部分和将在定位于第一入口与该熔融挤出机的出口之间的位置的第二入口挤出的材料的另外的部分，包括以下步骤：
-将≥20.0且≤79.5重量份的聚碳酸酯经由该第一入口引入该熔融挤出机；
-将≥20.0且≤79.5重量份的(甲基)丙烯酸类聚合物和≥1.0且≤10.0重量份的聚亚烷基二醇经由该第二入口引入该熔融挤出机；和
-从该出口取出该聚合物组合物；
其中该聚碳酸酯、该(甲基)丙烯酸类聚合物和该聚亚烷基二醇的重量份之和等于100重量份。
在替代的实施方案，本发明涉及通过如下制备聚合物组合物的方法：在包含一个或多个挤出机螺杆的熔融挤出机中熔融挤出，该螺杆布置为从位于该一个或多个螺杆的一端的第一入口向位于该一个或多个螺杆的另一端的出口输送和熔融热塑性材料，该熔融挤出机配备为接收将在第一入口挤出的材料的第一部分和将在定位于第一入口与该熔融挤出机的出口之间的位置的第二入口挤出的材料的另外的部分，包括以下步骤：
-将≥20.0且≤79.5重量份的(甲基)丙烯酸类聚合物经由该第一入口引入该熔融挤出机；
-将≥20.0且≤79.5重量份的聚碳酸酯和≥1.0且≤10.0重量份的聚亚烷基二醇经由该第二入口引入该熔融挤出机；和
-从该出口取出该聚合物组合物；
其中该聚碳酸酯、该(甲基)丙烯酸类聚合物和该聚亚烷基二醇的重量份之和等于100重量份。
特别优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯。甚至进一步特别优选地，该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯和该聚亚烷基二醇为聚乙二醇。甚至更优选的，该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯和该聚亚烷基二醇为数均分子量为≥3000且≤5000g/mol的聚乙二醇。
在进一步特定的实施方案中，本发明涉及通过如下制备聚合物组合物的方法：在包含一个或多个挤出机螺杆的熔融挤出机中熔融挤出，该螺杆布置为从位于该一个或多个螺杆的一端的第一入口向位于该一个或多个螺杆的另一端的出口输送和熔融热塑性材料，该熔融挤出机配备为接收将在第一入口挤出的材料的第一部分和将在定位于第一入口与该熔融挤出机的出口之间的位置的第二入口挤出的材料的另外的部分，包括以下步骤：
-将≥30.0且≤69.5重量份的聚碳酸酯经由该第一入口引入该熔融挤出机；
-将≥30.0且≤69.5重量份的(甲基)丙烯酸类聚合物和≥1.0且≤10.0重量份的聚亚烷基二醇经由该第二入口引入该熔融挤出机；和
-从该出口取出该聚合物组合物；
其中该聚碳酸酯、该(甲基)丙烯酸类聚合物和该聚亚烷基二醇的重量份之和等于100重量份。
在进一步替代的实施方案，本发明涉及通过如下制备聚合物组合物的方法：在包含一个或多个挤出机螺杆的熔融挤出机中熔融挤出，所述螺杆布置为从位于该一个或多个螺杆的一端的第一入口向位于该一个或多个螺杆的另一端的出口输送和熔融热塑性材料，该熔融挤出机配备为接收将在第一入口挤出的材料的第一部分和将在定位于第一入口与该熔融挤出机的出口之间的位置的第二入口挤出的材料的另外的部分，包括以下步骤：
-将≥30.0且≤68.5重量份的(甲基)丙烯酸类聚合物经由该第一入口引入该熔融挤出机；
-将≥30.0且≤69.0重量份的聚碳酸酯和≥2.5且≤10.0重量份的聚亚烷基二醇经由该第二入口引入该熔融挤出机；和
-从该出口取出该聚合物组合物；
其中该聚碳酸酯、该(甲基)丙烯酸类聚合物和该聚亚烷基二醇的重量份之和等于100重量份。
在特定的实施方案中，本发明还涉及聚合物组合物，其包含：
-聚碳酸酯；
-(甲基)丙烯酸类聚合物；和
-≥1.0且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计；
其中该聚碳酸酯和该(甲基)丙烯酸类聚合物是该聚合物组合物中唯一的聚合物材料。
具体来说，本发明进一步还涉及聚合物组合物，其包含：
-聚碳酸酯；
-(甲基)丙烯酸类聚合物；和
-≥1.0且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计；
其中该聚碳酸酯和该(甲基)丙烯酸类聚合物是该聚合物组合物中唯一的聚合物材料，以及其中该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯。
进一步具体来说，本发明的实施方案涉及聚合物组合物，其包含：
-聚碳酸酯，优选地≥30.0且≤49.0重量％；
-≥50.0且≤70.0重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物；和
-≥1.0且≤10.0重量％，优选≥2.0和5.0重量％的聚亚烷基二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计；
其中该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯。
这样的组合物被理解为提供高热变形温度(HDT)、低残余刮擦深度、低刮擦宽度与良好的透明性、透射性和雾度性能的特别期望的平衡。
现在将通过以下非限制性实施例说明本发明。
材料：
-PC：Lexan 141，可获自SABIC，聚碳酸酯，Mw为42000g/mol；
-PMMA：SABIC 20HR，可获自SABIC，聚甲基丙烯酸甲酯，Mw为107000g/mol；
-PEG：PEG4000，可获自Hi Media，聚乙二醇，Mn为4000g/mol。
在260℃和200rpm操作的ZSL25 25mm双螺杆挤出机中，将根据表I的配方进行熔融挤出以获得聚合物组合物。
表I：配方
实施例 1 2 3* 4* 5* 6*
PC 68.0 30.0 100.0 30.0 70.0
PMMA 30.0 66.0 100.0 70.0 30.0
PEG 2.0 4.0
表I中给出的量按重量份计。
纳入实施例3-6(标记*)以进行比较。
在根据实施例1-6获得的聚合物组合物中，测定一组材料性能，在表II中给出。
表II：材料性能
实施例 1 2 3* 4* 5* 6*
外观 T T T O O
透射性 85 87 86 88
雾度 15 6 8 4
HDT 108 108 99 132 88 109
刮擦宽度 26.8 22.6 20.2 34.2 23.6 28.5
残余深度 1.8 1.5 1.3 2.6 1.6 1.9
硬度 0.19 0.21 0.23 0.15 0.20 0.19
Izod 28 28 22
M<sub>w</sub> 64.7 108.9 42.0 77.3
M<sub>n</sub> 11.4 58.0 19.2 28.6
M<sub>w</sub>/M<sub>n</sub> 5.7 1.9 2.2 2.7
其中：
·外观为通过对测试板块进行目视观察测定的外观，该测试板块通过如下方式获得：注射模制在80℃干燥6小时的聚合物组合物的样品，采用LT Demag 60注塑机，在250℃的温度，螺杆速度为100rpm，且模具温度为70℃。T表示透明，O表示不透明。以上数据显示，实施例2的根据本发明的聚合物组合物(包含PEG相容剂)产生了透明板块，而实施例5的不相容组合物产生了不透明板块。
·透射性为透光率，依据ASTM D1003(2000)测定，以％表达。
·雾度依据ASTM D1003(2000)测定，并以％表达。
·HDT为热变形温度，依据ASTM D648(2016)采用6.4mm的样品在1.82MPa的载荷下测定，以℃表达。
·硬度作为压痕硬度依据ISO 14577-1(2015)测定。硬度采用尖端直径20nm的Berkovich压头来测定。用0.05s-1恒定的应变速率和2μm的压痕深度来制造压痕。硬度以GPa表达。以上数据显示，实施例2的根据本发明的聚合物配方具有比实施例4的聚碳酸酯远远更大的硬度。
·残余深度为通过纳米刮擦法引起的刮擦深度，依据ASTM D7187(2010)测定。纳米刮擦测试在0-120mN提高的载荷下，采用尖端直径50nm的Berkovich压头来进行。深度在48mN的载荷下测量。残余深度以μm表达。
·刮擦宽度为通过纳米刮擦法引起的刮擦宽度，依据ASTM D7187(2010)测定。纳米刮擦测试在0-120mN提高的载荷下，采用尖端直径50nm的Berkovich压头来进行。刮擦宽度以μm表达。
·Izod为非缺口Izod抗冲强度，根据ISO 180(2000)，条件U在23℃测定，以kJ/m2表达。
·Mw为重均分子量，Mn为数均分子量，以kg/mol表达，采用尺寸排阻色谱法采用聚碳酸酯标准物经由ISO 16014-1(2012)的方法测定。

Claims (8)

1.聚合物组合物，其包含：
≥30.0且≤77.5重量％的聚碳酸酯；
≥30.0且≤77.5重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物；和
≥2.5且≤10.0重量％的聚亚烷基二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计；
其中该(甲基)丙烯酸类聚合物为聚甲基丙烯酸甲酯，和该聚亚烷基二醇为聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其包含：
≥30.0且≤67.5重量％的聚碳酸酯；
≥30.0且≤67.5重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物；和
≥2.5且≤6.0重量％的聚亚烷基二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计。
3.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其包含：
≥30.0且≤69.0重量％的聚碳酸酯；
≥30.0且≤69.0重量％的(甲基)丙烯酸类聚合物；和
≥2.5且≤4.0重量％的聚亚烷基二醇；
相对于该聚合物组合物的总重量计。
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚合物组合物，其中该聚亚烷基二醇的数均分子量为≥2000且≤6000g/mol。
5.制备根据权利要求1-4任一项所述的聚合物组合物的方法，其通过在熔融挤出机中熔融挤出该聚碳酸酯、该(甲基)丙烯酸类聚合物和该聚亚烷基二醇来进行。
6.根据权利要求5所述的方法，其中该熔融挤出机包含一个或多个挤出机螺杆，该螺杆布置为从位于该一个或多个螺杆的一端的第一入口向位于该一个或多个螺杆的另一端的出口输送和熔融热塑性材料，该熔融挤出机配备为接收将在第一入口挤出的材料的第一部分和将在定位于该熔融挤出机的出口与第一入口之间的位置的第二入口挤出的材料的另外的部分，其中至少一部分该聚亚烷基二醇经由该第二入口引入该熔融挤出机。
7.根据权利要求6所述的方法，其中一部分该(甲基)丙烯酸类聚合物经由该第二入口引入该熔融挤出机。
8.根据权利要求6-7任一项所述的方法，包括以下步骤：
-将≥30.0且≤67.5重量份的该聚碳酸酯经由该第一入口引入该熔融挤出机；
-将≥30.0且≤67.5重量份的(甲基)丙烯酸类聚合物和≥2.5且≤4.0重量份的聚亚烷基二醇经由该第二入口引入该熔融挤出机；和
-从该出口取出该聚合物组合物；
其中该聚碳酸酯、该(甲基)丙烯酸类聚合物和该聚亚烷基二醇的重量份之和等于100重量份。
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