CN118139927A - 热塑性组合物、制备热塑性组合物的方法及包含热塑性组合物的制品 - Google Patents
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Abstract
一种热塑性组合物,包含特定量的聚(亚苯基醚)‑聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物、抗冲改性剂、有机磷酸酯阻燃剂、和第二聚(亚苯基醚)。该组合物可以用于多种制品,特别是作为电动车辆电池的部件。
Description
相关申请
本申请要求于2021年10月28日提交的欧洲专利申请号21205340.9的优先权和权益,将其内容通过引证以其全文结合在此。
背景技术
聚(亚芳基醚)由于它们独特的性能组合,包括例如耐高温性、尺寸和水解稳定性、以及电性能,是商业上有吸引力的材料。
本领域一直需要具有低可燃性的聚(亚芳基醚)组合物,特别是用于薄壁应用。如果除了低可燃性之外,组合物还表现出高耐热性、高冲击强度、和抗水解性,将是进一步有利的。
发明内容
一种热塑性组合物,包含5至40重量百分比的包含聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物和第一聚(亚苯基醚)的聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物;1至15重量百分比的包含烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物的抗冲改性剂;5至20重量百分比的有机磷酸酯阻燃剂;小于3重量百分比的增强填料;小于0.5重量百分比的磷酸三钙;和40至90重量百分比的第二聚(亚苯基醚);其中每种组分的重量百分比基于组合物的总重量。
制备该组合物的方法包括熔融混合该组合物的组分。
一种制品,包含组合物。例如,电动车辆电池部件可以由该组合物挤出,优选地其中电动车辆电池组件为电动车辆电池绝缘片或膜。
通过以下详细描述举例说明上述和其他特征。
具体实施方式
本发明人已经出乎意料地发现,特定的热塑性组合物可以提供期望的性能的组合。更具体地,包含特定量的聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物、第二聚(亚苯基醚)、烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物、和有机磷酸酯阻燃剂的组合物可以提供低可燃性、高耐热性、高冲击强度、和耐水解性的期望的组合。
因此,本公开的一个方面是热塑性组合物。该热塑性组合物包含含有第一聚(亚苯基醚)和聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物的聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物。如本文中使用的,术语“聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物”是指包含至少一个聚(亚苯基醚)嵌段和至少一个聚硅氧烷嵌段的嵌段共聚物。
聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物的聚(亚苯基醚)嵌段包含根据式(1)的重复结构单元:
其中,每次出现的Z1独立地是卤素、未取代或取代的C1-12烃基,条件是烃基基团不是叔烃基、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基、或C2-12卤代烃氧基,其中至少两个碳原子分隔卤素和氧原子;并且每次出现的Z2独立地是氢、卤素、未取代或取代的C1-12烃基,条件是烃基基团不是叔烃基、C1-12烃硫基、C1-12烃氧基、或C2-12卤代烃氧基,其中至少两个碳原子分隔卤素和氧原子。如在本文中使用的,术语“烃基”,无论是单独使用,还是作为另一术语的前缀、后缀或片段,是指仅包含碳和氢的残基。该残基可以是脂肪族的或芳香族的、直链的、环状的、双环的、支链的、饱和的、或不饱和的。其还可以包含脂族、芳族、直链、环状、双环、支链、饱和和不饱和烃部分的组合。然而,当烃基残基被描述为取代的时,它可以可选地包含取代基残基的碳和氢成员之上和之上的杂原子。因此,当具体地描述为取代的时,烃基残基还可以包含一个或多个羰基、氨基、羟基等,或它可以在烃基残基的主链内包含杂原子。作为一个实施例,Z1可以是由端部3,5-二甲基-1,4-苯基基团与氧化聚合催化剂的二丁胺组分反应形成的二丁氨甲基基团。
在一个方面,聚(亚苯基醚)嵌段包含2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚重复单元,即,根据式(2)的重复单元:
2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚重复单元、或它们的组合。
聚(亚苯基醚)可以包含具有通常位于羟基邻位的含氨基烷基的端基的分子。还经常存在的是四甲基联苯醌(TMDQ)端基,通常获得自其中存在四甲基联苯醌副产物的含2,6-二甲基苯酚的反应混合物。聚(亚苯基醚)可以以均聚物、共聚物、接枝共聚物、离聚物、或嵌段共聚物、以及它们的组合的形式。
聚硅氧烷嵌段是羟基芳基封端的聚硅氧烷的残基。在一个方面,聚硅氧烷嵌段包含根据式(3)的重复单元:
其中,每次出现的R1和R2独立地是氢、C1-12烃基或C1-12卤代烃基;并且聚硅氧烷嵌段进一步包含式(4)的末端单元:
其中,Y是氢、C1-12烃基、C1-12烃氧基、或卤素,并且其中每次出现的R3和R4独立地是氢、C1-12烃基或C1-12卤代烃基。在一个方面,聚硅氧烷重复单元包含二甲基硅氧烷(-Si(CH3)2O-)单元。在一个方面,聚硅氧烷嵌段具有根据式(5)的结构:
其中,n平均为20-60。
羟基芳基封端的聚硅氧烷包含至少一个羟基芳基末端基团。在一个方面,羟基芳基封端的聚硅氧烷具有单个羟基芳基末端基团,在这种情况下,形成聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷二嵌段共聚物。在一个方面,羟基芳基封端的聚硅氧烷具有两个羟基芳基末端基团,在这种情况下,形成聚(亚苯基醚)聚硅氧烷二嵌段共聚物和/或聚(亚苯基醚)聚硅氧烷聚(亚苯基醚)三嵌段共聚物。羟基芳基封端的聚硅氧烷还可以具有允许三个或更多羟基芳基末端基团以及形成相应的支链嵌段共聚物的支链结构。
在一个方面,羟基芳基封端的聚硅氧烷平均包含20至80个硅氧烷重复单元,具体地25至70个硅氧烷重复单元,更具体地30至60个硅氧烷重复单元,还更具体地35至50个硅氧烷重复单元,还更具体地40至50个硅氧烷重复单元。聚硅氧烷嵌段中硅氧烷重复单元的数目基本上不受共聚和分离条件的影响,因此它等于羟基芳基封端的聚硅氧烷起始材料中硅氧烷重复单元的数目。当不另外已知时,每个羟基芳基封端的聚硅氧烷分子的硅氧烷重复单元的平均数可以通过核磁共振(NMR)方法来确定,该方法将与硅氧烷重复单元相关的信号强度和与羟基芳基末端基团相关的信号强度进行比较。例如,当羟基芳基封端的聚硅氧烷是丁香酚封端的聚二甲基硅氧烷时,可以通过质子核磁共振(1H NMR)方法确定硅氧烷重复单元的平均数,其中,比较二甲基硅氧烷共振的质子和丁香酚甲氧基基团的质子的积分。
在一个方面,聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物具有至少30,000克/摩尔(g/mol)的重均分子量。例如,反应产物可以具有30,000至150,000g/mol,具体地35,000至120,000g/mol,更具体地40,000至90,000g/mol,甚至更具体地45,000至70,000g/mol的重均分子量。在一个方面,聚(亚苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物具有10,000至50,000g/mol,具体地,10,000至30,000g/mol,更具体地,14,000至24,000g/mol的数均分子量。
在一个方面,聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物具有通过乌氏粘度计在25℃下在氯仿中测量的至少0.3分升/克的特性粘度。在一个方面,特性粘度为0.3至0.5分升/克,具体地0.31至0.5分升/克,更具体地0.35至0.47分升/克。
通过氧化共聚方法制备聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物。在该方法中,聚(亚苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物是包括氧化共聚包含一元酚和羟基芳基封端的聚硅氧烷的单体混合物的方法的产物。在一个方面,基于一元酚和羟基芳基封端的聚硅氧烷的总重量,单体混合物包含70至99重量份的一元酚和1至30重量份的羟基芳基封端的聚硅氧烷。羟基芳基二封端的聚硅氧烷和一元酚可以是如上描述的。
氧化共聚方法产生作为期望产物的聚(亚苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物和作为副产物的聚(亚苯基醚)(没有结合的聚硅氧烷嵌段)。不需要从聚(亚苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物分离聚(亚苯基醚)。因此,聚(亚苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物可以用作包括聚(亚苯基醚)和聚(亚苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物的“反应产物”。某些分离程序,例如从异丙醇中沉淀,使得可以确保该反应产物基本上不含残余的羟基芳基封端的聚硅氧烷起始材料。换言之,这些分离方法确保反应产物的聚硅氧烷含量基本上全部是聚(亚苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物的形式。用于形成聚(亚苯基醚)聚硅氧烷嵌段共聚物的详细方法描述于Carrillo等人的美国专利号8,017,697和8,669,332中。
基于反应产物的总重量,聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物可以包含1至30重量百分比的硅氧烷重复单元和70至约99重量百分比的亚苯基醚重复单元。应当理解的是,硅氧烷重复单元衍生自羟基芳基封端的聚硅氧烷,并且亚苯基醚重复单元衍生自一元酚。在一个方面,例如,当通过在异丙醇中沉淀来纯化聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物时,硅氧烷重复单元基本上由已经结合至聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物的羟基芳基封端的聚硅氧烷的残基组成。
在一个方面,聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物包含衍生自2,6-二甲基苯酚、2,3,6-三甲基苯酚以及它们的组合的亚苯基醚重复单元。在一个方面,例如,聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物可以为作为整体的组合物贡献0.05至2重量百分比,尤其是0.1至1重量百分比,更尤其是0.2至0.8重量百分比的硅氧烷基团。
基于组合物的总重量,组合物包含5至40重量百分比的量的聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物。在此范围内,聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物可以以至少8重量百分比、或至少10重量百分比、或至少12重量百分比、或至少15重量百分比、或至少20重量百分比、或至少22重量百分比、或至少24重量百分比的量存在。同样在这个范围内,聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物可以以小于或等于35重量百分比,或小于或等于32重量百分比,或小于或等于30重量百分比,或小于或等于28重量百分比的量存在。在一个方面,聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物可以以8至40重量百分比,或8至35重量百分比,或8至30重量百分比,或8至28重量百分比,或10至28重量百分比的量存在。
除了聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物,热塑性组合物进一步包含第二聚(亚苯基醚)。
第二聚(亚苯基醚)可以具有使用乌式粘度计在25℃在氯仿中测定的大于0.25分升/克、优选0.44至0.60分升/克、更优选0.44至0.50分升/克的特性粘度。在一个方面,第二聚(亚苯基醚)包括单体2,6-二甲基苯酚、2,3,6-三甲基苯酚以及它们的组合的均聚物或共聚物。
在一个方面,第二聚(亚苯基醚)可以具有大于0.43分升/克的特性粘度,优选地,其中所述第二聚(亚苯基醚)包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
基于组合物的总重量,组合物可以包含40至89重量百分比的量的第二聚(亚苯基醚)。在这个范围内,第二聚(亚苯基醚)的量可以是45至89重量百分比,或45至75重量百分比,或50至75重量百分比,或50至70重量百分比,或50至60重量百分比。
在一个方面,组合物可以包含聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物,并且基于组合物的总重量,第二聚(亚苯基醚)以至少70重量百分比,或70至94重量百分比,或75至85重量百分比的总量存在。
组合物进一步包含烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物。为简洁起见,该组分称为“氢化嵌段共聚物”。基于氢化嵌段共聚物的重量,氢化嵌段共聚物可以包含10至90重量百分比的聚(烯基芳香族化合物)含量和90至10重量百分比的氢化聚(共轭二烯)含量。在一个方面,氢化嵌段共聚物是低聚(烯基芳香族化合物)含量氢化嵌段共聚物,其中,聚(烯基芳香族化合物)含量是10至小于40重量百分比,或20至35重量百分比,或25至35重量百分比,或30至35重量百分比,所有都基于低聚(烯基芳香族化合物)含量氢化嵌段共聚物的重量。在一个方面,氢化嵌段共聚物是高聚(烯基芳香族化合物)含量氢化嵌段共聚物,其中,聚(烯基芳香族化合物)含量是40至90重量百分比、或50至80重量百分比、或60至70重量百分比,所有都基于高聚(烯基芳香族化合物)含量氢化嵌段共聚物的重量。
在一个方面,氢化嵌段共聚物具有40,000至400,000g/mol的重均分子量。数均分子量和重均分子量可以通过凝胶渗透色谱法并基于与聚苯乙烯标准的比较来确定。在一个方面,氢化嵌段共聚物具有200,000至400,000g/mol、或220,000至350,000g/mol的重均分子量。在一个方面,氢化嵌段共聚物具有40,000至200,000g/mol、或40,000至180,000g/mol、或40,000至150,000g/mol的重均分子量。
用于制备氢化嵌段共聚物的烯基芳香族单体可以具有根据式(6)的结构:
其中,R5和R6各自独立地表示氢原子、C1-8烷基或C2-8烯基;R7和R11各自独立地表示氢原子、C1-8烷基、氯原子或溴原子;并且R8、R9和R10各自独立地表示氢原子、C1-8烷基或C2-8烯基,或者R8和R10与中心芳环一起形成萘基,或者R9和R10与中心芳环一起形成萘基。具体的烯基芳香族单体包括,例如,苯乙烯、氯苯乙烯如对氯苯乙烯、甲基苯乙烯如α-甲基苯乙烯和对甲基苯乙烯、以及叔丁基苯乙烯如3-叔丁基苯乙烯和4-叔丁基苯乙烯。在一个方面,烯基芳香族单体是苯乙烯。
用于制备氢化嵌段共聚物的共轭二烯可以是C4-20共轭二烯。合适的共轭二烯包括例如1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等、以及它们的组合。在方面,该共轭二烯是1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯、或其组合。在一个方面,共轭二烯是1,3-丁二烯。
氢化嵌段共聚物是包含(A)衍生自烯基芳香族化合物的至少一个嵌段和(B)衍生自共轭二烯的至少一个嵌段的共聚物,其中,通过氢化至少部分地降低嵌段(B)中的脂肪族不饱和基团含量。在一个方面,(B)嵌段中的脂族不饱和度减少至少50%,或至少70%。嵌段(A)和(B)的布置包括直链结构、接枝结构和具有或不具有支链的径向远嵌段结构。直链嵌段共聚物包括锥形(tapered)直链结构和非锥形直链结构。在一个方面,氢化嵌段共聚物具有锥形直链结构。在一个方面,氢化嵌段共聚物具有非锥形直链结构。在一个方面,氢化嵌段共聚物包含(B)嵌段,其包含烯基芳香族单体的随机结合。直链嵌段共聚物结构包括二嵌段(A-B嵌段)、三嵌段(A-B-A嵌段或B-A-B嵌段)、四嵌段(AB-A-B嵌段)、和五嵌段(A-B-A-B-A嵌段或BA-B-A-B嵌段)结构以及含有总计6个或更多个嵌段(A)和(B)的直链结构,其中每个(A)嵌段的分子量可以与其他(A)嵌段的分子量相同或不同,并且每个(B)嵌段的分子量可以与其他(B)嵌段的分子量相同或不同。在一个方面,氢化嵌段共聚物是二嵌段共聚物、三嵌段共聚物、或它们的组合。
在一个方面,氢化嵌段共聚物不包括除了烯基芳香族化合物和共轭二烯之外的单体残基。在一个方面,氢化嵌段共聚物由衍生自烯基芳香族化合物和共轭二烯的嵌段组成。其不包含由这些或任何其它单体形成的接枝。其还由碳和氢原子组成,并且因此不包括杂原子。在一个方面,氢化嵌段共聚物包含一种或多种酸官能化试剂如马来酸酐的残基。在一个方面,氢化嵌段共聚物包含聚苯乙烯聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。
在一个方面,氢化嵌段共聚物是基于聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物的重量,具有10至50重量百分比、或20至40重量百分比、或20至35重量百分比、或25至35重量百分比的聚苯乙烯含量的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。在这些方面,聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物可以可选地具有通过尺寸排阻色谱法使用聚苯乙烯标准物测定的200,000至400,000克/摩尔、或250,000至350,000克/摩尔的重均分子量。
用于制备氢化嵌段共聚物的方法是本领域中已知的并且许多氢化嵌段共聚物是可商购的。示例性的可商购获得的氢化嵌段共聚物包括从Kraton Performance PolymersInc.作为KRATONTM G1701(具有37重量百分比的聚苯乙烯)和G1702(具有28重量百分比的聚苯乙烯)可获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)二嵌段共聚物;从Kraton PerformancePolymers Inc.作为KRATONTM G1641(具有33重量百分比的聚苯乙烯)、G1650(具有30重量百分比的聚苯乙烯)、G1651(具有33重量百分比的聚苯乙烯)、和G1654(具有31重量百分比的聚苯乙烯)可获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物;和从Kuraray作为SEPTONTM S4044、S4055、S4077、和S4099可获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-乙烯/丙烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。其他可商购的氢化嵌段共聚物包括从Dynasol作为CALPRENETM H6140(具有31重量百分比的聚苯乙烯)、H6170(具有33重量百分比的聚苯乙烯)、H6171(具有33重量百分比的聚苯乙烯)和H6174(具有33重量百分比的聚苯乙烯);以及从Kuraray作为SEPTONTM8006(具有33重量百分比的聚苯乙烯)和8007(具有30重量百分比的聚苯乙烯)可获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(SEBS)三嵌段共聚物;从Kuraray作为SEPTONTM 2006(具有35重量百分比的聚苯乙烯)和2007(具有30重量百分比的聚苯乙烯)可获得的聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯(SEPS)共聚物;以及从Kraton Performance Polymers Inc.作为KRATONTM G4609(含有45%的矿物油,并且SEBS具有33重量百分比的聚苯乙烯)和G4610(含有31%的矿物油,并且SEBS具有33重量百分比的聚苯乙烯);以及从Asahi作为TUFTECTMH1272(包含36%的油,并且该SEBS具有35重量百分比的聚苯乙烯)可获得的这些氢化嵌段共聚物的充油化合物。可以使用两种或更多种氢化嵌段共聚物的混合物。在一个方面,氢化嵌段共聚物包含具有至少100,000克/摩尔、或200,000至400,000克/摩尔的重均分子量的聚苯乙烯聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯三嵌段共聚物。
基于组合物的总重量,组合物包含1至15重量百分比的量的氢化嵌段共聚物。在此范围内,氢化嵌段共聚物的量可以是1至10重量百分比、或3至8重量百分比、或5至10重量百分比、或4至8重量百分比、或5至7重量百分比。
在一个方面,组合物可以可选地进一步包含均聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯。如在本文中使用的,术语均聚苯乙烯是指苯乙烯的均聚物。因此,从均聚苯乙烯中排除除了苯乙烯之外的任何单体的残基。均聚苯乙烯可以是无规的、间规、或全同立构的。在一个方面,均聚苯乙烯可以是无规均聚苯乙烯。在一个方面,均聚苯乙烯可以具有根据ISO 1133在200℃和5千克负载下测量的1.5至5立方厘米/10分钟的熔体体积流动速率。高抗冲聚苯乙烯,也称为HIPS或橡胶改性的聚苯乙烯,可以包含80至96重量百分比的聚苯乙烯,具体地88至94重量百分比的聚苯乙烯;以及4至20重量百分比的聚丁二烯,具体地6至12重量百分比的聚丁二烯。在一个方面,橡胶改性的聚苯乙烯具有10至35%的有效凝胶含量。
当存在时,基于组合物的总重量,均聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯可以以大于0至15重量百分比,或1至10重量百分比的量存在。在一个方面,可以从组合物中排除均聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯。
组合物进一步包含有机磷酸酯阻燃剂。示例性的有机磷酸酯化合物包括包含苯基基团、取代的苯基基团、或苯基基团和取代的苯基基团的组合的磷酸酯,基于间苯二酚的双芳基磷酸酯,例如,间苯二酚双(磷酸二苯酯),以及基于双酚的那些,如,例如,双酚A双(磷酸二苯酯)。在一个方面,有机磷酸酯选自三(烷基苯基)磷酸酯(例如,CAS注册号89492-23-9或CAS注册号78331)、间苯二酚双(磷酸二苯酯)(CAS注册号57583-54-7)、双酚A双(磷酸二苯酯)(CAS注册号181028-79-5)、磷酸三苯酯(CAS注册号115-86-6)、三(异丙基苯基)磷酸酯(例如,CAS注册号68937-41-7)、叔丁基苯基二苯基磷酸酯(CAS注册号56803-37-3)、双(叔丁基苯基)苯基磷酸酯(CAS注册号65652-41-7)、三(叔丁基苯基)磷酸酯(CAS注册号78-33-1)、以及它们的组合。
在一个方面,有机磷酸酯包含根据式(7)的双芳基磷酸酯
其中,R在每次出现时独立地是C1-12亚烷基基团;R16和R17在每次出现时独立地是C1-5烷基基团;R12、R13、和R15独立地是C1-12烃基;R14在每次出现时独立地是C1-12烃基;n是1至25;并且s1和s2独立地是等于0、1或2的整数。在一个方面,OR12、OR13、OR14和OR15独立地衍生自苯酚、单烷基苯酚、二烷基苯酚或三烷基苯酚。
如本领域普通技术人员容易理解的,双芳基磷酸酯衍生自双酚。示例性双酚包括2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲烷和1,1-双(4-羟基苯基)乙烷。在一个方面,双酚包含双酚A。
在一个方面,有机磷酸酯包含间苯二酚双-磷酸二苯酯、双酚A双-磷酸二苯酯、或它们的组合。
基于组合物的总重量,有机磷酸酯可以以5至20重量百分比的量存在于组合物中。在此范围内,有机磷酸酯可以以7至15重量百分比、或8至14重量百分比、或8.5至12.5重量百分比的量存在。
热塑性组合物可以可选地进一步包含添加剂组合物。添加剂组合物包含一种或多种添加剂。添加剂可以是,例如,稳定剂、脱模剂、润滑剂、加工助剂、防滴剂、成核剂、UV阻断剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂、发泡剂、矿物油、金属钝化剂、防粘剂、或它们的组合。在一个方面,添加剂组合物可以包含抗氧化剂、润滑剂、热稳定剂、紫外光吸收添加剂、增塑剂、抗滴落剂、脱模剂、抗静电剂、染料、颜料、激光标记添加剂、辐射稳定剂、或它们的组合。当存在时,基于组合物的总重量,通常以0.1至10重量百分比的总量使用这样的添加剂。
在一个方面,组合物可以包含抗滴落剂。氟化聚烯烃或聚四氟乙烯可以用作抗滴落剂。还可以使用抗滴落剂例如原纤维形成的(fibril forming)或非原纤维形成的氟聚合物如聚四氟乙烯(PTFE)。可以通过刚性共聚物如苯乙烯丙烯腈(SAN)包封抗滴落剂。包封在SAN中的PTFE被称为TSAN。在氟聚合物的存在下,例如,在水性分散体中,可以通过聚合包封聚合物制备包封的氟聚合物。TSAN可以提供优于PTFE的显著优点,因为TSAN可以更容易地分散在组合物中。基于包封的氟聚合物的总重量,合适的TSAN可以包含例如50wt%的PTFE和50wt%的SAN。基于共聚物的总重量,SAN可以包含,例如,75wt%的苯乙烯和25wt%的丙烯腈。可替换地,可以以某种方式将氟聚合物与第二聚合物如,例如,芳香族聚碳酸酯树脂或SAN预共混以形成用作抗滴落剂的聚集材料。可以使用任一种方法来生产包封的氟聚合物。
可以以具有0.3至0.7mm,具体地0.4至0.6毫米的数均粒径的相对大的颗粒的形式添加抗滴落剂。基于组合物的总重量,可以以0.01wt%至5.0wt%的量使用抗滴落剂。
组合物可以包含小于3重量百分比、或小于1重量百分比、或小于0.5重量百分比的增强填料。在一个方面,可以从组合物中排除多种增强填料。在一个方面,可以从组合物中排除一种增强填料。增强填料可以包括,例如,云母、粘土、长石、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻岩、硅藻土、硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、熔融二氧化硅、气相二氧化硅、砂、氮化硼粉末、硅酸硼粉末,硫酸钙、碳酸钙(如白垩、石灰石、大理石、和合成的沉淀碳酸钙)、滑石(包括纤维状、模块状、针形、和层状滑石)、硅灰石、空心或实心玻璃球、硅酸盐球,煤胞、铝硅酸盐或(armospheres)、高岭土、碳化硅晶须、氧化铝、碳化硼、铁、镍或铜、连续和短切碳纤维或玻璃纤维、硫化钼、硫化锌、钛酸钡,铁酸钡、硫酸钡、重晶石、TiO2、氧化铝、氧化镁、颗粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜、或镍、玻璃片、片状碳化硅、片状二硼化铝、片状铝,钢片,天然填料如木粉、纤维状纤维素、棉花、剑麻、黄麻、淀粉、木质素、花生壳、或稻谷壳,增强有机纤维状填料如聚(醚酮),聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、和聚(乙烯醇)、以及它们的组合。可以用金属材料层涂覆填料和增强剂以促进导电性,或用硅烷进行表面处理以改善与聚合物基质的粘附和分散。在一个方面,组合物可以包含小于5重量百分比的玻璃纤维。在一个方面,组合物可以不包括玻璃纤维。
该组合物可以包括小于0.5重量百分比、或小于0.1重量百分比、或小于0.01重量百分比的磷酸三钙。在一个方面,组合物可以排除磷酸三钙。磷酸三钙(CAS注册号1306-06-5)具有化学式Ca5(OH)(PO4)3并且还称为羟基磷灰石、羟基磷灰石、磷酸三钙、羟基正磷酸五钙和磷灰石。
组合物可以可选地最小化或排除在本文中没有具体描述的另外的组分。例如,组合物可以包含小于2重量百分比,或小于1重量百分比,或小于0.5重量百分比,或小于0.1重量百分比的除聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物、第二聚(亚苯基醚)、氢化嵌段共聚物、聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯之外的任何热塑性聚合物。在一个方面,组合物可以排除除本发明组合物的前述聚合物之外的任何热塑性聚合物。在一个方面,组合物可以最小化或排除玻璃纤维。在一个方面,组合物可以最小化或排除均聚苯乙烯或橡胶改性的聚苯乙烯。
在一个方面,组合物可以包含8至28重量百分比的聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物;50至75重量百分比的所述第二聚(亚苯基醚);3至10重量百分比的氢化嵌段共聚物;以及7至15重量百分比的所述有机磷酸酯阻燃剂。该组合物可以排除磷酸三钙和增强填充剂。
在一个方面,组合物可以包含聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物,包括包含衍生自2,6-二甲基苯酚的重复单元的亚苯基醚嵌段和包含衍生自二甲基硅氧烷的重复单元的硅氧烷嵌段;烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物;有机磷酸酯阻燃剂包括间苯二酚双-磷酸二苯酯、双酚A双-磷酸二苯酯、或它们的组合,并且所述第二聚(亚苯基醚)包括获得自2,6-二甲基苯酚的重复单元。在一个方面,组合物可以包含8至28重量百分比的聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物;50至75重量百分比的所述第二聚(亚苯基醚);3至10重量百分比的氢化嵌段共聚物;以及7至15重量百分比的包含间苯二酚双-磷酸二苯酯、双酚A双-磷酸二苯酯、或它们的组合的有机磷酸酯阻燃剂。
本公开的组合物可以包含5至40重量百分比的包含聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物和第一聚(亚苯基醚)的聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物;1至15重量百分比的包含烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物的抗冲改性剂;5至20重量百分比的有机磷酸酯阻燃剂;小于3重量百分比的增强填料;小于0.5重量百分比的磷酸三钙;和40至89重量百分比,优选45至85重量百分比的第二聚(亚苯基醚);其中,每种组分的重量百分比是基于组合物的总重量。基于组合物的总重量,聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物和第二聚(亚苯基醚)可以以至少70重量百分比,或70至94重量百分比,或75至85重量百分比的总量存在。第一聚(亚苯基醚)可以具有在25℃下在氯仿中使用乌氏粘度计测定的大于0.25分升/克、或0.4至0.6分升/克的特性粘度;优选地,其中所述聚(亚苯基醚)包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。有机磷酸酯阻燃剂可以包含间苯二酚双-磷酸二苯酯、双酚A双-磷酸二苯酯、间苯二酚双(二2,6-二甲基苯基)磷酸酯、低聚磷酸酯、磷酸三苯酯、或它们的组合,优选双酚A双-磷酸二苯酯。氢化嵌段共聚物可以包含聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯。组合物可以包含0至15重量百分比的均聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯。组合物可以进一步包含0.1至10重量百分比的添加剂组合物。该组合物可以排除玻璃纤维。组合物可以包含8至28重量百分比的聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物;50至75重量百分比的所述第二聚(亚苯基醚);3至10重量百分比的氢化嵌段共聚物;以及7至15重量百分比的所述有机磷酸酯阻燃剂。每种组分的相对量可以在以上描述的范围内调整以提供所希望的特性组合。如本领域技术人员所理解的,选择各组分的量使得它们总计为100重量百分比。
本公开的组合物可以表现出期望的物理性能的组合。例如,在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后,使用1.0毫米测试棒测量,组合物的模制样品可以表现出V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.75毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.5毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.3毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;以及在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时后使用0.2毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级。根据ASTM D648,在3.2mm厚的棒上使用1.82MPa的负荷测量,组合物的模制样品可以表现出大于或等于115℃的热变形温度。组合物的模制样品可以表现出根据ASTM D256测量的大于或等于240J/m的缺口悬臂梁冲击强度。
可以通过例如熔融共混组合物的组分来制造本公开内容的组合物。可以使用普通设备如带式混合器、HENSCHELTM混合器、BANBURYTM混合器、转鼓机等混合或共混组合物的组分,并且随后可以熔融共混或熔融捏合共混的组合物。可以使用普通设备如单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机、共捏合机等来进行熔融共混或熔融捏合。例如,本发明的组合物可通过在270至310℃或280至300℃的温度下在双螺杆挤出机中熔融共混组分来制备。挤出物可以在水浴中立即骤冷并造粒。根据需要,如此制备的粒料可以是四分之一英寸长或更小。此类粒料可以用于随后的模制、成形、或成型。
包含该组合物的成形的、成形的或模制的物品代表本公开的另一个方面。通过各种方法,如注射模制、挤出、旋转模制、吹塑和热成形,可以将组合物模制成有用的成型制品。制品的一些实例包括电动车辆电池模组、电池外壳、电池壳体、电池单元框架、电池单元隔板、电池单元保持件、电池组绝缘膜、母线支架、端子盖、电气或电子部件、热固性断路器、用于电图复印机(electrographic copier)的定影器支架、光伏接线盒、光伏连接器、电连接器、机动车电连接器、继电器、充电耦合器(charge coupler)、电器部件、机动车部件、便携式装置、移动部件、或固定电部件。在一个方面,制品是挤出制品、模制品、拉挤制品、热成型制品、发泡制品、多层制品的层、用于涂覆制品的基底、或用于金属化制品的基底。在一个方面,组合物可以特别用于电动车辆电池组件的模制或挤出组件中。例如,组合物可以用于电动车辆电池组件的挤出组件中,如用于电动车辆电池组件的隔离片或膜。
电池绝缘膜或片代表了本公开的另一方面。从包含以下的组合物挤出电池绝缘膜或片:5至40重量百分比的包含聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物和第一聚(亚苯基醚)的聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物;1至15重量百分比的包含烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物的抗冲改性剂;5至20重量百分比的有机磷酸酯阻燃剂;小于3重量百分比的增强填料;小于0.5重量百分比的磷酸三钙;以及40至89重量百分比的第二聚(亚苯基醚);其中,每种组分的重量百分比基于组合物的总重量。在一个方面,挤出的膜或片可以具有V0的UL-94可燃性等级,其在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时后使用1.0毫米测试棒测量;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.75毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.5毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.3毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;以及在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时后使用0.2毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级。根据ASTMD648,在3.2mm厚的棒上使用1.82MPa的负荷测量,挤出的膜或片可以表现出大于或等于115℃的热变形温度;以及根据ASTM D256测量的大于或等于240J/m的缺口悬臂梁冲击强度。电池绝缘膜可以具有例如50至1000微米的厚度。
如本文所描述的,本发明人已经出乎意料地发现,包含特定量的聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物、烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物、有机磷酸酯阻燃剂、和第二聚(亚苯基醚)的组合物可以提供某些有利的性能。尤其是,可以获得高耐热性、高冲击强度、和低可燃性的组合,尤其是对于薄的模制品。因此,本公开内容提供了显著的改善,具体地因为它涉及由组合物挤出的电池组绝缘膜或片材。
本公开内容通过以下实施例进一步说明,所述实施例是非限制性的。
实施例
在以下实施例中使用的材料描述于表1中。
表1
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在Toshiba TEM-37BS双螺杆挤出机上混合组合物。在挤出的进料喉处添加所有组分,除了通过液体进料器添加的BPADP之外。在水浴中冷却挤出物并造粒。在注射模制或挤出模制之前将球粒在120℃条件下3小时。使用的加工参数总结在表2中。
表2
在290℃、300℃、300℃、和290℃的料筒温度(从进料喉管至喷嘴)和90℃的模具温度下操作的Toshiba UH1000-110注射模制机上注射模制测试制品。
根据以下标准测试模制部件的性能。
熔体流动速率值,以克/10分钟为单位表示,根据ASTM D 1238-10,程序B,在300℃的温度和5千克的负载下测定。使用具有3.2毫米厚度的棒,在1.82MPa或0.45MPa下,根据ASTM D648确定以℃为单位表示的热变形温度(HDT)。根据ASTM D 256-10方法A,在23℃下,使用3.2毫米乘12.7毫米的棒横截面尺寸确定以焦耳/米为单位表示的缺口悬臂梁冲击(N11)强度值。根据ASTM D4812,在23℃下,使用3.2毫米×12.7毫米的棒横截面尺寸,确定非缺口悬臂梁冲击,以焦耳/米为单位表示。拉伸性能根据ASTM D638在3.2毫米的样品厚度和5毫米/分钟的测试速度下测定。
通过将拉力试棒置于85℃和85%相对湿度的水解室中1000小时的时间来评估水解稳定性。然后从室中取出样品用于表征。通过拉伸模量和拉伸应力的保留来评估水解稳定性。将≥90%的拉伸模量和拉伸应力保留表征为“良好”。如果拉伸模量或拉伸应力保留的至少一个《90%,则水解稳定性被表征为“差”。
根据ASTM D-792或ISO 1183-1,方法A测定以克/立方厘米(g/cc)为单位表示的密度。
吸水率,以重量百分比变化表示,根据ASTM D-570或ISO62,方法4测定。
根据保险商实验室公告94(Underwriter’s Laboratory Bulletin 94)“用于塑料材料的可燃性测试,UL 94”,20mm垂直燃烧火焰测试,确定注射模制的燃烧棒的阻燃性。在测试之前,使具有1.0、0.75、0.5、0.3、和0.2毫米厚度的燃烧棒在23℃和50%相对湿度条件下至少48小时或在70℃和50%相对湿度条件下168小时。在UL 94 20mm垂直燃烧火焰测试中,测试一组10至20根燃烧棒。对于每个棒,将火焰施加10秒至棒,然后移开,并且记录棒自熄灭所需的时间(在火焰时间之后的第一时间,t1)。然后,再次施加火焰10秒并移开,并且记录棒自熄灭所需的时间(火焰时间后秒,t2)和火焰后发光时间(余辉时间,t3)。为了实现V-0的等级,每个单独样品的燃烧后时间t1和t2必须小于或等于10秒;并且所有五个样品的燃烧后总时间(所有五个样品的t1加t2)必须小于或等于50秒;并且每个单独试样的第二燃烧后时间加上余辉时间(t2+t3)必须小于或等于30秒;并且没有试样可以燃烧或发光至保持夹具;并且棉花指示物不能被燃烧颗粒或滴落物点燃。为了实现V-1的等级,每个单独样品的燃烧后时间t1和t2必须小于或等于30秒;并且所有五个样品的燃烧后总时间(所有五个样品的t1加t2)必须小于或等于250秒;并且每个单独试样的第二燃烧后时间加上余辉时间(t2+t3)必须小于或等于60秒;并且没有试样可以燃烧或发光至保持夹具;并且棉花指示物不能被燃烧颗粒或滴落物点燃。为了实现V-2等级,每个单独试样的燃烧后时间t1和t2必须小于或等于30秒;并且所有五个样品的燃烧后总时间(所有五个样品的t1加t2)必须小于或等于250秒;并且每个单独试样的第二燃烧后时间加上余辉时间(t2+t3)必须小于或等于60秒;并且没有试样可以燃烧或发光至保持夹具;但是棉花指示物可以由燃烧颗粒或滴落物点燃。
组成和性质总结在表3中。基于组合物的总重量,以重量百分比提供每种组分的量。
表3
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如表3所示,比较例1的组合物表现出0.75mm下的V0和0.5、0.3mm、和0.2mm下的V2的阻燃性。相对于比较例1,比较例2的组合物表现出改善的HDT,但是示出了降低的阻燃性能,即使在0.75mm下也仅获得V1的阻燃等级。由于增加的BPADP负载,比较例3的组合物表现出改善的阻燃性,然而,相对于比较例2,HDT降低。因此,在厚度<0.75mm下,没有比较组合物可以实现V0的阻燃等级,在阻燃性和耐热性(例如,HDT)之间它们无法实现良好的平衡。
相反,实施例1-8的组合物各自表现出期望的性能组合。最值得注意的是,这些组合物中的每一种在1.0毫米、0.75毫米、0.5毫米和0.3毫米厚度下实现V0的阻燃等级。实施例1-8的组合物,各自包含PPE-Si,在0.3毫米的厚度实现了V0的阻燃等级,实施例1-3的组合物进一步在0.2毫米的厚度实现了V0的阻燃等级。相反,对于0.5毫米以下的厚度,比较例1-3的组合物实现了V1或V2的阻燃等级。除了高阻燃性之外,实施例1-8的组合物也表现出良好的耐水解性、耐热性、和冲击强度。
因此,本公开内容的组合物可以提供在≤0.3mm厚度下的V0的阻燃等级,并且可以实现薄壁阻燃等级和高耐热性的理想平衡。
将实施例1和2的组合物与各种现有组合物进一步比较。结果总结在表4中。比较例4的组合物是NORYLTM PX9406P,一种非溴化、非氯化、阻燃聚(亚苯基醚)树脂,获得自SABIC。比较例5的组合物是FORMEXTM CND,一种阻燃剂聚碳酸酯,获自ITW FORMEX。对比实施例6的组合物是FORMEXTM GK,一种阻燃聚丙烯,从ITW FORMEX获得。
对于这些实施例,根据UL 94VTM(垂直薄材料可燃性等级)进一步评价可燃性。如上所述对样品进行预处理。为了实现VTM-0的等级,每个单独试样的燃烧后时间t1和t2必须小于或等于10秒;并且所有五个样品的燃烧后总时间(所有五个样品的t1加t2)必须小于或等于50秒;并且每个单独试样的第二燃烧后时间加上余辉时间(t2+t3)必须小于或等于30秒;并且没有试样可以燃烧或发光至保持夹具;并且棉花指示物不能被燃烧颗粒或滴落物点燃。在表4中提供了每种组合物达到VTM-0等级的厚度。
如表4所示,现有的组合物不能够实现薄壁阻燃性、耐水解性和耐热性的组合。因此,本公开的组合物提供了显著的改进。
表4
本发明进一步涵盖以下方面。
方面1:一种热塑性组合物,包含:5至40重量百分比的包含聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物和第一聚(亚苯基醚)的聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物;1至15重量百分比的包含烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物的抗冲改性剂;5至20重量百分比的有机磷酸酯阻燃剂;小于3重量百分比的增强填料;小于0.5重量百分比的磷酸三钙;和40至90重量百分比的第二聚(亚苯基醚);其中,每种组分的重量百分比基于组合物的总重量。
方面2:方面1的组合物,其中所述第二聚(亚苯基醚)以45至85重量百分比的量存在。
方面3:方面1或2的组合物,其中基于组合物的总重量,聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物和第二聚(亚苯基醚)以至少70重量百分比,或70至94重量百分比,或75至85重量百分比的总量存在。
方面4:方面1至3中任一项所述的组合物,其中组合物的模制样品表现出:在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用1.0毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.75毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.5毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.3毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.2毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;以及可选地,根据ASTM D648在3.2mm厚的棒上使用1.82MPa的负荷测量的大于或等于115℃的热变形温度中的一种或两种;以及根据ASTM D256测量的大于或等于240J/m的缺口悬臂梁冲击强度。
方面5:方面1至4中任一项所述的组合物,其中第一聚(亚苯基醚)具有在25℃下在氯仿中使用乌氏粘度计测定的大于0.25分升/克、或0.4至0.6分升/克的特性粘度;优选地,其中聚(亚苯基醚)包括聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
方面6:方面1至5中任一项所述的组合物,其中所述有机磷酸酯阻燃剂包括间苯二酚双-磷酸二苯酯、双酚A双-磷酸二苯酯、间苯二酚双(二2,6-二甲基苯基)磷酸酯、低聚磷酸酯、磷酸三苯酯、或它们的组合,优选双酚A双-磷酸二苯酯。
方面7:方面1至6中任一项所述的组合物,其中所述氢化嵌段共聚物包括聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯。
方面8:方面1至7中任一项所述的组合物,其中组合物包含0至15重量百分比的均聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯。
方面9:方面1至8中任一项所述的组合物,其中所述组合物不包含玻璃纤维。
方面10:方面1至9中任一项的组合物,进一步包含0.1至10重量百分比的添加剂组合物。
方面11:方面1的组合物,包含8至28重量百分比的聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物;50至75重量百分比的所述第二聚(亚苯基醚);3至10重量百分比的氢化嵌段共聚物;以及7至15重量百分比的所述有机磷酸酯阻燃剂。
方面12:方面11的组合物,其中基于所述组合物的总重量,所述聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物和所述第二聚(亚苯基醚)以至少75重量百分比的总量存在。
方面13:一种制造方面1至12中任一项或多项的组合物的方法;所述方法包括熔融混合所述组合物的组分。
方面14:一种包含方面1至12中任一项的组合物的物品,优选地其中该制品是电动车辆电池模组、电池绝缘片或膜、电池外壳、电池壳体、电池单元框架、电池单元隔板、电池单元保持件、母线支架、端子盖、电气或电子部件、充电适配器绝缘片或膜、热固性断路器、用于电绘图复印机的定影器支架、光伏接线盒、光伏连接器、电连接器、机动车电连接器、继电器、充电耦合器、电器部件、机动车部件、便携式装置、移动部件、或固定电部件。
方面15:一种由方面1至12中任一项的组合物挤出的电动车辆电池组件,优选地,其中所述电动车辆电池组件为电动车辆电池绝缘片或膜。
可替代地,组合物、方法和制品可以包含本文公开的任何合适的材料、步骤或组分,由其组成或基本上由其组成。组合物、方法和制品可以另外地、或可替代地被配制以便不含或基本上不含任何材料(或物种)、步骤、或组分,否则这些材料(或物种)、步骤、或组分对于实现组合物、方法和制品的功能或目的是不必要的。
本文公开的所有范围包括端点,并且端点可彼此独立地组合。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性,而是用于区分一个元件与另一个元件。除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾,否则术语“一个”和“一种”以及“该”不表示数量的限制,而是解释为覆盖单数和复数。除非另有明确说明,“或”是指“和/或”。贯穿说明书提及“一个方面”是指结合该方面描述的特定要素包括在本文描述的至少一个方面,并且可以或可以不存在于其他方面。本文描述的任何方面可以与任何其他方面组合。如在本文中使用的术语“它们的组合”包括一个或多个列出的元件,并且是开放的,允许存在一个或多个没有命名的类似元件。此外,应当理解,所描述的元件可在各个方面中以任何合适的方式结合。
除非在本文中相反地指定,否则所有测试标准均为从本申请的申请日起生效的最新标准,或者如果要求优先权,则为测试标准出现的最早优先权申请的申请日。
除非另外定义,在此使用的技术和科学术语具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。所有引用的专利、专利申请、以及其他参考文献通过引用以其全部内容结合在此。然而,如果本申请中的术语与结合的参考文献中的术语相矛盾或冲突,则来自本申请的术语优先于来自结合的参考文献的冲突术语。
使用标准命名法描述化合物。例如,未被任何指示基团取代的任何位置应理解为使其化合价被如所指示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于指示取代基的连接点。例如,-CHO通过羰基基团的碳连接。
如在本文中使用的,术语“烃基”,无论是单独使用,还是作为另一术语的前缀、后缀或片段,是指仅包含碳和氢的残基。该残基可以是脂肪族的或芳香族的、直链的、环状的、双环的、支链的、饱和的、或不饱和的。其还可以包含脂族、芳族、直链、环状、双环、支链、饱和和不饱和烃部分的组合。然而,当烃基残基被描述为取代的时,它可以可选地包含取代基残基的碳和氢成员之上和之上的杂原子。因此,当具体地描述为取代的时,烃基残基还可以包含一个或多个羰基、氨基、羟基等,或它可以在烃基残基的主链内包含杂原子。术语“烷基”是指支链或直链、饱和脂肪族烃基,例如,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基以及正己基和仲己基。“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链或支链单价烃基(例如,乙烯基(-HC=CH2)。“烷氧基”是指经由氧连接的烷基(即,烷基-O-),例如甲氧基、乙氧基和仲丁氧基。“亚烷基”是指直链或支链的、饱和的二价脂肪族烃基(例如,亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-))。“亚环烷基”是指二价环状亚烷基基团,-CnH2n-x,其中x是被环化替代的氢的数目。“环烯基”是指具有一个或多个环以及在该环中的一个或多个碳-碳双键的单价基团,其中所有的环成员是碳(例如,环戊基和环己基)。“芳基”是指包含指定数目的碳原子的芳香族烃基,如苯基、环庚三烯酮、茚满基、或萘基。“亚芳基”是指二价芳基基团。“亚烷基亚芳基”是指被烷基取代的亚芳基基团。“芳基亚烷基”是指被芳基基团(例如,苄基)取代的亚烷基基团。前缀“卤代”是指包括氟、氯、溴、或碘取代基中的一个或多个的基团或化合物。可以存在不同卤素原子(例如,溴和氟)或仅氯原子的组合。前缀“杂”是指化合物或基团包括杂原子(例如,1、2或3个杂原子)的至少一个环成员,其中所述杂原子各自独立地是N、O、S、Si、或P。“取代的”是指化合物或基团被至少一个(例如,1、2、3或4个)取代基取代,所述取代基可以各自独立地是C1-9烷氧基,C1-9卤代烷氧基、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、C1-6烷基磺酰基(-S(=O)2-烷基)、C6-12芳基磺酰基(-S(=O)2-芳基)、硫醇(-SH),硫氰基(-SCN)、甲苯磺酰基(CH3C6H4SO2-)、C3-12环烷基、C2-12烯基、C5-12环烯基、C6-12芳基、C7-13芳基亚烷基、C4-12杂环烷基,以及C3-12杂芳基代替氢,条件是不超过取代原子的正常化合价。基团中指示的碳原子数不包括任何取代基。例如,-CH2CH2CN是被腈取代的C2烷基基团。
虽然已经描述了具体实施例,但是申请人或本领域的其他技术人员可以想到目前无法预见或可能无法预见的替代、修改、变化、改进和实质等效物。因此,如提交的和如它们可以被修改的所附权利要求旨在涵盖所有此类替代方案、修改、变化、改进、和实质等效物。
Claims (15)
1.一种热塑性组合物,包含:
5至40重量百分比的包含聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物和第一聚(亚苯基醚)的聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物;
1至15重量百分比的包含烯基芳香族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物的抗冲改性剂;
5至20重量百分比的有机磷酸酯阻燃剂;
小于3重量百分比的增强填料;
小于0.5重量百分比的磷酸三钙;以及
40至90重量百分比的第二聚(亚苯基醚);
其中,每种组分的重量百分比基于组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,基于所述组合物的总重量,所述第二聚(亚苯基醚)以45至85重量百分比的量存在。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中,基于组合物的总重量,所述聚(亚苯基醚)-聚(硅氧烷)嵌段共聚物反应产物和所述第二聚(亚苯基醚)以至少70重量百分比,或70至94重量百分比,或75至85重量百分比的总量存在。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,其中,所述组合物的模制样品表现出:
在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用1.0毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;
在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.75毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;
在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.5毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;
在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.3毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;
在23℃条件下48小时和在70℃条件下168小时之后使用0.2毫米测试棒测量的V0的UL-94可燃性等级;以及
可选地,以下中的一种或两种:
根据ASTM D648在3.2mm厚的棒上使用1.82MPa的负荷测量的大于或等于115℃的热变形温度;以及
根据ASTM D256测量的大于或等于240J/m的缺口悬臂梁冲击强度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物,其中,所述第一聚(亚苯基醚)具有在25℃下在氯仿中使用乌氏粘度计测定的大于0.25分升/克、或0.4至0.6分升/克的特性粘度;
优选地,其中聚(亚苯基醚)包括聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其中,所述有机磷酸酯阻燃剂包括间苯二酚双-磷酸二苯酯、双酚A双-磷酸二苯酯、间苯二酚双(二2,6-二甲基苯基)磷酸酯、低聚磷酸酯、磷酸三苯酯、或它们的组合,优选双酚A双-磷酸二苯酯。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的组合物,其中,所述氢化嵌段共聚物包括聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物,其中,所述组合物包含0至15重量百分比的均聚苯乙烯或高抗冲聚苯乙烯。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的组合物,其中,所述组合物不包含玻璃纤维。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的组合物,进一步包含0.1至10重量百分比的添加剂组合物。
11.根据权利要求1所述的组合物,包含
8至28重量百分比的所述聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物;
50至75重量百分比的所述第二聚(亚苯基醚);
3至10重量百分比的所述氢化嵌段共聚物;以及
7至15重量百分比的所述有机磷酸酯阻燃剂。
12.根据权利要求11所述的组合物,其中,基于所述组合物的总重量,所述聚(亚苯基醚)-聚硅氧烷嵌段共聚物反应产物和所述第二聚(亚苯基醚)以至少75重量百分比的总量存在。
13.一种制备权利要求1至12中任一项或多项所述的组合物的方法;所述方法包括熔融混合所述组合物的组分。
14.一种包含权利要求1至12中任一项所述的组合物的制品,
优选地,其中所述制品是电动车辆电池模组、电池绝缘片或膜、电池外壳、电池壳体、电池单元框架、电池单元隔板、电池单元保持件、母线支架、端子盖、电气或电子部件、充电适配器绝缘片或膜、热固性断路器、用于电绘图复印机的定影器支架、光伏接线盒、光伏连接器、电连接器、机动车电连接器、继电器、充电耦合器、电器部件、机动车部件、便携式装置、移动部件、或固定电部件。
15.一种由权利要求1至12中任一项所述的组合物挤出的电动车辆电池部件,优选地其中所述电动车辆电池组件为电动车辆电池绝缘片或膜。
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