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CN101910271B - 热塑性组合物,其制备方法和由该组合物获得的制品 - Google Patents

热塑性组合物,其制备方法和由该组合物获得的制品 Download PDF

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CN101910271B CN2008801224784A CN200880122478A CN101910271B CN 101910271 B CN101910271 B CN 101910271B CN 2008801224784 A CN2008801224784 A CN 2008801224784A CN 200880122478 A CN200880122478 A CN 200880122478A CN 101910271 B CN101910271 B CN 101910271B
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Abstract

热塑性组合物包括,基于热塑性组合物的总重量,0.1至30重量%无机填料组分,包括无机填料-聚硅氧烷复合材料;至多80重量%聚碳酸酯;和1至25重量%抗冲改性剂。本申请描述了制备所述组合物的方法以及包括该组合物的制品。

Description

热塑性组合物,其制备方法和由该组合物获得的制品
背景技术
本申请涉及热塑性组合物,更具体地含有无机填料的热塑性组合物,制备该组合物的方法,以及由该组合物形成的制品。
聚碳酸酯可用于制备用于从机动车到电子装置的广泛应用的制品和组件。由于其广泛应用,特别是在金属替代物的应用,例如在机动车应用中,需要增加刚性以及降低热膨胀系数,同时保持优异的延性和流动性。
增加聚碳酸酯刚性的已知方法之一是添加无机粒状填料,例如粘土、滑石和云母。这些组合物,特别是滑石和/或云母填充的聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物在加工中会降解。本文所使用的聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物的“降解”对于本领域技术人员而言是已知的,通常是指分子量的降低和/或机械性能或物理性能的不利改变。
添加无机粒状填料还会不利地影响聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物的延性和/或流动性。使用滑石还会导致在聚合物-滑石界面处的不良应力传递,造成拉伸性能和挠曲性能的降低。
已经开发了各种填料处理方法,来解决上述缺陷,该方法包括酸处理(参见,例如US2006/0287422)和硅烷处理。然而,发现当滑石加入到聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的共混物中时,酸处理和硅烷处理都不能克服滑石对延性或流动性能的不利影响。为了改善聚合物-填料复合材料的延性,提出了在聚合物基体中包胶橡胶颗粒。这同样导致拉伸性能和挠曲性能的下降。因此,本领域仍然需要以下方法,该方法能够降低或消除填料导致的聚合物降解,同时改善加入了填料的聚碳酸酯共混物的延性和流动性能。
发明简述
由以下热塑性组合物克服了上述和其它缺陷,该热塑性组合物包括,基于热塑性组合物的总重量:0.1至30重量%无机填料组分,包括无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料;至多80重量%聚碳酸酯;和1至25重量%抗冲改性剂。
在具体实施方式中,热塑性组合物包括,基于热塑性组合物的总重量:1至25重量%无机填料组分,包括滑石-聚有机基硅氧烷复合材料,该复合材料来自于用下式的液态聚有机基硅氧烷处理滑石:
Figure BPA00001162631600021
其中F的平均值为5至50,R7各自为甲基、甲基和三氟丙基的混合物、或甲基和苯基的混合物,R8各自独立地为羟基;50至80重量%包含来自于双酚A的单元的聚碳酸酯;1至15重量%的甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯抗冲改性剂;和1至15重量%的苯乙烯-丙烯腈硬共聚物。
在另一实施方式中,热塑性组合物包括,基于热塑性组合物的总重量:1至25重量%无机填料组分,包括滑石-聚有机基硅氧烷复合材料,该复合材料来自于用下式的液态聚有机基硅氧烷处理滑石:
其中F的平均值为5至50;R7各自为甲基、甲基和三氟丙基的混合物、或甲基和苯基的混合物,以及R8各自独立地为与所述无机填料具有反应性的基团、C1-13一价有机基团、或包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团;50至80重量%聚碳酸酯,包含来自于双酚A的单元;1至15重量%的甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯抗冲改性剂;和1至15重量%的苯乙烯-丙烯腈硬共聚物。
一种制备热塑性组合物的方法,包括将上述的组分熔体混合,形成所述热塑性组合物。
在另一实施方式中,提供一种制品,其包括上述组合物。
一种制造制品的方法,包括模塑或挤出上述组合物。
另一实施方式是制备无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料的方法,该方法包括将无机填料分散于溶剂中,形成分散体;将聚有机基硅氧烷加入到分散体中,形成混合物;将碱加入到该混合物中,形成分散的填料-聚硅氧烷复合材料;和将该分散的填料-聚硅氧烷复合材料与溶剂分离。
最后,一种无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料包括无机填料和下式的反应性聚有机基硅氧烷的反应产物:
Figure BPA00001162631600031
其中F的平均值为5至50;R7各自独立地为C1-13一价有机基团或者包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团,以及R8各自独立地为C1-13一价有机基团、包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团、或与所述无机填料具有反应性的基团,条件是至少一个R7是包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团,或者至少一个R8是与所述无机填料具有反应性的基团或包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团。
参考下面的描述和所附权利要求,本发明的这些和其它特征、方面和优势将会更好理解。
发明详述
本发明的发明人发现,用聚有机基硅氧烷处理粒状无机填料(例如滑石)提供了具有改进性能的复合填料。还发现在热塑性组合物,特别是那些包含聚碳酸酯和抗冲改性剂的热塑性组合物中使用该复合填料,改善了聚合物组合物的稳定性和模量、延性和流动性的平衡。在特别有利的实施方式中,该组合物还包括稳定量的酸。酸可用于处理填料(在聚有机基硅氧烷处理之前或之后)或者单独加入到组合物中。
在一种实施方式中,热塑性组合物的热塑性聚合物组分包括聚碳酸酯和抗冲改性剂。本申请使用的术语“聚碳酸酯”意指具有下面式(1)之碳酸酯重复结构单元的成分:
Figure BPA00001162631600032
其中R1基团总数的至少60%为芳族有机基团,余下的为脂族、脂环族或芳族基团。在一种实施方式中,每个R1是C6-30芳族基团,即,含有至少一个芳族部分。R1可以来自于式HO-R1-OH的二羟基化合物,特别是式(2)的二羟基化合物:
HO-A1-Y1-A2-OH      (2)
其中A1和A2各自为单环二价的芳基,Y1是单键或具有一或两个分隔A1和A2的原子的桥接基团。在示例性的实施方式中,一个原子分隔A1和A2。具体地,R1可以各自来自式(3)的芳族二羟基化合物
Figure BPA00001162631600041
其中Ra和Rb各自独立地为卤原子或C1-12烷基,并且可以相同或相异;p和q各自独立地为0~4的整数。应该理解,当p为0时,Ra是氢,同样当q为0时,Rb为氢。同样在式(3)中,Xa代表连接两个羟基取代的芳族基团的桥接基团,其中桥接基团和各C6亚芳基的羟基彼此布置在该C6亚芳基的邻位、间位或对位(特别是对位)。在一种实施方式中,桥接基团Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-或C1-18有机基团。C1-18有机桥接基团可以为环状或无环,芳族或非芳族的,并可以还包括杂原子,例如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。可以布置C1-18有机基团,使得该连接的C6亚芳基各自连接到C1-18有机桥接基团的共同烷叉碳或不同碳上。在一种实施方式中,p和q各自为1,Ra和Rb各自为C1-3烷基,具体地为甲基,布置在各个亚芳基的羟基的间位。
在一种实施方式中,Xa为取代或未取代的C3-18环烷叉、或者式-C(Rc)(Rd)-的C1-25烷叉,其中Rc和Rd各自独立地为氢、C1-12烷基、C1-12环烷基、C7-12芳烷基、C1-12杂烷基或者环状C7-12杂芳烷基,或者式-C(=Re)-的基团,其中Re为二价C1-12烃基。这类示例性基团包括亚甲基、环己基亚甲基、乙叉、新戊叉、异丙叉、2-[2.2.1]-二环庚叉、环己叉、环十五烷叉、环十二烷叉,及金刚烷叉。其中Xa为取代的环烷叉的具体实例为式(4)的环己叉桥接的烷基取代的双酚:
Figure BPA00001162631600042
其中Ra’和Rb’各自独立地为C1-12烷基,Rg为C1-12烷基或卤素,r和s各自独立地为1至4,和t为0至10。在具体的实施方式中,Ra’和Rb’各自至少有一个布置在环己叉桥接基团的间位。取代基Ra’、Rb’和Rg当包含适当数量的碳原子时可以为直链、环状、双环、饱和或者不饱和的。在一种实施方式中,Ra’和Rb’各自独立地为C1-4烷基,Rg为C1-4烷基,r和s各自为1,和t为0至5。在另一具体实施方式中,Ra、Rb’和Rg各自为甲基,r和s各自为1,和t为0或3。该环己叉桥接的双酚可以为两摩尔的邻甲酚与一摩尔的环己酮的反应产物。在另一具体实施方式中,该环己叉桥接的双酚为两摩尔的邻甲酚与一摩尔的氢化异佛尔酮(例如,1,1,3-三甲基-3-环己烷5-酮)的反应产物。这些含环己烷的双酚,例如两摩尔的苯酚与一摩尔的氢化异佛尔酮的反应产物可用于制备具有高玻璃化转变温度和高热变形温度的聚碳酸酯。含环己基双酚的聚碳酸酯或者包含至少一种前述聚碳酸酯与其它双酚聚碳酸酯的组合,由Bayer Co.以商品名
Figure BPA00001162631600051
提供。
在另一实施方式中,Xa为C1-18烷撑、C3-18环烷撑、稠合C6-18环烷撑,或者式-B1-W-B2-的基团,其中B1和B2为相同或不同的C1-6烷撑基团,和W为C3-12环烷叉或者C6-16芳撑基团。
Xa也可以为式(5)的取代的C3-18环烷叉:
Figure BPA00001162631600052
其中Rr、Rp、Rq和Rt各自独立地为氢、卤素、氧或者C1-12有机基团;I为直接键、碳或者二价氧、硫或者-N(Z)-,其中Z为氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基或C1-12酰基,h为0至2,j为1或2,i为整数0或1,和k为整数0至3,条件是Rr、Rp、Rq和Rt中的至少两个连接在一起形成稠合的环脂族、芳族或杂芳族环。应该理解在稠合的环是芳族环的时候,式(5)所示的环会在环稠合的位置具有不饱和碳碳连接基。当k为1和i为0,式(5)所示的环含有4个碳原子,当k为2时,式(5)所示的环含有5个碳原子,当k为3时,该环含有6个碳原子。在一种实施方式中,两个相邻的基团(例如Rq和Rt一起)形成芳族基团,和在另一实施方式中,Rq和Rt一起形成一个芳族基团,Rr和Rp一起形成第二个芳族基团。当Rq和Rt一起形成芳族基团时,Rp可以为带双键的氧原子,即酮。
式HO-R1-OH的其它有用芳族二羟基化合物包括式(6)的芳族二羟基化合物:
Figure BPA00001162631600053
其中Rh各自独立地为卤素原子、C1-10烃基例如C1-10烷基、卤素取代的C1-10烷基,C6-10芳基或卤素取代的C6-10芳基,和n为0-4。卤素通常是溴。
具体芳族二羟基化合物某些实例包括:4,4′-二羟基联苯,1,6-二羟基萘,2,6-二羟基萘,二(4-羟基苯基)甲烷,二(4-羟基苯基)二苯基甲烷,二(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷,1,2-二(4-羟基苯基)乙烷,1,1-二(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷,2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷,二(4-羟基苯基)苯基甲烷,2,2-二(4-羟基-3-溴苯基)丙烷,1,1-二(羟基苯基)环戊烷,1,1-二(4-羟基苯基)环己烷,1,1-二(4-羟基苯基)异丁烯,1,1-二(4-羟基苯基)环十二烷,反式-2,3-二(4-羟基苯基)-2-丁烯,2,2-二(4-羟基苯基)金刚烷,(α,α′-二(4-羟基苯基)甲苯,二(4-羟基苯基)乙腈,2,2-二(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(3-烯丙基-4--羟基苯基)丙烷,2,2-二(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷,1,1-二氯-2,2-二(4-羟基苯基)乙烯,1,1-二溴-2,2-二(4-羟基苯基)乙烯,1,1-二氯-2,2-二(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯,4,4′-二羟基二苯甲酮,3,3-二(4-羟基苯基)-2-丁酮,1,6-二(4-羟基苯基)-1,6-己二酮,乙二醇二(4-羟基苯基)醚,二(4-羟基苯基)醚,二(4-羟基苯基)硫醚,二(4-羟基苯基)亚砜,二(4-羟基苯基)砜,9,9-二(4-羟基苯基)芴,2,7-二羟基芘,6,6′-二羟基-3,3,3’,3′-四甲基螺(二)茚满(“螺二茚满双酚”),3,3-二(4-羟基苯基)苯酞,2,6-二羟基二苯并-对-二噁英,2,6-二羟基噻蒽,2,7-二羟基酚噻噁(phenoxathin),2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪,3,6-二羟基二苯并呋喃,3,6-二羟基二苯并噻吩,及2,7-二羟基咔唑,间苯二酚,取代的间苯二酚化合物如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等;邻苯二酚;氢醌;取代的氢醌如2-甲基氢醌,2-乙基氢醌,2-丙基氢醌,2-丁基氢醌,2-叔丁基氢醌,2-苯基氢醌,2-枯基氢醌,2,3,5,6-四甲基氢醌,2,3,5,6-四叔丁基氢醌,2,3,5,6-四氟氢醌,2,3,5,6-四溴氢醌等;或者包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
式(3)所示的双酚化合物的具体实例包括1,1-二(4-羟基苯基)甲烷,1,1-二(4-羟基苯基)乙烷,2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(下文称为“双酚A”或“BPA”),2,2-二(4-羟基苯基)丁烷,2,2-二(4-羟基苯基)辛烷,1,1-二(4-羟基苯基)丙烷,1,1-二(4-羟基苯基)正丁烷,2,2-二(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷,1,1-二(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷,3,3-二(4-羟基苯基)苯并吡咯酮,2-苯基-3,3-二(4-羟基苯基)苯并吡咯酮(PPPBP),及1,1-二(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。也可以使用包含至少一种前述二羟基化合物的组合。在一种具体实施方式中,聚碳酸酯为来自于双酚A的线性均聚物,其中A1和A2各自为对亚苯基,和Y1为式(3)的异丙叉。
于25℃氯仿中测定,聚碳酸酯的特性粘度可以为约0.3~1.5分升/克(dl/g),特别是约0.45~1.0dl/g。通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量,采用交联的苯乙烯-二乙烯基苯色谱柱,并校准至聚碳酸酯参照,聚碳酸酯的重均分子量可以为约10000~200000,特别是约20000~100000。GPC样品以1mg/ml的浓度制备,以1.5ml/min的流速洗脱。
在一种实施方案中,聚碳酸酯具有适于制造薄制品的流动性。熔体体积流速(常简写为MVR)量度热塑性材料在规定的温度和载荷下经过喷口的挤出速度。适于形成薄制品的聚碳酸酯,在260℃/5kg下测量,可具有1至30立方厘米/10分钟(cc/10分钟),特别是2至20cc/10min的MVR。可以使用不同流动性的聚碳酸酯的组合,以实现总体上所需要的流动性。
本申请所用的“聚碳酸酯”还包括均聚碳酸酯(其中聚合物中的R1都是相同的),碳酸酯中包含不同R1部分的共聚物(本申请称之为“共聚碳酸酯”),包含碳酸酯单元和其它类型聚合物单元如酯单元的共聚物,及包含均聚碳酸酯和/或共聚碳酸酯中至少一种的组合。本申请所用的术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
具体类型的共聚物是聚酯碳酸酯,也称之为聚酯-聚碳酸酯。除了式(1)的碳酸酯重复链单元之外,这些共聚物还包含下面式(7)的重复单元:
Figure BPA00001162631600071
其中D为源于二羟基化合物的二价基团,并且可以为例如C2-10亚烷基,C6-20脂环族基团,C6-20芳族基团或者聚氧化亚烷基基团,其中亚烷基包含2~6个碳原子,特别是2、3或4个碳原子;及T为源于二羧酸的二价基团,并且可以为例如C2-10亚烷基,C6-20脂环族基团,C6-20烷基芳族基团,或者C6-20芳族基团。可以使用含有不同T和/或D基团的组合的共聚物。该聚酯可以为支化的或者线性的。
在一种实施方式中,D为C2-30亚烷基,具有直链、支链或环状(包括多环)结构。在另一实施方式中,D来自于上式(4)的芳族二羟基化合物。在另一实施方式中,来自于上式(7)的芳族二羟基化合物。
可用于制备聚酯单元的芳族二羧酸的实例包括间苯二甲酸或对苯二甲酸,1,2-二(对-羧基苯基)乙烷,4,4′-二羧基二苯基醚,4,4′-联苯甲酸,及包含至少一种前述酸的组合。也可以存在包含稠环的酸,例如1,4-、1,5-或2,6-萘二羧酸。具体的二羧酸为对苯二甲酸,间苯二甲酸,萘二羧酸,环己烷二羧酸,或其组合。具体的二羧酸包括间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合,其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比为91∶9-2∶98。在另一具体实施方案中,D为C2-6亚烷基,T为对亚苯基、间亚苯基、亚萘基、二价脂环族基团或其组合。这类聚酯包括聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。
共聚物中酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以非常宽地变化,例如为1∶99至99∶1、具体地10∶90至90∶10、更具体地为25∶75至75∶25,取决于最终组合物的期望特性。
在具体的实施方式中,聚酯-聚碳酸酯中的聚酯单元可以源自间苯二甲酸和对苯二甲酸(或其衍生物)的组合与间苯二酚的反应。在另一具体的实施方式中,聚酯-聚碳酸酯中的聚酯单元源自间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合与双酚A的反应。在具体实施方式中,聚碳酸酯单元源自双酚A。在另一具体的实施方式中,聚碳酸酯单元源自间苯二酚和双酚A,其中间苯二酚碳酸酯单元与双酚A碳酸酯单元的摩尔比为1∶99至99∶1。
聚碳酸酯可通过诸如界面聚合和熔体聚合等方法制备。尽管界面聚合的反应条件可以变化,但是示例性的方法通常包括溶解或分散二元酚反应物于苛性钠或苛性钾水溶液中,将所得混合物加到适宜的与水不混溶的溶剂介质中,及在受控pH(如约8~10)条件和催化剂(如三乙胺)或相转移催化剂存在下使该反应物与碳酸酯前体接触。最常用的与水不混溶的溶剂包括二氯甲烷,1,2-二氯乙烷,氯苯,甲苯等。
示例性碳酸酯前体包括例如碳酰卤如碳酰溴或碳酰氯,或者卤代甲酸酯例如二元酚的二卤代甲酸酯(如双酚A、氢醌等的二氯甲酸酯)或者二醇的二卤代甲酸酯(如乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的二卤代甲酸酯)。也可以使用包含至少一种前述类型的碳酸酯前体的组合。在示例性的实施方式中,形成碳酸酯连接基的界面聚合反应采用光气作为碳酸酯前体,并且被称之为光气化反应。
在相转移催化剂中,可以使用式(R3)4Q+X的催化剂,其中每个R3独立地相同或相异,并且为C1-10烷基;Q为氮或磷原子;及X为卤原子或者C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。有用的相转移催化剂包括例如[CH3(CH2)3]4NX,[CH3(CH2)3]4PX,[CH3(CH2)5]4NX,[CH3(CH2)6]4NX,[CH3(CH2)4]4NX,CH3[CH3(CH2)3]3NX,及CH3[CH3(CH2)2]3NX,其中X为Cl-、Br-、C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。相转移催化剂的有效量可以为0.1wt%至10wt%,基于光气化混合物中双酚的重量。在另一实施方式中,相转移催化剂的有效量可以为0.5~2wt%,基于光气化混合物中双酚的重量。所有类型的聚碳酸酯端基均可用于热塑性组合物,只要这种端基不显著地不利影响组合物所需要的性质。
支链聚碳酸酯嵌段可通过在聚合期间加入支化剂来制备。这些支化剂包括多官能的有机化合物,其包含至少三个选自下列的官能团:羟基,羧基,羧酸酐,卤代甲酰基,及前述官能团的组合。具体实例包括偏苯三酸,偏苯三酸酐,偏苯三酰氯,三对羟基苯基乙烷,靛红-二酚,三酚TC(1,3,5-三((对-羟基苯基)异丙基)苯),三酚PA(4(4(1,1-二(对-羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚),4-氯甲酰基邻苯二酸酐,均苯三酸,及二苯甲酮四羧酸。支化剂可以以0.05~2.0wt%的量添加。可以使用包含线型聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的混合物。
聚合期间可以包括链终止剂(也称之为封端剂)。链终止剂限制分子量增长速度,因此控制聚碳酸酯的分子量。示例性的链终止剂包括某些单酚化合物、一元羧酸氯化物和/或单氯甲酸酯。单酚链终止剂的例子有单环酚如苯酚和C1-C22烷基取代的酚如对枯基-苯酚,间苯二酚单苯甲酸酯,及对叔丁基苯酚;以及二酚的单醚如对甲氧基苯酚。可以特别提到的是,支链烷基取代基具有8~9个碳原子的烷基取代的酚。也可以使用某些单酚UV吸收剂作为封端剂,例如4-取代的-2-羟基二苯甲酮及其衍生物,水杨酸芳基酯,二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯,2-(2-羟基芳基)-苯并三唑及其衍生物,2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪及其衍生物等。
一元羧酸氯化物也可用作链终止剂。这些一元羧酸氯化物包括单环的一元羧酸氯化物如苯甲酰氯,C1-C22烷基取代的苯甲酰氯,甲苯甲酰氯,卤素取代的苯甲酰氯,溴苯甲酰氯,肉桂酰氯,4-桥亚甲基四氢化邻苯二甲酰胺苯甲酰氯(4-nadimidobenzoyl chloride),及其组合;多环的一元羧酸氯化物如偏苯三酸酐氯化物,及萘甲酰氯;以及单环和多环一元羧酸氯化物的组合。具有小于或等于22个碳原子的脂族一元羧酸的氯化物是合适的。官能化的脂族一元羧酸氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是合适的。还合适的有单氯甲酸酯,包括单环的单氯甲酸酯如氯甲酸苯酯,烷基取代的氯甲酸苯酯,氯甲酸对枯基苯酯,甲苯氯甲酸酯,及其组合。
作为选择,可以使用熔体方法制备聚碳酸酯。一般地,在熔体聚合法中,聚碳酸酯可以在熔融状态和酯交换催化剂存在下,通过一种或多种二羟基反应物与碳酸二芳基酯如碳酸二苯酯在
Figure BPA00001162631600101
混合器、双螺杆挤出机等中共同反应制备,以形成均匀的分散体。通过蒸馏,从熔融反应物中除去挥发性一元酚,并以熔融的剩余物的形式分离聚合物。制备聚碳酸酯特别有用的熔体方法采用芳基上具有吸电子取代基的碳酸二芳基酯。特别有用的具有吸电子取代基的二芳基碳酸酯包括二(4-硝基苯基)碳酸酯,二(2-氯苯基)碳酸酯,二(4-氯苯基)碳酸酯,二(甲基水杨基)碳酸酯,二(4-甲基羧基苯基)碳酸酯,二(2-乙酰基苯基)羧酸酯,二(4-乙酰基苯基)羧酸酯,或者包含至少一种这些物质的组合。另外,适用的酯交换催化剂可包括上面式(R3)4Q+X的相转移催化剂,其中R3、Q和X各自定义如上。适宜的酯交换催化剂的实例包括氢氧化四丁基铵,氢氧化甲基三丁基铵,乙酸四丁基铵,氢氧化四丁基鏻,乙酸四丁基鏻,四丁基鏻酚盐,或者包含至少一种这些物质的组合。
除了上述聚碳酸酯之外,可以使用聚碳酸酯与其它热塑性聚合物的组合,例如均聚碳酸酯和/或聚碳酸酯共聚物与聚酯的组合。可用的聚酯可以包括例如具有式(7)重复单元的聚酯,其包括聚(二羧酸亚烷基酯)、液晶聚酯和聚酯共聚物。本申请所述的聚酯当共混时通常可与聚碳酸酯完全混溶。还预期的是芳族聚酯,具有少量例如0.5至10重量%的来自于脂族二羧酸的单元,基于聚酯的总重量,和聚(对苯二甲酸亚烷基酯),例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)(PBT),和聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PPT)。还有用的有聚(萘二酸亚烷基酯),例如聚(萘二酸乙二醇酯)(PEN)和聚(萘二酸丁二醇酯)(PBN)。特别有用的聚(环亚烷基二酯)为聚(对苯二甲酸环己烷二亚甲基酯)(PCT)和聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)(PCCD)。包含对苯二甲酸亚烷基酯重复酯单元与其它酯基团的共聚物也是有用的,例如聚(对苯二甲酸环己烷二亚甲基酯)-共-(对苯二甲酸乙二醇酯),其中包含大于或等于50mol%的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的该聚合物简称PETG,及其中包含大于50mol%的聚(对苯二甲酸1,4-环己烷二亚甲基酯)的该聚合物简称为PCTG。也可以使用包含至少一种前述聚酯的组合。
聚碳酸酯与聚酯酯使用的重量比例可以为1∶99至99∶1,具体地为10∶90至90∶10,以及更具体地为30∶70至70∶30,取决于所期望的功能和特性。
热塑性组合物的聚合物组分还任选包含聚有机基硅氧烷-聚碳酸酯共聚物,也称之为聚硅氧烷-聚碳酸酯。共聚物的聚有机基硅氧烷嵌段包括式(8)的二有机基硅氧烷重复单元:
Figure BPA00001162631600111
其中R各自独立地相同或相异,并且为C1-13一价有机基团。例如,R可以为C1-C13烷基,C1-C13烷氧基,C2-C13链烯基,C2-C13链烯氧基,C3-C6环烷基,C3-C6环烷氧基,C6-C14芳基,C6-C10芳氧基,C7-C13芳烷基,C7-C13芳烷氧基,C7-C13烷芳基,或者C7-C13烷芳氧基。前述基团可以全部或部分被氟、氯、溴、碘或其组合卤化。在一种实施方式中,当期望透明聚有机基硅氧烷-聚碳酸酯时,R未被卤素取代。在同一共聚物中,可以使用前述R基团的组合。
式(8)中E的数值可随热塑性组合物中各组分的类型和相对量、组合物所需的性能和类似的考虑因素而宽泛地变化。一般地,E的平均值可以是10-5000,具体地15-1000,和更具体地20-500。在一种实施方式中,E的平均值为10至75,在又一实施方式中,E的平均值为40至60。在E是较低数值,例如小于40的情况下,可希望使用相对较大量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。相反,在E是较高数值,例如大于40的情况下,可需要使用相对较低用量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。
可使用第一和第二(或更多)聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的组合,其中第一共聚物的E的平均值小于第二共聚物的E的平均值。
在一种实施方式中,由式(9)的重复结构单元提供聚有机基硅氧烷嵌段:
Figure BPA00001162631600121
其中E定义如上;每个R可以相同或相异,并且定义如上;及Ar可以相同或相异,并且为取代或未取代的C6-C30亚芳基,其中价键直接连接到芳族部分。式(9)中的适宜的Ar基团可来源于C6-C30二羟基亚芳基化合物,例如上述式(3)或(6)的二羟基亚芳基化合物。示例性二羟基亚芳基化合物是1,1-二(4-羟基苯基)甲烷,1,1-二(4-羟基苯基)乙烷,2,2-二(4-羟基苯基)丙烷,2,2-二(4-羟基苯基)丁烷,2,2-二(4-羟基苯基)辛烷,1,1-二(4-羟基苯基)丙烷,1,1-二(4-羟基苯基)正丁烷,2.2-二(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷,1,1-二(4-羟基苯基)环己烷,二(4-羟基苯基)硫醚,及1,1-二(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
在另一实施方式中,聚有机基硅氧烷嵌段包括式(10)的单元:
Figure BPA00001162631600122
其中R和E如上所述,R5各自独立地为二价的C1-C30有机基团,且其中聚合的聚有机基硅氧烷单元为其相应的二羟基化合物的反应残基。在具体的实施方式中,聚有机基硅氧烷嵌段通过下面式(11)的重复结构单元提供:
Figure BPA00001162631600123
其中R和E定义如上。式(11)中的R6各自独立地为二价的C2-C8脂族基团。式(11)中的每个M可以相同或相异,并且可以为卤素,氰基,硝基,C1-C8烷硫基,C1-C8烷基,C1-C8烷氧基,C2-C8链烯基,C2-C8链烯氧基,C3-C8环烷基,C3-C8环烷氧基,C6-C10芳基,C6-C10芳氧基,C7-C12芳烷基,C7-C12芳烷氧基,C7-C12烷芳基,或者C7-C12烷芳氧基,其中每个n独立地为0,1,2,3,或者4。
在一种实施方式中,M为溴或氯,烷基如甲基、乙基或丙基,烷氧基如甲氧基、乙氧基或丙氧基,或者芳基如苯基、氯苯基或甲苯基;R6为二亚甲基,三亚甲基或四亚甲基;以及R为C1-8烷基,卤代烷基如三氟丙基、氰基烷基,或者芳基如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一种实施方式中,R为甲基,或者甲基与三氟丙基的组合,或者甲基与苯基的组合。在又一实施方式中,M为甲氧基,n为1,R6为二价的C1-C3脂族基团,及R为甲基。
式(9)、(10)和(11)的单元可以来自于相应的二羟基聚有机基硅氧烷,正如本领域已知的那样。
聚有机基硅氧烷-聚碳酸酯可以包括50wt%至99wt%的碳酸酯单元和1wt%至50wt%的硅氧烷单元。在该范围内,聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包含70至98,更具体的75至97重量%的碳酸酯单元,和2至30重量%,更具体的3至25重量%的硅氧烷单元。
聚有机基硅氧烷-聚碳酸酯的重均分子量可以为2,000至100,000,具体地位5,000至50,000,这通过凝胶渗透色谱法,使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯色谱柱,在1mg/ml的样品浓度下,和采用聚碳酸酯标样校正而测量。
聚有机基硅氧烷-聚碳酸酯在300℃/1.2kg下测量的熔体体积流速可以是1-50cm3/10min(cc/10min),具体地2-30cc/10min。可使用流动性能不同的聚有机基硅氧烷-聚碳酸酯的混合物,实现总体所需的流动性能。
热塑性组合物进一步包含一种或多种抗冲改性剂,来增加热塑性组合物的抗冲性。这些抗冲改性剂可以包括弹性体改性的接枝共聚物,该接枝共聚物包括:(i)弹性(即橡胶状)聚合物基体,其玻璃化转变温度(Tg)小于或等于10℃,更具体地小于或等于-10℃,更加具体地为-40℃~-80℃;和(ii)接枝到弹性聚合物基体的刚性聚合物上层。如已知的,弹性体改性接枝共聚物可以由以下方法来制备:首先,提供弹性聚合物;然后在弹性体存在下使刚性相的组成单体聚合以获得接枝共聚物。接枝物可以作为接枝支链或者作为壳而被连接到弹性体核上。该壳可以仅仅物理地包裹核,或者该壳可以部分地或者基本上完全地与核接枝。
用作弹性体相的材料包括:例如,共轭二烯橡胶;共轭二烯与小于或等于50wt%的可共聚单体的共聚物;烯烃橡胶例如乙烯-丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM);乙烯-乙酸乙烯酯橡胶;硅橡胶;弹性的C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯;C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯与丁二烯和/或苯乙烯的弹性共聚物;或者含有至少一种前述弹性体的组合。
用于制备弹性体相的共轭二烯单体是化学式(16)的那些:
Figure BPA00001162631600141
其中每个Xb独立地为氢、C1-C5烷基等。可以使用的共轭二烯单体的实例为:丁二烯、异戊二烯、1,3-庚二烯、甲基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-戊二烯、1,3-和2,4-己二烯等,以及含有至少一种前述共轭二烯单体的混合物。具体的共轭二烯均聚物包括聚丁二烯和聚异戊二烯。
也可以使用共轭二烯橡胶的共聚物,例如由共轭二烯和至少一种可与其共聚的单体的水相自由基乳液聚合而制备的那些共聚物。可用于与共轭二烯共聚的单体包括含有稠合芳环结构的单乙烯基芳族单体,例如乙烯基萘,乙烯基蒽等,或者式(17)的单体:
Figure BPA00001162631600142
其中Xc各自独立地为氢、C1-C12烷基、C3-C12环烷基、C6-C12芳基、C7-C12芳基烷基、C7-C12烷基芳基、C1-C12烷氧基、C3-C12环烷氧基、C6-C12芳氧基、氯、溴或羟基;R为氢、C1-C5烷基、溴或氯。可以使用的示例性单乙烯基芳族单体包括:苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等,以及含有至少一种前述化合物的组合。苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯可以用作可与共轭二烯单体共聚的单体。
可以与共轭二烯共聚合的其它单体是单乙烯基类单体,例如衣康酸,丙烯酰胺,N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺,马来酸酐,马来酰亚胺,N-烷基、芳基-或卤代芳基取代的马来酰亚胺,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯以及通式(18)的单体:
Figure BPA00001162631600143
其中R是氢、C1-C5烷基、溴或氯;Xc是氰基、C1-C12烷氧基羰基、C1-C12芳氧基羰基、羟基羰基等。式(18)的单体的实例包括:丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、β-氯丙烯腈、α-溴丙烯腈、丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等,以及含有至少一种前述单体的组合。通常使用诸如丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸-2-乙基己酯等的单体作为可与共轭二烯单体共聚合的单体。也可以使用前述单乙烯基单体和单乙烯基芳族单体的组合。
用于弹性体相的(甲基)丙烯酸酯单体可以是C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯、尤其是C4-6烷基丙烯酸酯的交联的、颗粒状乳液均聚物或共聚物,其中C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯例如:丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸-2-乙基己酯等以及含有至少一种前述单体的组合。C1-8烷基(甲基)丙烯酸酯单体可以任选地在小于或等于15wt%的式(16)、(17)或(18)的共聚单体的混合物中进行聚合,基于单体总重量。示例性共聚单体包括但不限于:丁二烯、异戊二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯乙酯、N-环己基丙烯酰胺、乙烯基·甲基醚或丙烯腈以及含有至少一种前述共聚单体的组合。任选地,可以存在小于或等于5wt%的多官能交联共聚单体,基于单体总重量。这些多官能交联共聚单体可以包括例如二乙烯基苯,亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯如乙二醇双丙烯酸酯,亚烷基三醇三(甲基)丙烯酸酯,聚酯二(甲基)丙烯酸酯、双丙烯酰胺、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、马来酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯、柠檬酸的三烯丙酯、磷酸的三烯丙酯等,以及含有至少一种前述交联剂的组合。
弹性体相可以通过以下方法来聚合:本体、乳液、悬浮、溶液或者组合方法如本体-悬浮、乳液-本体、本体-溶液或其它技术,使用连续法、半间歇法或间歇法。弹性体基体的粒度不是关键性的。例如,对于基于乳液的聚合橡胶基质,可以使用的平均粒度为0.001~25微米、特别是0.01~15微米或更特别是0.1~8微米。对于本体聚合的橡胶基体,可以使用的粒度为0.5~10微米、特别是0.6~1.5微米。可以通过简单的透光率法或毛细管流体动力色谱法(capillary hydrodynamic chromatography,CHDF)来测量粒度。弹性体相可以是颗粒状的、适度交联的共轭丁二烯或C4-6烷基-丙烯酸酯橡胶,具体地具有高于70wt%的凝胶含量。丁二烯与苯乙烯和/或C4-6烷基-丙烯酸酯橡胶的组合也是适宜的。
弹性体相占全部接枝共聚物的5wt%~95wt%,更特别是弹性体改性接枝共聚物的20wt%~90wt%,更加特别是40wt%~85wt%,余量为刚性接枝相。合适的弹性体-改性的接枝共聚物包括,例如聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚(丙烯腈-丁二烯-丙烯酸丁酯)(ASA)、聚(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯)(MBS)、聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(MABS)、聚(丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯)(AES)等等,及其组合。
弹性体改性接枝共聚物的刚性相可以通过以下方法来制备:在至少一种弹性聚合物基体存在下,使含有单乙烯基芳族化合物单体和任选的至少一种共聚单体的混合物进行接枝共聚。上述式(17)的单乙烯基芳族化合物单体可以用于刚性接枝相,包括:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、卤代苯乙烯如二溴苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、丁基苯乙烯、对羟基苯乙烯、甲氧基苯乙烯等,或者含有至少一种前述单乙烯基芳族化合物单体的组合。可用的共聚单体包括:例如,上述的单乙烯基单体和/或通式(18)的单体。在一种实施方式中,R是氢或C1-C2烷基,Xc是氰基或C1-C12烷氧基羰基。用于刚性相的示例性共聚单体包括:丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯等,以及含有至少一种前述共聚单体的组合。合适的刚性热塑性聚合物包括,例如聚(苯乙烯-丙烯腈)(SAN)、聚(苯乙烯-α-甲基苯乙烯-丙烯腈)、聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯)、聚(甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯),及其混合物。
根据弹性体基体的类型、单乙烯基芳族化合物单体的类型、共聚单体的类型以及所需要的抗冲改性剂性能,刚性接枝相中单乙烯基芳族化合物单体与共聚单体的相对比例可以广泛地变化。刚性相通常可包括高达100wt%的单乙烯基芳族化合物单体,特别是30~100wt%、更特别是50~90wt%的单乙烯基芳族单体,刚性相的余量为共聚单体。
根据所存在的弹性体改性聚合物的量,未接枝的刚性聚合物或共聚物的分离基质或连续相可以与弹性体改性接枝共聚物一起同时获得。基于抗冲改性剂的总重量,该抗冲改性剂可以包括40~95wt%弹性体改性接枝共聚物和5~60wt%接枝共聚物。在另一实施方式中,基于抗冲改性剂的总重量,该抗冲改性剂包括50~85wt%、更特别是75~85wt%橡胶改性接枝共聚物和15~50wt%、更特别是15~25wt%接枝共聚物。
另一具体类型的弹性体改性抗冲改性剂包括来源于以下的结构单元:至少一种硅橡胶单体;具有式H2C=C(Rg)C(O)OCH2CH2Rh的支化丙烯酸酯橡胶单体,其中Rg是氢或C1-C8直链或支链烷基,Rh是支链C3-C16烃基;第一接枝连接单体;可聚合的、含链烯基的有机物;第二接枝连接单体。硅橡胶单体可以包括:例如,环状硅氧烷、四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷、(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷、(巯基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷或烯丙基烷氧基硅烷(单独地或组合地),例如,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、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷和/或四乙氧基硅烷。
示例的支化丙烯酸酯橡胶单体包括:丙烯酸异辛酯、丙烯酸-6-甲基辛酯、丙烯酸-7-甲基辛酯、丙烯酸-6-甲基庚酯等,或者包含至少一种前述物质的组合。可聚合的、含链烯基的有机物可以是:例如,式(17)或(18)的单体如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈,或者未支化的(甲基)丙烯酸酯如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯等(单独地或组合地)。
第一接枝连接单体可以是:(丙烯酰氧基)烷氧基硅烷、(巯基烷基)烷氧基硅烷、乙烯基烷氧基硅烷或烯丙基烷氧基硅烷(单独地或组合地),例如,(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)(二甲氧基)甲基硅烷和/或(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷。至少一种第二接枝连接单体是具有至少一个烯丙基的多烯键式不饱和化合物,例如甲基丙烯酸烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯或异氰脲酸三烯丙酯(单独地或组合地)。
硅氧烷-丙烯酸酯抗冲改性剂可以通过乳液聚合来制备,其中例如在30℃~110℃的温度下,在表面活性剂如十二烷基苯磺酸存在下,使硅橡胶单体与至少一种第一接枝连接单体进行反应,以形成硅橡胶胶乳。可选择地,可以使环状硅氧烷(例如环八甲基四硅氧烷和正硅酸四乙氧基酯)与第一接枝连接单体(例如(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷)进行反应。然后,任选地在交联单体如甲基丙烯酸烯丙酯存在下,在产生自由基的聚合催化剂如过氧化苯甲酰存在下,使至少一种支化丙烯酸酯橡胶单体与该硅橡胶粒子进行聚合。然后,使该胶乳与可聚合的含链烯基有机物和第二接枝连接单体进行反应。可以通过聚沉作用(通过用凝结剂处理)将接枝硅氧烷-丙烯酸酯橡胶混合物的胶乳粒子从水相中分离出来,并干燥为细粉,从而生产硅氧烷-丙烯酸酯橡胶抗冲改性剂。一般地,可以使用该方法来生产粒度为100纳米~2微米的硅氧烷-丙烯酸酯抗冲改性剂。
用于形成前述弹性体改性接枝共聚物的已知方法包括:本体、乳液、悬浮和溶液法,或者组合方法如本体-悬浮、乳液-本体、本体-溶液或其它技术,使用连续法、半间歇法或间歇法。
如有需要,前述类型的抗冲改性剂可以通过不含有碱性物质的乳液聚合法来制备,碱性物质例如,C6-30脂肪酸的碱金属盐,如硬脂酸钠、硬脂酸锂、油酸钠、油酸钾等;碱金属碳酸盐;胺如十二烷基二甲基胺、十二烷基胺等;胺的铵盐。这些物质通常用作乳液聚合的表面活性剂,可以催化聚碳酸酯的酯交换反应和/或降解。替代地,可以将离子型硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐表面活性剂用于制备抗冲改性剂,尤其是抗冲改性剂的弹性基体部分。适宜的表面活性剂包括:例如,C1-22烷基或C7-25烷基芳基磺酸盐、C1-22烷基或C7-25烷基芳基硫酸盐、C1-22烷基或C7-25烷基芳基磷酸盐、取代的硅酸盐或者它们的混合物。特别的表面活性剂是C6-16烷基的磺酸盐,特别地为C8-12烷基的磺酸盐。该乳液聚合法描述并披露于诸如Rohm & Haas和General Electric Company等公司的许多专利和文献中。实际上,任何上述抗冲改性剂都可以使用,只要它不含有脂肪酸的碱金属盐、碱金属碳酸盐和其它碱性物质。
这一类特别的抗冲改性剂是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)抗冲改性剂,其中使用上述的磺酸盐、硫酸盐或磷酸盐作为表面活性剂来制备丁二烯基体。除了ABS和MBS之外的弹性体改性接枝共聚物的其它实例包括但不限于:丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸丁酯(ASA)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(MABS)和丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)。
在一些实施方式中,抗冲改性剂是接枝聚合物,其具有高橡胶含量,即,接枝聚合物的大于或等于50重量%,任选地大于或等于60重量%。橡胶的存在量可以为接枝聚合物的小于或等于95重量%,任选地小于或等于90重量%。示例性高橡胶含量丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂可以
Figure BPA00001162631600181
等级131、336、338、360和415得自SABIC Innovative Plastics(以前的GeneralElectric Company)as.
抗冲改性剂可包含芳族乙烯基共聚物抗冲改性剂,例如苯乙烯类共聚物(也称作“聚苯乙烯”共聚物)。本文使用的术语“芳族乙烯基共聚物”和“聚苯乙烯共聚物”和“苯乙烯类共聚物”包括通过本领域已知的方法,例如本体、悬浮和乳液聚合法,使用至少一种单乙烯基芳族烃制备的聚合物。聚苯乙烯共聚物可以是无规、嵌段或接枝共聚物。该芳族乙烯基共聚物包括来自于式(17)的乙烯基芳族化合物的单元,该化合物例如苯乙烯、4-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯、等等,及其组合,特别是苯乙烯和α-甲基苯乙烯。
该芳族乙烯基共聚物还包含来自于式(18)的共聚单体的单元,该共聚单体例如丙烯酸类单体、马来酸酐及其衍生物等等,及其组合。具体的示例性共聚单体包括乙烯、丙烯、丁烯(包括1-丁烯、2-丁烯和异丁烯)、戊烯、己烯等等;1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)、1,4-戊二烯、1,5-己二烯等等;及其组合。
丙烯酸类单体包括例如丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、β-氯丙烯腈、α-溴丙烯腈、β-溴丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯等等,及其混合物。
马来酐及其衍生物包括例如马来酐、马来酰亚胺、N-烷基马来酰亚胺、N-芳基马来酰亚胺或烷基或卤素取代的N-芳基马来酰亚胺等等,及其组合。
共聚单体在芳族乙烯基共聚物中的量可以变化。然而,摩尔百分比含量通常为约2%至75%。在该范围内,共聚单体的摩尔百分比可以具体地为至少4%,更具体为至少6%。同样在该范围内,共聚单体的摩尔百分比可以具体地为高达50%、更具体地为高达25%,更具体地为高达15%。具体的聚苯乙烯共聚物树脂包括聚(苯乙烯马来酐)(SMA)和聚(苯乙烯丙烯腈)(SAN)。
在一种实施方式中,芳族乙烯基共聚物包含(a)芳族乙烯基单体组分和(b)氰化物乙烯基单体组分。(a)芳族乙烯基单体组分的实例包括a-甲基苯乙烯,邻、间或对-甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、单氯苯乙烯、二氯苯乙烯、单溴苯乙烯、二溴苯乙烯、氟苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙基苯乙烯和乙烯基萘,并且这些物质可以单独或组合使用。(b)氰化物乙烯基单体组分的实例包括丙烯腈和甲基丙烯腈,它们可以单独使用或者两种或更多种的组合使用。对于芳族乙烯基共聚物中(a)和(b)的组成比例没有特别限制,可以根据所需的应用选择该比例。任选地,芳族乙烯基共聚物可以含有约95wt.%至50wt.%(a),任选的约92wt.%至65wt.%(a),基于芳族乙烯基共聚物中(a)+(b)的重量,相应的约5wt.%至50wt.%(b),任选的约8wt.%至35wt.%(b),基于芳族乙烯基共聚物中(a)+(b)的重量。
芳族乙烯基共聚物的重均分子量(Mw)可以为30,000至200,000,任选的30,000至110,000,通过凝胶渗透色谱测量。
制备芳族乙烯基共聚物的方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、本体悬浮聚合和乳液聚合。此外,也可以共混单独共聚的树脂。芳族乙烯基共聚物的碱金属含量可以为1ppm或更小,任选的0.5ppm或更小,例如0.1ppm或更小,基于芳族乙烯基共聚物的重量。此外,碱金属中,组分(b)中钠和钾的含量可以为1ppm或更小,任选的0.5ppm或更小,例如0.1ppm或更小。
在一种实施方式中,芳族乙烯基共聚物包含“自由”苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN),即未接枝到另一聚合物链上的苯乙烯-丙烯腈共聚物。在具体实施方式中,自由苯乙烯-丙烯腈共聚物的分子量可以为50,000至200,000,基于聚苯乙烯标样分子量尺度,可以包含不同苯乙烯和丙烯腈的比例。例如,自由SAN可包含约75wt.%苯乙烯和约25wt.%丙烯腈,基于自由SAN共聚物的重量。自由SAN可以任选通过在组合物中加入含自由SAN的接枝橡胶抗冲改性剂而存在,和/或自由SAN可以独立于组合物中的其它抗冲改性剂而存在。
在一种实施方式中,抗冲改性剂是来自Rohm & Haas的MBS,商品名MBS EXL2691A(粉末),具有75至82wt.%丁二烯核以及余量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯壳,但是也可以使用其它抗冲改性剂,例如Rohm & HaasEXL3691A(造粒的)。MBS可以根据U.S.专利6,545,089描述的方法制备,并基本不含可能催化聚碳酸酯的水解的杂质、残余酸、残余碱或残余金属。控制MBS的制造以提供pH约6至7的MBS浆料,获得了最佳水解稳定性。使用1g组分以及10mL pH为7的蒸馏水(含有异丙醇液滴作为润湿剂),测量各组分的浆料的pH。
在另一实施方式中,除了抗冲改性剂例如MBS以外,SAN还存在于组合物中。所用的SAN是标称丙烯腈含量为25wt.%的本体法物质,尽管也可以使用具有不同含量的丙烯腈并通过本体或者悬浮工艺制备的SAN或其它刚性共聚物(乙烯基芳族聚合物)。组合物可以包含2重量%至25重量%的自由SAN,任选地2重量%至20重量%的自由SAN,例如5重量%至15重量%的自由SAN或者任选地7.5重量%至10重量%自由SAN,基于组合物重量,如本申请实施例中所示。
在另一实施方式中,热塑性组合物包括基于热塑性组合物的总重量,0.1至30重量%无机填料组分,包括无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料;和至多99.9重量%热塑性聚合物组分。热塑性组合物的聚合物组分可以包括上述聚碳酸酯和抗冲改性剂组合之外的宽泛的热塑性聚合物。示例性热塑性聚合物包括聚缩醛、聚烯烃、聚丙烯酸类、聚碳酸酯(不存在抗冲改性剂)、聚苯乙烯、聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酯、聚芳基砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并噁唑、聚苯酞(polyphthalides)、聚酸酐、聚氯乙烯、聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯基酮、聚卤乙烯、聚乙烯基睛、聚乙烯基酯、聚磺酸酯(polysulfonates)、聚硫醚、聚硫酯、聚砜、聚磺酰胺、聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、全氟烷氧基乙烯聚合物、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯等等,或者包含至少一种前述热塑性聚合物的组合。特别提及聚酯。
无机填料组合物包括无机填料-聚硅氧烷复合材料,其通过用聚有机基硅氧烷处理无机填料获得。无机填料组合物可以任选地包括没有用聚有机基硅氧烷处理的无机填料。在一种实施方式中,无机填料组合物基本上由无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料组成。在另一实施方式中,无机填料组合物由无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料组成,即,在热塑性组合物中不存在其它填料。
处理的无机填料可以包括用于聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物的任何合成或天然存在的增强剂。示例性填料是当如本申请所述进行处理时产生平衡的物理性质并且不使聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物降解的那些填料。在一种实施方式中,用于处理的无机填料包括反应性表面羟基。此类示例性无机填料的非穷尽性列表包括滑石、云母、粘土等。也可以使用填料的组合。
在一种实施方式中,无机填料是滑石。可以使用广泛的滑石。在某些实施方式中,滑石是粒度分布D50小于10微米,具体地小于5微米,更具体地小于3微米的微细滑石。滑石是市售可得的并且是本领域已知的。合适滑石的一个实例是商标名为Jetfine 3CA的滑石,其粒度分布D50为1.1微米,得自Luzenac。
无机填料-聚硅氧烷复合材料通过用聚有机基硅氧烷,具体地反应性聚有机基硅氧烷处理无机填料来获得。可以使用不同反应性聚有机基硅氧烷的组合。反应性聚有机基硅氧烷包括如上定义的式(8)单元,具体地如上定义的式(9)或(10)单元,具有能够与无机填料反应的基团。在一种实施方式中,反应性聚有机基硅氧烷在室温为液体。反应性聚有机基硅氧烷的分子量可以为100至6,000,具体地200至5,000,更具体地500至4,000。
反应性聚有机基硅氧烷可以具有通式(19)
Figure BPA00001162631600221
其中F的平均值为5至50,具体地10至40。此外,在式(19)中,R7各自独立地为C1-13一价有机基团或包含与无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团,R8各自为与无机填料具有反应性的基团,包含与无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团,或者C1-13一价有机基团,条件是在分子中存在至少一个与无机填料具有反应性的基团。本文中所使用的“包含与无机填料具有反应性的C1-13二价有机基团是指被反应性基团(例如氨基或羟基)取代的有机基团,例如被反应性基团(例如氨基或羟基)取代的支化或未支化的烷基。此外,本申请所用的当R8“是与无机填料具有反应性的基团”时,R8本身是反应性基团,例如氨基或羟基。反应性聚有机基硅氧烷的分子量可以为100至5,000D,具体地200至4,000D,甚至更具体地200至3,000D。
在一种实施方式中,R7各自独立地为C1-13一价有机基团,和R8各自独立地为与无机填料具有反应性的基团,或者包含与无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团。在另一实施方式中,R7各自独立地为C1-13一价有机基团,和R8各自为与无机填料具有反应性的基团,具体地羟基。
R7和R8的C1-13一价有机基团可为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-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基或C7-C13烷芳氧基。R7和R8的C1-13二价有机基团可以为C1-C13亚烷基、C2-C13亚烯基、C6-C10亚芳基、C7-C13亚芳基烷基或者C7-C13亚烷基芳基。任何前述基团可以部分或全部氟化。与无机填料具有反应性的基团可为伯氨基、仲氨基、羧酸基团、巯基或者羟基等等。
在另一具体实施方式中,F的平均值为5至50,R7各自独立地为C1-8烷基、三氟甲基、三氟丙基、苯基、氯苯基、或甲苯基,R8各自为伯氨基、仲氨基、羧酸基团、巯基或羟基,具体地羟基。在另一具体实施方式中,F的平均值为10至40,R7独立地为C1-8烷基、三氟丙基或苯基,和R8各自为羟基。
聚硅氧烷的具体实例包括硅烷醇封端的聚(三氟丙基甲基硅氧烷)(20)、硅烷醇封端的聚(二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷)共聚物(21)和硅烷醇封端的聚(二甲基硅氧烷)(22),其中m为10至500的整数,和(g+h)的总和为10至500的整数。
Figure BPA00001162631600231
这些反应性聚有机基硅氧烷的分子量为100至5,000,具体地400至4000D,和在23℃和更高温度为液体。在一种实施方式中,当使用低分子量聚有机基硅氧烷(例如分子量低于4,000D)时,发现在模量和延性之间获得了良好平衡。例如,发现与含有用分子量为3,000D的聚二甲基硅氧烷处理的滑石的相同组合物相比,含有用分子量为2,000的聚二甲基硅氧烷处理的滑石的组合物具有模量和延性的良好平衡。这两种组合物都显示出在-30℃的MAI延性为100%。然而,含有滑石-聚二甲基硅氧烷(MW=2,000D)复合材料的组合物的拉伸模量为4.1GPa,与含有滑石-聚二甲基硅氧烷(MW=3,000D)复合材料的组合物的3.5GPa拉伸模量相比。
无机填料-聚硅氧烷复合材料可以通过各种方法形成。在一种示例性实施方式中,无机填料-聚硅氧烷复合材料通过以下方式形成:将填料分散在惰性溶剂中,将聚硅氧烷加入分散体,将碱加入到该混合物中,提供包含填料-聚硅氧烷复合材料的混合物,和将该复合材料从混合物分离出来,形成无机填料-聚硅氧烷复合材料。可以通过不同方式,例如蒸馏或过滤进行分离。
用于处理填料的反应性聚有机基硅氧烷的量可以随反应性聚有机基硅氧烷的类型、填料的类型以及复合材料的期望性质而广泛地变化。在一种示例性实施方式中,无机填料用0.1至25重量%,具体地5至20重量%,更具体地10至15重量%的反应性聚有机基硅氧烷处理,基于无机填料的总重量。
合适的溶剂是惰性的,通常为疏质子的,可以为卤化溶剂,例如三氯甲烷或者1,1,2,2,-四氯乙烷,或者其它溶剂,例如甲苯、二甲苯等等。
选择碱,以便促进反应性无机填料和反应性聚有机基硅氧烷之间的反应。在一种实施方式中,碱为非亲核性的。该碱可以为有机的,例如伯胺、仲胺或叔胺,例如吡啶,三乙胺、二甲基胺等等,或者无机的,例如铵盐、碳酸钾等等。
在具体的示例性方法中,无机填料-聚硅氧烷复合材料通过下面的方法制备:在60至100℃,在搅拌下将滑石分散在甲苯或二甲苯中;在保持温度的同时,将聚有机基硅氧烷在搅拌下加至分散体;在搅拌下加入非亲核性有机叔胺,例如三乙胺,提供包含填料-聚硅氧烷复合材料的混合物;和例如通过蒸馏或过滤,从混合物分离复合材料,形成无机填料-聚硅氧烷复合材料。
不受理论的限制,相信填料和聚有机基硅氧烷之间的相互作用可以为两种类型:化学吸附和物理吸附。化学吸附相互作用包括填料的羟基和聚有机基硅氧烷在碱存在下的化学键合(共价键合)。这与物理吸附相反,物理吸附是由于非键合作用(例如通过填料和硅氧烷的极性官能团之间的氢键相互作用)产生的。同样不受理论的限制,相信用本文描述的聚有机基硅氧烷对滑石进行表面处理显示出相互作用的化学吸附机理和物理吸附机理,使得可以通过结合填料和聚有机基硅氧烷,以及在加入碱之后制备包含该填料-聚有机基硅氧烷复合材料的混合物。
应该理解,无机填料-聚硅氧烷复合材料组合物通常包含无机填料-聚硅氧烷复合材料本身和“未处理”无机填料(即,在处理过程中存在但是与聚硅氧烷没有联系的填料)的混合物。在一种实施方式中,该未处理的无机填料的存在量大于无机填料-聚硅氧烷复合材料的量。虽然在该复合材料组合物之外(特别是纤维增强型填料),可以使用没有经受本文所描述的处理过程的填料,优选组合物中存在的所有粒状填料都已经了处理。在一种实施方式中,该填料组合物基本上由无机填料-聚硅氧烷复合材料组合物组成,使得没有显著不利影响组合物的所需性质的其它填料存在。在另一实施方式中,该填料组合物由无机填料-聚硅氧烷复合材料组合物组成,因为不存在其它类型的填料。
在另一实施方式中,在热塑性组合物中存在酸。酸可以单独加入组合物的组分中,或者该无机填料在与热塑性组合物的其它组分(例如聚合物)混合之前用酸处理。填料的酸处理可以在用反应性聚硅氧烷处理之前进行、在用聚硅氧烷处理之后并在分离无机填料-聚硅氧烷复合材料之前进行、或者在分离无机填料-聚硅氧烷复合材料之后进行。本文所用的用酸处理包括用相应的酸盐处理。酸可以是有机酸或无机酸。示例性无机酸包括无机的含磷含氧酸、硼酸、氢卤酸例如氢氯酸,硫酸和亚硫酸(sulphites)。
在一种实施方式中,酸为含磷含氧酸,特别是多质子含磷含氧酸,例如磷酸、亚磷酸、次磷酸、联二磷酸、偏磷酸、六偏磷酸、硫代磷酸、氟代磷酸、二氟代磷酸、氟代亚磷酸、二氟代亚磷酸、氟次磷酸或者二氟联二磷酸。在一种实施方式中,多质子含磷含氧酸为通式HmPtOn的酸,其中m和n各自为2或更大,和t为1或更大。这类示例性的酸包括但不限于H3PO4、H3PO3和H3PO2。当使用酸盐时,抗衡离子没有特别限制,可以为例如碱金属、碱土金属或金属,例如锌。具体的盐包括磷酸一锌、磷酸一钙、磷酸一钠、酸式焦磷酸钠等等。可以使用不同酸的组合,包括质子酸和酸盐的组合。
选择酸的用量,以便得到改善的性质,例如流动性和分子量保持率,并可以无需过度试验而加以确定。在一种实施方式中,选择酸的用量,提供酸与填料的重量比为至少0.001∶1,更具体地至少0.01∶1,具体地至多0.1∶1。
酸处理的便利方法使用磷酸的水溶液,例如含有20至60重量%,具体地45重量%亚磷酸的水溶液。在一种示例性过程中,将45重量%亚磷酸溶液(450g酸在1L水中)的制剂加入到分离的滑石-聚有机基硅氧烷复合材料中,获得所需量的酸(例如,1kg滑石/30g的45重量%含水酸),并充分混合。然后可直接使用酸处理的复合材料,或储存待用。在另一示例性方法中,在组合物的制备过程中,将酸(例如,45重量%亚磷酸水溶液)加入到热塑性组合物的其它组分中。在另一示例性方法中,用酸处理滑石-聚有机基硅氧烷复合材料,在组合物的制备过程中将酸加入到组合物的组分中。
可以通过将无机填料-聚硅氧烷复合材料,和任选的酸与热塑性聚合物组分(例如聚碳酸酯、抗冲改性剂和任选的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物)组合,制备热塑性组合物。
基于热塑性组合物的所需性质,使用下面的原则,选择各组分的相对用量。在一种实施方式中,热塑性组合物包含70至99.9重量%,具体地75至99重量%的热塑性聚合物组分,基于热塑性组合物(即,聚合物、填料、抗冲改性剂、酸和其它添加剂)的总重量。热塑性聚合物组分可以包括一种或多种热塑性聚合物。
在具体的实施方式中,热塑性组合物中聚碳酸酯的含量为至多80重量%,具体地50至80重量%,更具体地65至80重量%,各自基于热塑性组合物的总重量。
抗冲改性剂在热塑性组合物中存在的量为1至25重量%,具体地5至15重量%,各自基于热塑性组合物的总重量。
聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物在热塑性组合物中的量为0至25重量%,具体地1至15重量%,各自基于热塑性组合物的总重量。
无机填料组分在热塑性组合物中的存在量为0.1至30重量%,具体地0.1至25重量%,各自基于热塑性组合物的总重量。
酸在组合物中的用量可以基于上述填料的用量,或者基于热塑性组合物的总重量。例如,组合物还可以包括约0.01至5重量%的酸,具体地约0.05至约2重量%酸,和在某些实施方式中约0.1至约1重量%酸,基于组合物的总重量。
在具体实施方式中,热塑性组合物包含至多80重量%聚碳酸酯、1至25重量%抗冲改性剂、0至25重量%聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、0.5至2重量%酸和0.1至30重量%包含无机填料-聚硅氧烷复合材料的无机填料组分。在另一实施方式中,热塑性组合物包含65至80重量%聚碳酸酯、1至20重量%抗冲改性剂、0至20重量%聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、0.5至2重量%酸和0.1至25重量%包含滑石填料-聚硅氧烷复合材料的无机填料组分。所有前述重量%值都基于组合物的总重量。
除了上述组分之外,热塑性组合物可以包括各种常规结合到这类树脂组合物中的添加剂,条件是选择添加剂,使得不显著不利地影响热塑性组合物的所需性质,例如抗冲强度。可以使用添加剂的组合。可以在混合各组分形成组合物的过程中的合适时间,混合这些添加剂。
共混物还可以包括阻燃剂。有用的阻燃剂包括含磷、溴和/或氯的有机化合物。由于法规上的原因,在某些应用中可以优选非溴化和非氯化的含磷阻燃剂,例如有机磷酸酯和含磷-氮键的有机化合物。
一类示例性的有机磷酸酯是式(GO)3P=O的芳族磷酸酯,其中每个G独立地为烷基、环烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基,条件是至少一个G为芳族基团。两个G基团可以结合在一起得到环状基团,例如,二磷酸二苯基季戊四醇酯,其描述于Axelrod的美国专利US4154755。适宜的芳族磷酸酯可以为,例如,磷酸苯基二(十二烷基)酯,磷酸苯基二(新戊基)酯,磷酸苯基二(3,5,5′-三甲基己基)酯,磷酸乙基二苯基酯,磷酸2-乙基己基二(对-甲苯基)酯,磷酸二(2-乙基己基)对-甲苯基酯,磷酸三甲苯基酯,磷酸二(2-乙基己基)苯基酯,磷酸三(壬基苯基)酯,磷酸二(十二烷基)对-甲苯基酯,磷酸二丁基苯基酯,磷酸2-氯乙基二苯基酯,磷酸对-甲苯基二(2,5,5′-三甲基己基)酯,磷酸2-乙基己基二苯基酯,等等。具体的芳族磷酸酯是每个G均为芳族的磷酸酯,例如,磷酸三苯酯,磷酸三甲苯酯,异丙基化的磷酸三苯酯等。
也可以使用二-或多-官能的芳族含磷化合物,例如,下式所示的化合物:
Figure BPA00001162631600271
其中每个G1独立地为具有1-30个碳原子的烃基;每个G2独立地为具有1-30个碳原子的烃基或烃氧基;每个X独立地为溴或氯;m为0-4;及n为1-30。示例的二-或多-官能的芳族含磷化合物包括二磷酸间苯二酚四苯酯(RDP),氢醌的二(二苯基)磷酸酯和双酚A的二(二苯基)磷酸酯,以及它们的低聚和聚合的对应物(counterpart)等。
示例的含磷-氮键的阻燃剂化合物的实例包括氯化膦腈,磷酯酰胺,磷酸酰胺,膦酸酰胺,次膦酸酰胺,三(氮杂环丙烷基)氧化膦。当存在时,含磷阻燃剂通常存在的量为1至10重量份,基于100重量份的全部组合物。
也可以使用卤化的材料作为阻燃剂,例如下面式(23)的卤化化合物和树脂:):
Figure BPA00001162631600281
其中R为烷撑、烷叉或环脂族的连接基(linkage),例如,亚甲基,乙撑,丙撑,异丙撑,异丙叉,丁撑,异丁撑,戊撑,环己撑,环戊叉等;或者氧醚,羰基,胺,或者含硫的连接基如硫醚、亚砜、砜等。R也可以由两个或多个连接有诸如芳族、氨基、醚、羰基、硫醚、亚砜、砜等基团的烷撑或烷叉连接基构成。
式(23)中的Ar和Ar′各自独立为单碳环或多碳环的芳基如亚苯基,亚联苯基,亚三联苯基,亚萘基等。
Y为有机、无机或有机金属基团,例如,(1)卤素如氯、溴、碘、氟;或(2)通式OB的醚基团,其中B为类似于X的一价烃基;或(3)R所示类型的一价烃基;或者(4)其它取代基如硝基、氰基等,该取代基基本是惰性的,条件是每个芳核存在至少一个时并且优选两个卤原子。
如果存在,每个X独立为一价烃基,例如,烷基如甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,癸基等;芳基如苯基,萘基,联苯基,二甲苯基,甲苯基等;芳基烷基如苄基,乙基苯基等;脂环族基团如环戊基,环己基等。该一价烃基本身可包含惰性取代基。
每个d独立地为1至最大相当于取代在构成Ar或Ar′的芳环上可取代的氢的数目。每个e独立地为0至最大相当于R上可取代的氢的数目。a、b和c各自独立地为包括0的整数。当b不为0时,a或c均不可以为0。否则,a或c但不是二者可以为0。如果b为0,则芳族基团通过直接的碳-碳键结合。
芳族基团Ar和Ar′上的羟基和Y取代基可以在邻、间或对位变化,各基团可以相互处于任何可能的几何关系。
在上式范围内所包含的双酚中,下面是代表性的:2,2-二-(3,5-二氯苯基)-丙烷;二-(2-氯苯基)-甲烷;二(2,6-二溴苯基)-甲烷;1,1-二-(4-碘苯基)-乙烷;1,2-二-(2,6-二氯苯基)-乙烷;1,1-二-(2-氯-4-碘苯基)乙烷;1,1-二-(2-氯-4-甲基苯基)-乙烷;1,1-二-(3,5-二氯苯基)-乙烷;2,2-二-(3-苯基-4-溴苯基)-乙烷;2,6-二-(4,6-二氯萘基)-丙烷;2,2-二-(2,6-二氯苯基)-戊烷;2,2-二-(3,5-二溴苯基)-己烷;二-(4-氯苯基)-苯基-甲烷;二-(3,5-二氯苯基)-环己基甲烷;二-(3-硝基-4-溴苯基)-甲烷;二-(4-羟基-2,6-二氯-3-甲氧基苯基)-甲烷;2,2-二-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷;及2,2-二-(3-溴-4-羟基苯基)-丙烷。上面结构式范围内还包括的是:1,3-二氯苯,1,4-二溴苯,1,3-二氯-4-羟基苯,及联苯如2,2′-二氯联苯,多溴化的1,4-二苯氧基苯,2,4′-二溴联苯,及2,4′-二氯联苯,以及十溴二苯醚等。
还可以使用低聚和聚合的卤化芳族化合物,如双酚A和四溴双酚A与碳酸酯前体如光气的共聚碳酸酯。也可以与阻燃剂一起使用金属协同剂如氧化锑。当存在时,含卤素阻燃剂通常存在的量为0.1至20重量份,更具体地1至15重量份,基于100重量份的全部组合物。
也可以使用无机阻燃剂,例如,C1-16烷基磺酸盐如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐),全氟辛烷磺酸钾,全氟己烷磺酸四乙基铵,及二苯砜磺酸钾等;通过反应形成的盐,例如碱金属或碱土金属(如锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)与无机酸复盐,例如含氧阴离子如碳酸的碱金属和碱土金属盐如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3,或者氟阴离子络合物如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6等。当存在时,无机阻燃剂盐通常存在的量为1至10重量份,更具体地0.05至约5重量份,基于100重量份的全部组合物。
在组合物中也可以使用抗滴剂,例如形成原纤维或非形成原纤维的氟聚合物,例如聚四氟乙烯(PTFE)。抗滴剂可以被如上所述的坚硬共聚物例如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)包封。包封在SAN内的PTFE被称为TSAN。包封的氟聚合物可以通过在氟聚合物存在下聚合包封聚合物来制备,例如水性分散体。与PTFE相比TSAN可以具有显著优点,因为TSAN可以更容易地分散在组合物中。示例的TSAN可以包含例如大约50wt%PTFE和大约50wt%SAN,基于包封的氟聚合物的总重量。SAN可以包含例如大约75wt%苯乙烯和大约25wt%丙烯腈,基于共聚物的总重量。可替换地,氟聚合物可以以某种方式与第二聚合物例如芳族聚碳酸酯树脂或SAN预混合以形成用作抗滴剂的聚集体材料。两种方法都可以用来生成包封的氟聚合物。抗滴剂通常的用量为0.1至1.4重量%,基于100重量%的全部组合物。
示例性的抗氧化剂添加剂包括例如有机基亚磷酸酯,例如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯或类似物;烷化单酚或多酚;多酚与二烯烃的烷化产物,例如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷的烷化反应产物或类似物;对甲酚或二环戊二烯的丁化反应产物;烷化氢醌;羟化硫代二苯醚;亚烷基双酚类;苄基化合物;β-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸与一元或多元醇的酯;β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与一元或多元醇的酯;硫代烷基或硫代芳基化合物的酯,例如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、双十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯或类似物;β-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸的酰胺或类似物;或者含至少一种前述抗氧化剂的组合。抗氧化剂通常的用量为0.1至1重量份,基于100重量份的全部组合物。
示例性的热稳定剂添加剂包括例如有机基亚磷酸酯,例如亚磷酸三苯酯、三(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三(混合单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯或类似物;膦酸酯,例如二甲基苯膦酸酯或类似物,磷酸酯,例如磷酸三甲酯或类似物,或含至少一种前述热稳定剂的组合。热稳定剂通常的用量为0.1至5重量份,基于100重量份全部组合物。
也可使用光稳定剂和/或紫外光(UV)吸收添加剂。示例性的光稳定剂添加剂包括例如苯并三唑类,例如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或类似物,或含至少一种前述光稳定剂的组合。光稳定剂通常的用量为0.1至5重量份,基于100重量份全部组合物。
示例性UV吸收添加剂包括例如羟基二苯甲酮类;羟基苯并三唑类;羟基苯并三嗪类;氰基丙烯酸酯类;草酰二苯胺类;苯并噁嗪酮类;2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚(CYASORBTM 5411光稳定剂,得自Cytee);2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(叔丁基)-6(仲丁基)苯酚(
Figure BPA00001162631600301
350UV光稳定剂,得自Ciba);2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORBTM 531光稳定剂,得自Cytec);2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3;5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)苯酚(CYASORBTM 1164光稳定剂,得自Cytec);2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)(CYASORBTM UV-3638光稳定剂,得自Cytec);1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINULTM 3030UV稳定剂,得自BASF);2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮);1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷;纳米尺寸的无机材料,例如氧化钛、氧化铈和氧化锌,所有这些的粒度小于100nm;或类似物;或含至少一种前述UV吸收剂的组合。UV吸收剂的通常用量为1至10重量份,基于100重量份全部组合物。
也可使用增塑剂、润滑剂和/或脱模剂添加剂。这些类型的材料存在显著的重叠,其中包括例如邻苯二甲酸酯,例如二辛基-4,5-环氧六氢邻苯二甲酸酯;三(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯;三硬脂精;二-或多官能芳族磷酸酯,例如间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸酯;聚-α-烯烃;环氧化大豆油;硅氧烷类,其中包括硅油;酯,例如脂肪酸酯,例如烷基硬脂酯,例如硬脂酸甲酯;硬脂酸硬脂酯、四硬脂酸季戊四醇酯(PETS)和类似物;硬脂酸甲酯和含聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物及其共聚物的亲水和疏水非离子表面活性剂的混合物,例如在合适溶剂内的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物;蜡,例如蜂蜡、褐煤蜡、石蜡或类似物。这些材料的用量通常为0.1至10重量份,基于100重量份全部组合物。。
术语“抗静电剂”是指可加工于聚合物树脂中和/或喷于材料或制品上以提高导电性和整体物理性能的单体、低聚或聚合材料。单体抗静电剂的实例包括单硬脂酸甘油酯,二硬脂酸甘油酯,三硬脂酸甘油酯,乙氧化胺,伯、仲、叔胺,乙氧基化醇,烷基硫酸盐,烷基芳基硫酸盐,烷基磷酸盐,烷基胺硫酸盐,烷基磺酸盐如硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等,季铵盐,季铵树脂,咪唑啉衍生物,脱水山梨醇酯,乙醇酰胺,甜菜碱,等等,或者包含至少一种前述抗静电剂的组合。
示例性的聚合抗静电剂包括某些聚酯酰胺、聚醚-聚酰胺(聚醚酰胺)嵌段共聚物,聚醚酯酰胺嵌段共聚物,聚醚酯,或者聚氨酯,各自包含聚亚烷基二醇部分如聚乙二醇,聚丙二醇,聚1,4-丁二醇等。这种聚合抗静电剂可从商业上得到,例如
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6321(Sanyo)或
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MH1657(Atofina),
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P18和P22(Ciba-Geigy)。可以用作抗静电剂的其它聚合材料是固有导电的聚合物如聚苯胺(商业上以
Figure BPA00001162631600314
EB得自Panipol),聚吡咯和聚噻吩(商业上得自Bayer),其在高温下熔体加工之后保持其一定的固有导电性。在一种实施方案中,可以在含化学抗静电剂的聚合树脂中使用碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、炭黑或者前述材料的组合,以使组合物静电消散。抗静电剂的通常用量为0.1至3重量份,基于100重量份的全部组合物。
还可以存在着色剂如颜料和/或染料添加剂。示例的颜料包括例如无机颜料,如金属氧化物和混合的金属氧化物如氧化锌、二氧化钛、氧化铁等;硫化物,如硫化锌等;铝酸盐;钠硫代硅酸盐硫酸盐、铬酸盐等;炭黑;铁酸锌;群青蓝;颜料棕24;颜料红101;颜料黄119;有机颜料,如偶氮、重氮、喹吖啶酮、苝、萘四羧酸、黄烷士酮、异吲哚啉酮、四氯异吲哚啉酮、蒽醌、蒽嵌蒽二醌、二噁嗪、酞菁、和偶氮色淀;颜料蓝60、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料绿7、颜料黄147和颜料黄150,或包含至少一种前述颜料的组合。颜料的通常用量为0.1至5重量份,基于100重量份的全部组合物。
示例性的染料通常是有机材料,以及包括例如香豆素染料如香豆素460(蓝)、香豆素6(绿),尼罗红等;镧系络合物;烃和取代的烃染料;多环芳烃染料;闪烁染料,如噁唑或噁二唑染料;芳基或杂芳基取代的聚(C2-8)烯烃染料;羰花青染料;阴丹酮染料;酞菁染料;噁嗪染料;喹诺酮(carbostyryl)染料;萘四羧酸染料;卟啉染料;二(苯乙烯基)联苯染料;吖啶染料;蒽醌染料;花青染料;甲川染料;芳基甲烷染料;偶氮染料;靛类染料、硫代靛类染料、重氮染料;硝基染料;醌亚胺染料;氨基酮染料;四唑染料;噻唑染料;苝染料;苝酮染料;二-苯并噁唑基噻吩(BBOT);三芳基甲烷染料;呫吨染料;噻吨染料;萘二甲酰亚胺染料;内酯染料;荧光团,如抗斯托克司频移染料,其吸收近红外波长并发射可见波长等;发光染料,如7-氨基-4-甲基香豆素;3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素;2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑;2,5-二-(4-联苯基)-噁唑;2,2’-二甲基-对-四联苯;2,2-二甲基-对-三联苯;3,5,3””,5””-四叔丁基-对-五联苯;2,5-二苯基呋喃;2,5-二苯基噁唑;4,4’-二苯基均二苯代乙烯;4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃;1,1’-二乙基-2,2’-羰花青碘化物;3,3’-二乙基-4,4’,5,5’-二苯并硫代三羰花青碘化物;7-二甲基氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-氮杂喹诺酮-2;7-二甲基氨基-4-甲基喹诺酮-2;2-(4-(4-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑高氯酸盐;3-二乙基氨基-7-二乙基亚氨基吩噁唑高氯酸盐;2-(1-萘基)-5-苯基噁唑;2,2’-对-亚苯基-二(5-苯基噁唑);若丹明700;若丹明800;芘;1,2-苯并菲(chrysene);红荧烯;晕苯等,或者包含至少一种前述染料的组合。染料的通常用量为0.01至10重量份,基于100重量份的全部组合物。
也可存在辐射稳定剂,具体地γ-辐射稳定剂。示例性的γ-辐射稳定剂包括二醇,例如乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、内消旋-2,3-丁二醇、1,2-戊二醇、2,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,4-己二醇和类似物;脂环族多元醇,例如1,2-环戊二醇、1,2-环己二醇和类似物;支链无环二醇,例如2,3-二甲基-2,3-丁二醇(频哪醇)和类似物;和多元醇,以及烷氧基取代的环状或无环烷烃。不饱和链烯醇也是有用的一类醇,其实例包括4-甲基-4-戊烯-2-醇、3-甲基戊烯-3-醇、2-甲基-4-戊烯-2-醇、2,4-二甲基-4-戊烯-2-醇和9-癸烯-1-醇,以及叔醇,它具有至少一个羟基取代的叔碳,例如2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、2-苯基-2-丁醇、3-羟基-3-甲基-2-丁酮、2-苯基-2-丁醇和类似物,和脂环族叔醇,例如1-羟基-1-甲基环己烷。也可使用某些羟甲基芳族化合物,它在与芳环内的不饱和碳上相连的饱和碳上具有羟基取代基。羟基取代的饱和碳可以是羟甲基(-CH2OH),或者它可以是更复杂的烃基成员,例如(-CR4HOH)或(-CR2 4OH),其中R4是复杂或简单的烃。具体的羟基甲基芳族化合物包括二苯甲醇、1,3-苯二甲醇、苄醇、4-苄氧基苄醇和苄基苄醇。2-甲基-2,4-戊二醇(也称为己二醇)、聚乙二醇和聚丙二醇常常用于γ-辐射的稳定化。γ-辐射稳定化合物的用量可以为0.001至1重量份,基于100重量份的全部组合物。
可以通过各种方法来制备热塑性组合物。例如,粉末状聚碳酸酯、抗冲改性剂、无机填料-聚硅氧烷复合材料、任选的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和/或其它任选组分,任选地与填料一起,首先在HenschelTM高速混合器中混合。包括但不限于手工搅拌的其它低剪切工艺也可以实现该混合。共混物然后经由进料斗被输送给双螺杆挤出机的进料口。可替换地,至少一种组分可以通过在进料口和/或在下游通过边进料口(sidestuffer)直接进料给挤出机被引入组合物。这些添加剂也可以用所需聚合物树脂复合成母料进料给挤出机。挤出机通常在高于使组合物流动的温度下操作。挤出物紧接着在水浴中被骤冷和制粒。这样制备的粒料当剪切挤出物时可以根据需要成为四分之一英寸长或更少。这些粒料可以用于后续的模塑、成型或成形。
本文描述的热塑性组合物具有优异的性能平衡,特别是改善的稳定性以及有利的模量、延性和流动性能。
可以使用聚合物分子量确定改善的稳定性。聚合物分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)在二氯甲烷溶剂中,使用聚苯乙烯校准标样测量,测定并报告相对分子量(报告的值为相对于聚苯乙烯的聚碳酸酯分子量,而不是聚碳酸酯绝对分子量数值)。通常使用重均分子量的变化。这给出测量聚合物材料链长度的变化的方式,这可用于确定热塑性材料由于加工而造成的降解程度。降解的材料通常显示出分子量降低,并显示出物理性质降低。一般而言,在加工前后测量分子量,分子量保留率为加工后的分子量占加工前分子量的百分数。
本文描述的热塑性组合物中的聚碳酸酯在加工后,即在挤出后,保留其初始重均分子量的至少80至98%,具体地至少85至98%,更具体地至少90至98%。
由热塑性组合物模塑的制品的拉伸模量(E),具体地杨氏模量可以为3至6GPa,具体地3.5至5GPa。由热塑性组合物模塑的制品还可以具有50至90MPa,具体地55至80MPa的屈服应力。断裂伸长率可以大于20%,具体地大于30%。所有前面的性质都根据ISO 527-5:1997来确定。
挠曲模量基于ISO 178:2004方法。试验试条具有以下尺寸:80mm x 10mm x 4mm(±0.2mm)。最终的试验结果计算为五根试验试条试验结果的平均值。弯曲模量是在弹性限度内,应力和相应的应变的比例,并表示为吉帕(GPa)。由热塑性组合物模塑的试验试条可以具有3至6GPa,具体地3.5GPa的弯曲模量,根据ISO 178:2004测量。
组合物的弯曲强度可以为70至120MPa,具体地80至110MPa,根据ISO 178:2004测量。
多轴冲击(MAI)性能数据根据ISO 6603-2:2000在-30℃、-20℃、-10℃、0℃和23℃测量。该试验提供材料在多轴变形条件下如何表现的信息。使用冲压机,以2至5m/sec的已知速度施加变形。结果以总冲击能量以焦耳表示。样品的断裂机理也以延性%表示。MAI延性百分比(在给定温度,例如-30或23℃)以五个样品中在冲击试验中破坏时,显示出延性破坏而不是刚性破坏的百分比来记录,后者的特征在于断裂并形成碎片。在-30℃的温度,由热塑性组合物模塑的制品的MAI可以为60至140J,具体地70至130J和更具体地75至125J。此外,由热塑性组合物模塑的制品在-30℃具有100%延性。
伊佐德冲击强度ISO 180(‘NII’)用于比较塑性材料的耐冲击性。使用3.2mm厚的模塑伊佐德缺口冲击(INI)试条来测量伊佐德冲击。根据ISO 180/1A进行测量。ISO定义反映了试样类型和缺口类型。ISO 180/1A表示试样类型1和缺口类型A。ISO 180/1U表示相同的类型1试样,但是以相反的方式夹持(表示没有缺口)。ISO结果定义为用于使试验试样断裂的冲击能量(以焦耳计)除以试样缺口处的面积。结果记录为kJ/m2
热塑性组合物的缺口伊佐德冲击强度(NII)可以为10至50千焦/平米(kJ/m2)(在23℃测量),具体地10至15kJ/m2(在-30℃测量),都是使用1/8-英寸(3.2mm)厚试条根据ISO 180:2000测量的。
熔体体积速率(MVR)在260℃或300℃(如指出的那样),使用5kg重物,历时10min,根据ISO 1133测量。热塑性组合物的熔体体积流动比率(MVR)可以为1至30,具体地2至20立方厘米/10分钟(cm3/10min),在260℃,在5.0Kg的载荷,根据ISO 1133测量。
热塑性组合物在300℃/5000sec-1的熔体粘度可以为小于70帕-秒,根据ISO 11443测量。
热塑性组合物的热变形温度(HDT)可以为大于118℃,在1.8MPa,在6.4mm厚试条上根据ISO 75测量。
维卡软化温度(ISO 306)是在塑料开始快速软化的温度测量值。横截面积为1mm2的圆形平头针在预定载荷下刺穿塑料试验试样的表面,以均匀速率升高温度。维卡软化温度或VST是刺穿达到1mm的温度。ISO 306描述了两种方法:方法A-10牛顿载荷(N),和方法B-50N载荷,两个可能的升温速率为:50℃/h小时(℃/h)或120℃/h。该结果以ISO值引用为A/50、A/120、B/50或B/120。试验组件浸没在开始温度为23℃的加热浴中。5分钟(min)后,施加载荷:10N或50N。压入端(indenting tip)刺穿1±0.01mm的浴温记录为材料在所选载荷和升温下的VST。
热塑性组合物的维卡软化温度(VST)可以为大于135℃,根据ISO 306试验,方法B测量。样品受到50N载荷,试验的加热速率为50℃/h。
也提供包含热塑性组合物的成型、成形或模塑制品。热塑性组合物可以通过各种方式,例如注塑、挤出、旋转模塑、吹塑和热成型,形成各种不同制品,来模塑成有用的成型制品。
具体的示例性制品包括,例如计算机和商业机器外壳,例如监视器外壳,手持电子器件外壳,例如手机外壳、电子连接器和照明装置组件、装饰物,家用器具,屋顶,温室,阳光房,游泳池围栏,电子器件包装和信号等等。此外,热塑性组合物可以用于以下应用,例如机动车部件,包括面板和贴面(trim),扰流器、行李门、车身面板以及娱乐车辆的车壁和结构部件。组合物特别用于承重组件,特别是承重机动车组件。
进一步通过下面的非限定性实施例解释热塑性组合物,其使用以下组分。
实施例
由表1所示组分制备下面实施例中描述的热塑性组合物。
表1.
Figure BPA00001162631600371
Figure BPA00001162631600381
在各个实施例中,通过熔体挤出,在Wemer & PfleidererTM 25mm双螺杆挤出机上制备样品,标称熔体温度为约280℃,真空为约0.7bar,以及转速为约450rpm。将挤出物造粒并在约100℃干燥约2小时。为了制备试验试样,将干燥的粒料在110-ton注塑机上,在300℃的标称熔体温度进行注塑,熔体温度大约高5至10℃。
如上所述确定组合物的各种性质。下面描述有关某些性质确定的额外信息。
通过凝胶渗透色谱(GPC),在二氯甲烷溶剂中测量分子量,使用聚苯乙烯校准标样,确定和记录相对分子量(记录的值为相对于聚苯乙烯的聚碳酸酯分子量,而不是绝对聚碳酸酯分子量)。使用重均分子量变化,确定加工前后聚合物的稳定性。分子量保留率是加工后的分子量作为加工前的分子量的百分比。
拉伸性能,例如拉伸强度和断裂拉伸伸长率使用4毫米厚模塑拉伸试条测量,根据ISO 527以5mm/min测量。也可以以50mm/min来测量。如果对于具体应用是期望的,在试验中测量的样品以5mm/min来测量。拉伸模量总是以1mm/min的初始速率开始试验,然后,以5mm/min.或50mm/min.继续试验,测量其它拉伸性能。
在下面的实施例中,“E”表示本发明的实施例,“C”表示对比例。所有量以重量%计,除非另有说明。
实施例E1-E6
表2示出热塑性组合物以及由组合物模塑的制品的性能。各组合物使用92wt.%的含有以下组分的组合物制备:11.55wt.%的PC-2、65.7wt.%的PC-3、4.4wt.%的MBS、9.5wt.%的PolySAN-1和0.8wt.%的脱模剂和稳定剂包。各组合物还含有8wt.%的滑石(C1)或滑石-聚有机基硅氧烷复合材料。处理滑石所使用的聚硅氧烷的重量%示于表2中。
通过用所示量的聚有机基硅氧烷(FMS、PDS或PMDS的wt.%,基于滑石和聚有机基硅氧烷的总重量,并如表2所示)和在甲苯或二甲苯(3L)中的三乙胺(10至15g)处理1000g的滑石,获得各经处理的滑石。在65至80℃搅拌6小时之后,通过蒸馏或过滤,分离复合材料。
没有对滑石进行酸处理,在组合物中不存在酸。
表2.
  组分   单位   C1   E1   E2   E3   E4   E5   E6
  FMS-处理的滑石 Wt% - 10 15 - - - -
  PDS-处理的滑石 Wt% - - - 10 15 - -
  PDMS-处理的滑石 Wt% - - - - - 10 15
  性质   单位
  灰分含量   Wt%   7.8   7.3   7.2   7.6   6.9   7.4   7.3
  挤出PC的Mw保留率 95 97 96 96 96 97 97
  模塑PC的Mw保留率 88 89 91 91 88 90 89
  总的PC Mw保留率 84 86 87 88 85 87 86
  弯曲模量   MPa   3030   2977   2980   2967   2913   2907   2844
  弯曲强度   MPa   94   92   92   91   89   89   88
  拉伸模量   MPa   3149   3092   3072   3098   3032   3040   2967
  屈服应力   MPa   61   59   59   58   58   57   56
  断裂应力   MPa   58   58   58   58   56   58   57
  屈服应变   %   4.5   4.5   4.5   4.5   4.6   4.5   4.6
  伸长率   %   86   91   88   89   83   94   92
  HDT 1.8MPa平 122.0 120.7 121.4 121.3 120.8 121.8 121.6
  维卡B/50   ℃   138.6   138.0   138.1   137.9   137.8   138.6   138.4
  NI 23℃   kJ/m2   11.2   18.7   20.0   21.6   36.5   41.3   44.5
  NI 0℃   kJ/m2   10.3   12.6   12.7   12.9   14.4   16.5   18.5
  NI-10℃   kJ/m2   10.5   12.0   12.4   12.0   12.9   15.3   17.3
  INI-20℃   kJ/m2   10.1   11.7   11.4   11.6   12.1   13.7   16.0
  INI-30℃   kJ/m2   9.6   10.8   10.9   11.0   11.4   12.9   14.9
  MAI 23℃延性 100 100 100 100 100 100 100
  MAI 0℃延性   %   100   100   100   100   100   100   100
  MAI-10℃延性 70 100 100 100 100 100 100
  MAI-20℃延性 0 90 80 90 80 100 100
  MAI-30℃延性 0 30 80 50 40 70 75
  MAI 23℃刺穿能量 J 102 109 103 107 99 94 94
  MAI 0℃刺穿能量 J 95 102 100 102 97 96 91
  MAI-10℃刺穿能量 J 96 102 95 99 92 96 90
  MAI-20℃刺穿能量 J 92 97 102 94 101 99 96
  MAI-30℃刺穿能量 J 99 94 96 98 93 88 86
  MVR 260℃5kg   cm3/10min 12.4 12.3 12.3 12.0 12.3 11.8 11.7
  MVR 260℃5kg,停留   cm3/10min 12.7 12.9 12.2 13.1 13.3 12.1 12.1
MV,2 260℃剪切速率100 Pa·s 902 846 938 947 830 926 838
  500   Pa·s   502   496   490   542   492   526   480
  1000   Pa·s   371   373   381   385   357   377   351
  1500  Pa·s   300   306   315   313   295   310   304
  5000  Pa·s   143   145   148   146   141   147   148
  10000  Pa·s   88   90   90   87   89   92
  MV,300℃,剪切速率100 Pa·s 255 251 277 219 192 228 241
  500  Pa·s   178   171   162   151   139   174   168
  1000  Pa·s   149   141   142   137   123   140   133
  1500  Pa·s   128   123   125   119   112   120   110
  5000  Pa·s   70   68   69   66   64   66   59
  10000  Pa·s   46   46   47   44   43   45   42
从表2的数据可以看出,使用滑石-聚硅氧烷复合材料得到改善性能,特别是INI和MAI%延性,而不显著降低拉伸模量、强度、伸长率、HDT和维卡性能。不受理论限制,相信INI和MAI%延性的改善是由于在无机填料和聚合物基体之间存在弹性界面区域(聚有机基硅氧烷)。此外,弹性界面的低玻璃化转变温度(-120℃)增强了低温INI和MAI%延性性能。
实施例E7-E11
表3显示热塑性组合物以及由组合物模塑的制品的性能。各组合物使用92wt.%的含有以下组分的组合物制备:11.55wt.%的PC-2、65.7wt.%的PC-3、4.4wt.%的MBS、9.5wt.%的PolySAN-1和0.8wt.%的脱模剂和稳定剂包。各组合物还含有8wt.%的滑石(C2和C3)或实施例E1-E6制备的滑石-聚有机基硅氧烷复合材料。
表3显示用于处理滑石的聚硅氧烷的量(wt.%,基于滑石和聚有机基硅氧烷的总重量)。如实施例E1-E6所述制备复合材料,在分离复合材料之后,进行酸处理。使用30g的45wt.%亚磷酸水溶液处理1kg的复合材料来进行酸处理。酸-处理的复合材料然后与热塑性组合物的剩余组分混合。
表3
  组分   单位   C2   C3   E7   E8   E9   E10  E11
  酸稳定化的滑石
  FMS-处理的滑石 Wt% - - 10 15 - - -
  PDS-处理的滑石 Wt% - - - - 15 - -
  PDMS-处理的滑石 Wt% - - - - - 10 15
  性质   单位
  灰分含量   %   7.9   7.8   7.5   7.3   7.4   7.6   7.9
  挤出PC的Mw保留率 99 95 98 98 99 98 96
  模塑PC的Mw保留率 98 88 95 98 95 96 99
  总的PC Mw保留率 96 84 94 96 94 95 94
  弯曲模量   MPa   3051   3030   3014   3020   2919   2924   2880
  弯曲强度   MPa   94   94   92   91   89   88   87
  拉伸模量   MPa   3136   3149   3148   3126   3032   3031   2998
  屈服应力   MPa   60   61   57   57   56   56   55
  断裂应力   MPa   60   58   53   64   62   61   61
  屈服应变   %   4.6   4.5   4.5   4.8   4.8   4.8   4.8
  伸长率   %   96   86   106   109   104   102   101
  HDT 1.8MPa平   ℃   122.5   122.0   120.7   119.8   119.0   120.0   119.2
  维卡B/50   ℃   139.7   138.6   136.9   137.1   136.9   137.2   137.0
  NI 23℃   kJ/m2   38.1   11.2   58.2   56.6   55.8   63.4   63.4
  INI 0℃   kJ/m2   15.6   10.3   39.3   38.5   40.8   42.8   40.4
  INI-10℃   kJ/m2   13.9   10.5   20.5   20.7   22.2   24.0   28.3
  INI-20℃   kJ/m2   12.9   10.1   18.4   17.8   19.5   20.9   20.8
  INI-30℃   kJ/m2   12.1   9.6   16.5   16.6   17.3   17.9   19.5
  MAI 23℃延性   %   100   100   100   100   100   100   100
  MAI 0℃延性   %   100   100   -   -   -   -   -
  MAI-10℃延性 100 70 100 100 100 100 100
  MAI-20℃延性 100 0 100 100 100 100 100
  MAI-30℃延性 90 0 80 100 100 100 100
  MAI 23℃刺穿能量 J 90 102 89 98 104 103 98
  MAI 0℃刺穿能量 J 95 95 - - - - -
  MAI-10℃刺穿能量 J 97 96 99 97 98 98 90
  MAI-20℃刺穿能量 J 98 92 98 101 101 96 95
  MAI-30℃刺穿能量 J 102 99 46 98 100 99 93
  MVR 260℃5kg   cm3/10min 10.8 12.4 11.3 11.2 11.7 10.8 11.4
  MVR 260℃5kg停留   cm3/10min 11.1 12.7 12.7 12.9 13.5 12.4 12.0
  MV,260℃剪切速率100 Pa·s 988 902 923 1135 1127 1115 1014
  500   Pa·s   588   502   567   604   607   583   513
  1000   Pa·s   418   371   424   426   430   430   391
  1500   Pa·s   341   300   341   340   347   351   331
  5000   Pa·s   159   143   157   155   155   157   150
  10000   Pa·s   -   88   -    -    -   -   -
 MV,300℃,剪   Pa·s   259   255   325   333   309   333   337
  切速率100
  500  Pa·s   198   178   203   198   191   193   194
  1000  Pa·s   164   149   165   158   154   154   151
  1500  Pa·s   140   128   141   136   133   135   129
  5000  Pa·s   75   70   75   74   72   74   72
  10000  Pa·s   51   46   50   49   50   49
比较表2和表3的结果,可以看出使用酸-处理滑石-聚硅氧烷复合材料获得聚碳酸酯分子量保留率的改善,这进而增强了缺口伊佐德抗冲强度和MAI%延性。流动性(MV和MVR)也稍有增加。提供了冲击性能和流动性之间的非常良好的平衡。酸-处理滑石-聚有机基硅氧烷复合材料在-30℃得到非常好的MAI%延性。
实施例E12-E15
表4显示含有不同重量比例的滑石的组合物的性质与含有聚硅氧烷-滑石复合材料的组合物的性质比较,其中各组合物还含有所示量的亚磷酸。实施例C5、C6、E14和E15具有较高量的PolySAN,以便确定模量-冲击-流动性平衡。
如实施例E7-E11所述,使用10wt.%PDMS,制备聚硅氧烷-滑石复合材料。
表4
  C3   E12   C4   E13   C5   E14   C6   E15
PC-2 57.49 57.49 53.37 53.37 33.93   33.93   31.36   31.36
PC-3 14.37 14.37 13.34 13.34 33.93   33.93   31.36   31.36
  PolySAN-2   %   9.5   9.5   9.5   9.5   13.5   13.5   13.5   13.5
  MBS   %   4.4   4.4   4.4   4.4   4.4   4.4   4.4   4.4
 H3PO3,45%,H2O中 0.39 0.39 0.54 0.54 0.39 0.39 0.54 0.54
  Jetfine滑石   %   13   -   18   -   13   -   18   -
  PDMS滑石复合材料 - 13 - 18 - 13 - 18
  性质   单位
  总的PC Mw保留率 98.87 98.36 97.99 97.91 96.71   96.99   97.40   96.45
  拉伸模量   GPa   3.95   3.74   4.67   4.00   4.04   3.65   4.82   4.53
屈服应力 MPa 70.80 64.90 72.80 64.50 72.30   66.20   72.10   64.10
断裂应力 MPa 52.80 70.20 45.90 54.60 37.90   41.10   43.90   43.90
  屈服应变   %   4.00   4.40   3.60   4.00   4.00   4.20   3.40   3.80
伸长率 81.8   112.40 18.90 83.40 29.00   79.50 9.10   30.50
INI 23℃ kJ/m2 41.19 69.37 34.99 80.82 41.86   64.67   31.12   69.76
INI-10℃ kJ/m2 38.46 66.40 41.44 65.94 33.80   52.77   28.99   61.30
  MAI 23℃延性 - - - -   100.00   100.00   50.00   100.00
MAI 0℃延性 - - - -   100.00   100.00 0.00   100.00
  MAI-10℃延性   100.00   100.00 100.00   100.00 83.00   100.00 0.00   100.00
  MAI-20℃延性   100.00   100.00 16.00   100.00 - - - -
  MAI-30℃延性 33.00   100.00 0.00   100.00 - - - -
  MAI 23℃刺穿能量 J - - - -   120.00   110.00   100.00   102.00
  MAI 0℃刺穿能量 J - - - -   106.00   113.00   46.00   110.00
  MAI-10℃刺穿能量 J   113.00   113.00 92.00   106.00   104.00   109.00   23.00   90.00
  MAI-20℃刺穿能量 J   107.00   116.00 64.00   105.00 - - - -
  MAI-30℃刺穿能量 J 92.00   117.00 54.00   108.00 - - - -
  MVR 260℃5kg   cm3/10min 8.20 8.90 7.00 9.00 13.50   16.00   12.30   14.60
在与滑石配制物做比较时,聚有机基硅氧烷-滑石复合材料组合物在-10℃和-30℃显示出改善的INI和MAI%延性,同时拉伸模量降低很少。含有2%较高PolySAN的配制物显示出流动性能(MVR)的显著改善。与对比例相比,聚二甲基硅氧烷-滑石复合材料组合物还显示流动性能的改善。从表4可以看出随着聚硅氧烷-滑石复合材料组合物的重量比例增加,模量增加,INI和MAI%延性在-30℃稳定保留。
单数形式″一个″、″一种″和″该″包括复数对象,除非上下文中明确地另外指明。本文中所用的后缀“(s)”意指包括其修饰的术语的单数和复数,由此包括至少一种该术语(例如着色剂(s)包括至少一种着色剂)。“任选的”或“任选地”是指接下来描述的事件或情况可发生或可不发生,并且该描述包括该事件发生的情况和该事件不发生的情况。涉及相同组分或性质的所有范围的端点都包括端点,并且端点是可独立地相互组合的。将所有文献在此引入作为参考。
在本文中,化合物采用标准命名法描述。例如,未被任何指定基团取代的任何位置应当理解成其化合价为所示的价键或者氢原子所充满。不介于两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于表示取代基的连接点。例如,-CHO是通过羰基(C=O)的碳连接的。本申请使用的术语“取代的”是指指定原子或基团上的任何一个或多个氢被另一基团所代替,条件是未超过指定原子的正常化合价。当取代基是氧代(也即,=O),那么原子上的两个氢被代替。本文所用术语″组合″包括共混物、混合物、合金、反应产物等。本文所用的“有机基团”是指饱和或不饱和(包括芳族)烃基,具有总计所示的碳原子数目,并可以为未取代的或者为卤素、氮、硫或氧中的一个或多个所取代,条件是取代技不会显著不利地影响组合物的所需性能,例如透明性、耐热性等等。示例性的取代基包括烷基、链烯基、炔基、环烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基、-NO2、SH、-CN、OH、卤素、烷氧基、芳氧基、酰基、烷氧基羰基和酰胺基。
所有专利、专利申请和其它文献在此引入作为参考。
尽管已经参照具体实施方式描述了本发明,但是本领域技术人员应该理解的是,在不背离本申请的范围的情况下,可以进行各种变化,且等价物可以代替其要素。此外,根据本发明的教导,在不背离本申请基本范围的情况下可以进行许多改进以适应具体的情形或材料。因此,本发明并不限于作为预期用于实施方式本发明的最佳方式而披露的具体实施方式,而是本发明将包括所有落入所附权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (22)

1.热塑性组合物,包括,基于热塑性组合物的总重量,
0.1至30重量%无机填料组分,包括无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料,该无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料通过用具有下式的液态反应性聚有机基硅氧烷处理无机填料形成,
Figure FSB00000876857500011
其中F的平均值为5至50;R7各自独立地为C1-13一价有机基团或者包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团,以及R8各自独立地为C1-13一价有机基团、包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团、或与所述无机填料具有反应性的基团,条件是至少一个R8是羟基;
其中所述液态反应性聚有机基硅氧烷的分子量为100至5,000,聚有机基硅氧烷的存在量为0.1至25重量%,基于所述填料和聚有机基硅氧烷的总重量;
至多80重量%聚碳酸酯;和
1至25重量%抗冲改性剂。
2.权利要求1的热塑性组合物,其中所述无机填料含有反应性表面羟基。
3.权利要求1的热塑性组合物,其中所述无机填料包括滑石、云母、粘土或包含至少一种前述无机填料的组合。
4.权利要求2的热塑性组合物,其中所述无机填料包括滑石、云母、粘土或包含至少一种前述无机填料的组合。
5.权利要求3的热塑性组合物,其中所述无机填料是滑石。
6.权利要求1的热塑性组合物,其中R7各自独立地为C1-13一价有机基团,R8各自独立地为与所述无机填料具有反应性的基团或包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团,并且其中R7和R8的C1-13一价有机基团各自独立地为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-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳烷基、C7-C13芳烷氧基、C7-C13烷芳基或C7-C13烷芳氧基,以及R7和R8的C1-13二价有机基团各自独立地为C1-C13亚烷基、C2-C13亚烯基、C6-C10亚芳基、C7-C13亚芳基烷基或者C7-C13亚烷基芳基并且与无机填料具有反应性的基团为羟基。
7.权利要求1的热塑性组合物,其中所述反应性聚有机基硅氧烷是硅烷醇封端的聚(三氟丙基甲基硅氧烷)、硅烷醇封端的聚(二甲基硅氧烷)、硅烷醇封端的聚(二苯基硅氧烷-二甲基硅氧烷)共聚物,或者包含至少一种前述硅氧烷的组合。
8.权利要求1-7任一项的热塑性组合物,还包含酸,所述酸存在的量以酸与填料的重量比计为0.001∶1至0.1∶1。
9.权利要求1-7任一项的热塑性组合物,其中所述组合物在挤出和模塑之后保持其初始重均分子量的90%或更多。
10.权利要求1-7任一项的热塑性组合物,其中包括该组合物的3.2
mm厚试条具有大于或等于50kJ/m2的缺口伊佐德冲击性,根据ISO 180:2000,在23℃测量。
11.权利要求1-7任一项的热塑性组合物,其中包括该组合物的3.2mm厚试条具有大于或等于15kJ/m2的缺口伊佐德冲击性,根据ISO 180:2000,在-30℃测量。
12.权利要求1-7任一项的热塑性组合物,其中包括该组合物的样品具有大于3.5GPa的杨氏模量。
13.权利要求1-7任一项的热塑性组合物,其具有大于8.0的MVR,在260℃,5kg测量。
14.权利要求1-7任一项的热塑性组合物,其在300℃/5000sec-1具有小于70帕-秒的熔体粘度,根据ISO 11443测量。
15.权利要求1-7任一项的热塑性组合物,其中包含该组合物的样品在多轴冲击中具有100%延性,在-30℃,根据ISO 6603-2:2000测量。
16.热塑性组合物,包括,基于热塑性组合物的总重量,
1至25重量%无机填料组分,包含滑石-聚有机基硅氧烷复合材料,该复合材料来自于用具有下式的液态聚有机基硅氧烷处理滑石:
Figure FSB00000876857500031
其中F的平均值为5至50,R7各自为甲基、甲基和三氟丙基的混合物、或甲基和苯基的混合物,R8各自独立地为C1-13一价有机基团、包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团或与所述无机填料具有反应性的基团,条件是至少一个R8为羟基;
50至80重量%包含来自于双酚A的单元的聚碳酸酯;
1至15重量%的甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯抗冲改性剂;和
1至15重量%的苯乙烯-丙烯腈硬共聚物。
17.权利要求16的热塑性组合物,还包括酸,该酸与填料的重量比为0.001∶1至0.1∶1。
18.一种制品,包含权利要求1-17中任一项的组合物。
19.一种制备无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料的方法,该方法包括:
将无机填料分散于溶剂中,形成分散体;
将反应性聚有机基硅氧烷加至该分散体中,形成混合物,其中所述反应性聚有机基硅氧烷具有下式:
Figure FSB00000876857500032
其中F的平均值为5至50;R7各自独立地为C1-13一价有机基团或者包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团,以及R8各自独立地为C1-13一价有机基团、包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团或与所述无机填料具有反应性的基团,条件是至少一个R8是羟基;
将碱加入到该混合物中,形成分散的填料-聚硅氧烷复合材料;和
将该分散的填料-聚硅氧烷复合材料与溶剂分离。
20.权利要求19的方法,还包括用酸处理该无机填料、该填料-聚硅氧烷复合材料、或该分离的填料-聚硅氧烷复合材料,所述酸与填料所用的重量比为0.001∶1至0.1∶1。
21.一种无机填料-聚有机基硅氧烷复合材料,包括:
无机填料;和
具有下式的反应性聚有机基硅氧烷
Figure FSB00000876857500041
其中F的平均值为5至50;R7各自独立地为C1-13一价有机基团或者包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团,以及R8各自独立地为C1-13一价有机基团、包含与所述无机填料具有反应性的基团的C1-13二价有机基团或与所述无机填料具有反应性的基团,条件是至少一个R8是羟基。
22.权利要求21的复合材料,还包括酸,该酸与填料的重量比为0.001∶1至0.1∶1。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010046847A1 (en) * 2008-10-20 2010-04-29 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Flow-enhanced thermoplastic compositions and methods for enhancing the flow of thermoplastic compositions
WO2011062781A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-26 Arkema France Impact resistant acrylic alloy
DE102009059074A1 (de) * 2009-12-18 2011-06-22 Bayer MaterialScience AG, 51373 Kratzfeste, schlagzähe Polycarbonat-Formmassen mit guten mechanischen Eigenschaften II
KR101447272B1 (ko) * 2010-12-31 2014-10-08 제일모직주식회사 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품
US8969433B2 (en) 2013-03-13 2015-03-03 Sabic Global Technologies, B.V. Thermoplastic compositions, method of manufacture, and articles therefrom
CN106459473B (zh) * 2014-03-10 2021-07-06 沙特基础工业全球技术有限公司 阻燃性聚对苯二甲酸亚烷基酯组合物
EP3137550A1 (en) 2014-04-30 2017-03-08 SABIC Global Technologies B.V. Polycarbonate composition
WO2015189761A1 (en) 2014-06-09 2015-12-17 Sabic Global Technologies B.V. Thermal conductive compositions having good impact performance
EP3615603A1 (en) 2017-04-25 2020-03-04 SABIC Global Technologies B.V. Non-bromine, non-chlorine flame retardant, glass filled polycarbonate with improved multi-axial impact strength
CN110637054A (zh) * 2017-04-25 2019-12-31 沙特基础工业全球技术公司 具有提高的冲击强度的非溴非氯阻燃性玻璃和滑石填充的聚碳酸酯
US11193025B2 (en) * 2017-12-21 2021-12-07 Shpp Global Technologies B.V. Thermoplastic composition including passivated chromophore
WO2019152829A1 (en) 2018-02-01 2019-08-08 Dow Silicones Corporation Composition, polymer composite article formed therewith, and method of preparing same
CN108546400A (zh) * 2018-04-29 2018-09-18 何凡 一种耐水解稳定pc树脂及其制备方法
CN110426090B (zh) * 2019-08-05 2020-09-04 山东汘沄智能科技股份有限公司 一种物联网智能水表
KR20220121722A (ko) * 2021-02-25 2022-09-01 옵토투네 아게 조정 가능한 광학 장치용 액체
US20220369831A1 (en) * 2021-05-18 2022-11-24 Bruegmann USA, Inc. Product merchandise display with resilient product package retainer

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391600A (en) * 1992-10-26 1995-02-21 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Polycarbonate resin composition
US5637643A (en) * 1994-10-31 1997-06-10 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Polycarbonate resin composition and exterior automotive trim using same
CN1760270A (zh) * 2005-06-16 2006-04-19 通用电气公司 热塑性聚碳酸酯组合物、由其制得的制品以及制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54101795A (en) 1978-01-30 1979-08-10 Toyo Soda Mfg Co Ltd Hydrophobic rendering method for oxide fine powder
DE2924850A1 (de) 1979-06-20 1981-01-22 Bayer Ag Anorganische pigmente mit verbesserter glanzgebung und guter zerteilbarkeit in lackbindemitteln
JPS61190550A (ja) * 1985-02-19 1986-08-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体封止用エポキシ樹脂成形材料
DE3628320A1 (de) 1986-08-21 1988-02-25 Bayer Ag Hydrophobe pigmente und fuellstoffe fuer die einarbeitung in kunststoffe
JPH03188601A (ja) * 1989-12-18 1991-08-16 Shin Etsu Polymer Co Ltd Nd―Fe―B系プラスチック磁石組成物
JP4034430B2 (ja) 1997-09-10 2008-01-16 三好化成株式会社 有機ケイ素化合物処理粉体基材、その製造方法及び前記基材を含有する化粧料
US7498401B2 (en) * 2005-03-03 2009-03-03 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Thermoplastic polycarbonate compositions, articles made therefrom and method of manufacture
US20070072960A1 (en) 2005-09-28 2007-03-29 General Electric Company Thermoplastic polycarbonate compositions, method of manufacture, and method of use thereof
US8871858B2 (en) 2006-05-31 2014-10-28 Sabic Global Technologies B.V. Thermoplastic polycarbonate compositions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391600A (en) * 1992-10-26 1995-02-21 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Polycarbonate resin composition
US5637643A (en) * 1994-10-31 1997-06-10 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Polycarbonate resin composition and exterior automotive trim using same
CN1760270A (zh) * 2005-06-16 2006-04-19 通用电气公司 热塑性聚碳酸酯组合物、由其制得的制品以及制造方法

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Publication number Publication date
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