CN113366061B - 聚碳酸酯组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚碳酸酯组合物和具有该组合物的模塑制品。根据本发明的聚碳酸酯组合物包含:A)25‑60 wt.%的聚碳酸酯、B)10‑40 wt.%的聚硅氧烷‑聚碳酸酯共聚物、C)20‑30 wt.%的玻璃纤维、D)1‑5 wt.%的磷腈化合物、E)1‑5 wt.%的抗冲改性剂和F)1‑7 wt.%的无机填料,其中除非另外指明,否则所有的重量百分比基于所述聚碳酸酯组合物的总重量计。本发明中提供的聚碳酸酯组合物达到了良好的冲击性能、高阻燃性和高刚度的良好平衡的严格应用要求,并且可用于许多具有严格应用要求的应用,尤其用于生产高速列车中使用的行李支撑架的应用中。
Description
技术领域
本发明涉及具有提高的阻燃性同时保持良好维卡性能和高模量性能的聚碳酸酯组合物。此外,本发明涉及具有该聚碳酸酯组合物的模塑制品,尤其涉及高速列车中的行李支撑架。
背景技术
在诸如电子设备、电气设备和运输工具之类的工业中,存在着生产低重量产品的持续趋势。一些技术方案致力于用塑料材料代替金属。而一些其它技术方案是通过使用具有较薄的横截面厚度的面板来使用薄壁设计。在这些技术方案中,通常采用热塑性材料,例如聚碳酸酯组合物,因为它们具有许多所需的性能,例如增强的抗冲击性、高模量(刚度)和室温或更低温度下的延展性。
在一些工业应用(例如移动通信设备的外壳或高速列车的内部部件)中,热塑性材料由于严格的安全需求而必须具有高的阻燃性、耐热性和刚度。通常,在大多数电子和电气设备外壳产品中采用UL94垂直燃烧测试(V0)的阻燃标准。
然而,在一些特定的工业应用(例如高速列车中的行李支撑架)中,采用了更严格的阻燃标准,例如UL945VB阻燃测试。此类应用还要求高模量,以降低翘曲或断裂的风险,这在高速列车中的行李支撑架的应用中也是特别重要的。
在聚碳酸酯组合物的工业领域中,用以达到高模量的常规技术方案是引入玻璃纤维,并且用以达到高阻燃性的常规技术方案是添加阻燃剂。一般而言,玻璃纤维增强的阻燃聚碳酸酯组合物可以满足高耐热性和良好阻燃性的一般应用要求。
将玻璃纤维引入聚碳酸酯组合物中引起对冲击性能的负面影响,并且为了维持冲击性能,相应地添加某些抗冲改性剂。然而,在某种程度上,抗冲改性剂的添加损害了聚碳酸酯组合物的阻燃性能。平衡聚碳酸酯复合材料的冲击性能和阻燃性是对工业的巨大挑战。
US7,994,248 B2公开了包含任选的聚碳酸酯聚合物、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、含磷阻燃剂和增强剂的聚碳酸酯组合物,并且该聚碳酸酯组合物具有改进的性能组合,尤其维卡软化温度和高的薄壁阻燃性。如所公开的,将聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物引入聚碳酸酯组合物中改进了其阻燃性能,并且增加聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的加载量(loading)同时降低阻燃剂双(二苯基)磷酸酯(BDP)含量维持相同的阻燃性能水平。
US9,023,923 B2公开了一种包含聚碳酸酯组合物的阻燃组合物,其包含聚碳酸酯组合物、玻璃纤维和包含苯氧基磷腈化合物的阻燃剂,并且该聚碳酸酯组合物包含聚硅氧烷-碳酸酯共聚物和共聚酯碳酸酯共聚物。在阻燃组合物中,磷腈化合物用作阻燃剂。
工业上需要有新的和替代的聚碳酸酯组合物,其既具有高水平的阻燃性又具有优异的冲击性能。
发明内容
本发明的目的之一在于提供聚碳酸酯组合物,其包含:
A)25-60wt.%、优选30-55wt.%、更优选30-50wt.%的聚碳酸酯,
B)10-40wt.%、优选15-35wt.%、更优选18-32wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,该聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含5-12wt.%、优选6-10wt.%的聚硅氧烷单元,
C)20-30wt.%、优选22-28wt.%、更优选24-26wt.%的玻璃纤维,
D)1-5wt.%、优选2-4wt.%、更优选2-3wt.%的磷腈化合物,
E)1-5wt.%、优选1-4wt.%、更优选2-4wt.%的抗冲改性剂,和
F)1-7wt.%、优选2-6wt.%、更优选2-5wt.%的无机填料,
其中除非另外指明,否则所有的重量百分比基于聚碳酸酯组合物的总重量计。
本发明的另一个目的在于提供用于制备聚碳酸酯组合物的方法,其包括将包含以下的一组组分共混的步骤:
A)25-60wt.%、优选30-55wt.%、更优选30-50wt.%的聚碳酸酯,
B)10-40wt.%、优选15-35wt.%、更优选18-32wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,该聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含5-12wt.%、优选6-10wt.%的聚硅氧烷单元,
C)20-30wt.%、优选22-28wt.%、更优选24-26wt.%的玻璃纤维,
D)1-5wt.%、优选2-4wt.%、更优选2-3wt.%的磷腈化合物,
E)1-5wt.%、优选1-4wt.%、更优选2-4wt.%的抗冲改性剂,和
F)1-7wt.%、优选2-6wt.%、更优选2-5wt.%的无机填料,
其中除非另外指明,否则所有的重量百分比基于聚碳酸酯组合物的总重量计。
本发明的另一个目的在于提供由本发明所提供的聚碳酸酯组合物制造的制品。
利用聚碳酸酯、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、玻璃纤维、磷腈化合物、抗冲改性剂和无机填料、任选的其它常规组分的组合,本发明聚碳酸酯组合物达到良好的冲击性能、高阻燃性和高刚度的良好平衡的严格应用要求。该聚碳酸酯组合物可用于许多具有严格应用要求的应用,尤其用于生产高速列车中使用的行李支撑架的应用。
发明详述
本发明提供公开了聚碳酸酯组合物及其制备方法、以及由该聚碳酸酯组合物制备的制品。
本发明中提供的聚碳酸酯组合物包含:
A)25-60wt.%、优选30-55wt.%、更优选30-50wt.%的聚碳酸酯,
B)10-40wt.%、优选15-35wt.%、更优选18-32wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,该聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含5-12wt.%、优选6-10wt.%的聚硅氧烷单元,
C)20-30wt.%、优选22-28wt.%、更优选24-26wt.%的玻璃纤维,
D)1-5wt.%、优选2-4wt.%、更优选2-3wt.%的磷腈化合物,
E)1-5wt.%、优选1-4wt.%、更优选2-4wt.%的抗冲改性剂,和
F)1-7wt.%、优选2-6wt.%、更优选2-5wt.%的无机填料,
其中除非另外指明,否则所有的重量百分比基于聚碳酸酯组合物的总重量计。
组分A:聚碳酸酯
在本发明的上下文中,术语"聚碳酸酯"理解为表示均聚碳酸酯和共聚碳酸酯二者。这些聚碳酸酯可以是线形的或以熟悉的方式支化的。根据本发明,也可以使用聚碳酸酯的混合物。
按已知方式由二羟芳基化合物、碳酸衍生物、任选的链终止剂和支化剂生产组合物中存在的聚碳酸酯。
涉及聚碳酸酯的生产的细节公开在大约过去40年跨度的许多专利文献中。例如在此参考Schnell,"Chemistry and Physics of Polycarbonates",Polymer Reviews,第9卷,Interscience Publishers,纽约、伦敦、悉尼1964;D.Freitag,U.Grigo,P.R.Müller,H.Nouvertné,BAYER AG,Encyclopedia of Polymer Science and Engineering中的"Polycarbonates",第11卷,第二版,1988,第648-718页,且最后是U.Grigo,K.Kirchner和P.R.Müller,Becker/Braun,Kunststoff-Handbuch中的"Polycarbonate",第3/1卷,Polycarbonate,Polyacetale,Polyester,Celluloseester,Carl Hanser Verlag Munich,维也纳,1992,第117-299页。
例如通过界面方法,任选使用链终止剂和任选使用三官能或超过三官能的支化剂,通过二羟基芳基化合物与碳酰卤(优选光气)和/或与芳族二羰基二卤化物(优选苯二羰基二卤化物)的反应来生产芳族聚碳酸酯。另一种可能性是凭借熔融聚合方法经由二羟基芳基化合物与例如碳酸二苯酯的反应来产。
在均聚碳酸酯的情况下,仅采用一种二羟基芳基化合物,而在共聚碳酸酯的情况下,采用两种或更多种二羟基芳基化合物。
合适的碳酸衍生物的实例包括光气或碳酸二苯酯。
可在聚碳酸酯的生产中采用的合适的链终止剂是一元酚。合适的一元酚是例如苯酚本身;烷基苯酚,例如甲酚、对叔丁基苯酚、枯基苯酚及其混合物。
合适的支化剂是聚碳酸酯化学中熟悉的三官能或超过三官能的化合物,尤其是具有三个或超过三个的酚羟基的那些。
聚碳酸酯可以是基于双酚A的均聚碳酸酯、基于1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的均聚碳酸酯和基于两种单体双酚A和1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的共聚碳酸酯、以及衍生自式(I)、(II)和(III)的二羟基芳基化合物的均聚碳酸酯或共聚碳酸酯。
其中R'在每种情况中是C1-C4烷基、芳烷基或芳基,优选甲基或苯基,更优选甲基。
优选的聚碳酸酯是基于双酚A的均聚碳酸酯。
为实现添加剂的并入,采用的组分A优选呈粉末、颗粒或粉末和颗粒的混合物形式。
所采用的聚碳酸酯还可以是不同聚碳酸酯的混合物。
在一种实施方案中,聚碳酸酯组合物包含作为组分A的包含一种或更多种式(1)的单体单元的共聚碳酸酯
其中:
R1是氢或C1-C4烷基,优选氢,
R2是C1-C4烷基,优选甲基,
n是0、1、2或3,优选3,
任选与包含一种或更多种通式(2)的单体单元的另外的芳族均聚碳酸酯或共聚碳酸酯组合,
其中:
R4是H、直链或支链C1-C10烷基,优选直链或支链C1-C6烷基,更优选直链或支链C1-C4烷基,最优选H或C1-烷基(甲基),且
R5是直链或支链C1-C10-烷基,优选直链或支链C1-C6烷基,更优选直链或支链C1-C4-烷基,最优选C1-烷基(甲基);
并且其中该任选地另外存在的另外的均聚碳酸酯或共聚碳酸酯不含式(1)的单体单元。
经由一种或更多种对应于通式(1')的二羟基芳基化合物引入通式(1)的单体单元:
其中:
R1是氢或C1-C4烷基,优选氢,
R2是C1-C4-烷基,优选甲基,且
n是0、1、2或3,优选3。
式(1')的二羟基芳基化合物及其在均聚碳酸酯中的采用公开于例如DE 3918406中。
另一种可能的实施方案是具有式(1a)的1,1-双-(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚TMC):
除了一种或更多种式(1)的单体单元之外,共聚碳酸酯还可含有一种或更多种式(3)的单体单元:
其中:
R6和R7独立地为H、C1-C18烷基、C1-C18烷氧基、卤素例如Cl或Br、或各自任选取代的芳基或芳烷基,优选为H,或C1-C12烷基,更优选H或C1-C8烷基,且最优选H或甲基,且
Y为单键、-SO2-、CO-、-O-、-S-、C1-C6亚烷基或C2-C5亚烷基,以及C6-C12亚芳基,其可以任选地与另外的包含杂原子的芳环稠合。
经由一种或更多种对应于通式(3a)的二羟基芳基化合物引入通式(3)的单体单元
其中R6、R7和Y各自具有上文针对式(3)陈述的含义。
非常特别优选的式(3a)的二羟基芳基化合物是通式(3b)的二羟基芳基化合物
其中R8是H、直链或支链C1-C10烷基,优选直链或支链C1-C6烷基,更优选直链或支链C1-C4烷基,最优选H或C1烷基(甲基),且
其中R9是直链或支链C1-C10烷基,优选直链或支链C1-C6烷基,更优选直链或支链C1-C4烷基,最优选C1烷基(甲基)。
尤其二羟基芳基化合物(3c)在此是非常特别优选的。
通式(3a)的二羟基芳基化合物可以单独使用或者以彼此的混合物形式使用。二羟基芳基化合物从文献中知晓或可通过文献方法(参见例如H.J.Buysch等人,Ullmann'sEncyclopedia of Industrial Chemistry,VCH,纽约,1991,第5版,第19卷,第348页)制备。
共聚碳酸酯可以嵌段共聚碳酸酯或无规共聚碳酸酯的形式存在。无规共聚碳酸酯是特别优选的。由所采用的二羟基芳基化合物的摩尔比来计算共聚碳酸酯中二苯氧化物单体单元的频率比。
除了一种或更多种通式(2)的单体单元之外,任选地另外存在的均聚碳酸酯或共聚碳酸酯还可含有一种或更多种如前文针对共聚碳酸酯描述的式(3)的单体单元。
组分B:聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物
基于聚碳酸酯组合物的总重量计,本发明中提供的聚碳酸酯组合物包含10-40wt.%、优选15-35wt.%、更优选18-32wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物作为组分B),基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含5-12wt.%、优选6-10wt.%的聚硅氧烷单元。
根据本发明,合适的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物在现有技术中是已知的或者可通过现有技术文献中已知的方法来制备。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的聚二有机硅氧烷(在本文本中也命名为"硅氧烷"或"聚硅氧烷")嵌段包括如式(4)中的聚二有机硅氧烷嵌段:
其中,各R独立地为C1-13一价有机基团。例如,R可以是C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基、C2-C13烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳基烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷基芳基或C7-C13烷基芳氧基。以上基团可被氟、氯、溴或碘或其组合完全或部分卤化。可在相同的共聚物中使用以上R基团的组合。
式(4)中的E值可取决于诸如以下的因素而广泛变化:本发明聚碳酸酯组合物中的各组分的类型和相对含量以及组合物的所需性质等。通常,E具有2-1,000、优选3-500、更优选5-100的平均值。在一种实施方案中,E具有10-75、优选10-40的平均值,且在又一种实施方案中,E具有40-60的平均值。在其中E是相对低的值(例如低于40)的情况下,可能希望使用相对大量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。相反,在其中E是相对高的值(例如高于40)的情况下,可使用相对小量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
组分B还可以是包含第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的组合,其中第一聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物中E的平均值小于第二聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物中E的平均值。
在一种实施方案中,聚硅氧烷嵌段具有式(5):
其中,E如上文所定义;各R可以相同或不同,并且如上文所定义;且Ar可以相同或不同,并且是取代或未取代的C6-C30亚芳基,其中链直接与芳族部分连接。式(5)中的Ar基团可衍生自C5-C30二羟基亚芳基化合物。
在另一种实施方案中,聚硅氧烷嵌段具有式(6):
其中,R和E-1如上文所定义,且各R5独立地为二价C1-C30有机基团,其中,聚合的聚硅氧烷嵌段是相应的二羟基化合物的反应残基。在特定实施方案中,聚硅氧烷嵌段具有式(7):
其中,R和E-1如上文所定义。式(7)中的R6是二价C2-C8脂族基团。式(7)中的各M可以相同或不同,并且可以是卤素、氨基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳基烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基或C7-C12烷基芳基氧基,其中各n独立地为0、1、2、3或4。
在一种实施方案中,M是溴或氯;烷基,例如甲基、乙基或丙基;烷氧基,例如甲氧基、乙氧基或丙氧基;或芳基,例如苯基、氯苯基或甲苯基;R6是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基;且R是C1-8烷基;卤烷基,例如三氟丙基;氰基烷基;或芳基,例如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一种实施方案中,R是甲基、或甲基与三氟丙基的组合、或甲基与苯基的组合。在另外的实施方案中,M是甲氧基,n是1,R6是二价C1-C3脂族基团,且R是甲基。
具体的聚二有机硅氧烷嵌段具有下式(8)、(9)、(10):
或包含以上中的至少一者的组合,其中E-1具有2-200、2-125、5-125、5-100、5-50或5-20的平均值。
在一种实施方案中,式(4)的嵌段可衍生自相应的二羟基聚硅氧烷(11):
其中R、E-1、M、R6和n如上文所定义。可通过在式(12)的氢化硅氧烷中引起铂催化的加成来制备此类二羟基聚硅氧烷:
其中R和E-1如上文所定义,为脂族不饱和一元酚。示例性脂族不饱和一元酚包括丁香酚、2-烷基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。还可使用包含以上中的至少一种的组合。
在一种优选的实施方案中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷嵌段可衍生自相应的二羟基聚硅氧烷(I):
其中,在该式(I)中:
R1独立代表氢原子、卤原子、羟基、具有1-20个碳原子的烷基、烷氧基或芳基,优选氢原子;
R2独立代表具有1-13个碳原子的烃基或羟基,优选甲基;
R3独立代表具有2-8个碳原子(优选3个碳原子)的亚烷基;
m独立代表0-4的整数,优选0;
n独立代表1-200的整数,优选如上文所给出E值;
A代表以下化学式(II)的结构:
X代表多环亚芳基,其具有6-30个碳原子,并且为未取代的或被卤原子、烷基、烷氧基、芳基或羧基取代,优选未取代的亚芳基。
本发明中最优选的聚二有机硅氧烷是聚二甲基硅氧烷。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可包含50wt.%-99wt.%的碳酸酯单元和1-50wt.%的硅氧烷单元。在该范围内,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可包含优选70-98wt.%(更优选75-97wt.%)的碳酸酯单元和优选2-30wt.%(更优选3-25wt.%、仍更优选5-12wt.%,且最优选6-10wt.%)的硅氧烷单元。在示例性实施方案中,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物用对枯基苯酚封端。
在一种实施方案中,示例性聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物是嵌段共聚物,其具有如下式(13)中所示的结构:
其中,聚硅氧烷嵌段用丁香酚封端,其中,x是1-100,优选5-85,更优选10-70,特别优选15-65,且更优选40-60。在一种实施方案中,y是1-90,且z是1-600。聚硅氧烷嵌段可无规分布或控制分布于聚碳酸酯嵌段之中。在一种实施方案中,x是30-50,y是10-30,且z是450-600。
在一种实施方案中,基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含4-12wt.%、优选5-12wt.%、更优选6-10wt.%的聚硅氧烷单元。包含基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计10wt.%或更小的聚硅氧烷单元的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物通常是光学透明的。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可具有2,000-100,000道尔顿,具体地5,000-50,000道尔顿的通过凝胶渗透色谱测量的重均分子量,该凝胶渗透色谱使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱,样品浓度为例如1mg/ml,并用聚碳酸酯标准品进行校准。
聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可具有1-50cm3/10min(优选2-30cm3/10min)的在300℃/1.2kg下测量的熔体体积流动速率。具有不同的流动特征的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的混合物可用于获得所需的总体流动特征。
组分C:玻璃纤维
基于聚碳酸酯组合物的总重量计,本发明中提供的聚碳酸酯组合物包含20-30wt.%、优选22-28wt.%、更优选24-26wt.%的玻璃纤维作为组分C)。
玻璃纤维可以是扁平纤维或圆形纤维。扁平玻璃纤维具有椭圆形横截面区域,而圆形纤维具有圆形横截面区域,其中垂直于纤维的纵轴测量横截面区域。
玻璃纤维可由“E-玻璃”、“A-玻璃”、“C-玻璃”、“D-玻璃”、“R-玻璃”或“S-玻璃”以及不含氟和/或不含硼的E-玻璃衍生物制造。优选的玻璃纤维优选E-玻璃。
玻璃纤维可以是织造的或非织造的。
玻璃纤维可具有约3微米至约25微米,具体约4微米至约20微米,且更具体约8微米至约15微米的直径。
组分D):磷腈化合物
基于聚碳酸酯组合物的总重量计,本发明中提供的聚碳酸酯组合物包含1-5wt.%、优选2-4wt.%、更优选2-3wt.%的作为组分D)的磷腈化合物。
组分D)可以是式(III)的环状磷腈
其中:
k代表1或1-10的整数,优选1-8(特别优选1-5)的整数,基于组分D计,具有60-98摩尔%的三聚体含量(k=1),
且其中:
R在每一情况中相同或不同,并代表胺基团;C1-C8烷基,优选甲基、乙基、丙基或丁基,其各自任选为卤化的,优选被氟卤化;C1-C8烷氧基,优选甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基;C5-C6环烷基,其各自任选被烷基(优选C1-C4烷基)和/或卤素(优选氯和/或溴)取代;C6-C20芳氧基,优选苯氧基、萘氧基,其各自任选被烷基(优选C1-C4烷基)和/或卤素(优选氯、溴)和/或羟基取代;C7-C12芳烷基,优选苯基-C1-C4芳基,其各自任选被烷基(优选C1-C4烷基)和/或卤素(优选氯和/或溴)取代;或卤素基团,优选氯;或OH基团。
所述环状磷腈优选:
丙氧基磷腈、苯氧基磷腈、甲基苯氧基磷腈、氨基磷腈和氟烷基磷腈、以及具有以下结构的磷腈:
在以上显示的化合物中,k=1、2或3。
优选苯氧基磷腈(所有R=苯氧基),其k=1的低聚物(C1)的含量为60至98摩尔%。
在其中根据式(III)的磷腈在磷上被卤素取代(例如来自不完全反应的原料)的情况下,这种在磷上被卤素取代的磷腈的含量优选小于1,000ppm,更优选小于500ppm。
磷腈可单独使用或以混合物的形式使用,也就是说,基团R可以相同,或者式(III)中的两个或更多个基团可以不同。磷腈的基团R优选是相同的。
在另外的优选实施方案中,仅使用具有相同的R的磷腈。
优选地,根据本发明,任何三聚体(k=1)、四聚体(k=2)、低聚磷腈(k=3、4、5、6和/或7和/或)和/或k≥8的磷腈低聚物的含量以摩尔%表示的情况下,该摩尔%基于式(III)的环状磷腈计。
在优选的实施方案中,基于组分D计,四聚体(k=2)的含量(C2)为2-50摩尔%,更优选5-40摩尔%,仍更优选10-30摩尔%,特别优选10-20摩尔%。
在优选的实施方案中,基于组分D计,更高级低聚磷腈(k=3、4、5、6和7)的含量(C3)为0-30摩尔%,更优选2.5-25摩尔%,仍更优选5-20摩尔%,且特别优选6-15摩尔%。
在优选的实施方案中,基于组分D计,k≥8的低聚物的含量(C4)为0-2.0摩尔%,且优选0.10-1.00摩尔%。
在另外优选的实施方案中,组分D的磷腈满足以上关于含量(C2-C4)提及的全部三个条件。
基于组分D计,组分D优选包含(更优选是)苯氧基磷腈,其三聚体含量(k=1)为65-85摩尔%、四聚体含量(k=2)为10-20摩尔%、更高级低聚磷腈含量(k=3、4、5、6和7)为5-20摩尔%且k≥8的磷腈低聚物含量为0-2摩尔%。
基于组分D计,组分D特别优选包含(更优选是)苯氧基磷腈,其三聚体含量(k=1)为70-85摩尔%、四聚体含量(k=2)为10-20摩尔%、更高级低聚磷腈含量(k=3、4、5、6和7)为6-15摩尔%且k≥8的磷腈低聚物含量为0.1-1摩尔%。
在另外特别优选的实施方案中,基于组分D计,组分D包含(优选是)苯氧基磷腈,其三聚体含量(k=1)为65-85摩尔%、四聚体含量(k=2)为10-20摩尔%、更高级低聚磷腈含量(k=3、4、5、6和7)为5-15摩尔%且k≥8的磷腈低聚物含量为0-1摩尔%。
如上文所提及的,在这些实施方案中,进一步优选的是,三聚体含量(k=1)、四聚体含量(k=2)、低聚磷腈含量(k=3、4、5、6和/或7)和/或k≥8的磷腈低聚物的含量基于式(X)的环状磷腈计。
根据下式,n定义了k的加权算术平均值:
其中xi是低聚物ki的含量,并且所有xi的总和相应为1。
在供选的实施方案中,n在1.10-1.75、优选1.15-1.50、更优选1.20-1.45且特别优选1.20-1.40的范围中(包括所述范围的上下限)。
磷腈及其制备描述于例如EP-A 728 811、DE-A 1 961668和WO 97/40092中。
也可以在混合后,借助于31PNMR(化学位移;δ三聚体:6.5至10.0ppm;δ四聚体:-10至13.5ppm;δ更高级低聚物:-16.5至-25.0ppm)来检测和定量共混物样品中磷腈的低聚物组成。
组分D)还可包括工业上经常使用的其它阻燃剂。
组分E:抗冲改性剂
基于聚碳酸酯组合物的总重量计,本发明中提供的聚碳酸酯组合物包含1-5wt.%、优选1-4wt.%、更优选2-4wt.%的抗冲改性剂作为组分E)。
抗冲改性剂组分E)可以是接枝聚合物,其包含:
E.1 10-50wt.%、优选20-40wt.%(在每种情况下基于接枝聚合物E计)的至少一种乙烯基单体壳,和
E.2 90-50wt.%、优选80-60wt.%(在每种情况下基于接枝聚合物E计)的一种或更多种硅氧烷-丙烯酸酯复合橡胶接枝基体。
通常通过自由基聚合,例如通过乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合或本体聚合,优选通过乳液聚合来制备接枝共聚物E。接枝共聚物E的接枝链由PMMA、PMMA-苯乙烯共聚物或SAN制备。
合适的单体E.1是乙烯基单体,例如乙烯基芳族化合物和/或在环上取代的乙烯基芳族化合物(例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯)、甲基丙烯酸(C1-C8)-烷基酯(例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸烯丙酯)、丙烯酸(C1-C8)-烷基酯(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯)、有机酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸)和/或乙烯基氰(例如丙烯腈和甲基丙烯腈)和/或不饱和羧酸的衍生物(例如酸酐和酰亚胺)(例如马来酸酐和N-苯基-马来酰亚胺)。这些乙烯基单体可以单独使用或以至少两种单体的混合物使用。
优选的单体E.1选自单体苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯和丙烯腈中的至少一种。特别优选使用甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯与丙烯腈的混合物作为单体E.1。
接枝基体E.2的玻璃化转变温度<10℃,优选<0℃,特别优选<-20℃。接枝基体E.2通常具有以下平均粒度(d50值):0.05-10μm,优选0.06-5μm,特别优选0.1-1μm。
平均粒度(d50值)是50wt%的颗粒处于其之上且50wt%的颗粒处于其之下的直径。它可以借助于超速离心测量来测定(W.Scholtan,H.Lange,Kolloid-Z.und Z.Polymere250(1972),782-796)。
接枝基体E.2)是硅酮橡胶和丙烯酸酯橡胶的复合橡胶,这两种类型的橡胶以例如硅酮橡胶和丙烯酸酯橡胶的物理混合物的形式存在,例如由于它们的制备而形成互穿网络,或者例如硅酮橡胶和丙烯酸酯橡胶形成具有核-壳结构的接枝基体。优选的接枝基体E.2)是10-70wt%(特别优选20-60wt%)的硅酮橡胶和90-30wt%(特别优选80-40wt%)的丙烯酸丁酯橡胶的复合橡胶(所示的wt%在此在每种情况下基于接枝基体E.2计)。
硅氧烷-丙烯酸酯橡胶优选是具有接枝活性位点的复合橡胶,硅酮橡胶和丙烯酸酯橡胶在复合橡胶中互相贯穿,以致它们基本上不能彼此分离。
硅酮-丙烯酸酯橡胶已知并描述例如于US 5,807,914、EP 430134和US 4888388中。
优选通过乳液聚合制备根据E.2的硅氧烷-丙烯酸酯橡胶的硅酮橡胶组分,在乳液聚合中使用硅氧烷单体结构单元、交联剂或支化剂(IV)和任选的接枝剂(V)。
作为硅氧烷单体结构单元,例如且优选使用二甲基硅氧烷或具有至少3个环成员(优选3-6个环成员)的环状有机硅氧烷,例如且优选六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基-三苯基-环三硅氧烷、四甲基-四苯基-环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷。
有机硅氧烷单体可以单独使用或以2种或更多种单体的混合物形式使用。基于硅酮橡胶组分的总重量计,硅酮橡胶优选含有不小于50wt.%、且特别优选不小于60wt.%的有机硅氧烷。
作为交联剂或支化剂(IV),优选使用基于硅烷的交联剂,其官能度为3或4、特别优选4。可提及的优选实例包括:三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷。交联剂可单独使用或以两者或更多种的混合物使用。特别优选四乙氧基硅烷。
基于硅酮橡胶组分的总重量计,交联剂的用量在0.1-40wt.%范围内。选择交联剂的量,以致在甲苯中测量的硅酮橡胶的溶胀度为3-30,优选3-25,且特别优选3-15。溶胀度定义为在25℃下当用甲苯使硅酮橡胶饱和时其所吸收的甲苯的量与干燥状态下的硅酮橡胶的量的重量比。溶胀度的测定详细描述于EP 249964中。
四官能支化剂比三官能支化剂优选,因为接着可更容易地将溶胀度控制在以上描述的上下限内。
合适的接枝剂(V)是能够形成下式的结构的化合物:
CH2=C(R2)-COO-(CH2)p-SiR1 nO(3-n)/2 (V-1)
CH2=CH-SiR1 nO(3-n)/2 (V-2)或
HS-(CH2)p-SiR1 nO(3-n)/2 (V-3),
其中:
R1代表C1-C4-烷基,优选甲基、乙基或丙基;或苯基,
R2代表氢或甲基,
n表示0、1或2,且
p表示1-6的整数。
丙烯酰氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷特别适合用于形成上文提及的结构(V-1),并具有高接枝效率。由此确保了接枝链的有效形成,并且因此提升了所得树脂组合物的冲击强度。可提及的优选实例包括:β-甲基丙烯酰氧基-乙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基-丙基-甲氧基二甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基-丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基-丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基-丙基乙氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基-丙基二乙氧基甲基硅烷、δ-甲基丙烯酰氧基-丁基二乙氧基甲基硅烷或其混合物。
基于硅酮橡胶的总重量计,优选使用0-20wt.%的接枝剂。
可通过如描述于例如US 2891920和US 3294725中的乳液聚合来制备硅酮橡胶。由此以水性胶乳的形式获得硅酮橡胶。为此目的,在剪切下,例如借助于均质器,在乳化剂(在一种优选实施方案中基于磺酸,例如烷基苯磺酸或烷基磺酸)的存在下,将含有有机硅氧烷、交联剂和任选的接枝剂的混合物与水混合,混合物完全聚合,以提供硅酮橡胶胶乳。烷基苯磺酸是特别合适的,因为它不仅充当乳化剂,而且充当聚合引发剂。在该情况下,磺酸与烷基苯磺酸的金属盐或与烷基磺酸的金属盐的组合是有利的,因为由此使聚合物在后续的接枝聚合期间稳定。
聚合之后,通过以下方式终止反应:通过添加碱性水溶液,例如通过添加氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或碳酸钠水溶液来中和反应混合物。
可由甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯、交联剂和接枝剂制备根据E.2的硅酮-丙烯酸酯橡胶的合适的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分。优选的甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯的实例包括C1-C8烷基酯,例如甲酯、乙酯、正丁酯、叔丁酯、正丙酯、正己酯、正辛酯、正月桂基酯和2-乙基己酯;卤烷基酯,优选卤C1-C8烷基酯,例如丙烯酸氯乙酯;以及这些单体的混合物。特别优选丙烯酸正丁酯。
作为用于硅酮-丙烯酸酯橡胶的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分的交联剂,可使用具有多于一个可聚合双键的单体。交联单体的优选实例是具有3-8个碳原子的不饱和单羧酸与具有3-12个碳原子的不饱和一元醇或具有2-4个OH基团和2-20个碳原子的饱和多元醇的酯,例如二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯和二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯。交联剂可单独使用或以至少两种交联剂的混合物使用。
优选接枝剂的实例包括甲基丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙基酯、异氰尿酸三烯丙基酯或其混合物。甲基丙烯酸烯丙酯也可用作交联剂。接枝剂可单独使用或以至少两种接枝剂的混合物使用。
基于硅酮-丙烯酸酯橡胶的聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分的总重量计,交联剂和接枝剂的量为0.1-20wt.%。
通过首先制备呈水性胶乳形式的根据E.2.1的硅酮橡胶来制备硅酮-丙烯酸酯橡胶。然后使该胶乳富含待使用的甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯、交联剂和接枝剂,并进行聚合。优选由自由基(例如由过氧化物、偶氮或氧化还原引发剂)引发的乳液聚合。特别优选使用氧化还原引发剂体系,尤其是由硫酸铁、乙二胺四乙酸二钠、雕白粉和过氧化氢的组合制备的次硫酸盐引发剂体系。
用于制备硅酮橡胶的接枝剂具有将聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分与硅酮橡胶组分共价键合的效果。在聚合中,该两种橡胶组分互相贯穿并因此形成复合橡胶,其在聚合之后不再能被分离成其组成成分:硅酮橡胶组分和聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶组分。
为制备称为组分E)的硅酮-丙烯酸酯接枝聚合物E,将单体E.1接枝到橡胶基体E.2上。
由此可使用描述于例如EP 249964、EP 430134和US 4888388中的聚合方法。
例如,根据以下聚合方法进行接枝聚合:在由自由基引发的单级乳液聚合或多级乳液聚合中,使所需的乙烯基单体E.1聚合到以水性胶乳形式存在的接枝基体上。由此接枝效率应尽可能高,并且优选大于或等于10%。接枝效率明显取决于所使用的接枝剂。在聚合成硅酮(丙烯酸酯)接枝橡胶之后,将水性胶乳添加到热水中,金属盐(例如氯化钙或硫酸镁)已事先溶解于热水中。由此硅酮(丙烯酸酯)接枝橡胶凝聚,并且可随后分离。
组分E)可选自工业上经常使用的抗冲改性剂,并且优选硅酮-丙烯酸类橡胶或基于甲基丙烯酸甲酯(MMA)或MMA苯乙烯共聚物的接枝壳的硅酮橡胶,例如来自MitsubishiChemicals的Metablen SX-005和Metablen S-2030。
组分F:无机填料
基于聚碳酸酯组合物的总重量计,本发明中提供的聚碳酸酯组合物包含1-7wt.%、优选2-6wt.%、更优选2-5wt.%的无机填料作为组分F)。
聚碳酸酯组合物包含无机填料作为组分F。无机填料的实例是云母、滑石、碳酸钙、白云石、硅灰石、硫酸钡、二氧化硅、高岭土、长石、重晶石等、或包含前述无机填料中的至少一种的组合,并且优选地,无机填料选自高岭土和滑石。更优选高岭土作为本发明中的无机填料。
无机填料可具有以下平均粒度(d50值):0.1-20微米,特别地0.5-10微米,且更地1-3微米。一种示例性无机填料是具有1-3微米的平均粒度(d50值)的滑石。可借助于超速离心测量来测定无机填料的平均粒度(d50值)(W.Scholtan,H.Lange,Kolloid,Z.undZ.Polymere 250(1972),782-l796)。
基于聚碳酸酯组合物的总重量计,无机填料以1-7wt.%、优选2-6wt.%、更优选2-5wt.%的量存在。基于聚碳酸酯组合物的总重量计,本发明中的示例性无机填料滑石为2-6wt.%。基于聚碳酸酯组合物的总重量计,本发明中示例性无机填料高岭土为2-5wt.%。
另外的添加剂
聚碳酸酯组合物可包含另外的常规聚合物添加剂,例如阻燃增效剂、润滑剂和脱模剂(例如四硬脂酸季戊四醇酯)、成核剂、稳定剂(例如UV/光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂、酯交换抑制剂、水解稳定剂)、抗静电剂(例如导电炭黑(conductive black)、碳纤维、碳纳米管以及有机抗静电剂,例如聚亚烷基醚、磺酸烷基酯或含有聚酰胺的聚合物)以及着色剂和颜料。
作为稳定剂,优选使用空间位阻酚和亚磷酸酯或其混合物,例如B900(Ciba Specialty Chemicals)。四硬脂酸季戊四醇酯优选用作脱模剂。炭黑进一步优选用作黑色颜料(例如黑珍珠(Blackpearls))。
除了包含任选的另外的添加剂之外,特别优选的模塑组合物还包含脱模剂,特别优选四硬脂酸季戊四醇酯,其量为0.1-1.5重量份,优选0.2-1.0重量份,特别优选0.3-0.8重量份。除了包含任选的另外的添加剂之外,特别优选的模塑组合物还包含至少一种稳定剂,例如选自空间位阻酚、亚磷酸酯、及其混合物,且特别优选B900,其量为0.01-0.5重量份,优选0.03-0.4重量份,特别优选0.06-0.3重量份。
PTFE、四硬脂酸季戊四醇酯和Irganox B900与基于磷的阻燃剂的组合也是特别优选的。
用于制备聚碳酸酯组合物的方法
本发明的另一个目的在于提供用于制备聚碳酸酯组合物的方法,其包括将包含以下的一组组分共混的步骤:
A)25-60wt.%、优选30-55wt.%、更优选30-50wt.%的聚碳酸酯,
B)10-40wt.%、优选15-35wt.%、更优选18-32wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,该聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含5-12wt.%、优选6-10wt.%的聚硅氧烷单元,
C)20-30wt.%、优选22-28wt.%的玻璃纤维,
D)1-5wt.%、优选2-4wt.%、更优选2-3wt.%的磷腈化合物,
E)1-5wt.%、优选1-4wt.%的抗冲改性剂,和
F)1-7wt.%、优选2-6wt.%的无机填料,
其中除非另外指明,否则所有的重量百分比基于聚碳酸酯组合物的总重量计。
在该方法中,可使用以下步骤来共混组分:
1)将组分D-F或组分D-E预混合,以获得预混合物,
2)例如在双螺杆挤出机中,将该预混合物与组分A-C或组分A-C和F混合,以及
3)将混合物造粒,以获得颗粒。
可在步骤1)中或在步骤2)中添加组分F。
模塑制品
本发明还提供制造自由本发明提供的聚碳酸酯组合物的制品。
利用聚碳酸酯、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、玻璃纤维、磷腈化合物、抗冲改性剂和无机填料、任选的其它常规组分的组合,本发明聚碳酸酯组合物达到了良好冲击性能、高阻燃性和高刚度的良好平衡的严格应用要求。聚碳酸酯组合物可用于具有严格应用要求的许多应用,尤其用于生产高速列车中使用的行李支撑架的应用中。
实施例
将参照以下实施例详细描述本发明。这些实施例仅用于阐释目的,而不意欲限制本发明的范围。
实施例中应用的原材料
*利用聚碳酸酯标准品,通过GPC(凝胶渗透色谱)来测量实施例中使用的聚碳酸酯的重均分子量
由聚碳酸酯组合物制备模塑制品
根据以下方法来制备比较实施例和本发明中发明实施例中的聚碳酸酯组合物:
1)通过高速混合器(Reimelt Henschel混合器,型号No.FML40)将如表1-3中所列的组分D与组分E和抗滴落剂或脱模剂预混合约2分钟,以获得预混合物;
2)在180-300℃的机筒温度下,将预混合物与其它组分(包括如表1-3中所列的组分A、组分B、组分C、组分F(无机填料))在双螺杆挤出机(设备和型号No.Coperion ZSK26)中混合,并通过挤出造粒,以获得颗粒;
3)通过注塑机将颗粒模塑成模塑制品。
注塑机:Arburg 370S 700-170S/N 215673
工艺参数:熔融温度300℃,模塑温度80℃,注射压力1000-2400巴
在比较实施例和发明实施例中,除非特别指明,否则各组分按百分比计的量指该组分相对于所得聚碳酸酯组合物的重量百分比,其中聚碳酸酯组合物的总重量为100wt.%。
根据表1-3中的测试标准要求制备对应于所得聚碳酸酯组合物颗粒的测试样品,并且根据表1-3中所列的相应测试标准来进行相应的测试。
如表1中所显示,比较实施例C1-C7不包含组分E(即,抗冲改性剂)且不包含组分F(即,无机填料)。除此之外,比较实施例C1-C3不包含组分B(即,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物)。比较实施例C7不包含组分D(即,阻燃剂磷腈)。
如表2中所显示,比较实施例C8-C11不包含组分F。比较实施例C12-C13不包含组分B和E。比较实施例C14-C15不包含组分D。比较实施例C16包含6%的抗冲改性剂,这比本发明中所要求的量多。比较实施例C17包含8%的无机填料,这比本发明中所要求的量多。
如表1和表2中所显示,对由C1-C17聚碳酸酯组合物制备的模塑制品样品的所有性能测试结果均未通过针对5VB或V0的阻燃性测试。
在如表3中所显示的发明实施例E1中,通过将37.05wt.%的聚碳酸酯、30wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、25wt.%的玻璃纤维、2.5wt.%的磷腈化合物、2wt.%的抗冲改性剂与3wt.%的无机填料以及其它组分抗滴落剂和脱模剂组合,聚碳酸酯组合物达到了符合UL945VB@2.0mm和V0@1.0mm&1.5mm要求二者(测试条件:23℃和2天)的阻燃水平。同时其挠曲模量达到了6.72×103MPa(2mm/min,根据ISO178:2010)并且其Izod缺口冲击强度达到了14kJ/m2(23℃,3mm,5.5J)。
在如表3中所显示的发明实施例E2中,通过将无机填料从发明实施例1中的高岭土改变为滑石,聚碳酸酯组合物也达到了阻燃性方面的良好性能、高的模量及冲击性能。相比于比较实施例C10和C11,发明实施例E1和E2显示出无机填料对阻燃性能的独特效果。相比于比较实施例C14和C15,发明实施例E1和E2在阻燃性能上展现出阻燃剂磷腈胜过其它固体磷系阻燃剂(PX-200和Sol-DP)的优势。
在发明实施例E3-E5中,聚碳酸酯、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和磷腈化合物的含量在本发明的范围内变化,并且所有的聚碳酸酯组合物已显示出在阻燃性方面良的好性能、高的模量及冲击性能。
以上仅仅是本发明的优选实施例,并非用来限制本发明。对于本领域技术人员而言,可在不背离本发明的范围的情况下对本发明的组合物和方法做出各种修改和变化。参考本说明书中的公开内容,本领域技术人员也可实现其它实施例。本说明书和实施例应仅仅认为是示例性的,并且由随附的权利要求书及其等同物来限定本发明的真正范围。
Claims (14)
1.聚碳酸酯组合物,其包含:
A)25-60wt.%的聚碳酸酯,
B)10-35wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,
C)20-30wt.%的玻璃纤维,
D)1-5wt.%的磷腈化合物,
E)1-5wt.%的抗冲改性剂,和
F)1-7wt.%的无机填料,
其中除非另外指明,否则所有的重量百分比基于所述聚碳酸酯组合物的总重量计,
并且所述聚碳酸酯组合物具有以下性质:在2.0mm、23℃、2天的测试条件下通过UL945VB要求的阻燃性能、根据ISO178:2010以2mm/min测试时大于6.50×103MPa的挠曲模量和在23℃、3mm、5.5J的测试条件下12kJ/m2的Izod缺口冲击强度。
2.如权利要求1中所要求保护的聚碳酸酯组合物,其中:
A)30-55wt.%的聚碳酸酯,
B)15-35wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,
C)22-28wt.%的玻璃纤维,
D)2-4wt.%的磷腈化合物,
E)1-4wt.%的抗冲改性剂,或
F)2-6wt.%的无机填料。
3.如权利要求2中所要求保护的聚碳酸酯组合物,其中:
A)30-50wt.%的聚碳酸酯,
B)18-32wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,
C)24-26wt.%的玻璃纤维,
D)2-3wt.%的磷腈化合物,
E)2-4wt.%的抗冲改性剂,或
F)2-5wt.%的无机填料。
4.如权利要求1中所要求保护的聚碳酸酯组合物,其中基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含5-12wt.%的聚硅氧烷单元。
5.如权利要求1中所要求保护的聚碳酸酯组合物,其中所述抗冲改性剂选自硅酮-丙烯酸类橡胶、基于甲基丙烯酸甲酯的接枝壳的硅酮橡胶和基于甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物的接枝壳的硅酮橡胶。
6.用于制备聚碳酸酯组合物的方法,其包括将包含以下的一组组分共混的步骤:
A)25-60wt.%的聚碳酸酯,
B)10-35wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含5-12wt.%的聚硅氧烷单元,
C)20-30wt.%的玻璃纤维,
D)1-5wt.%的磷腈化合物,
E)1-5wt.%的抗冲改性剂,和
F)1-7wt.%的无机填料,
其中除非另外指明,否则所有的重量百分比基于所述聚碳酸酯组合物的总重量计,
并且所述聚碳酸酯组合物具有以下性质:在2.0mm、23℃、2天的测试条件下通过UL945VB要求的阻燃性能、根据ISO178:2010以2mm/min测试时大于6.50×103MPa的挠曲模量和在23℃、3mm、5.5J的测试条件下12kJ/m2的Izod缺口冲击强度。
7.如权利要求6中所要求保护的方法,其中:
A)30-55wt.%的聚碳酸酯,
B)15-35wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,基于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的总重量计,所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含6-10wt.%的聚硅氧烷单元,
C)22-28wt.%的玻璃纤维,
D)2-4wt.%的磷腈化合物,
E)1-4wt.%的抗冲改性剂,或
F)2-6wt.%的无机填料。
8.如权利要求7中所要求保护的方法,其中:
A)30-50wt.%的聚碳酸酯,
B)18-32wt.%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,
C)24-26wt.%的玻璃纤维,
D)2-3wt.%的磷腈化合物,
E)2-4wt.%的抗冲改性剂,或
F)2-5wt.%的无机填料。
9.模塑制品,其由如权利要求1-5中任一项所要求保护的聚碳酸酯组合物制备。
10.如权利要求9中所要求保护的模塑制品,所述模塑制品是行李支撑架。
11.行李支撑架,其由如权利要求1-5中任一项所要求保护的聚碳酸酯组合物制备。
12.如权利要求10中所要求保护的行李支撑架在列车中的用途。
13.运输工具,其具有由如权利要求1-5中任一项所要求保护的聚碳酸酯组合物制备的模塑制品。
14.如权利要求13中所要求保护的运输工具,所述运输工具是高速列车。
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