CN1336944A - 高电弧径迹指数的聚苯醚-液晶聚合物共混组合物 - Google Patents
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Abstract
热致性液晶聚合物和非官能化聚苯醚以及绝缘填料的共混物,其中分散相区域尺寸优选为相对较小并且以分散颗粒存在。这些共混物具有优良的相对径迹指数,在电子和电气应用中可用作模塑制品。
Description
发明领域
本发明涉及聚苯醚、液晶聚合物和绝缘填料的新型共混物,特别涉及具有高电弧径迹指数(arc tracking-index)、良好的韧性和良好装饰(cosmetic)外观改善的结合的共混物。
发明背景
聚苯醚(PPO)和液晶聚合物(LCP)作为模塑树脂可单独用于一般用途,更准确地说,由于它们的热稳定性、耐化学性、及其它合乎需要的性能而适用于电子和电气工业。然而,每种物质对于某种电气应用都有其局限性。
聚苯醚显示出良好的抗冲击性能、相对便宜并具有高玻璃化转变温度,这使其具有良好的高温刚性。PPO非常粘,并且在通常的热塑性塑料加工设备上不能很好地加工。以前的改进其加工性能的革新依靠将PPO与其它聚合物共混,通常包括聚苯乙烯或与苯乙烯衍生组分的共聚物。这些革新已在制备用途广泛的基于PPO的加工性优良的材料(共混物)方面非常成功(例如General Electric Plastic’s Noryl生产线)。然而,含有聚苯乙烯和类似共聚物的PPO共混物具有降低了的玻璃化转变温度,导致高温刚性比纯PPO低约40℃或更多。需要具有PPO的高温刚性的、加工性好还保持良好韧性的材料。
通常,液晶聚合物加工性很好,具有良好高温刚性和良好的电性能,但却相对昂贵。PPO和LCP的共混物,特别是与填料的组合以改进电弧径迹指数,具有潜在优势。然而通常已知,加入或不加入填料时,LCP通常与PPO不相容。
美国专利5,182,334公开了LCP/PPO共混物往往具有大的各自聚合物的区域或区,而不是细的、分散良好的区域;大的区域往往产生不好的性能。据说在酸催化方法中通过LCP上的酸或酯官能团与PPO上的羟基反应,LCP/PPO共混物可相容。
美国专利5,006,403公开了一种聚合物复合材料,包含约5-97.5%重量的PPO和约95-2.5%重量的LCP,两种组分在共混物中作为分离相存在。产品共混物是一种自增强聚合物复合材料,其中PPO是基质,全芳香族聚酯以主要是单向取向的连续纤维或丝束的形式在挤出方向取向。自增强复合材料被认为在汽车和航空应用中特别适合,作为通过片状模塑料技术生产的复合材料零件的替代品。由这些纤维自增强复合材料显示的拉伸强度的增加被该类形态(归因于复合材料中存在较大的连续纤维或丝束)固有的伸长性能(韧性的一种度量)低劣所抵消。
PPO/LCP共混物对于许多电子和电气应用应显示出良好的径迹性能。电弧径迹是与在材料表面上永久和累积的导电路径的形成相联系的一种现象,是由电场和外表面污染的联合作用产生的。当受损的带电电气零件如因电解液或冷凝液变湿时,可发生电子径迹。此径迹可能导致闪络和发弧引起电气零件进一步的损坏,产生灾难性级联故障。电弧径迹能在低压发生,如100伏交流电或更低,但当电压降低时,可能较少发生。相对径迹指数(CTI)评定提供了组合物在潮湿和/或污染条件下作为电气绝缘材料使用的定量指标。测定树脂组合物的CTI等级时,两个电极放置在模塑试样上。当氯化铵水溶液缓慢滴在试样上时,电极间建立起了电压差。试样的CTI标定值是五次连续测试中电极电压的最大差值,其中必须有多于50滴的溶液施加到试样上以产生径迹。因此,CTI值是模塑品显示导电性时的电压值。在电子和电气工业的某些应用中,要求CTI值至少为220伏。
美国专利4,043,971公开了一种热塑性聚对苯二甲酸丁二醇酯模塑组合物包含约5-60%重量硫酸钙和/或硫酸钡以提高其抗电弧径迹性。然而,此专利没有公开或建议在LCP/PPO共混物中使用硫酸钙。
仍需要实用且不昂贵的组合物和制备具有改善性能的PPO/LCP共混组合物的方法。特别地,需要表现出良好电弧径迹指数性能以及其它所要求的PPO/LCP共混物特征的、并包括不太昂贵的组分和填料的实用PPO/LCP共混组合物。
发明概述
本发明包括聚合物共混物,它包含(a)约50-90%重量的聚苯醚,以组分(a)和(b)的总重量为基准计算;(b)约5-50%重量的热致性液晶聚合物,以组分(a)和(b)的总重量为基准计算;以及(c)非导电填料,其量应足以将聚合物共混物的相对径迹指数(CTI)标定值增加到约220伏以上。
本发明还包括含有本发明聚合物共混物的模塑制品,包括在电子和电气设备上的应用。
鉴于下面关于优选实施方案和附图的详细说明,可以更好地理解本发明的其它方面和实施方案。
附图简述
图1为PPO/LCP共混物产品颗粒中LCP细分散体放大2500倍的照片,该颗粒是模塑制成测试样条前从挤出圆柱条中心切取的。颗粒长度约0.1-5微米。
图2-9显示为由图1中颗粒模塑制备的拉伸试条得到的不同的显微照片。用与如图1相似的形态代表材料主体。
图2和3是拉伸试条远端或距注射浇口最远处的拉伸试条末端的型芯的显微照片。
图4和5显示在近芯或接近注射浇口型芯处拉伸试条的形态。
图6-9显示了模塑样条在最外缘或皮层的区域。
优选实施方案详述
我们已经发现,在含有PPO组分、LCP组分、以及绝缘填料组分的聚合物共混组成物中,可以得到改善的径迹指数以及其它所要求的PPO和LCP的特性。我们的聚合物共混物也可以包含增亮剂和其它传统添加剂。本发明聚合物共混物的优选方法、形态、及应用也将在下面说明。PPO组分
用于本发明的PPO或聚苯醚(也称聚亚苯基醚)是熟知的一类聚合物。PPO由2,6-二甲基苯酚通过氧化偶合聚合制备。聚苯醚的制备方法与已知的从相应的苯酚开始的方法类似。例如,美国专利3,228,910、3,491,058、3,507,832和3,455,736描述了适于此目的的制备方法,这些专利在此引入作为参考。
PPO是玻璃化转变温度约为210℃的线性无定形聚合物。PPO广泛地应用在工业中,特别是在要求韧性和耐热性应用中作为工程塑料使用。在优选的实施方案中,PPO是非官能化的PPO,为具有如下重复单元的聚合物。每个R1、R2、R3及R4为氢或包含6个碳原子的烃基。在最优选的实施方案中,R1和R4为甲基,R2和R3为氢。非官能化PPO没有任何附加官能基团的存在(即为非官能化的),但是可以存在“正常存在”的端基。优选使用较易混合的低粘度PPO。低分子量PPO也是优选的。
本发明共混物中PPO的量优选为50-95%重量,以共混物中存在的PPO和LCP聚合物的总重量为基准计算。PPO的量优选为30-90%重量,较优选为35-70%重量,更优选为40-65%重量,以聚合物共混组合物的总重量为基准计算。LCP组分
热致性液晶聚合物(LCP)在本领域中有不同的术语名称,包括“液晶”和“各向异性熔体”。如果在熔融状态下,当使用偏光显微镜在十字交叉起偏振镜中检测时,聚合物传播光线,那末它是光各向异性的。“热致性”是指聚合物在熔融状态下显示液晶的性质。
用于本文的LCP聚合物包括热致性液晶聚酯和液晶聚酯-酰胺、聚酯-酰亚胺、聚酯-酰胺-酰亚胺或其共混物。这些术语有其通常的意义,简单地指出聚合物中的重复单元通过酯和任选的酰胺和/或酰亚胺键结合。优选的聚合物是液晶聚酯,更优选的聚酯是芳香族聚酯。“芳香族”意味着除了包含在官能团如酯、酰胺、酰亚胺中的碳原子之外,聚合物主链上的所有碳原子存在于芳香环中,如亚苯基、亚萘基、亚联苯基等。在其它类型基团如烷基中的碳原子,可以作为芳香环上取代基存在,如在甲基氢醌或2-叔丁基-4-羟基苯甲酸衍生的重复单元中,和/或也存在于聚合物的其它位置如正烷基酰胺。其它取代基团,如卤素、醚和芳基,也可存在于LCP中。
作为用于本发明LCP组合物的全芳香族聚酯组分,可以使用,例如:i)氢醌,ii)4,4’-二羟基联苯基(4,4’-联苯酚),iii)间苯二酸,iv)对苯二酸,v)对羟基苯甲酸或其衍生物,vi)4,4’-二羟基联苯基(4,4’-联苯甲酸)或其衍生物,viii)2,6-萘二甲酸,iv)6-羟基-2-萘甲酸,或其组合。这些组分在本领域中均已知,并在市场上可购得或可以通过本领域中易使用的技术制备。
本发明共混物中LCP的量优选为5-50%重量,以共混物中存在的PPO和LCP聚合物的总重量为基准计算。LCP的量优选为2-50%重量,较为优选4-10%重量,更优选为5-8%重量,以聚合物共混组合物的总重量为基准计算。
优选地,PPO组分和所组合的LCP组分包含20-80%重量,较优选为35-75%重量,更优选为50-70%重量,以本发明聚合物共混组合物的总重量为基准计算。填料组分
本发明聚合物共混物中存在的绝缘填料的量应足以使CTI标定值优选至少为220V,较优选为至少250V,更优选为至少为275或300V,及最优选为至少325或350V。
优选的绝缘填料包括二氧化钛、硫酸钙、或其混合物。优选的二氧化钛包括氯化法金红石型二氧化钛。
通常,绝缘填料含量范围可以优选为20-80%重量,更优选为25-65%重量,及最优选为30-50%重量,以本发明聚合物共混组合物的总重量为基准计算。
用于本发明LCP组合物的绝缘填料组合优选为二氧化钛和硫酸钙的混合物,其量为聚合物共混组合物总重量的约30-40%重量,二氧化钛以聚合物共混组合物总重量的约5-10%重量存在。
优选地,硫酸钙的平均粒径约为4微米,二氧化钛的粒径为约0.2-0.4微米。任选增亮剂
我们发现,当增亮剂加入PPO-LCP共混物中时,其径迹性能得到明显地改善。增亮剂的沸点应满足下式:Tbp>Tm-60℃,其中,Tbp是增亮剂的沸点,Tm是LCP的熔点。
增亮剂通常也被称为荧光增亮剂。包括但不专门限于以下化合物:2,2’-(噻吩二基)-双-(叔丁基苯并噁唑);2-(基-4″)-(萘并-1’,2’,4,5)-1,2,3-三唑-2″-磺酸苯基酯;及7-(4’-氯-6″-二乙氨基-1’,3c,5’-三嗪-4’-基)氨基-3-苯基香豆素。其它的具有一个或多个由取代anchracene、1,2-二苯乙烯、三嗪、噻唑、苯并噁唑、香豆素、呫吨、三唑、噁唑、噻吩或吡唑啉衍生的基团的荧光增亮剂,可以用于本发明LCP组合物中。
根据本发明,可以使用的合适的增亮剂的实例有Uvitex0B(来自Ciba-Geigy Chemical Company,Ardaley,N.Y.),其被认为具有双(烷基取代的苯并噁唑基)噻吩结构的2,5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)-噻吩;LeucopureEGM(来自Sandoz,East Hanover,N.J.),其被认为是7-(2h-萘酚(1,2-d)-三唑-2-基)-3-苯基-香豆素;PhorwhiteK-20G2(来自Mobay Chemical Corporation,Union,N.J.),其被认为是吡唑啉衍生物;以及EastobriteOB-1(来自Eastman Chemical Products,Inc.Kingsport,Tenn.),其被认为是4,4-双(苯并噁唑基(benzoxaczoly))-1,2-二苯乙烯。根据本发明最优选使用上述的UvitexOB。
以聚合物共混物的总重量为基准计算,高沸点增亮剂或荧光增亮剂的含量优选大于约0.005%重量,优选为约0.005-约0.3%重量。我们已经发现,当与绝缘填料一起使用时,如此异常少量的荧光增亮剂不仅显著增强了材料的外观,而且进一步改善了共混物的CTI额定值。其它添加剂
通常加入聚合物中的添加剂也可以加入本文叙述的LCP/PPO/绝缘填料共混物中。此类添加剂包括增强剂、颜料、染料、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂、以及着色剂如蒽醌、直接染料、对位红等。优选的填料和/或增强剂包括粘土、玻璃片、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。
也可以加入共混物增容剂,优选的增容剂为官能化的乙烯共聚物E/X/Y,包括:45-99%重量的E乙烯;0-40%重量的X-一种或多种选自丙烯酸或甲基丙烯酸的C1-C10酯的软化单体;以及1-15%重量的Y-选自由丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和缩水甘油乙烯醚的共聚单体。高CTI的LCP/PPO/绝缘填料共混物的优选制备方法
得到优选共混物的优选制备方法需考虑两个重要的因素,即:1)组分的高剪切混合(有时也称强分散混合);2)共混物LCP和PPO组分的粘度匹配。例如,参见PCT WO99/02607,在此引作参考。
在本领域中,高剪切混合是已知的,例如,参见W.Thiele,Plastics Formulating & Compounding,vol.2(1996),p.14-19。该高剪切混合可以方便地通过,虽然并不是必须的,装配有适当的混合元件组合的双螺杆挤出机进行。上述混合元件及其组合在本领域中为大家所知(例如,参见Thiele),并也在本文实施例中说明。
粘度匹配或“匹配的粘度”是指,在聚合物可发生熔融混合或分散的过程的至少某些部分中,LCP和PPO具有近似相同的有效(熔体)粘度。例如,通过使用下述的一种或多种方法来实现:
a)调节LCP和/或PPO的分子量(MW)和/或分子量分布(MWD):调节MW和/或MWD,使得在部分混合过程中,它们显示可比的熔体粘度。这通常意味着提高LCP的分子量和/或降低PPO的分子量,这是因为更多普通级的LCP往往比普通级的PPO具有更低的粘度。
b)选择合适的LCP的熔点:另一种方法是选择熔点为约300-350℃的LCP。这对应于PPO变得基本可熔融加工的温度范围。基本可熔融加工是指1000 l/s时,PPO的粘度小于约400Pa*s。熔点为约300-350℃的LCP比低熔点LCP更容易与PPO形成较高性能的共混物。假设在LCP熔融前,PPO可首先软化。当LCP开始熔融时,相转变发生的机会应趋向于使界面积最大。假设此熔融混料过程是具有优势的,使此界面积的最大值发生时(也应该与瞬时粘度匹配一致)共混物经受了相当高度的分散混合。
c)调节混合速度使其与高剪切分散混合一致:对于在约300℃以下熔融的LCP而言,所进行的混料过程使得在LCP熔融前,进料成分的固态共混物经历了相对高剪切的分散混合。用此方法,LCP熔融转变和与PPO的高剪切分散混合更接近一致。另外一种有用的方法是将低熔点却不熔融的LCP加入到预热的PPO或基本熔融的PPO中,这上以混合物在LCP熔融前快速地经历相当高的剪切分散混合的方式来进行的。优选的其混物形态
优选地,在本发明共混物中LCP作为非连续相或分散颗粒存在。
图1-9显示无绝缘填料存在的PPO/LCP共混物的电子显微照片,给出了如此优选的聚合物共混物基质性质的清晰照片。
图中,PPO为黑色背景材料,LCP粒子以嵌在PPO中更黑的点存在。白点为显微切片过程中LCP从基质中脱落形成的空洞(本领域中技术人员认为这种现象不是异常的)。白点可以合理地认为,代表显微切片前存在的LCP的尺寸。事实上,在一些照片中LCP已经没有空洞,但在其附近的照片中仍然可见。除了图6的显微照片的放大倍数为5000X,其余的放大倍数都是2500X。在所有照片中也包括比例尺,指示长度对应于2微米,图6例外,其比例尺对应于1微米。PERP标志表示试样在垂直于流动方向上切片,而PARA标志表示平行于熔体流动进行切片。
细分散的LCP相在颗粒中(图1)和自其模塑的大量拉伸试条中(图2-9;在图9中,在显微图片底部可见实际的原试条表面)具有相似的粒度和形状。因此,细分散的LCP相在注塑时间范围内是稳定的。
如图1-5所示,本发明优选实施方案拉伸试条形态的检验表明,在平行方向和横向方向上形成了分散颗粒或微滴,它们大部分是球形或椭圆形的,大部分直径为约0.1-5微米。LCP区域在试验样条体芯的平行或横向方向上似乎相同。在试验样条的皮层或在非常薄的样条中,LCP组分为球形或椭圆形颗粒或微滴,以具有较高纵横比(非限制性的实施例,示于图6-9中)的分散粒子形式存在。表面确切的形态将取决于试验部分几何形状,在所得图1-9中,我们使用下面的粒径分析方法。粒径分析方法
根据下面给出的步骤对组合物进行注射模塑厚3.18mm(0.125in.)、总长为21.9cm(8.625in.)ASTM D 638I型拉伸试条。注射浇口在试条的边缘沿主轴方向距在下文称之为近端的拉伸试条的一端约3.2cm(1.25in.)。注射浇口尺寸约6.4nm(0.25in.)长,约2.54mm(0.100in.)厚,并且与顶出销相对的拉伸试条表面平齐。在沿拉伸试条或在流动方向横向(即垂直于拉伸试条主轴方向)距远端(无注射浇口的另一端)约2.5cm(lin.)处将拉伸试条切割或切断。此切割在拉伸试条较宽部分[1.9cm(0.75in.)宽]进行。使用装配有金钢石刃口刀片的Reichert-Jung Ultracut切片机在-90℃深冷条件下进行切断。切片厚度为约8-10μm。在以下部分进行粒径分析:a)距拉伸试条厚表面至少约0.64mm(0.025in.)得到的芯部切片;以及b)距表面约10-20微米得到的皮层切片。
得到的切片用加拿大香脂固定在载玻片和盖玻片之间,在Leitz光学显微镜用相衬亮场和偏振光源进行拍照。然后使用50X或100X放大倍数对本发明优选组合物进行图像分析。
使用透射电子显微镜(T.E.M.)产生组合物的图像。使用Cambridge Instruments Quantimet970图像分析系统测定粒径。然后对由光学显微镜或T.E.M.产生的照相图像用高分辨率摄像机进行数字化处理。使用的场尺寸通常为800×625象素。体系通常使用标准刻度的图像或使用直接置于光学显微镜上的刻度指示器进行标定。然后该图像被分割形成所研究特点的二元(开-关)(binary(on-off))图像。随后该图像使用可产生所研究的不同维数参数的程序进行分析。该程序易于被图像分析领域技术人员理解。关于图像分析的资料来源可参阅:“Practical Stereology”John C.Russ著,Plenum Press,NY,1986。优选应用
本发明组合物可作为模塑粒料单独使用或与其它聚合物混合使用。粒料可用来生产纤维、薄膜、涂料和注塑或挤塑制品,特别是用于要求高抗径迹性能的电子或电气应用,如可焊接电子组件或断路器。
实施例
用下面的实施例说明本发明的优选实施方案。但本发明并不限于这些实施例。所用原料:
在实施例中使用的某些原料概括如下:
PPO:使用的PPO得自General Electric Co.,Stamford,CT,U.S.A.。Noryl640,在本申请中也称作PP0640,是0.4I.V.聚苯醚,除非另外标明,在所有的实施例中使用。Noryl630,也称作PP0630,在表2中的一个实施例以及图中使用。图中的组合物为90%PP0630,10%LCP,并不含填料。
LCP:LCP聚合物包含氢醌/对苯二酸/间苯二酸/2,6-萘二甲酸/4-羟基苯甲酸。
所用的一种绝缘填料为氯化法金红石型二氧化钛,具有97%二氧化钛,表面经氧化铝和有机物处理,来自SMC Corp.,Baltimore,MD.,称为TionaRCL-4。
所使用的另外一种绝缘填料为无水硫酸钙,平均粒径为4.0微米,最大粒径为20微米,来自U.S.Gypsum Co.,Chicago,IL,U.S.A.,称为CAS-20-4。
增亮剂为黄色结晶细粉末,熔点为约196-230℃,在约300℃该材料开始蒸发,来自Ciba-Geigy Chemical Company,Ardaley,N.Y.,称为UvitexOB。共混物及测试样制备
除非另有指明,下面实施例中LCP组分与PPO和绝缘填料以及任选在某些实施例中的增亮剂的混合,使用30mm的Werner&Pfleiderer Model 10 YHD(Werner&Pfleiderer,663E,Crescent,Ramsey,NJ07446 U.S.A.)双螺杆挤出机进行,LCP在氮气吹扫真空炉中约150-165℃温度下干燥约12小时(或过夜)。挤出机在250-300rpm下操作,进料速率约为11.3kg(25lb)/hr。挤出机具有9个机筒部分。第一个机筒为主进料机筒,聚合物在此加入,通常用水进行冷却。其余8个机筒的温度分布为290℃,290℃,320℃,320℃,310℃,310℃,310℃,310℃,以及模头处为335℃。直径为3.2mm(1/8”)或4.8mm(3/16”)。使用单孔模头。使用单螺杆侧位进料器将绝缘填料加入机筒5,并在机筒7抽真空。挤出的丝束状物在冷却槽用水进行淬火,切割成粒,在120℃过夜干燥并随后注塑成测试样条。
在使用增亮剂的实施例中,增亮剂首先与约1/8-1/3所需的绝缘填料混合,然后此浓缩物用余下的填料稀释以确保增亮剂的均匀分布。然后通过侧位进料器将该填料/增亮剂混合物加入到挤出机中。
如上讨论,优选地,各组分在较高的剪切混合下进行充分混合以及各成分粘度匹配足以达到最大分散。因此,下面的示于表1中的挤出螺杆设计为所使用的典型类型。
表1
测试
元件序号 | 衬套类型 | 注释 | 衬套数量 | 累积长度(mm) |
1 | PD | 1 | 10 | |
2 | 42/42R | SK_喂料 | 2 | 94 |
3 | 42/21R | SK_装料滑台 | 1 | 115 |
4 | 28/28R | 3 | 199 | |
5 | KB 28R | 1 | 227 | |
6 | KB 42N | 1 | 269 | |
7 | KB 14N | 1 | 283 | |
8 | 20/10L | 1 | 293 | |
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干燥试样的熔体粘度使用Kayeness,Inc.制造的GalaxyòV,Model 8052毛细管流变仪测定。测定条件为350℃或360℃温度下,剪切速率为1000l/sec,模口孔为30/1000英寸,L/D为20。
本文叙述的以下物理测试根据美国材料试验协会(ASTM)制定的步骤进行,包括:
挠曲模量和挠曲强度-ASTM D-790。
根据ASTM D638-91,拉伸强度和伸长率通过滑动横梁速率为0.51cm(0.2”)/min以厚3.2mm(1/8”)拉伸试条进行测定。使用应变仪准确地测定伸长率。
DTUL(热挠曲温度)-ASTM D-648。
根据ASTM UL 746A进行相对径迹指数(CTI)试验,以测试试样在潮湿和污染条件下作为绝缘材料使用的性能,以聚合物试样发生径迹前施加的电压伏特数表示。在CTI测试中可以测量的最大电压为600伏。
表现:这是目测试验,“+”表明较高的等级:
“++”:无瑕疵,优良的色彩和装饰外观。
“+”:轻微瑕疵或无瑕疵,良好的色彩和装饰外观。
“-”:可观察到瑕疵以及合格或低劣的外观。
结果示于下面的表2-4中。
表2
实施例 | LCPwt.% | PPOwt.% | TiO2wt.% | CaSO4Wt% | 拉伸强度 | 伸长率 | 挠曲强度 | 挠曲模量 | 热挠曲温度 | 相对径迹指数伏 |
比较例1 | 100 | 0 | 0 | 0 | 150 | |||||
比较例2 | 10.27 | 89.73 | 0 | 0 | 150 | |||||
30-1 | 7.19 | 62.81 | 30 | 0 | 9891 | 4.54 | 15830 | 476100 | 184 | 325 |
30.2 | 7.19 | 62.81 | 22.5 | 7.5 | 9198 | 3.05 | 14860 | 525700 | 184 | 325 |
30-3 | 7.19 | 62.81 | 15 | 15 | 8556 | 7.24 | 15990 | 519800 | 186 | 300 |
30-4 | 7.19 | 62.81 | 7.5 | 22.5 | 8337 | 5.05 | 15570 | 552100 | 185 | 325 |
30-6 | 7.19 | 62.81 | 5 | 25 | 7518 | 8.54 | - | - | - | 300 |
30-7 | 7.19 | 62.81 | 0 | 30 | 7673 | 4.36 | 14510 | 596700 | 181 | 250 |
40-1 | 6.16 | 53.84 | 40 | 0 | 9246 | 2.16 | 14430 | 581200 | 185 | 275 |
40-2 | 6.16 | 53.84 | 30 | 10 | 9548 | 3.59 | 15440 | 605900 | 185 | 300 |
40-3 | 6.16 | 53.84 | 20 | 20 | 8587 | 4.08 | 16250 | 616700 | 186 | 350 |
40-4 | 6.16 | 53.84 | 10 | 30 | 8235 | 3.96 | 15690 | 600500 | 184 | 325 |
40-5 | 6.16 | 53.84 | 5 | 35 | 7157 | 4.67 | 14570 | 665400 | 185 | 375 |
40-6 | 6.16 | 53.84 | 2.5 | 37.5 | 6972 | 5.38 | 14460 | 662700 | 187 | 350 |
40-7 | 6.16 | 53.84 | 0 | 40 | 6723 | 5.13 | 13990 | 710800 | 187 | 275 |
50-1 | 5.1 | 44.9 | 50 | 0 | 7783 | 1.3 | - | - | - | 275 |
50-6 | 5.1 | 44.9 | 12.5 | 37.5 | 7552 | 2.1 | - | - | - | 400 |
50-7 | 5.1 | 44.9 | 5 | 45 | 7171 | 3.04 | - | - | - | 425 |
50-8 | 5.1 | 44.9 | 0 | 50 | 6712 | 1.3 | - | - | - | 450 |
表3的测试结果表明,添加少量的增亮剂可增加实施例40-4的径迹指数性能并提高其相对径迹指数性能,实施例40-4包含6.16%重量的LCP,53.84%重量的PPO,10%重量的TiO2和30%重量的CaSO4:
表3
加入填料的重量百分数 | CTI伏 |
无 | 325 |
0.015炭黑 | 325 |
0.015炭黑+0.04Uvitex | 375 |
0.02炭黑+0.04Uvitex | 375 |
0.02炭黑+0.06Uvitex | 375 |
5BaSO4 | 275 |
观察到在混配料中存在TiO2可增强用该混配料制备的模塑件的装饰外观。没有TiO2的实施例50-8的材料在表面具有斑点和瑕疵,而如下所示由实施例50-7和50-6的材料显示了出众的装饰外观:
表4
实施例 | LCPwt.% | PPOwt.% | TiO2wt.% | CaSO4wt.% | 拉伸强度 | 伸长率 | CTI伏 | 表观 |
50-6 | 5.1 | 44.9 | 12.5 | 37.5 | 7552 | 2.1 | 400 | ++ |
50-7 | 5.1 | 44.9 | 5 | 45 | 7171 | 3.04 | 425 | + |
50-8 | 5.1 | 44.9 | 0 | 50 | 6712 | 1.3 | 450 | - |
从以上的说明可明显看出,制备的材料和遵循的步骤仅涉及本发明的优选实施方案。虽然本发明形式已被举例说明并加以描述,但可在不偏离本发明的精神和范围内进行修改。所以,本发明并不限制于此。
Claims (13)
1.一种聚合物共混物,包括:
(a)以组分(a)和(b)总重量为基准计算,50-95%重量的聚苯醚;
(b)以组分(a)和(b)总重量为基准计算,5-50%重量的热致性液晶聚合物;以及
(c)绝缘填料,其量足以将聚合物共混物的相对径迹指数(CTI)标定值增加到220伏以上。
2.根据权利要求1的聚合物共混物,其中所述的热致性液晶聚合物在聚合物共混物中以不连续相或分散颗粒存在。
3.根据权利要求1的聚合物共混物,其中所述的绝缘填料至少包括二氧化钛或硫酸钙中的一种。
4.根据权利要求3的聚合物共混物,其中所述的绝缘填料包括二氧化钛和硫酸钙。
5.根据权利要求4的聚合物共混物,其中所述的绝缘填料存在的量,以聚合物共混物的总重量为基准计算,为30-40%重量,所述的二氧化钛存在的量,以聚合物共混物的总重量为基准计算,为5-10%重量。
6.根据权利要求4的聚合物共混物,其中所述的二氧化钛包括氯化法金红石型二氧化钛。
7.根据权利要求1的聚合物共混物,其中所述的绝缘填料存在的量为聚合物共混物总重量的20-80%重量。
8.根据权利要求1的聚合物共混物,其进一步包括至少一种荧光增亮剂,其量大于聚合物共混物总重量的0.005%重量,所述的增亮剂含有一个或多个由下列物质衍生出来的基团:取代anchracene、1,2-二苯乙烯、三嗪、噻唑、苯并噁唑、香豆素、呫吨、三唑、噁唑、噻吩或吡唑啉,沸点满足:Tbp>Tm-60℃,其中Tm为LCP的熔点。
9.根据权利要求8的聚合物共混物,其中所述聚合物共混物的相对径迹指数(CTI)标定值为至少375伏。
10.根据权利要求9的聚合物共混物,其中所述荧光增亮剂包括具有双(烷基取代的苯并噁唑基)噻吩结构的2,5-双(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩。
11.一种包含权利要求1的聚合物共混物的模塑制品。
12.一种电子或电气设备,其所包含的组分包含权利要求1的聚合物共混物。
13.一种包含权利要求1的聚合物共混物的断路器。
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