CN110582816B - 用于改进的加工性和性质的pa6/66共聚物基础树脂的电线和电缆护套组合物 - Google Patents

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Abstract

用于形成电线或电缆护套组合物的聚酰胺组合物。所述聚酰胺组合物包括由基本上无规分布的己内酰胺单体和六亚甲基二胺单体形成的聚酰胺6/66共聚物的组分。所述聚酰胺6/66共聚物组分可以形成整个聚酰胺组合物，或者，聚酰胺组合物可以包括与聚酰胺6/66共聚物组分共混的一定量的聚酰胺6均聚物。所述组合物还包括一种或多种添加剂，例如至少一种UV减轻组分，其由于聚酰胺6/66共聚物组分的降低的结晶度而掺入聚酰胺组合物中，具有所需透射和雾度特性，以及提供物理性质(如断裂拉伸强度和断裂伸长率)的保留率。

Description

用于改进的加工性和性质的PA6/66共聚物基础树脂的电线和 电缆护套组合物
技术领域
本公开涉及适用于电线和电缆护套的聚酰胺组合物，以及生产这种组合物的方法。
背景技术
在金属电线和/或电缆上，聚酰胺的涂层或护套通常在下面的聚氯乙烯(“PVC”)涂层的外表面上提供。聚酰胺护套为电线或电缆产品提供耐油性、耐磨性和柔韧性。
用于电线和电缆护套的聚酰胺制剂通常包括一种或多种聚合物，以及添加剂，例如热稳定剂、润滑剂和其他化合物。在传统方法中，将整个制剂在双螺杆挤出机中配混，以将每种添加剂均匀地掺入形成的聚酰胺粒料中，随后将其熔融并在电线或电缆周围挤出以形成护套。
此外，对于诸如用于建筑电线的聚酰胺护套的应用，聚酰胺可为着色的，或在一些应用中，可能需要高度透明的聚酰胺，以允许下面的层的颜色和/或印刷透过聚酰胺清楚地可见。在其中护套暴露于阳光的应用中，期望聚酰胺制剂耐受由于紫外-可见(UV-Vis)辐射、特别是在UV-B区域发生的降解。
然而，如以上所述的那些的添加剂在常规聚酰胺组合物中通常是不混溶的，使得组合物在掺入这些添加剂时表现出透明度的损失和/或雾度的增加，当施加于下面的电线或电缆时，这不利地影响聚酰胺组合物的所需透明度。另外，如果不存在UV减轻添加剂，则在暴露于阳光时，物理性质(例如拉伸强度和伸长率)可能劣化。
所需要的是对前述的改进。
发明内容
本公开提供用于形成电线或电缆护套组合物的聚酰胺组合物。所述聚酰胺组合物包括由基本上无规分布的己内酰胺单体和六亚甲基二胺单体形成的聚酰胺6/66共聚物的组分。聚酰胺6/66共聚物组分可以形成整个聚酰胺组合物，或者，聚酰胺组合物可以包括与聚酰胺6/66共聚物组分共混的一定量的聚酰胺6均聚物。所述组合物还包括一种或多种添加剂，例如至少一种UV减轻组分，其由于聚酰胺6/66共聚物组分的降低的结晶度而掺入聚酰胺组合物中，具有所需透射和雾度特性，以及提供物理性质(如断裂拉伸强度和断裂伸长率)的保留率。
在本公开的一种形式中，本公开提供一种电线产品，其包括电线芯；和围绕所述芯的聚酰胺组合物，所述聚酰胺组合物包括聚酰胺基础树脂，所述聚酰胺基础树脂包括以75-99重量%的量存在的己内酰胺单体组分和以1-25重量%的量存在的六亚甲基二胺己二酸盐单体组分，基于所述聚酰胺基础树脂的总重量；以0.1-6重量%的量存在的至少一种UV减轻组分，基于所述聚酰胺组合物的总重量；且所述聚酰胺组合物还具有下列中的至少其一：测量的透射率为至少70%，如通过ASTM D1003测定的；和测量的雾度小于60%，如通过ASTMD1003测定的。
电线产品的聚酰胺基础树脂可包括以90-97重量%的量存在的己内酰胺单体组分和以3-10重量%的量存在的六亚甲基二胺己二酸盐单体组分，基于所述聚酰胺基础树脂的总重量。
电线产品的聚酰胺组合物的测量的透射率可为至少85%，如通过ASTM D1003测定的。在电线产品中，当形成尺寸为60mm宽、60mm长和1.0mm厚的模塑板时，聚酰胺组合物的测量的雾度可小于30%，如通过ASTM D1003测定的。当从电线芯移除时，电线产品的一部分聚酰胺组合物的测量的雾度可小于50%，如通过ASTM D1003测定的。
在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，电线产品的聚酰胺组合物可以表现出断裂拉伸强度的保留率为至少80%。在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，电线产品的聚酰胺组合物可以表现出断裂伸长率的保留率为至少80%。
在电线产品中，至少一种UV减轻组分可为UV稳定剂或可为UV吸收剂。
在本发明的另一种形式中，本发明提供一种电线产品，其包括电线芯；和围绕所述芯的聚酰胺组合物，所述聚酰胺组合物包括聚酰胺基础树脂，所述聚酰胺基础树脂包括己内酰胺单体和六亚甲基二胺己二酸盐单体的聚酰胺共聚物，所述己内酰胺单体以75-99重量%的量存在，所述六亚甲基二胺己二酸盐单体以1-25重量%的量存在，基于所述聚酰胺共聚物的总重量；以0.1-6重量%的量存在的至少一种UV减轻组分，基于所述聚酰胺组合物的总重量；且所述聚酰胺组合物还具有下列中的至少其一：测量的透射率为至少70%，如通过ASTM D1003测定的；和测量的雾度小于60%，如通过ASTM D1003测定的。
电线产品的聚酰胺基础树脂可为聚酰胺共聚物和聚酰胺6均聚物的共混物，聚酰胺共聚物以5-90重量%的量存在，聚酰胺6均聚物以10-95重量%的量存在，基于所述聚酰胺基础树脂的总重量。
在电线产品中，己内酰胺单体可以90-97重量%的量存在，并且六亚甲基二胺己二酸盐单体以3-10重量%的量存在，基于所述聚酰胺共聚物的总重量。
电线产品的聚酰胺组合物的测量的透射率可为至少85%，如通过ASTM D1003测定的。当电线产品的聚酰胺组合物形成尺寸为60mm宽、60mm长和1.0mm厚的模塑板时，测量的雾度可小于30%，如通过ASTM D1003测定的。当从电线芯移除时，电线产品的一部分聚酰胺组合物的测量的雾度可小于50%，如通过ASTM D1003测定的。
在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，电线产品的聚酰胺组合物可以表现出断裂拉伸强度的保留率为至少80%。在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，电线产品的聚酰胺组合物可以表现出断裂伸长率的保留率为至少80%。
在电线产品中，至少一种UV减轻组分可为UV稳定剂或可为UV吸收剂。
附图说明
通过结合附图，参考对本公开的实施方案的以下描述，本公开的上述和其他特征以及实现它们的方式将变得更加明显并且将更好地理解本公开本身。
图1图解具有PVC绝缘和聚酰胺涂层的示例性电线；
图2图解生产聚酰胺护套电线的示例性方法；
图3图解生产聚酰胺护套电线的另一种示例性方法；
图4图解生产聚酰胺母料的示例性方法；和
图5图解生产聚酰胺母料的另一种示例性方法。
在全部几个视图中，相应的附图标记表示相应的部分。尽管附图表示根据本公开的各种特征和组分的实施方案，但是附图不一定按比例绘制，并且某些特征可能被夸大以便更好地图解和说明本公开。这里阐述的示例图解了本公开的一个或多个实施方案，并且这些示例不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
本公开提供用于形成电线或电缆护套组合物的聚酰胺组合物。所述聚酰胺组合物包括由基本上无规分布的己内酰胺单体和六亚甲基二胺单体形成的聚酰胺6/66共聚物的组分。所述聚酰胺6/66共聚物组分可以形成整个聚酰胺组合物，或者，聚酰胺组合物可以包括与聚酰胺6/66共聚物组分共混的一定量的聚酰胺6均聚物。所述组合物还包括一种或多种添加剂，例如至少一种UV减轻组分，其由于聚酰胺6/66共聚物组分的降低的结晶度而掺入聚酰胺组合物中，具有所需透射和雾度特性，以及提供物理性质(如断裂拉伸强度和断裂伸长率)的保留率。
I. 背景。
尽管不受此限制，但本文所述的聚酰胺组合物特别可用于电线和电缆的护套。如本文所用，术语“电线产品”包括本文所述类型的任何护套电线或电缆产品，例如单独的电线、电线的股线或组、电缆、电缆的股线或组、或者前述物质的组(例如由电线和电缆两者形成的复合制品)；术语“电线芯”包括为单独的点线、电线的股线或组、电缆、电缆的股线或组或者前述物质的组(例如由电线和电缆二者形成的复合制品)形式的任何基底。
在图1中图解示例性护套电线10。电线10具有导电芯12，例如通常为铜或铜合金或铝的导电芯。如所图解的，芯12被绝缘14围绕。示例性绝缘材料是基于聚氯乙烯(“PVC”)的材料，包括任选的添加剂，例如填料、阻燃剂和润滑剂。绝缘层14进一步被外保护层(示例性地为聚酰胺护套16)围绕。在其他实施方案中，护套电线10不包括另外的绝缘材料，并且聚酰胺护套16与芯12直接接触。与聚酰胺护套16相关的期望性质包括如本文所讨论的韧性、抗裂性、透明性、光滑度和用于安装电线10的加工性以及其他性质。
聚酰胺护套16由包含掺入聚酰胺组合物中的多种添加剂的复合物形成。在一个实施方案中，聚酰胺护套16是聚酰胺组合物，其包括各种目标重量百分数的聚酰胺聚合物和添加剂，例如单体、热稳定剂、润滑剂、抗磨添加剂和其他合适的添加剂。示例性聚合物包括聚酰胺6或聚己内酰胺，聚酰胺66或聚(己二酰己二胺)，或如本文特别描述的，由己内酰胺和己二酰己二胺的单体形成的聚酰胺6/66共聚物。
II. 聚酰胺基础树脂。
本发明的聚酰胺组合物包括聚酰胺基础树脂或聚酰胺组分，其包括至少一种聚酰胺聚合物，或者两种或更多种聚酰胺聚合物的共混物。
在一个实施方案中，聚酰胺基础树脂完全由己内酰胺单体和六亚甲基二胺己二酸盐单体的聚酰胺6/66共聚物形成，其中己内酰胺单体以少至75重量%、88重量%或90重量%，或多至95重量%、97重量%或99重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如75-99重量%，88-97重量%，或90-95重量%，并且六亚甲基二胺己二酸盐单体以少至1重量%、3重量%或5重量%，或多至10重量%、12重量%或25重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如1-25重量%，3-12重量%，或5-10重量%，基于所述聚酰胺基础树脂的总重量。
在另一个实施方案中，聚酰胺基础树脂形成为己内酰胺单体和六亚甲基二胺己二酸盐单体的聚酰胺6/66共聚物与己内酰胺单体的聚酰胺6均聚物的共混物。该共混物的聚酰胺6/66共聚物可为前段中描述的聚酰胺6/66共聚物。在该共混物中，聚酰胺6/66共聚物可以少至5重量%、10重量%或20重量%，或多至80重量%、90重量%或100重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如5-100重量%，10-90重量%，或20至80重量%，并且聚酰胺6均聚物可以少至0重量%、10重量%或20重量%，或多至80重量%、90重量%或95重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如0-95重量%，10-90重量%，或20至80重量%，基于所述聚酰胺基础树脂共混物的总重量。
因此，换言之，本发明的聚酰胺组合物的基础树脂或聚酰胺组分，无论其是完全由聚酰胺6/66共聚物形成，还是为聚酰胺6/66共聚物和聚酰胺6均聚物的共混物形式，都可以替代地概念化为包括己内酰胺单体组分和六亚甲基二胺己二酸盐单体组分，其中己内酰胺单体组分以少至75重量%、80重量%或85重量%，或多至95重量%、97重量%或99重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如75-99重量%，80-97重量%，或85-95重量%，并且六亚甲基二胺己二酸盐单体组分以少至1重量%、3重量%或5重量%，或多至15重量%、20重量%或25重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如1-25重量%，3-20重量%，或5-15重量%，基于本发明的聚酰胺组合物的基础树脂或聚酰胺组分的总重量。
为了形成聚酰胺6/66共聚物，将己内酰胺和六亚甲基二胺己二酸盐在升高的温度下共混在一起，该温度例如低至约80℃、100℃、135℃、145℃、155℃或165℃，或高至170℃、175℃或180℃，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如150ºC-170ºC或155ºC-180ºC。在加热过程中，可将己内酰胺和六亚甲基二胺己二酸盐温和搅拌，以提供更均匀的传热和混合。六亚甲基二胺己二酸盐可以作为干粉与己内酰胺合并，或者可以作为水溶液与己内酰胺合并，例如含有少至约30重量%、40重量%、50重量%，多至58重量%、65重量%固体的水溶液，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如50重量%至60重量%或55重量%至60重量%。此外，特别是当六亚甲基二胺己二酸盐作为干粉使用时，己内酰胺和六亚甲基二胺己二酸盐可以在加入的水存在下共混。
III. 添加剂。
本发明的聚酰胺组合物包括一种或多种添加剂，例如聚酰胺单体、热稳定剂、润滑剂和抗磨添加剂。本发明的聚酰胺组合物还可包含至少一种紫外(UV)减轻组分，其可为UV稳定剂或UV吸收剂，如下所述。
可作为添加剂加入的示例性增塑剂包括己内酰胺单体、环状和/或无环聚酰胺6低聚物和N-丁基苯磺酰胺。如果存在的话，任何增塑剂添加剂可以少至0.1重量%、1重量%或2重量%，或多至4重量%、6重量%或8重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如0.1-8重量%，1-6重量%，或2-4重量%，基于所述聚酰胺组合物的总重量。增塑剂添加剂用于在挤出到芯电线上的期间和之后赋予聚酰胺组合物柔韧性。
示例性热稳定剂包括碘化铜、碘化钾、溴化钾、碘化钠、氯化钾、其他卤化铜和其他金属卤化物中的一种或多种。如果存在的话，任何热稳定剂可以少至0重量%、0.25重量%或1重量%，或多至2重量%、2.5重量%或3重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如0.25-3重量%，0.75-2.5重量%，或1-2重量%，基于所述聚酰胺组合物的总重量。热稳定剂用于通过干扰循环氧化降解自由基降解过程来抑制由于在较高温度下存在氧而导致的聚酰胺的氧化降解。热稳定剂还可以用于帮助防止UV降解，如下所述。
示例性润滑剂包括亚乙基双硬脂酰胺(“EBS”)、其他有机酰胺、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸钙、其他金属硬脂酸盐和其他金属脂肪酸中的一种或多种。如果存在的话，任何润滑剂可以少至0.5重量%、0.75重量%或1重量%，或多至2重量%、2.5重量%或3重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如0.5-3重量%，0.75-2.5重量%，或1-2重量%，基于所述聚酰胺组合物的总重量。润滑剂用于通过降低单螺杆挤出机的扭矩变化并降低操作螺杆所需的功率来改进挤出加工性。在电线芯和绝缘上挤出尼龙涂层之后，润滑剂还提供有吸引力的光泽表面外观。
示例性抗磨添加剂包括全氟聚醚、聚四氟乙烯、官能和非官能的聚二甲基硅氧烷、石墨、二硫化钼和硅油中的一种或多种。也可以使用其他合适的添加剂。如果存在的话，任何抗磨添加剂可以少至0.5重量%、0.75重量%或1重量%，或多至2重量%、3重量%或5重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如0.5-5重量%，0.75-3重量%，或1-2重量%，基于所述聚酰胺组合物的总重量。抗磨添加剂为电线或电缆护套的表面提供摩擦学益处，使其能够承受磨损和潜在的物理接触损伤。
本发明的聚酰胺组合物还可包含至少一种紫外(UV)减轻组分，其可为UV稳定剂或UV吸收剂，或前述物质的组合。通常，UV稳定剂用于淬灭在聚酰胺组合物暴露于UV辐射时产生的自由基，而UV吸收剂用于吸收UV辐射并将其作为热释放，以防止在聚酰胺组合物内形成自由基。
示例性UV稳定剂可包括具有如下所示通式(I)的受阻胺光稳定剂(HALS)，其中R1与氮键合并且为烷基或氢原子，R2、R3、R5、R6中的每一个可为氢原子或烷基，R4可为氢原子、烷基或包括酰胺、酯或醚的官能团。在前述中，烷基可为C1-C6烷基，包括例如甲基、乙基、异丙基和叔丁基。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其它示例性UV稳定剂包括例如N,N'-双-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二甲酰胺、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基和1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基，并且通过强分子特异性相互作用和低分子量提供有利的混合自由能，可与聚酰胺护套16(下面讨论)的聚酰胺组合物混溶。
另外，UV吸收与聚酰胺组合物的活化光谱最大值匹配的稳定剂也具有UV稳定的高功效。在一个示例性实施方案中，由Clariant Corporation制造的Nylostab SEED (1,3-苯二甲酰胺，N1,N3-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-，CAS号42774-15-2)用作UV稳定剂。
示例性UV吸收剂包括羟基二苯甲酮、羟基苯基苯并三唑和草酰苯胺，例如2-乙基-2'-乙氧基-草酰苯胺。
如果存在，任何UV减轻组分可以少至0.1重量%、0.5重量%或1重量%，或多至2重量%、4重量%或6重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如0.1-6重量%，0.5-4重量%，或1-2重量%，基于所述聚酰胺组合物的总重量。
IV. 聚酰胺组合物的性质。
在一些实施方案中，使用等温结晶方法，通过差示扫描量热法(DSC)测量，与聚酰胺6均聚物相比，聚酰胺组合物在挤出期间或之后具有相对低的结晶速率。特别地，聚酰胺组合物可具有短至1.5分钟、3分钟、4.5分钟，或长至6分钟、7.5分钟、9分钟的峰值等温结晶时间，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如1.5分钟至9分钟。
相对于聚酰胺6均聚物，聚酰胺组合物在挤出期间或之后相对低的结晶速率使得所得到的聚酰胺电线或电缆护套的表面具有改进的光滑度。特别地，基于根据ISO4287使用表面光度仪的表面轮廓测量，聚酰胺组合物的表面粗糙度(RA)可低至2、20或40，或高至50、70或90微米，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如2-90，10-80，或30-60微米。
在一些实施方案中，当与聚酰胺6均聚物相比时，以10℃/分钟冷却并在冷却时测量结晶温度，通过差示扫描量热法(DSC)测量，聚酰胺组合物具有相对低的结晶温度。特别地，聚酰胺组合物的结晶温度可低至130℃、140℃或150℃，高至160℃、170℃或180℃，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如140℃至170℃，或150℃至160℃。
相对于聚酰胺6均聚物，通过增大聚酰胺电线或电缆护套在典型的电缆绝缘材料(例如PVC或交联聚乙烯)上的挤出涂布操作的温度加工窗口，共聚酰胺组合物相对低的结晶温度还提供聚酰胺电线或电缆护套改进的加工性。特别地，聚酰胺组合物的温度加工窗口可低至190℃、210℃、225℃或240℃，或高至270℃、280℃或290℃，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如190℃至290℃，210℃至280℃，或225℃至270℃。
相对于由聚酰胺6均聚物组成的电线或电缆护套，具有相对低结晶度的聚酰胺在挤出的聚酰胺电线或电缆护套中提供改进的透明度。通过在PVC层14中利用有色颜料，改进的透明度可以允许消除聚酰胺护套16中的有色颜料。
特别地，根据本公开的聚酰胺组合物可具有根据ASTM标准D1003，通过使用BYK-Gardner haze-gard测定的透射率。在一个实施方案中，通过在260℃下熔融聚酰胺，并使用38℃温度的模具模塑，通过制备60mm宽×60mm长×1mm厚的模塑板来测量透射率。在另一个实施方案中，通过从其上挤出有聚酰胺组合物的电线或电缆移除聚酰胺组合物来测量透射率。测量的透射率可以高至或高于20%、40%或60%中的每一个，或者高至或高于70%、80%或90%中的每一个，并且高至并包括100%，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如20%至100%，40%至80%，或60%至70%。
此外，已挤出和施加的根据本公开的聚酰胺组合物的测量的雾度可也根据ASTM标准D1003通过使用BYK-Gardner haze-gard测定。在一个实施方案中，通过在260℃下熔融聚酰胺，并使用38℃温度的模具模塑，通过60mm宽×60mm长×1mm厚的模塑板测量雾度。在另一个实施方案中，通过从其上挤出有聚酰胺组合物的电线或电缆上移除聚酰胺组合物，来通过聚酰胺护套直接测量雾度。测量的雾度可接近或低至0%，或低至或低于5%、10%或30%中的每一个，或低至或低于40%、50%或60%中的每一个，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如0%至60%，5%至50%，或10%至40%。
通常，低雾度值和高透射率值表示更高的透明度。
由于相对较慢的结晶速率和降低的总结晶度，当用于形成聚酰胺电线或电缆护套16时，相对于由聚酰胺6均聚物组成的电线或电缆护套，本发明的聚酰胺组合物表现出改进的韧性。在某些环境中，例如在干冷的冬季月份，该改进的韧性减少开裂。
本发明的聚酰胺6/66共聚物的溶液粘度可少至约45甲酸粘度(“FAV”)，50 FAV，55FAV，或高至60 FAV，65 FAV，70 FAV，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如45-70，50-65或55-60，如通过ASTM D789测定的。
本发明的聚酰胺6/66共聚物可为未封端的，或者可具有单端基或双端基封端，其中基于聚酰胺6的单体或低聚物的可提取含量(“可提取含量”)少至约0.1重量%、1重量%、1.5重量%或2重量%，或多至2.5重量%、3重量%、3.5重量%、4重量%或5重量%，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如0.1重量%至5重量%，1重量%至4重量%，1.5重量%至3.5重量%，或2重量%至2.5重量%，如通过ISO 6427测定的。
根据本公开的示例性聚酰胺6/66共聚物的溶液粘度可少至30 FAV、40 FAV或50FAV，或高至54 FAV、55 FAV、65 FAV或75FAV，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，未封端的端基以及可提取含量少至约0.1重量%、0.5重量%、1重量%或1.5重量%，或多至3重量%、4重量%或5重量%，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内。
有利地，在如下讨论的配混和挤出之后，当经历UV辐射时，在暴露和保留率测试后，本发明的聚酰胺组合物能够保持所需的机械性质。
在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，本发明的聚酰胺组合物可以表现出断裂拉伸强度的保留率为至少80%。在其它实施方案中，断裂拉伸强度的保留率可为至少85%，至少90%，或至少95%，例如，高至100%。
在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，本发明的聚酰胺组合物可以表现出断裂伸长率的保留率为至少80%。在其它实施方案中，断裂伸长率的保留率可为至少85%，至少90%，或至少95%，例如，高至100%。
评价上述机械性质的条件在本文实施例3中陈述。
V. 形成聚酰胺组合物的方法。
图2图解生产聚酰胺护套电线的示例性方法80。在步骤82中，提供待合并成所需制剂的成分。一些聚酰胺可以研磨的粉末形式提供，以有助于在混合过程中输送和分散添加剂，例如UV稳定剂。在一个实施方案中，总制剂的约1重量%作为研磨的聚酰胺提供。在步骤84中，在聚酰胺组合物的熔点或高于该熔点的温度下将成分掺入聚合物中。在一个示例性实施方案中，聚酰胺组合物的熔点为约220℃。在其他实施方案中，熔点可低至约180℃、190℃或200℃，或高至210℃、215℃或220℃，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，例如180℃至220℃，190ºC至215ºC，或200ºC至210ºC。
以这种方式将添加剂掺入聚酰胺组合物中提供更均匀的混合和更均匀的聚合物复合物。换言之，通过本文公开的方法掺入添加剂实现添加剂与聚酰胺组合物的完全均匀混合，这使得最终组合物能够提供改进的性质。在一个实施方案中，步骤84在双螺杆挤出机或混合机中执行。在另一个实施方案中，步骤84在单螺杆挤出机或混合机中执行。将添加剂掺入聚酰胺组合物中的其他合适的方法包括但不限于使用Brabender混合机、辊、捏合机和磨机。在一个实施方案中，可以通过在聚合过程中原位添加而将添加剂(如UV稳定剂)掺入聚合物中。在一个替代实施方案中，可以使用具有混合元件的单螺杆挤出机，通过熔体挤出(图3)掺入添加剂。在另一个替代实施方案中，可以利用流过(flow past)静态混合机，通过熔体挤出(图3)掺入添加剂。在又一个实施方案中，可以通过用添加剂涂布聚酰胺粒料之后挤出来掺入添加剂。
一旦已将添加剂掺入聚酰胺组合物中，随后在步骤86中将制剂转化成粒料。在步骤88中，将粒料提供到用于生产护套电线的挤出机。在步骤90中，将粒料挤出通过模头，以形成围绕护套电线的导电芯的聚酰胺护套。在其中导电芯上还涂布了绝缘层的实施方案中，在绝缘层外部形成聚酰胺护套，如在图1中图解的。
图3图解生产聚酰胺护套电线的另一示例性方法102。在步骤104中，提供粒料形式的聚酰胺组合物的母料复合物。与所需的最终制剂相比，母料复合物含有更高负荷量的至少一种添加剂(例如UV稳定剂)。生产母料的示例性方法在下面关于图4和图5更详细地描述。在一个实施方案中，步骤104包括提供：包括一部分或全部聚酰胺组合物和第一添加剂的第一复数母料粒料，以及包括一部分或全部聚酰胺组合物和第二添加剂的第二复数母料粒料。在步骤106中，也提供粒料形式的聚酰胺组合物。在一个实施方案中，在步骤106中提供的聚酰胺组合物与在方法120 (图4)的步骤122或方法140 (图5)的步骤142中提供的聚酰胺组合物是相同的聚酰胺组合物，或衍生自相同的制造工艺。在一个实施方案中，在步骤106中提供的聚酰胺组合物与在步骤122或142中提供的聚酰胺组合物相同(例如，聚酰胺6/6,6)。如本文所用，如果两种聚合物具有相同的化学性质，例如相同的粘度和相同的可提取含量，则它们相同。
在步骤108中，将在步骤104中提供的母料粒料和在步骤106中提供的聚酰胺树脂粒料合并。在步骤110中，将粒料提供到挤出机。在一个实施方案中，步骤108和110作为单个步骤执行。在该实施方案中，将母料粒料和聚酰胺树脂粒料直接提供到挤出机。在另一个实施例中，步骤108和110作为分开的步骤执行。在该实施方案中，将母料粒料和聚酰胺树脂粒料合并以形成干粒料共混物，并将该干粒料共混物直接提供给挤出机。在一个实施方案中，将干粒料共混物混合或分散，以增加母料粒料和聚酰胺树脂粒料之间的共混物的均匀性。
在步骤112中，将合并的粒料挤出成覆盖聚酰胺护套电线外部的聚酰胺护套，如在图1中图解的。
在一个实施方案中，在图3中图解的方法102在步骤112中生产聚酰胺护套16，与在图2中图解的方法80的步骤90中生产的聚酰胺护套16相比，其具有降低的热史。参考图2，在最终聚酰胺护套16中的所有聚酰胺组合物已经加热超过其熔点至少两次，一次是在步骤84中以将添加剂掺入聚酰胺组合物中，再次是在步骤90中当形成聚酰胺护套16时。与之相比，参考图3，在步骤106中作为聚酰胺粒料提供的聚酰胺组合物部分仅加热一次，即，在形成聚酰胺护套16期间，而仅有在步骤104中作为母料提供的部分已预先加热。在20%母料：80%粗聚酰胺的示例性共混物中，20%的聚酰胺已被加热两次，而80%的聚酰胺组合物仅被加热一次。采用这种方式，图3的实施方案可能是有利的，因为聚酰胺聚合物的重复加热和冷却可产生不同的聚合物和结晶性质，导致最终的聚酰胺护套16中不同的性质。
图4图解生产母料粒料的示例性方法120。在步骤122中，以本发明的聚酰胺组合物的形式提供基础树脂。
在一个实施方案中，在步骤122中提供的基础树脂和在方法102 (图3)的步骤106中提供的基础树脂是相同等级的聚酰胺组合物或衍生自相同的制造工艺。一些聚酰胺可以研磨的粉末形式提供，以有助于在混合过程中输送和分散添加剂。在一个实施方案中，作为研磨的聚酰胺提供的聚酰胺的重量百分数约为所提供的己内酰胺的重量百分数。
在步骤124中，提供另外的单体。示例性单体是己内酰胺。在一个示例性实施方案中，在步骤124中提供的单体的量少至所需母料重量的8重量%，9重量%，10重量%，11重量%，12重量%或13重量%，或多至14重量%，15重量%，16重量%，17重量%或18重量%，或在任何两个前述值之间限定的范围内。
在步骤126中，提供一种或多种热稳定成分。示例性热稳定剂包括碘化铜、碘化钾、溴化钾、碘化钠、氯化钾、其他卤化铜和其他金属卤化物中的一种或多种。在一个示例性实施方案中，在步骤126中将UV稳定剂与热稳定剂一起加入。示例性UV稳定剂包括N,N'-双-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二甲酰胺、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基、和UVA中的一种或多种。在步骤128中，提供一种或多种润滑剂。示例性润滑剂包括亚乙基双硬脂酰胺(“EBS”)、其他有机酰胺、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸钙和其他金属硬脂酸盐中的一种或多种。
在步骤130中，将在步骤122、124、126和128中提供的成分合并。在一个实施方案中，步骤130在双螺杆挤出机或混合机中执行。在另一个实施方案中，步骤130在单螺杆挤出机或混合机中执行。也可以使用将添加剂掺入聚合物中的其他合适的方式，包括但不限于Brabender混合机、辊、捏合机和磨机。在一个实施方案中，使用单螺杆或双螺杆挤出机，母料在略高于聚酰胺基础树脂的熔融温度的温度下合并。在步骤132中，将在步骤130中生产的母料粒化。
示例性母料制剂
成分 目标A A20% A10% 目标B B20% B10%
聚酰胺组合物 96.58 82.90 65.88 96.62 83.10 66.20
己内酰胺 1.80 9.00 18.00 2.80 14.00 28.00
热稳定剂 1.09 5.70 10.90 0.28 1.40 2.80
润滑剂 0.53 2.65 5.30 0.30 1.50 3.00
<i>总计%</i> 100 100 100 100 100 100
示例性母料制剂在表1中提供。母料制剂A20%和B20%包括制剂目标A和目标B五倍的添加剂。当母料制剂A20%和B20%以20%母料:80%聚酰胺树脂的重量比与另外的聚酰胺组合物掺合时，所得到的复合物将包括与制剂目标A和目标B相同水平的添加剂己内酰胺、热稳定剂和润滑剂。类似地，母料制剂A10%和B10%包括制剂目标A和目标B的添加剂五倍的添加剂。当母料制剂A10%和B10%以10%母料:90%聚酰胺树脂的重量比与另外的聚酰胺组合物掺合时，所得到的复合物将包括与制剂目标A和目标B相同水平的添加剂己内酰胺、热稳定剂和润滑剂。
在一个实施方案中，母料和聚酰胺组合物可以少至2:1，1:1，1:2，3:1，4:1，5:1，多至9:1，10:1，19:1，20:1，24:1，25:1的母料:聚酰胺树脂重量比合并，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内。
在一个实施方案中，基于所需的目标和母料负荷量，母料复合物可包括如下量的一种或多种添加剂：少至0.10重量%，0.30重量%，1重量%或5重量%，或多至10重量%，15重量%，20重量%，25重量%，30重量%，33重量%，30重量%或50重量%，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，基于母料的总重量。聚酰胺树脂可以少至50重量%，60重量%，70重量%，或多至75重量%，80重量%，90重量%，95重量%或99重量%的量存在，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，基于母料的总重量。
在一个实施方案中，添加剂可以基本上由添加剂组成的形式提供。在另一个实施方案中，添加剂可以作为包含添加剂和聚酰胺树脂的混合物的一部分提供。在一个实施方案中，将混合物掺入母料中，如在步骤130 (图4)或步骤148 (图5)中图解的。在另一个实施方案中，将混合物作为第二母料提供，并在步骤108 (图3)中加入到第一母料和聚酰胺树脂粒料中，以实现添加剂的所需最终浓度。
在一个实施方案中，母料复合物可包括一种或多种热稳定剂。示例性热稳定剂包括碘化铜、碘化钾、溴化钾、碘化钠、氯化钾、其他卤化铜和其他金属卤化物中的一种或多种。母料复合物可包括如下总量的一种或多种热稳定剂：少至0重量%，0.1重量%，0.3重量%，0.5重量%，1重量%，1.5重量%，2重量%，2.5重量%，3重量%，4重量%，多至5重量%，6重量%，7重量%，8重量%，9重量%，10重量%，11重量%，12重量%，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，基于母料的总重量。
在一个实施方案中，母料复合物可包括一种或多种润滑剂。示例性润滑剂包括亚乙基双硬脂酰胺(“EBS”)、其他有机酰胺、硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸钙、其他金属硬脂酸盐和其他金属脂肪酸中的一种或多种。母料复合物可包括如下总量的一种或多种润滑剂：少至0重量%，0.1重量%，0.3重量%，0.5重量%，1重量%，1.3重量%，1.5重量%，2重量%，2.5重量%，多至3重量%，4重量%，5重量%，6重量%，7重量%，8重量%，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，基于母料的总重量。
在一个实施方案中，母料复合物可包括如下总量的一种或多种单体，例如己内酰胺或其他合适的单体：少至0重量%，0.5重量%，1重量%，2重量%，5重量%，10重量%，11重量%，多至15重量%，16重量%，20重量%，25重量%，30重量%，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，基于母料的总重量。
在一个实施方案中，母料复合物可包括一种或多种抗磨添加剂。示例性润滑剂包括全氟聚醚、聚四氟乙烯、官能和非官能的聚二甲基硅氧烷、石墨、二硫化钼和硅油。母料复合物可包括如下总量的一种或多种抗磨添加剂：少至0重量%，0.1重量%，0.3重量%，0.5重量%，1重量%，1.5重量%，2重量%，2.5重量%，多至3重量%，4重量%，5重量%，或在任何两个前述值之间限定的任何范围内，基于母料的总重量。
在一个实施方案中，在方法120中生产的母料在方法102的步骤104中作为母料粒料提供。在一个示例性实施方案中，在步骤104中提供的母料粒料为所需干粒料共混物重量的约5%至约20%重量，在步骤106中提供的聚酰胺树脂粒料为所需干粒料共混物重量的约95%至约80%重量。在一个实施方案中，在步骤104中提供的母料粒料以所需干粒料共混物重量的少至5重量%、10重量%或15重量%，或多至20重量%、25重量%、33重量%或50重量%的量存在，或在任何一对前述值之间限定的范围内，并且聚酰胺树脂粒料构成剩余的所需干粒料共混物重量。
图5图解生产母料的另一示例性方法140。在步骤142中，以本发明的聚酰胺组合物的形式提供基础树脂。在一个实施方案中，在步骤142中提供的基础树脂和在方法102 (图3)的步骤106中提供的基础树脂是相同等级的聚合物或衍生自相同的制造工艺。一些聚酰胺组合物可以研磨的粉末形式提供，以有助于在混合过程中输送和分散添加剂。在一个实施方案中，作为研磨的聚酰胺提供的聚酰胺组合物的重量百分数约为所提供的添加剂的重量百分数。
在步骤144中，提供一种或多种热稳定成分。示例性热稳定剂包括碘化铜和碘化钾。在步骤146中，提供一种或多种润滑剂。示例性润滑剂包括EBS和硬脂酸铝。在步骤148中，将在步骤142、144和146中提供的成分合并。在一个实施方案中，步骤148在双螺杆挤出机或混合机中执行。在另一个实施方案中，步骤148在单螺杆挤出机或混合机中执行。也可以使用将添加剂掺入聚合物中的其他合适的方式，包括但不限于Brabender混合机、辊、捏合机和磨机。在一个实施方案中，使用单螺杆或双螺杆挤出机，母料在略高于聚酰胺基础树脂的熔融温度的温度下合并。在步骤150中，将在步骤148中生产的母料粒化。
在一个实施方案中，在方法140中生产的母料在方法102的步骤104中作为母料粒料提供。在一个示例性实施方案中，在步骤104中提供的母料粒料为所需干粒料共混物重量的约5%至约20%重量。在步骤106中提供的聚酰胺树脂粒料为所需干粒料共混物重量的约95%至约80%重量。
在一个实施方案中，在方法102的步骤106中提供的聚酰胺树脂粒料包含与在方法120的步骤122中提供的相同的聚酰胺树脂。在另一个实施方案中，在方法102的步骤106中提供的聚酰胺树脂粒料包含与在方法140的步骤142中提供的相同的聚酰胺树脂。
如本文所用，短语“在任何两个前述值之间限定的任何范围内”字面意思是指可以从在该短语之前列举出的任何两个值中选择任何范围，而不管这些值是否在该列举的较低部分或在该列举的较高部分。例如，可以从两个较低值、两个较高值、或一个较低值和一个较高值中选择一对值。
实施例
以下非限制性实施例示出本公开的各种特征和特性，其不应解释为局限于此。
实施例1
示例性聚酰胺组合物
在本实施例中，制备示例性聚酰胺组合物。通过使用Leistritz 18mm或27mm(螺杆直径)同向旋转双螺杆挤出机配混组合物成分，制备聚酰胺制剂。典型的螺杆速度为200rpm。控制挤出机加热区域(区域1至区域6)，以实现离开挤出机的聚酰胺熔体温度为250-270℃。18mm挤出机的生产量为7磅/小时。27mm挤出机的生产量为20-30磅/小时。在挤出之前，将聚酰胺材料在真空烘箱中在70℃下干燥24小时，以除去残留的水分。用2个进料器完成添加剂的进料，一个进料器用于聚酰胺基础树脂(或基础树脂共混物)，一个进料器用于添加剂。将少量的研磨的聚酰胺6均聚物添加剂与其它添加剂共混，以均匀地分散添加剂并促进进料。在粒化之前，将挤出的股线在水浴中冷却。
聚酰胺组合物在下表1A和表1B中描述：
表1A
示例性聚酰胺组合物-聚酰胺组分
PA组合物 PA 6均聚物(重量%) PA 6/66共聚物(组分)(重量%) 己内酰胺/HA的总含量
PA 1 97.33 0 100/0
PA 2 97.54 0 100/0
PA 3 97.18 0 100/0
PA 4 97.44 0 100/0
PA 5 91.54 0 (该组合物还包括6重量%无定形聚酰胺) 100/0
PA 6 79.54 18.0 (81.0己内酰胺/19.0 HA) 96.6/3.4
PA 7 97.81 0 100/0
PA 8 80.51 18.0 (81.0己内酰胺/19.0 HA) 96.6/3.4
PA 9 80.21 18.0 (81.0己内酰胺/19.0 HA) 96.6/3.4
PA 10 79.91 18.0 (81.0己内酰胺/19.0 HA) 96.6/3.4
PA 11 80.71 18.0 (81.0己内酰胺/19.0 HA) 96.6/3.4
PA 12 80.41 18.0 (81.0己内酰胺/19.0 HA) 96.6/3.4
PA 13 80.11 18.0 (81.0己内酰胺/19.0 HA) 96.6/3.4
PA 14 48.71 50.0 (93.0己内酰胺/7.0 HA) 96.5/3.5
PA 15 99.51 0 100/0
PA 16 99.61 0 100/0
PA 17 98.31 0 100/0
PA 18 98.41 0 100/0
PA 19 49.71 49.3 (93.0己内酰胺/7.0 HA) 96.5/3.5
PA 20 0 98.3 (93.0己内酰胺/7.0 HA) 93.1/6.9
PA 21 0 98.4 (93.0己内酰胺/7.0 HA) 93.1/6.9
PA 22 0 97.1 (93.0己内酰胺/7.0 HA) 93.1/6.9
PA 23 0 97.2 (93.0己内酰胺/7.0 HA) 93.1/6.9
表1B
示例性聚酰胺组合物-添加剂组分
PA组合物 己内酰胺单体(重量%) 热稳定剂(重量%) UV稳定剂1(重量%) UV稳定剂2(重量%) UV吸收剂1(重量%) 润滑剂(重量%)
PA 1 1.5 0.45 0.45 0 0.3 0.37
PA 2 1.5 0.30 0.3 0 0.2 0.37
PA 3 1.5 0 0 0.9 0 0.37
PA 4 1.5 0 0 0.6 0 0.37
PA 5 1.5 0.3 0.3 0 0.2 0.37
PA 6 1.5 0.3 0.3 0 0.2 0.37
PA 7 1.5 0 0 0 0 0.5
PA 8 0.3 0.1 0.6 0 0.2 0.3
PA 9 0.3 0.1 0.9 0 0.2 0.3
PA 10 0.3 0.1 1.2 0 0.2 0.3
PA 11 0.3 0.1 0.6 0 0 0.3
PA 12 0.3 0.1 0.9 0 0 0.3
PA 13 0.3 0.1 1.2 0 0 0.3
PA 14 0.3 0.1 0.9 0 0 0
PA 15 0 0.19 0 0 0 0.3
PA 16 0 0.10 0 0 0 0.3
PA 17 0 0.19 1.2 0 0 0.3
PA 18 0 0.10 1.2 0 0 0.3
PA 19 0 0.14 0.6 0 0 0.3
PA 20 1.2 0.19 0 0 0 0.3
PA 21 1.2 0.10 0 0 0 0.3
PA 22 1.2 0.19 1.2 0 0 0.3
PA 23 1.2 0.10 1.2 0 0 0.3
在以上表1A和1B中，“PA组合物”是指聚酰胺组合物编号。“PA 6均聚物”是指聚酰胺6均聚物的量，以重量%计，基于整个聚酰胺组合物的重量。“己内酰胺单体”是指己内酰胺单体添加剂的量，以重量%计，基于整个聚酰胺组合物的重量。“PA 6/66共聚物(组分)”是指聚酰胺6/66共聚物的量，以重量%计，基于整个聚酰胺组合物的重量，其中己内酰胺单体和六亚甲基二胺己二酸盐单体组分各自的量以重量%计，基于共聚物的总重量。“己内酰胺/HA的总含量”是指己内酰胺单体和六亚甲基二胺己二酸盐单体组分的各自的量，以重量%计，基于聚酰胺组合物的总重量。“热稳定剂”是指热稳定剂的量，其是氧化亚铜和碘化钾的组合。“UV稳定剂1”是指第一UV稳定剂的量，它是低分子量HALS。“UV吸收剂1”是指第一UV吸收剂的量，其是草酰苯胺类型UV吸收剂。“UV稳定剂2”是指第二UV稳定剂的量，它是UV稳定剂1、UV吸收剂1和抗氧化剂的组合。“润滑剂”是指润滑剂的量，其是亚乙基双硬脂酰胺和硬脂酸铝的合并。
实施例2
光学性质研究
接着将来自实施例1的经配混和粒化的材料在真空烘箱中在70℃下干燥24小时，之后注塑。使用模具温度为38℃的Arburg 320S Allrounder，将复合物直接模塑成ASTMD638 V型微拉伸棒，或通过使用Arburg 320S和Axxicon模具组(60mm×60mm×1.0 mm厚)首先模塑1.0mm厚的板，随后冲压微拉伸棒。
使用BYK-Gardner haze gard测试模塑板的光学性质，以根据ASTM D1003测量%雾度和%透射率。所得到的光学性质在以下表2中呈现：
表2
光学性质
PA组合物 透射率(1.0 mm模塑板) 雾度(1.0 mm模塑板) 透射率(挤出的电线护套，约6密耳) 雾度(挤出的电线护套，约6密耳)
PA 1 82.3 87.2 88.1 61.6
PA 2 83.5 80.5 89.1 62.6
PA 3 75.6 96.3 88.8 64.7
PA 4 77.6 85.5 87.8 71.6
PA 5 87.3 23.3 90.3 47.7
PA 6 84.1 20.1 90.2 55.6
PA 7 -- -- -- --
PA 8 -- -- 90.7 36.8
PA 9 -- -- 90.9 39.2
PA 10 -- -- 90 44.3
PA 11 -- -- 91 38.7
PA 12 -- -- 90.7 34.2
PA 13 -- -- 91.3 31.9
PA 14 -- -- 91.3 31.1
PA 15 83.8 74 -- --
PA 16 84.7 67.8 -- --
PA 17 86.3 35.3 -- --
PA 18 87.3 39.4 -- --
PA 19 88.4 18 -- --
PA 20 89.6 3.7 -- --
PA 21 90.4 4.3 -- --
PA 22 89.5 2.0 -- --
PA 23 89.6 8.4 -- --
基于表1中的组合物和表2中的测量的光学性质可见，通过用相对于聚酰胺6均聚物具有降低的结晶度的其它聚酰胺(例如本文公开的聚酰胺6/66共聚物)代替一部分聚酰胺6均聚物，可以改进用于电线和电缆护套应用的本发明的聚酰胺组合物的透明度标准。例如，通过加入具有降低的结晶度的其他聚酰胺，透光率(T)略微增强(对于1.0mm板，> 84%T，对于6密耳电线护套，> 90%T)。
通过加入具有降低的结晶度的其他聚酰胺，测量的雾度(H)值更显著地降低至对于1.1 mm模塑板小于25% H和对于6密耳电线护套小于56% H。然而，应该注意的是，由于聚酰胺护套取得下面的绝缘电缆(在其上挤出聚酰胺护套)的形状而导致的电线护套内部的粗糙度，与模塑板相比，电线护套中的雾度值将倾向于略微更高。
聚酰胺15-23更充分地证明了增加聚酰胺6/66共聚物水平在改进电线和电缆护套组合物的光学性质方面的有益效果。在这些实施例中，以0%、49%和97-98%的wt/wt负荷量利用HA含量为~7%的聚酰胺6/66共聚物。这些负荷量对应于最终组合物中的总HA水平(wt/wt)为0%、3.5%和6.9%。对于该数据组，通过线性回归可以显示降低的%雾度与较高水平的HA的相关性具有统计学显著性，R2值为0.79，P值为0.0013。对于作为% HA的函数的%透射率，观察到类似的相关性。
随着加入增加水平的HA(通过100%聚酰胺6/66共聚物，或通过聚酰胺6/66共聚物与聚酰胺6均聚物的共混物)，这种雾度的降低可以通过HA单体组分提供的结晶度的破坏来解释，其导致较少的光散射结晶部分。
雾度的示例性值在1.0 mm模塑板中展示为，对于为6.0%的总HA水平，小于10%雾度。对于总HA水平为3.5%的聚酰胺19，仍然可以实现<20%的完全可接受的雾度水平。
聚酰胺15、16、17、19、20和22均展示可接受的UV稳定性(≥80%拉伸性质保留率)。这证明UV稳定性与HA含量的水平不相关，换言之，聚酰胺组合物的UV稳定性独立于总HA水平。
实施例3
机械性质研究
将来自实施例2的微拉伸棒在氙弧装置中暴露720小时，根据ASTM G 155、循环1暴露，水的pH为4.5-8.0。通过在氙弧暴露之前和之后以2英寸/分钟的分离速率测试经调节的板样品(调节至~2.7% H2O)，测定拉伸性质保留率(断裂拉伸强度和断裂伸长率)。对于电线护套材料，在测试前，将样品在室温和50%相对湿度下调节48至72小时。拉伸性质%保留率计算为100 *(720小时UV暴露后的拉伸性质/初始拉伸性质)。
使用具有以上规定的尺寸和横截面的模塑或冲压样品，通过以1英寸标距长度夹紧试样的末端并以预定的速率(2英寸/分钟)伸长试样，并测量所得到的力作为伸长率的函数，来测定材料的拉伸性质(ASTM D638)。断裂拉伸强度等于样品断裂之时或就在断裂之前的点的应力(测量的力除以试样初始横截面积)。%断裂伸长率计算为100 *(试样断裂长度/初始长度)。
结果在以下表3中呈现：
表3
机械性质
PA组合物 断裂拉伸强度(在氙弧720小时暴露后的%保留率) 断裂伸长率(在氙弧720小时暴露后的%保留率)
PA 1 100.0 95.9
PA 2 86.9 85.1
PA 3 97.0 90.5
PA 4 88.3 88.8
PA 5 78.4 48.4
PA 6 91.6 93.1
PA 7 77.9 74.5
PA 8 -- --
PA 9 -- --
PA 10 -- --
PA 11 -- --
PA 12 -- --
PA 13 -- --
PA 14 -- --
PA 15 106.0 92.4
PA 16 100.7 86.4
PA 17 108.3 97.3
PA 18 81.3 73.4
PA 19 92.1 82.0
PA 20 94.1 84.7
PA 21 67.4 52.3
PA 22 104.2 99.7
PA 23 72.7 33.4
在720小时暴露于模拟太阳光的UV辐射后对拉伸性质保留率的评估证明，含有UV稳定添加剂的聚酰胺1-4和6保持足够用于例如建筑电线(例如THHN，THWN)的应用的拉伸性质保留率(≥80%)，评定用作防日光。聚酰胺1-6均含有UV添加剂，其基于与聚酰胺树脂的相容性来选择，以提供和降低相分离的倾向，导致最终模塑板或挤出的电线护套中降低的雾度。值得注意的是，由于UV吸收性芳环对UV降解的固有敏感性，含有无定形聚酰胺的聚酰胺5在UV暴露后拉伸性质保留率显著降低。没有UV稳定剂的聚酰胺7也具有降低水平的拉伸性质保留率。
实施例4
预言实施例
如图1所示，电线10的聚酰胺护套16用于覆盖芯12和PVC绝缘层14。为聚酰胺护套16提供聚酰胺组合物，其为由己内酰胺和AH盐(六亚甲基二胺己二酸盐(1:1))形成的聚酰胺6/66共聚物形式。聚酰胺组合物还包括UV稳定剂，例如由Clariant Corporation制造的N,N'-双-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,3-苯二甲酰胺或Nylostab SEED，为加入到组合物中的添加剂。
与聚酰胺6均聚物的组合物相比，用于聚酰胺护套16的聚酰胺组合物具有相对低的结晶速率和相对低的结晶度。在挤出聚酰胺组合物期间或之后，相对低的结晶速率产生聚酰胺护套16的表面改进的光滑度，并且通过增加聚酰胺护套16的挤出牵拉的温度加工窗口，还相对于聚酰胺6均聚物产生聚酰胺护套16改进的加工性。聚酰胺护套16的聚酰胺组合物的相对低的结晶度表现出改进的透明度，使得护套16可以允许消除聚酰胺护套16中的有色颜料并利用PVC层14中的有色颜料。
此外，相对较慢的结晶速率和降低的总结晶度导致聚酰胺护套16的韧性提高，使得在某些环境中，例如在干/冷的冬季月份期间，聚酰胺护套16经历减少的开裂。此外，聚酰胺护套16具有更稳定的晶相，其包括显著含量的球晶晶体，其中晶相将具有相对大量的相对小的晶体。
通过加入UV稳定剂，用于护套的聚酰胺组合物显示对UV-Vis辐射、特别是在UV-B区域导致发生的降解更大的抗性。
虽然已经相对于示例性设计描述了本公开，但是可以在本公开的精神和范围内进一步修改本公开。此外，本申请旨在覆盖本公开内容的某些偏离，这些偏离在本公开所属领域的已知或惯常实践的范围内。

Claims (19)

1.一种电线产品，其包含：
电线芯；和
围绕所述芯的聚酰胺组合物，所述聚酰胺组合物包含：
聚酰胺基础树脂，其包括以75-99重量%的量存在的己内酰胺单体组分和以1-25重量%的量存在的六亚甲基二胺己二酸盐单体组分，基于所述聚酰胺基础树脂的总重量；
以0.1-6重量%的量存在的至少一种UV减轻组分，基于所述聚酰胺组合物的总重量；且
所述聚酰胺组合物还具有下列中的至少其一：
测量的透射率为至少70%，如通过ASTM D1003测定的；和
测量的雾度小于60%，如通过ASTM D1003测定的。
2.权利要求1的电线产品，其中所述聚酰胺基础树脂包括以90-97重量%的量存在的己内酰胺单体组分和以3-10重量%的量存在的六亚甲基二胺己二酸盐单体组分，基于所述聚酰胺基础树脂的总重量。
3.权利要求1的电线产品，其中所述聚酰胺组合物的测量的透射率为至少85%，如通过ASTM D1003测定的。
4.权利要求1的电线产品，其中当形成尺寸为60mm宽、60mm长和1.0mm厚的模塑板时，所述聚酰胺组合物的测量的雾度小于30%，如通过ASTM D1003测定的。
5.权利要求1的电线产品，其中当从电线芯移除时，一部分聚酰胺组合物的测量的雾度小于50%，如通过ASTM D1003测定的。
6.权利要求1的电线产品，其中在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，所述聚酰胺组合物表现出断裂拉伸强度的保留率为至少80%。
7.权利要求1的电线产品，其中在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，所述聚酰胺组合物表现出断裂伸长率的保留率为至少80%。
8.权利要求1的电线产品，其中所述至少一种UV减轻组分是UV稳定剂。
9.权利要求1的电线产品，其中所述至少一种UV减轻组分是UV吸收剂。
10.一种电线产品，其包含：
电线芯；和
围绕所述芯的聚酰胺组合物，所述聚酰胺组合物包含：
聚酰胺基础树脂，其包括己内酰胺单体和六亚甲基二胺己二酸盐单体的聚酰胺共聚物，所述己内酰胺单体以75-99重量%的量存在，且所述六亚甲基二胺己二酸盐单体以1-25重量%的量存在，基于所述聚酰胺共聚物的总重量；
以0.1-6重量%的量存在的至少一种UV减轻组分，基于所述聚酰胺组合物的总重量；且
所述聚酰胺组合物还具有下列中的至少其一：
测量的透射率为至少70%，如通过ASTM D1003测定的；和
测量的雾度小于60%，如通过ASTM D1003测定的。
11.权利要求10的电线产品，其中所述聚酰胺基础树脂是所述聚酰胺共聚物和聚酰胺6均聚物的共混物，所述聚酰胺共聚物以5-90重量%的量存在，且所述聚酰胺6均聚物以10-95重量%的量存在，基于所述聚酰胺基础树脂的总重量。
12.权利要求10的电线产品，其中所述己内酰胺单体以90-97重量%的量存在，且所述六亚甲基二胺己二酸盐单体以3-10重量%的量存在，基于所述聚酰胺共聚物的总重量。
13.权利要求10的电线产品，其中所述聚酰胺组合物的测量的透射率为至少85%，如通过ASTM D1003测定的。
14.权利要求10的电线产品，其中当形成尺寸为60mm宽、60mm长和1.0mm厚的模塑板时，所述聚酰胺组合物的测量的雾度小于30%，如通过ASTM D1003测定的。
15.权利要求10的电线产品，其中当从电线芯移除时，一部分聚酰胺组合物的测量的雾度小于50%，如通过ASTM D1003测定的。
16.权利要求10的电线产品，其中在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，所述聚酰胺组合物表现出断裂拉伸强度的保留率为至少80%。
17.权利要求10的电线产品，其中在ASTM G155循环1规定的条件下暴露于720小时的氙弧能源之后，所述聚酰胺组合物表现出断裂伸长率的保留率为至少80%。
18.权利要求10的电线产品，其中所述至少一种UV减轻组分是UV稳定剂。
19.权利要求10的电线产品，其中所述至少一种UV减轻组分是UV吸收剂。
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