CN115698180A - 聚酰胺和脂肪族聚酮的聚合物掺混物 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施方式针对聚合物掺混物，其包含大于或等于30wt％且小于或等于88.5wt％聚酰胺；大于等于4wt％且小于等于50wt％的脂肪族聚酮；以及大于等于7.5wt％且小于等于20wt％的橡胶冲击改性剂。

Description

聚酰胺和脂肪族聚酮的聚合物掺混物
优先权要求
本申请要求2020年6月30提交的代理人案卷号为12020004的美国临时专利申请系列号63/046,288的优先权权益，其通过引用全文纳入本文。
技术领域
本公开的实施方式一般涉及聚合物掺混物，特别是涉及具有改进的冲击强度的聚酰胺和脂肪族聚酮的聚合物掺混物。
背景技术
许多工业应用(如汽车零部件和机械零部件)，除了其他性能(包括但不限于高弯曲强度和高拉伸强度、刚度和耐化学性)外，还需要在升高的温度下抗反复冲击应力和变形的能力。其他应用，如体育用品和安全设施，需要类似的抗反复冲击应力的能力，但可以不需要同样的在升高的温度下抗变形的能力。聚酰胺是被广泛使用的合成聚合物，因为其提供了这些应用所要求的弯曲强度和拉伸强度以及刚度。
聚酰胺可包含一种橡胶冲击改性剂，以增加聚合物掺混物的冲击强度，从而使聚合物掺混物能够承受苛刻的工业应用中的反复冲击应力。然而，由于橡胶冲击改性剂通常需要预先改性以改善其与聚酰胺的界面兼容性，因此橡胶冲击改性剂增加了聚合物掺混物的成本。此外，橡胶冲击改性剂用量的增加可能会导致聚合物掺混物的弯曲、拉伸强度和刚度下降。
因此，需要不断改进聚合物掺混物，使其在冲击性能、弯曲强度、拉伸强度、刚度和热变形温度方面达到期望的性能平衡，同时尽量减少橡胶冲击改性剂的用量。
发明概述
本公开的实施方式针对的是三元聚合物掺混物，其在满足该性能平衡的同时将橡胶冲击改性剂的用量降到最低。然而，如增加的缺口冲击强度(Notched Izod Impactstrength)所证明的，这些三元聚合物掺混物出人意料地产生了更好的抗冲击性。
根据一个实施方式，提供了一种聚合物掺混物。该聚合物掺混物包含大于或等于30wt％且小于或等于88.5wt％聚酰胺；大于等于4wt％且小于等于50wt％的脂肪族聚酮；以及大于等于7.5wt％且小于等于20wt％的橡胶冲击改性剂。
在以下的具体实施方式中提出了本文所述的实施方式的其他特征和优点，对本领域的技术人员而言，其中的部分特征和优点根据所作的描述就很容易看出，或者通过实施包括以下具体实施方式、权利要求书在内的本文所述的实施方式而认识。
附图说明
图1是显示了比较例C8-C10和实施例4和5的缺口冲击强度的图表；以及
图2是显示了比较例C8-C10和实施例4和5的热变形温度的图表。
详述
现将详细参考聚合物掺混物的各个实施方式，具体地，该聚合物掺混物包含大于或等于30wt％且小于或等于88.5wt％聚酰胺；大于等于4wt％且小于等于50wt％的脂肪族聚酮；以及大于等于7.5wt％且小于等于20wt％的橡胶冲击改性剂。
本公开不应被理解为仅限于本文所阐述的实施方式。当然，提供这些实施方式是为了使本公开透彻且完整，并向本领域的技术人员充分传达主题。
定义
除非另有定义，本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含意与本领域普通技术人员通常所理解的相同。本公开所用的术语仅仅用于描述特定实施方式，而不意味着是限制性的。
本文中，范围可以表示为从"约"一个特定值和/或至"约"另一个特定值。当表述这样的范围时，另一个实施方式包括从所述一个特定值和/或至所述另一特定值。类似地，当通过使用前置词"约"将数值表达为近似值时，可以理解为该特定值构成了另一个实施方式。还应理解，每个范围的端点在与另一个端点有关以及与另一个端点无关时都是重要的。
除非另有明确说明，否则本文所述的任何方法不应理解为其步骤需要按特定顺序进行，或者要求使任何设备具有特定的取向。因此，如果方法权利要求没有实际叙述其步骤要遵循的顺序，或者任何设备权利要求没有实际叙述各组件的顺序或取向，或者权利要求书或说明书中没有特定说明步骤应限于特定顺序，或者没有叙述设备组件的特定顺序或取向，那么在任何方面都不应推断顺序或取向。这适用于任何可能的非明确的表述依据，包括：涉及步骤安排、操作流程、组件顺序或组件取向的逻辑问题；由语法组织或标点符号派生的简明含义以及说明书中描述的实施方式的数量或类型。
在本说明书和所附权利要求书中，除非上下文中有另外的明确指出，单数形式"一个"、"一种"和"该/所述"也包括复数形式。因此，例如，除非上下文中有另外的明确指出，提及"一个"组件包括具有两个或更多个此类组件的方面。
当使用术语"0wt％(重量％)"、"不含"和"基本上不含"来描述聚合物掺混物中的某一特定组分的浓度和/或描述其不存在于聚合物掺混物中时，意味着该组分没有被有意添加到聚合物掺混物中。然而，该聚合物掺混物可能含有作为污染物或杂物的痕量的该组分，其含量低于0.05wt％。
本文所述的重均分子量(Mw)是用常规的凝胶渗透色谱法测量的。
本文所述的术语"wt％"是指基于聚合物掺混物重量的wt％。
本文所述的术语"缺口冲击强度"是指根据ASTM D256，在23℃和2.75J的条件下测定的由本文所述的聚合物掺混物形成的物品开始破裂并继续破裂直至断裂所需的动能。
本文所述的术语"热变形温度"是指根据ASTM D648，在0.45MPa下测量的由本文所述的聚合物掺混物形成的物品发生变形的温度。
本文所述的术语"弯曲模量"或"弯曲刚度"是指根据ASTM D790，在23℃和0.21mm/s的应变速率下测量的弯曲变形中的应力与应变的比率。
本文所述的术语"弯曲强度"是指根据ASTM D790，在23℃和0.21mm/s的应变速率下，在材料屈服前可施加的最大弯曲应力。
本文所述的术语"拉伸模量"或"拉伸刚度"是指根据ASTM D638，在23℃和0.85mm/s的应变速率下测量的沿轴的应力与沿该轴的应变的比率。
本文所用的术语"屈服"是指应力-应变曲线上表示弹性行为限制和塑性行为开始的点。
本文所述的术语"屈服拉伸强度"是指根据ASTM D638，在23℃和0.85mm/s的应变速率下，材料在被拉伸时，在开始永久形变前能承受的最大应力。
本文所述的术语"屈服拉伸伸长率"是指根据ASTM D638，在23℃和0.85mm/s的应变速率下测量的屈服点处增加后的长度与初始长度之间的比率。
本文所述的术语"断裂拉伸强度"是指根据ASTM D638，在23℃和0.85mm/s的应变速率下测量的材料在断裂前可承受的最大应力。
本文所述的术语"断裂拉伸伸长率"是指根据ASTM D638，在23℃和0.85mm/s的应变速率下测量的断裂后增加后的长度与初始长度之间的比率。
本文所述的"足够的弯曲强度和拉伸强度和刚度"是指弯曲模量大于或等于1300Mpa，弯曲强度大于或等于50Mpa，拉伸模量大于或等于1700Mpa，屈服拉伸强度大于或等于45Mpa，以及断裂拉伸强度大于或等于45Mpa。
本文所述的术语"熔体流动速率"是指根据ASTM D1238，在给定温度和给定重量施加的压力下，材料的熔体在压力下流动能力的量度。
本文所述的术语"门尼(Mooney)粘度"是指根据ASTM D1646，在125℃下测量的转子旋转一定时间间隔后达到的粘度。
本文所述的术语"比重"是指根据ASTM D792，在23℃下测量的材料密度与水密度的比率。
本文所述的术语"密度"是指根据ASTM D792，在23℃下测量的物质的单位体积质量。
如上所述，聚酰胺(例如尼龙6和尼龙6,6)可赋予聚合物掺混物弯曲强度和拉伸强度及刚度。然而，添加橡胶冲击改性剂是为了使聚合物掺混物能够承受许多工业应用(如汽车零部件、机械零部件、体育用品和安全设备)的反复冲击应力。脂肪族聚酮通常会增加冲击强度，可添加到聚合物掺混物中以减少橡胶冲击改性剂的用量。尽管如此，将脂肪族聚酮添加到具有聚酰胺和橡胶冲击改性剂的聚合物掺混物中，预计会削弱该聚合物掺混物的冲击强度。无意受理论约束，但相信冲击强度的降低是由于脂肪族聚酮和橡胶冲击改性剂之间的界面兼容性差。
本文公开的是能缓解上述问题的聚合物掺混物。例如，惊奇地发现将相对少量的脂肪族聚酮(如4wt％)添加到具有少量橡胶冲击改性剂(如7.5wt％)的基于聚酰胺的聚合物掺混物中，使得聚合物掺混物具有高冲击性能(即缺口冲击强度大于或等于800J/m)和高热变形温度(即大于或等于130℃)。该高冲击性能和高热变形温度的组合在某些工业应用(如汽车零部件和机械零部件)中可能是有用的。对于不需要高热变形温度的其他应用，如体育用品和安全设备，所公开的包括少量脂肪族聚酮(如4wt％)和少量橡胶冲击改性剂(如7.5wt％)的聚酰胺聚合物掺混物，可具有足够的热变形温度(即大于或等于100℃)，同时仍具有高冲击性能(即缺口冲击强度大于或等于800J/m)。此外，橡胶冲击改性剂用量较少的聚合物掺混物在经济上是有利的，而且还可以保持弯曲和拉伸强度和刚度，否则随着橡胶冲击改性剂用量的增加，弯曲和拉伸强度和刚度会下降。
本文所公开的聚合物掺混物一般可描述为包含聚酰胺、脂肪族聚酮和橡胶冲击改性剂。
聚酰胺
如上所述，聚酰胺可赋予苛刻的工业应用(如汽车零部件、机械零部件、体育用品和安全设备)所需的弯曲强度、拉伸强度和刚度。
多种聚酰胺被认为适用于本聚合物掺混物。在实施方式中，聚酰胺可包含脂肪族聚酰胺，如尼龙。在实施方式中，该尼龙可包含聚(丙内酰胺)(尼龙3)、聚(己内酰胺)(尼龙6)、聚辛内酰胺(尼龙8)、聚(癸-10-内酰胺)(尼龙10)、聚(十一烷-11-内酰胺)(尼龙11)、聚(十二烷-12-内酰胺)(尼龙12)、聚(四亚甲基己二酰胺)(尼龙4,6)、聚(六亚甲基己二酰胺)(尼龙6,6)、聚(六亚甲基壬二酰胺)(尼龙6,9)、聚(六亚甲基癸二酰胺)(尼龙6,10)、聚(六亚甲基十二烷二酰胺)(尼龙6,12)、聚(十亚甲基癸二酰胺)(尼龙10,10)，或其组合。在实施方式中，除了橡胶冲击改性剂外，还可以通过聚合物掺混物的其他组分(如玻璃填充剂)来强化聚酰胺。
希望的是本文所公开的聚合物掺混物不仅要实现高冲击性能，而且要以环保的方式实现。因此，在实施方式中，聚酰胺可包含回收材料，如工业后回收(PIR)聚酰胺。
聚合物掺混物中的聚酰胺的量可以相对较高(例如，大于或等于30wt％)，使得聚合物掺混物具有足够的弯曲强度和拉伸强度及刚度，以抵偿橡胶冲击改性剂的添加。在实施方式中，聚合物掺混物中的聚酰胺量可大于或等于30wt％，大于或等于40wt％，大于或等于50wt％，或甚至大于或等于55wt％。在实施方式中，聚合物掺混物中的聚酰胺量可以小于或等于88.5wt％，小于或等于87.5wt％，小于或等于80wt％，小于或等于70wt％，甚至小于或等于60wt％。
在实施方式中，聚合物掺混物中的聚酰胺量可以大于或等于30wt％且小于或等于88.5wt％，大于或等于30wt％且小于或等于87.5wt％，大于或等于30wt％且小于或等于80wt％，大于或等于30wt％且小于或等于70wt％，大于或等于30wt％且小于或等于60wt％，大于或等于40wt％且小于或等于88.5wt％，大于或等于40wt％且小于或等于87.5wt％，大于或等于40wt％且小于或等于80wt％，大于或等于40wt％且小于或等于70wt％，大于或等于40wt％且小于或等于60wt％，大于或等于50wt％且小于或等于88.5wt％，大于或等于50wt％且小于或等于87.5wt％，大于或等于50wt％且小于或等于80wt％，大于或等于50wt％且小于或等于70wt％，大于或等于50wt％且小于或等于60wt％，大于或等于55wt％且小于或等于88.5wt％，大于或等于55wt％且小于或等于87.5wt％，大于或等于55wt％且小于或等于80wt％，大于或等于55wt％且小于或等于70wt％，或甚至大于或等于55wt％且小于或等于60wt％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚酰胺的缺口冲击强度可以大于或等于25J/m或甚至大于或等于30J/m。在实施方式中，聚酰胺的缺口冲击强度可以小于或等于55J/m或甚至小于或等于50J/m。在实施方式中，聚酰胺的缺口冲击强度可以大于或等于25J/m且小于或等于55J/m，大于或等于25J/m且小于或等于50J/m，大于或等于30J/m且小于或等于55J/m，或甚至大于或等于30J/m且小于或等于50J/m，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚酰胺的热变形温度可以大于或等于100℃或甚至大于或等于125℃。在实施方式中，聚酰胺的热变形温度可以小于或等于250℃或甚至小于或等于225℃。在实施方式中，聚酰胺的热变形温度可大于或等于100℃且小于或等于250℃，大于或等于100℃且小于或等于225℃，大于或等于125℃且小于或等于250℃，或甚至大于或等于125℃且小于或等于225℃，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚酰胺的弯曲模量可以大于或等于2000Mpa，或甚至大于或等于2500Mpa。在实施方式中，聚酰胺的弯曲模量可以小于或等于4000Mpa，或甚至小于或等于3500Mpa。在实施方式中，聚酰胺的弯曲模量可以大于或等于2000Mpa且小于或等于4000Mpa，大于或等于2000Mpa且小于或等于3500Mpa，大于或等于2500Mpa且小于或等于4000Mpa，或甚至大于或等于2500Mpa且小于或等于3500Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚酰胺的弯曲强度可以大于或等于80Mpa，或甚至大于或等于100Mpa。在实施方式中，聚酰胺的弯曲强度可以小于或等于160Mpa，或甚至小于或等于140Mpa。在实施方式中，聚酰胺的弯曲强度可以大于或等于80Mpa且小于或等于160Mpa，大于或等于80Mpa且小于或等于140Mpa，大于或等于100Mpa且小于或等于160Mpa，或甚至大于或等于100Mpa且小于或等于140Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚酰胺的拉伸模量可以大于或等于1500Mpa，或甚至大于或等于2000Mpa。在实施方式中，聚酰胺的拉伸模量可以小于或等于3000Mpa，或甚至小于或等于2500Mpa。在实施方式中，聚酰胺的拉伸模量可以大于或等于1500Mpa且小于或等于3000Mpa，大于或等于1500Mpa且小于或等于2500Mpa，大于或等于2000Mpa且小于或等于3000Mpa，或甚至大于或等于2000Mpa且小于或等于2500Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚酰胺的屈服拉伸强度可以大于或等于65Mpa，或甚至大于或等于70Mpa。在实施方式中，聚酰胺的屈服拉伸强度可以小于或等于85Mpa，或甚至小于或等于80Mpa。在实施方式中，聚酰胺的屈服拉伸强度可以大于或等于65Mpa且小于或等于85Mpa，大于或等于65Mpa且小于或等于80Mpa，大于或等于70Mpa且小于或等于85Mpa，或甚至大于或等于70Mpa且小于或等于80Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚酰胺的比重可以大于或等于1.05，或甚至大于或等于1.1。在实施方式中，聚酰胺的比重可以小于或等于1.2或甚至小于或等于1.15。在实施方式中，聚酰胺的比重可以大于或等于1.05且小于或等于1.2的比重，大于或等于1.05且小于或等于1.15的比重，大于或等于1.1且小于或等于1.2，或甚至大于或等于1.1且小于或等于1.15的比重，或由这些端点中的任意端点形成的任何且所有的子范围。
聚酰胺合适的商业实施方式可以从Grupta Azoty的ALPHALON品牌获得，如27C品级；杜邦(Dupont)的ZYTEL品牌，如101NC010品级；以及哥伦比亚回收公司(ColumbiaRecycling Corporation)，如PI 6和PI 66等。表1显示了ALPHALON 27C、ZYTEL 101NC010、PI 6和PI 66各自的特性。
表1
Figure BDA0003996575740000081
脂肪族聚酮
脂肪族聚酮增加了聚合物掺混物的冲击强度。惊讶地发现，包含相对少量的脂肪族聚酮(如4wt％)的聚酰胺聚合物掺混物，即使具有相对少量的橡胶冲击改性剂(如7.5wt％)，也能获得高冲击性能(即缺口冲击强度大于或等于800J/m)和高热变形温度(如大于或等于130℃)或足够的热变形温度(如大于或等于100℃)。无意受理论约束，但相信该高冲击性能是由于聚酰胺和脂肪族聚酮之间的化学反应或物理作用。在化学反应中，脂肪族聚酮骨架上的羰基可与聚酰胺的反应性端链(如尼龙6的N端)反应，形成亚胺和/或吡咯部分。该反应可以造成聚酰胺与脂肪族聚酮的接枝，从而可以得到相容的或稳定的聚合物掺混物。在物理作用下，聚酰胺和脂肪族聚酮可能形成相容的、半混溶的掺混物，其中纳米相分离和氢键作用或另一种物理作用是导致冲击性能变化的原因。
因此，在实施方式中，脂肪族聚酮的量可至少为4wt％，以使脂肪族聚酮可以与聚酰胺反应/相互作用，并提高聚合物掺混物的冲击性能。在其他实施方式中，脂肪族聚酮的量可以受到限制(例如，小于或等于50wt％)，由此冲击强度就不会因为脂肪族聚酮的存在而降低。在实施方式中，聚合物掺混物中的脂肪族聚酮的量可以大于或等于4wt％，大于或等于4.5wt％，大于或等于5wt％，大于或等于5.5wt％，甚至大于或等于6wt％。在实施方式中，聚合物掺混物中的脂肪族聚酮的量可以小于或等于50wt％，小于或等于35wt％，小于或等于25wt％，甚至小于或等于15wt％。在实施方式中，聚合物掺混物中的脂肪族聚酮的量可以大于或等于4wt％并小于或等于50wt％，大于或等于4wt％并小于或等于35wt％，大于或等于4wt％并小于或等于25wt％，大于或等于4wt％并小于或等于15wt％，大于或等于4.5wt％并小于或等于50wt％，大于或等于4.5wt％并小于或等于35wt％，大于或等于4.5wt％并小于或等于25wt％，大于或等于4.5wt％并小于或等于15wt％，大于或等于5wt％并小于或等于50wt％，大于或等于5wt％并小于或等于35wt％，大于或等于5wt％并小于或等于25wt％，大于或等于5wt％并小于或等于15wt％，大于或等于5.5wt％并小于或等于50wt％，大于或等于5.5wt％并小于或等于35wt％，大于或等于5.5wt％并小于或等于25wt％，大于或等于5.5wt％并小于或等于15wt％，大于或等于6wt％并小于或等于50wt％，大于或等于6wt％并小于或等于35wt％，大于或等于6wt％并小于或等于25wt％，或甚至大于或等于6wt％并小于或等于15wt％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，脂肪族聚酮的缺口冲击强度可以大于或等于55J/m，大于或等于75J/m或甚至大于或等于90J/m。在实施方式中，脂肪族聚酮的缺口冲击强度可以小于或等于115J/m或甚至小于或等于100J/m。在实施方式中，脂肪族聚酮的缺口冲击强度可以大于或等于55J/m且小于或等于115J/m，大于或等于55J/m且小于或等于100J/m，大于或等于75J/m且小于或等于115J/m，大于或等于75J/m且小于或等于100J/m，大于或等于90J/m且小于或等于115J/m，或甚至大于或等于90J/m且小于或等于100J/m，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，脂肪族聚酮的热变形温度可以大于或等于180℃或甚至大于或等于190℃。在实施方式中，聚酰胺的热变形温度可以小于或等于225℃或甚至小于或等于210℃。在实施方式中，脂肪族聚酮的热变形温度可大于或等于180℃且小于或等于225℃，大于或等于180℃且小于或等于210℃，大于或等于190℃且小于或等于225℃，或甚至大于或等于190℃且小于或等于210℃，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，脂肪族聚酮的弯曲模量可以大于或等于1000Mpa，或甚至大于或等于1250Mpa。在实施方式中，脂肪族聚酮的弯曲模量可以小于或等于2000Mpa，或甚至小于或等于1750Mpa。在实施方式中，脂肪族聚酮的弯曲模量可以大于或等于1000Mpa且小于或等于2000Mpa，大于或等于1000Mpa且小于或等于1750Mpa，大于或等于1250Mpa且小于或等于2000Mpa，或甚至大于或等于1250Mpa且小于或等于1750Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，脂肪族聚酮的弯曲强度可以大于或等于40Mpa，或甚至大于或等于50Mpa。在实施方式中，脂肪族聚酮的弯曲强度可以小于或等于70Mpa，或甚至小于或等于60Mpa。在实施方式中，脂肪族聚酮的弯曲强度可以大于或等于40Mpa且小于或等于70Mpa，大于或等于40Mpa且小于或等于60Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于70Mpa，或甚至大于或等于50Mpa且小于或等于60Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，脂肪族聚酮的拉伸模量可以大于或等于1100Mpa，或甚至大于或等于1350Mpa。在实施方式中，脂肪族聚酮的拉伸模量可以小于或等于2100Mpa，或甚至小于或等于1850Mpa。在实施方式中，脂肪族聚酮的拉伸模量可以大于或等于1100Mpa且小于或等于2100Mpa，大于或等于1100Mpa且小于或等于1850Mpa，大于或等于1350Mpa且小于或等于2100Mpa，或甚至大于或等于1350Mpa且小于或等于1850Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，脂肪族聚酮的拉伸强度可以大于或等于45Mpa，或甚至大于或等于55Mpa。在实施方式中，脂肪族聚酮的拉伸强度可以小于或等于75Mpa，或甚至小于或等于65Mpa。在实施方式中，脂肪族聚酮的拉伸强度可以大于或等于45Mpa且小于或等于75Mpa，大于或等于45Mpa且小于或等于65Mpa，大于或等于55Mpa且小于或等于75Mpa，或甚至大于或等于55Mpa且小于或等于65Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，根据ASTM D1238，在240℃和2.16kg的重量下测量，脂肪族聚酮的熔体流动速率可以大于或等于40g/10分钟或甚至大于或等于50g/10分钟。在实施方式中，根据ASTM D1238，在240℃和2.16kg的重量下测量，脂肪族聚酮的熔体流动速率可以小于或等于200g/10分钟，小于或等于150g/10分钟，小于或等于80g/10分钟，或甚至小于或等于70g/10分钟。在实施方式中，根据ASTM D1238，在240℃和2.16kg的重量下测量，脂肪族聚酮的熔体流动速率可以大于或等于40g/10分钟并小于或等于210g/10分钟，大于或等于40g/10分钟并小于或等于200g/10分钟，大于或等于40g/10分钟并小于或等于150g/10分钟，大于或等于40g/10分钟并小于或等于100g/10分钟，大于或等于40g/10分钟并小于或等于80g/10分钟，大于或等于40g/10分钟并小于或等于70g/10分钟，大于或等于50g/10分钟并小于或等于210g/10分钟，大于或等于50g/10分钟并小于或等于200g/10分钟，大于或等于50g/10分钟并小于或等于150g/10分钟，大于或等于50g/10分钟并小于或等于100g/10分钟，大于或等于50g/10分钟并小于或等于80g/10分钟，或甚至大于或等于50g/10分钟并小于或等于70g/10分钟，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚酰胺的比重可以大于或等于1.15，甚至大于或等于1.2。在实施方式中，聚酰胺的比重可以小于或等于1.3或甚至小于或等于1.25。在实施方式中，聚酰胺的比重可以大于或等于1.15且小于或等于1.3，大于或等于1.15且小于或等于1.25的比重，大于或等于1.2且小于或等于1.3，或甚至大于或等于1.2且小于或等于1.25的比重，或由这些端点中的任意端点形成的任何且所有的子范围。
脂肪族聚酮的合适的商业实施方式可以从晓星(Hyosung)公司的POKETONE品牌获得，例如含有各种添加剂(用"A"、"F"、"S"或其他表示)或不含添加剂(用"P"表示)的M330和M930品级。表2显示了POKETONE M330A和POKETONE M930A的一些特性。
表2
Figure BDA0003996575740000121
橡胶冲击改性剂
如上所述，将橡胶冲击改性剂添加到聚合物掺混物中，以增加聚酰胺的冲击强度。然而，橡胶冲击改性剂增加了制造聚合物掺混物的成本，并降低了聚合物掺混物的弯曲和拉伸强度及刚度。因此，希望在不严重影响橡胶冲击改性剂所赋予的必要冲击性能的情况下，尽可能减少聚合物掺混物中的橡胶冲击改性剂的用量。在实施方式中，聚合物掺混物中的橡胶冲击改性剂的量可大于或等于7.5wt％，大于或等于8.5wt％，或甚至大于或等于10wt％。在实施方式中，聚合物掺混物中的橡胶冲击改性剂的量可小于或等于20wt％，或甚至小于或等于15wt％。在实施方式中，聚合物掺混物中的橡胶冲击改性剂的量可以大于或等于7.5wt％且小于或等于20wt％，大于或等于7.5wt％且小于或等于15wt％，大于或等于8.5wt％且小于或等于20wt％，大于或等于8.5wt％且小于或等于15wt％，大于或等于10wt％且小于或等于20wt％，或甚至大于或等于10wt％且小于或等于15wt％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，橡胶冲击改性剂包含苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)、其酸酐接枝类似物或其组合。在实施方式中，接枝马来酸酐可有助于使聚合物掺混物的组分相容。该接枝马来酸酐可与聚酰胺和/或脂肪族聚酮反应或混溶，以改变异相以及提高聚合物掺混物的冲击强度。在实施方式中，橡胶冲击改性剂包含马来酸酐接枝SEBS、马来酸酐接枝EPDM，或其组合。
在实施方式中，橡胶冲击改性剂中的结合马来酸酐的量可以大于或等于0.4wt％或甚至大于或等于0.6wt％。在实施方式中，橡胶冲击改性剂中的结合马来酸酐的量可小于或等于3wt％或甚至小于或等于2wt％。在实施方式中，橡胶冲击改性剂中的结合马来酸酐的量可以大于或等于0.4wt％且小于或等于3wt％，大于或等于0.4wt％且小于或等于2wt％，大于或等于0.6wt％且小于或等于3wt％，或甚至大于或等于0.6wt％且小于或等于2wt％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，根据ASTM D1238，在230℃和5.0kg的重量下测量，橡胶冲击改性剂的熔体流动速率可以大于或等于10g/10分钟或甚至大于或等于15g/10分钟。在实施方式中，根据ASTM D1238，在230℃和5.0kg的重量下测量，橡胶冲击改性剂的熔体流动速率可以小于或等于30g/10分钟或甚至小于或等于25g/10分钟。在实施方式中，根据ASTM D1238，在230℃和5.0kg的重量下测量，脂肪族聚酮的熔体流动速率可以大于或等于10g/10分钟且小于或等于30g/10分钟，大于或等于10g/10分钟且小于或等于25g/10分钟，大于或等于15g/10分钟且小于或等于30g/10分钟，或甚至大于或等于15g/10分钟且小于或等于25g/10分钟，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，橡胶冲击改性剂的比重可以大于或等于0.8，或甚至大于或等于0.9。在实施方式中，橡胶冲击改性剂的比重可以小于或等于1.1或甚至小于或等于1。在实施方式中，橡胶冲击改性剂的比重可以大于或等于0.8且小于或等于1.1，大于或等于0.8且小于或等于1的比重，大于或等于0.9且小于或等于1.1，或甚至大于或等于0.9且小于或等于1的比重。
在实施方式中，橡胶冲击改性剂的门尼粘度可以大于或等于20，或甚至大于或等于25。在实施方式中，橡胶冲击改性剂的门尼粘度可以小于或等于40或甚至小于或等于35。在实施方式中，橡胶冲击改性剂的门尼粘度可以大于或等于20且小于或等于40的比重，大于或等于20且小于或等于35的比重，大于或等于25且小于或等于40，或甚至大于或等于25且小于或等于35的比重，或由这些端点中的任意端点形成的任何且所有的子范围。
合适的橡胶冲击改性剂的商业实施方式可以从SI集团的ROYALTUF品牌获得，如485品级，以及科腾聚合物公司(Kraton Polymers)的KRATON品牌，如FG1901X品级。表3显示了ROYALTUF 485和KRATON FG1901X的一些特性。
表3
Figure BDA0003996575740000141
聚合物掺混物
在聚酰胺和脂肪族聚酮共混的情况下，高缺口冲击强度与低热变形温度同时存在。令人惊讶的是发现了该一般趋势的例外情况，其中包含相对较少的脂肪族聚酮和相对较多的聚酰胺的聚合物掺混物具有足够的热变形温度(例如，大于或等于100℃)或高热变形温度(例如，大于或等于130℃)，但仍能获得大于或等于800J/m的高缺口冲击强度。在实施方式中，聚酰胺与脂肪族聚酮的重量比可以是1:1至19:1，3:1至19:1，5:1至19:1，10:1至17:1，15:1至19:1，甚至17:1至19:1或由这些端点中的任意端点形成的任何且所有的子范围。
聚合物掺混物的缺口冲击强度越高，表明冲击强度越大。如上所述，令人惊讶的是，在聚合物掺混物中加入相对少量的脂肪族聚酮会导致缺口冲击强度的增加，即使橡胶冲击改性剂的用量相对较少。在实施方式中，聚合物掺混物的缺口冲击强度可以大于或等于800J/m，大于或等于900J/m，大于或等于1000J/m，大于或等于1050J/m，或甚至大于或等于1100J/m。在实施方式中，聚合物掺混物的缺口冲击强度可以小于或等于1600J/m，小于或等于1500J/m，或甚至小于或等于1400J/m.在实施方式中，聚合物掺混物的缺口冲击强度可以大于或等于800J/m且小于或等于1600J/m，大于或等于800J/m且小于或等于1500J/m，大于或等于800J/m且小于或等于1400J/m，大于或等于900J/m且小于或等于1600J/m，大于或等于900J/m且小于或等于1500J/m，大于或等于900J/m且小于或等于1400J/m，大于或等于1000J/m且小于或等于1600J/m，大于或等于1000J/m且小于或等于1500J/m，大于或等于1000J/m且小于或等于1400J/m，大于或等于1050J/m且小于或等于1600J/m，大于或等于1050J/m且小于或等于1500J/m，大于或等于1050J/m且小于或等于1400J/m，大于或等于1100J/m且小于或等于1600J/m，大于或等于1100J/m且小于或等于1500J/m，或甚至大于或等于1100J/m且小于或等于1400J/m，或由这些端点中的任意端点形成的任何且所有的子范围。
无意受理论的约束，但相信本文所公开的聚合物掺混物所达到的高热变形温度(例如，大于或等于130℃)是由于橡胶冲击改性剂的用量减少。更高的热变形温度表明，在升高的温度下，聚合物掺混物在给定的负荷下抗变形的能力有所提高。如上所述，一些应用可能需要高热变形温度(例如，大于或等于130℃)，而在其他应用中，热变形温度大于或等于100℃可能就足够。本文公开的聚合物掺混物具有高冲击性能(即缺口冲击强度大于或等于800J/m)，可同时满足高热变形温度应用和足够热变形温度的应用的要求。在实施方式中，聚合物掺混物的热变形温度可以大于或等于100℃，大于或等于115℃，大于或等于130℃，大于或等于140℃，大于或等于145℃，或甚至大于或等于150℃。在实施方式中，聚合物掺混物的热变形温度可以小于或等于180℃，小于或等于170℃，或甚至小于或等于160℃。在实施方式中，聚合物掺混物的热变形温度可以大于或等于100℃且小于或等于180℃，大于或等于100℃且小于或等于170℃，大于或等于100℃且小于或等于160℃，大于或等于115℃且小于或等于180℃，大于或等于115℃且小于或等于170℃，大于或等于115℃且小于或等于160℃，大于或等于130℃且小于或等于180℃，大于或等于130℃且小于或等于170℃，大于或等于130℃且小于或等于160℃，大于或等于140℃且小于或等于180℃，大于或等于140℃且小于或等于170℃，大于或等于140℃且小于或等于160℃，大于或等于145℃且小于或等于180℃，大于或等于145℃且小于或等于170℃，大于或等于145℃且小于或等于160℃，大于或等于150℃且小于或等于180℃，大于或等于150℃且小于或等于170℃，或甚至大于或等于150℃且小于或等于160℃，或由这些端点中的任意端点形成的任何且所有的子范围。
聚酰胺会增加聚合物掺混物的弯曲和拉伸强度及硬度，而橡胶冲击改性剂则会降低聚合物掺混物的弯曲和拉伸强度及硬度。因此，本文所述的聚合物掺混物包含相对较多的聚酰胺和相对较少的橡胶冲击改性剂，从而使聚合物掺混物具有足够的弯曲、拉伸强度和刚度。弯曲模量和弯曲强度是对材料的柔韧性的测量。较高的弯曲模量和较高的弯曲强度表明聚合物掺混物抗弯曲或变形的能力增强。在实施方式中，聚合物掺混物的弯曲模量可以大于或等于1300Mpa，大于或等于1400Mpa，或甚至大于或等于1500Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的弯曲模量可以小于或等于2700Mpa，小于或等于2600Mpa，或甚至小于或等于2500Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的弯曲模量可以大于或等于1300Mpa且小于或等于2700Mpa，大于或等于1300Mpa且小于或等于2600Mpa，大于或等于1300Mpa且小于或等于2500Mpa，大于或等于1400Mpa且小于或等于2700Mpa，大于或等于1400Mpa且小于或等于2600Mpa，大于或等于1400Mpa且小于或等于2500Mpa，大于或等于1500Mpa且小于或等于2700Mpa，大于或等于1500Mpa且小于或等于2600Mpa，或甚至大于或等于1500Mpa且小于或等于2500Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。在实施方式中，聚合物掺混物的弯曲强度可以大于或等于50Mpa，大于或等于60Mpa，或甚至大于或等于65Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的弯曲强度可以小于或等于120Mpa，小于或等于100Mpa，或甚至小于或等于90Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的弯曲强度可以大于或等于50Mpa且小于或等于120Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于100Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于60Mpa且小于或等于120Mpa，大于或等于60Mpa且小于或等于100Mpa，大于或等于60Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于65Mpa且小于或等于120Mpa，大于或等于65Mpa且小于或等于100Mpa，或甚至大于或等于65Mpa且小于或等于90Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
拉伸模量和拉伸强度是对聚合物掺混物刚度的测量。较高的拉伸模量和拉伸强度表明刚度增加，因此，表示较强的聚合物掺混物。在实施方式中，聚合物掺混物的拉伸模量可以大于或等于1700Mpa，大于或等于1800Mpa，或甚至大于或等于1900Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的拉伸模量可以小于或等于2500Mpa，小于或等于2400Mpa，或甚至小于或等于2300Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的拉伸模量可以大于或等于1700Mpa且小于或等于2500Mpa，大于或等于1700Mpa且小于或等于2400Mpa，大于或等于1700Mpa且小于或等于2300Mpa，大于或等于1800Mpa且小于或等于2500Mpa，大于或等于1800Mpa且小于或等于2400Mpa，大于或等于1800Mpa且小于或等于2300Mpa，大于或等于1900Mpa且小于或等于2500Mpa，大于或等于1900Mpa且小于或等于2400Mpa，或甚至大于或等于1900Mpa且小于或等于2300Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚合物掺混物的屈服拉伸强度可以大于或等于45Mpa，大于或等于50Mpa，大于或等于55Mpa，或甚至大于或等于60Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的屈服拉伸强度可以小于或等于90Mpa，小于或等于80Mpa，或甚至小于或等于70Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的屈服拉伸强度可以大于或等于45Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于45Mpa且小于或等于80Mpa，大于或等于45Mpa且小于或等于70Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于80Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于70Mpa，大于或等于55Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于55Mpa且小于或等于80Mpa，大于或等于55Mpa且小于或等于70Mpa，大于或等于60Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于60Mpa且小于或等于80Mpa，或甚至大于或等于60Mpa且小于或等于70Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚合物掺混物的屈服拉伸伸长率可以大于或等于90％，大于或等于100％，或甚至大于或等于110％。在实施方式中，聚合物掺混物的屈服拉伸伸长率可以小于或等于210％，小于或等于200％，或甚至小于或等于190％。在实施方式中，聚合物掺混物的屈服拉伸伸长率可以大于或等于90％且小于或等于210％，大于或等于90％且小于或等于200％，大于或等于90％且小于或等于190％，大于或等于100％且小于或等于210％，大于或等于100％且小于或等于200％，大于或等于100％且小于或等于190％，大于或等于110％且小于或等于210％，大于或等于110％且小于或等于200％，或甚至大于或等于110％且小于或等于190％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚合物掺混物的断裂拉伸强度可以大于或等于45Mpa，大于或等于50Mpa，大于或等于55Mpa，或甚至大于或等于60Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的断裂拉伸强度可以小于或等于90Mpa，小于或等于80Mpa，或甚至小于或等于70Mpa。在实施方式中，聚合物掺混物的断裂拉伸强度可以大于或等于45Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于45Mpa且小于或等于80Mpa，大于或等于45Mpa且小于或等于70Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于80Mpa，大于或等于50Mpa且小于或等于70Mpa，大于或等于55Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于55Mpa且小于或等于80Mpa，大于或等于55Mpa且小于或等于70Mpa，大于或等于60Mpa且小于或等于90Mpa，大于或等于60Mpa且小于或等于80Mpa，或甚至大于或等于60Mpa且小于或等于70Mpa，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚合物掺混物的断裂拉伸伸长率可以大于或等于50％，大于或等于75％，大于或等于100％，或甚至大于或等于125％。在实施方式中，聚合物掺混物的断裂拉伸伸长率可以小于或等于200％，小于或等于190％，或甚至小于或等于180％。在实施方式中，聚合物掺混物的断裂拉伸伸长率可以大于或等于50％且小于或等于200％，大于或等于50％且小于或等于190％，大于或等于50％且小于或等于180％，大于或等于75％且小于或等于200％，大于或等于75％且小于或等于190％，大于或等于75％且小于或等于180％，大于或等于100％且小于或等于200％，大于或等于100％且小于或等于190％，大于或等于100％且小于或等于180％，大于或等于125％且小于或等于200％，大于或等于125％且小于或等于190％，或甚至大于或等于125％且小于或等于180％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，根据ASTM D1238，在250℃和5kg的重量下测量，聚合物掺混物的熔体流动速率可以大于或等于0.5g/10分钟或甚至大于或等于1g/10分钟。在实施方式中，根据ASTM D1238，在250℃和5kg的重量下测量，聚合物掺混物的熔体流动速率可以小于或等于20g/10分钟，小于或等于10g/10分钟，小于或等于5g/10分钟，或甚至大于或等于2g/10分钟。在实施方式中，根据ASTM D1238，在250℃和5kg的重量下测量，聚合物掺混物的熔体流动速率可以大于或等于0.5g/10分钟并小于或等于20g/10分钟，大于或等于0.5g/10分钟并小于或等于10g/10分钟，大于或等于0.5g/10分钟并小于或等于5g/10分钟，大于或等于0.5g/10分钟并小于或等于2g/10分钟，大于或等于1g/10分钟并小于或等于20g/10分钟，大于或等于1g/10分钟并小于或等于10g/10分钟，大于或等于1g/10分钟并小于或等于5g/10分钟，或甚至大于或等于1g/10分钟并小于或等于2g/10分钟，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
在实施方式中，聚合物掺混物的比重可以大于或等于1.05，或甚至大于或等于1.1。在实施方式中，聚合物掺混物的比重可以小于或等于1.2，或甚至小于或等于1.15。在实施方式中，聚合物掺混物的比重可以大于或等于1.05且小于或等于1.2的比重，大于或等于1.05且小于或等于1.15的比重，大于或等于1.1且小于或等于1.2，或甚至大于或等于1.1且小于或等于1.15的比重，或由这些端点中的任意端点形成的任何且所有的子范围。
羟基磷灰石稳定剂
在实施方式中，聚合物掺混物可进一步包含羟基磷灰石稳定剂。无意受到理论的约束，但如果没有羟基磷灰石稳定剂的存在，脂肪族聚酮可能会与自身交联，而不会与聚酰胺反应/相互作用。当羟基磷灰石稳定剂存在于聚合物掺混物中时，其作为一种除酸剂，可防止脂肪族聚酮的自反应和交联。
在实施方式中，羟基磷灰石稳定剂包含三(正磷酸)氢氧化五钙、无定形磷酸氢氧化三钙，磷酸氢氧化钙，或其组合。
在实施方式中，羟基磷灰石稳定剂的量可以大于或等于0wt％，大于或等于0.1wt％，大于或等于0.25wt％，或甚至大于或等于0.5wt％。在实施方式中，羟基磷灰石稳定剂的量可以小于或等于1wt％，或甚至小于或等于0.75wt％。在实施方式中，羟基磷灰石稳定剂的量可以大于或等于0wt％且小于或等于1wt％，大于或等于0wt％且小于或等于0.75wt％，大于或等于0.1wt％且小于或等于1wt％，大于或等于0.1wt％且小于或等于0.75wt％，大于或等于0.25wt％且小于或等于1wt％，大于或等于0.25wt％且小于或等于0.75wt％，大于或等于0.5wt％且小于或等于1wt％，或甚至大于或等于0.5wt％且小于或等于0.75wt％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
羟基磷灰石稳定剂的合适的商业实施方式可以从布登海姆(Budenheim)的EPSOLUTE品牌获得，如C13-09品级。
填充剂
在实施方式中，聚合物掺混物可进一步包括填充剂。在实施方式中，填充剂可包含粘合促进剂；杀生物剂；抗雾化剂；抗静电剂；起泡和发泡剂；结合剂和结合聚合物；分散剂；阻燃剂和抑烟剂；引发剂。润滑剂；云母；颜料、着色剂和染料；加工助剂；脱模剂；硅烷、钛酸盐/酯和锆酸盐/酯；滑爽剂和抗粘连剂；硬脂酸盐/酯；紫外线吸收剂；粘度调节剂；蜡；或其组合。
在实施方式中，聚合物掺混物中填充剂的量可以大于或等于0wt％，或甚至大于或等于0.1wt％。在实施方式中，聚合物掺混物中填充剂的量可以小于或等于1wt％，小于或等于0.75wt％，或甚至小于或等于0.5wt％。在实施方式中，聚合物掺混物中填充剂的量可以大于或等于0wt％且小于或等于1wt％，大于或等于0wt％且小于或等于0.75wt％，大于或等于0wt％且小于或等于0.5wt％，大于或等于0.1wt％且小于或等于1wt％，大于或等于0.1wt％且小于或等于0.75wt％，或甚至大于或等于0.1wt％且小于或等于0.5wt％，或由这些端点中的任意端点形成的任何和所有的子范围。
填充剂的合适的商业实施方式可以从巴斯夫(BASF)的IRGAFOS 168品牌获得，如168品级；巴斯夫的IRGANOX品牌，如1098和1010品级；科莱恩(Clariant)的HOSTANOX品牌，如P-EPQ品级；以及从苏威(Solvay)的
Figure BDA0003996575740000201
品牌获得，如UV-1164品级。
加工
在实施方式中，本文所述的聚合物掺混物可以通过间歇过程或连续过程制成。
在实施方式中，聚合物掺混物的组分可以全部加入到挤出机中并混合。在实施方案中，混合可以是在足以熔化聚合物基质的高温(例如240℃-275℃)下进行的连续过程。在实施方式中，填充剂可在进料口加入，或通过注射或下游的侧向进料器加入。在实施方式中，将挤出机的输出物制成粒状，以便后续挤出、模塑、热成形、发泡、压延和/或其他加工成聚合物制品。
实施例
下表3显示了对照例C1-C15和实施例1-7的聚合物掺混物的成分的来源。
表3
Figure BDA0003996575740000211
下表4显示比较例C1以及实施例1和2的配方(单位：wt％)和一些性质。比较例C1以及实施例1和2包括ALPHALON 27C：POKETONE M330A的不同比率，从比较例C1的1:0至实施例2的1:1。
表4
Figure BDA0003996575740000221
如表4所示，实施例2，即1:1的ALPHALON 27C：POKETONE M330A聚合物掺混物，具有与实施例1的19:1聚合物掺混物类似的缺口冲击强度。无意受理论约束，但不同ALPHALON27C与POKETONE M330A比率的实施例之间相似的缺口冲击强度表明，脂肪族聚酮没有适当地稳定并且与自己交联。因此，进一步的实验(即比较例C2-C15和实施例3-6)包括羟基磷灰石稳定剂(即EPSOLUTE C13-09)，该稳定剂使掺混物稳定并防止脂肪族聚酮自交联。
表5显示了比较例C2-C8和实施例3的配方(单位：wt％)和一些性能。比较例C2-C8和实施例3包括ALPHALON 27C：POKETONE M330A的不同比率以及不同量的ROYALTUF 485。比较例C2-C4包括0wt％的ROYALTUF 485。比较例C5包括5wt％的ROYALTUF 485。比较例C6和实施例3包括15wt％的ROYALTUF 485。比较例C7和C8包括20wt％的ROYALTUF 485。
表5
Figure BDA0003996575740000231
Figure BDA0003996575740000241
表5(续)
Figure BDA0003996575740000251
Figure BDA0003996575740000261
如表5所示，比较例C2-C4，包括0wt％ROYALTUF 485的聚合物掺混物，其缺口冲击强度较差，小于或等于230J/m。如表5所示的实施例所示，较差的缺口冲击强度是由于缺少橡胶冲击改性剂或其用量较低。
与含有较多POKETONE M330A的实施例相比，含有较多的ALPHALON27C的实施例的弯曲模量、弯曲强度、拉伸模量、屈服拉伸强度和断裂拉伸强度都有所增加。例如，实施例3(3:1的ALPHALON 27C：POKETONE M330A聚合物掺混物，包括15wt％的ROYALTUF 485)相比于比较例C6(1:3的ALPHALON 27C：POKETONE M330A包括15wt％的ROYALTUF 485)具有更高的弯曲模量、弯曲强度、拉伸模量、屈服拉伸强度和断裂拉伸强度。如表5所示的实施例所示，增加聚酰胺的用量可提高聚合物掺混物的弯曲模量、弯曲强度、拉伸模量和拉伸强度。
实施例3(3:1的ALPHALON 27C：POKETONE M330A聚合物共混物，包括15wt％的ROYALTUF 485)，其缺口冲击强度为1259J/m，相对较高。实施例3与比较例C7和C8(1:0的ALPHALON 27C：POKETONE M330A聚合物掺混物，包括20wt％的ROYALTUF 485)具有类似的弯曲模量、弯曲强度、断裂拉伸强度和屈服拉伸强度。如表5所示，聚酰胺和脂肪族聚酮掺混物可获得明显增加的缺口冲击强度，同时保持与不含脂肪族聚酮的聚酰胺聚合物掺混物相似的弯曲模量、弯曲强度和拉伸强度。
表6显示了比较例C9-C11以及实施例4和5的配方(单位：wt％)和一些性能。
表6
Figure BDA0003996575740000271
现参考图1和图2，对于聚酰胺和脂肪族聚酮掺混物，高缺口冲击强度与最低的热变形温度共存。这一总体趋势的例外情况是实施例4和5，其中添加了相对较少量的POKETONE M330A和ROYALTUF 485。实施例4的热变形温度为151℃，但仍然达到了1100J/m的高缺口冲击。实施例5的热变形温度为109℃，但仍然达到了1164J/m的高缺口冲击强度。此外，实施例4和5相比于比较例C9-C11具有更高的弯曲模量、弯曲强度、拉伸模量和屈服时的拉伸强度。
表7显示了比较例C12-C15以及实施例6和7的配方(单位：wt％)和一些性能。
表7
Figure BDA0003996575740000281
Figure BDA0003996575740000291
实施例6和7(分别为17:1和19:1的ALPHALON 27C：POKETONE M330A聚合物掺混物，包括10wt％的ROYALTUF 485)相比于比较例C12-C15(1:0的ALPHALON 27C：POKETONE M330A的配方)，其缺口冲击强度分别为1100J/m和1202J/m，有明显改善。实施例6和7保持的热变形温度分别为151℃和167℃。虽然实施例6和7的弯曲强度低于比较例C12-C15，但相比于比较例C12-C15，实施例6和7的拉伸模量和拉伸强度相似或有所提高。如表6的实施例4，实施例6和7表明，添加相对较少的脂肪族聚酮(例如4至5wt％)，可使得聚合物掺混物的热变形温度值约为140-160℃，并达到大于800J/m的高缺口冲击强度。此外，实施例6和7的聚酰胺和脂肪族聚酮掺混物与比较例C12-C15的仅聚酰胺掺混物相比，具有相似或更好的拉伸模量和拉伸强度。因此，实施例6和7表明，具有聚酰胺和相对较少的脂肪族聚酮的聚合物掺混物具有较高的缺口冲击强度、较高的热变形温度，以及与仅聚酰胺掺混物相似的拉伸模量和拉伸强度。
显然，在不偏离所附权利要求书中限定的公开范围的情况下，可以进行修改和变化。更具体地，虽然本公开的一些方面在本文中被确定为优选或特别有利的，但是应预期本公开不必限于这些方面。权利要求如所附。

Claims (14)

1.一种聚合物掺混物，包含：
大于或等于30wt％且小于或等于88.5wt％的聚酰胺；
大于或等于4wt％且小于或等于50wt％的脂肪族聚酮；和
大于或等于7.5wt％且小于或等于20wt％的橡胶冲击改性剂。
2.如权利要求1所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物进一步包含大于0wt％且小于或等于1wt％的羟基磷灰石稳定剂。
3.如权利要求2所述的聚合物掺混物，其中所述羟基磷灰石稳定剂包括三(正磷酸)氢氧化五钙、无定形磷酸氢氧化三钙、磷酸氢氧化钙，或其组合。
4.如前述权利要求中任一项所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物包含大于或等于55wt％且小于或等于87.5wt％的聚酰胺。
5.如前述权利要求中任一项所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物包含大于或等于4.5wt％且小于或等于35wt％的脂肪族聚酮。
6.如权利要求5所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物包含大于或等于5wt％且小于或等于25wt％的脂肪族聚酮。
7.如前述权利要求中任一项所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物包含大于或等于10wt％且小于或等于20wt％的橡胶冲击改性剂。
8.如前述权利要求中任一项所述的聚合物掺混物，其中所述橡胶冲击改性剂包括苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物(SIS)、乙烯-丙烯二烯单体(EPDM)、其酸酐接枝类似物或其组合。
9.如权利要求8所述的聚合物掺混物，其中所述橡胶冲击改性剂包括马来酸酐接枝的SEBS、马来酸酐接枝的EPDM，或其组合。
10.如前述权利要求中任一项所述的聚合物掺混物，其中所述聚酰胺包括聚(丙内酰胺)、聚(己内酰胺)、聚辛内酰胺、聚(癸基-10-内酰胺)、聚(十一烷-11-内酰胺)、聚(十二烷-12-内酰胺)、聚(四亚甲基己二酰胺)、聚(六亚甲基己二酰胺)、聚(六亚甲基壬二酰胺)、聚(六亚甲基癸二酰胺)、聚(六亚甲基十二烷二酰胺)、聚(十亚甲基癸二酰胺)或其组合。
11.如前述权利要求中任一项所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物的缺口冲击强度大于或等于800J/m。
12.如前述权利要求中任一项所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物的热变形温度大于或等于100℃。
13.如权利要求12所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物的热变形温度大于或等于130℃。
14.如前述权利要求中任一项所述的聚合物掺混物，其中所述聚合物掺混物进一步包含大于0wt％以及小于或等于1wt％的填充剂，所述填充剂包括粘合促进剂；杀生物剂；抗雾化剂；抗静电剂；起泡剂和发泡剂；粘合剂和粘合聚合物；分散剂；阻燃剂和烟雾抑制剂；引发剂；润滑剂；云母；颜料、着色剂和染料；加工助剂；脱模剂；硅烷类、钛酸盐/酯和锆酸盐/酯；滑爽剂和抗粘连剂；硬脂酸酯/盐；紫外光吸收剂；粘度调节剂；蜡；或其组合。
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