CN1760270A - 热塑性聚碳酸酯组合物、由其制得的制品以及制造方法 - Google Patents

Abstract

一种包含聚碳酸酯树脂、矿物填料和酸或酸式盐以及任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂的热塑性组合物，已经发现该组合物比不含酸或酸式盐的填充热塑性组合物显示出改进的性能和更少的降解作用。在某些具体实施方案中，该组合物显示出改进的抗冲击性和延展性以及分子量保持性。通过模塑、挤出、定型或成型这种用以形成制品的组合物而可以制成制品。

Description

热塑性聚碳酸酯组合物、由其制得的制品以及制造方法

发明背景

本发明涉及包含芳族聚碳酸酯的热塑性组合物，尤其涉及具有改进机械性能的填充(filled)热塑性聚碳酸酯组合物。

聚碳酸酯可用于生产从汽车部件到电子器件的各种不同领域的制品和组分。由于其用途广泛，特别是在金属置换领域用途广泛，例如在汽车应用领域，因而保持优异延展性和流动性的同时还需要提高的刚性、降低的热膨胀系数。

一种提高聚碳酸酯刚性的已知方法是加入矿物填料，例如滑石和云母。伴随着矿物填充的聚碳酸酯组合物和聚碳酸酯组合物共混物的一个问题是矿物填充的、尤其滑石和/或云母填充的聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物在加工时会发生降解。如此处使用的聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物的“降解(degrade)”和“降解作用(degradation)”是本领域熟练技术人员已知的，通常是指分子量的减小和/或机械或物理性能的变劣。

因而仍需要减少或控制使用填充型聚合物材料所面对的降解量，并且提供具有类似于未填充的聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物的改进机械性能的填充型材料。

发明概述

热塑性组合物包含聚碳酸酯树脂、矿物填料和酸或酸式盐(acid salt)，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.0035∶1的重量比而存在于组合物中。本发明的热塑性组合物具有改进的机械性能。

在另一具体实施方案中，热塑性组合物包含聚碳酸酯树脂、冲击改性剂、矿物填料和酸或酸式盐以及任选的芳族乙烯基共聚物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.0035∶1的重量比而存在于组合物中。该组合物具有改进的机械性能。

在又一具体实施方案中，热塑性组合物包含聚碳酸酯树脂、冲击改性剂、矿物填料和酸或酸式盐以及芳族乙烯基共聚物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.0035∶1的重量比而存在于组合物中。

通过模塑、挤出、定型(sharpinig)或成型这种用以形成制品的组合物可以制成制品。

一种形成制品的方法，该方法包括模塑、挤出、定型或成型该组合物从而得到制品。

上述和其他特征通过以下详细说明来例证。

发明详述

已经发现了一种包含聚碳酸酯树脂、矿物填料和酸或酸式盐以及任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂的热塑性组合物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.0035∶1的重量比而存在于组合物中，该组合物比不含酸或酸式盐的填充热塑性组合物显示出改进的机械性能和其它特性以及更少的降解作用。在某些具体实施方案中该组合物显示出改进的抗冲击性和延展性以及分子量保持性(molecular weight retention)。如此处使用的“分子量保持性”意指经过某类加工后测得的聚碳酸酯的分子量类似于或并无明显不同于加工前聚碳酸酯的分子量。

加工包括例如复合、模塑、挤出和本领域熟练技术人员已知的其它类型加工手段。

现有技术已知的是，向聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物中加入极少量的酸或酸式盐，以便于遏制(quenching)、钝化或减活化不希望的组分以及使聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物稳定。酸的加入常常会使酯交换反应催化剂、聚碳酸酯合成或缩合催化剂失活。同样已知的是，使用以下组合物以减活化或钝化不希望的成分，该组合物包括含磷的酸和含磷的酸的酯的结合物。例如，参见Crosby等人的US5608027，此处引入作为参考。酸、酸式盐或酸的酯以极小的量使用以便进行遏制或钝化，但是当以较大量来使用时聚碳酸酯会发生降解。

本文使用的术语“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”意指具有式(1)碳酸酯重复结构单元的组成物：

其中全部数量R¹基团的至少约60％是芳族有机基团，其余是脂族、脂环族或芳族基团。在一个具体实施方案中，R¹各自为芳族有机基团，例如式(2)的基团：

-A¹-Y¹-A²-            (2)

其中A¹和A²各自为单环二价芳基，Y¹是具有一个或两个将A¹与A²分隔开的原子的桥联基团。在例举性实施方案中，一个原子将A¹与A²分隔开。这类基团的解释性非限定性实例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O₂)-、-C(O)-、亚甲基、环己基亚甲基、2-[2.2.1]-双环亚庚基、亚乙基、异亚丙基、新亚戊基、环亚己基、环亚十五烷基、环亚十二烷基和亚金刚烷基。桥联基团Y¹可以是烃基团或饱和烃基团例如亚甲基、环亚己基或异亚丙基。

通过式HO-R¹-OH的二羟基化合物的界面反应可以制得聚碳酸酯，该二羟基化合物包括式(3)的二羟基化合物

HO-A¹-Y¹-A²-OH    (3)

其中Y¹、A¹和A²如上所述。同样包括在内的是通式(4)的双酚化合物：

其中R^a和R^b各自代表卤原子或单价烃基团并且可以相同或不同；p和q各自独立地是0至4的整数；X^a代表式(5)的基团之一：

或

其中R^c和R^d各自独立地表示氢原子或者单价直链或环状烃基团，R^e是二价烃基团。

适宜的二羟基化合物的一些解释性非限定性实例包括下列化合物：间苯二酚、4-溴间苯二酚、氢醌、4，4’-二羟基联苯、1，6-二羟基萘、2，6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1，2-双(4-羟基苯基)乙烷、1，1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2，2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、1，1-双(羟基苯基)环戊烷、1，1-双(4-羟基苯基)环己烷、1，1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1，1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2，3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2，2-双(4-羟基苯基)金刚硼(adamantine)、(α，α’-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2，2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2，2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1，1-二氯-2，2-双(4-羟基苯基)乙烯、1，1-二溴-2，2-双(4-羟基苯基)乙烯、1，1-二氯-2，2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4，4’-二羟基二苯甲酮、3，3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、1，6-双(4-羟基苯基)-1，6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9，9-双(4-羟基苯基)氟、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-双(4-羟基苯基)-2-苯并呋喃酮、2，6-二羟基二苯并-对-二噁英、2，6-二羟基噻蒽、2，7-二羟基吩黄素(2，7-dihydroxyphenoxathin)、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和2，7-二羟基咔唑等，以及包含至少一种前述二羟基化合物的组合。

可用式(3)表示的双酚化合物类型的特例包括，1，1-双(4-羟基苯基)甲烷、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷、2，2-双(4-羟基苯基)丙烷(以下称“双酚A”或“BPA”)、2，2-双(4-羟基苯基)丁烷、2，2-双(4-羟基苯基)辛烷、1，1-双(4-羟基苯基)丙烷、1，1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2，2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷和1，1-双(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。

支化聚碳酸酯以及线型聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的共混物同样可用。支化聚碳酸酯可以通过在聚合期间加入支化剂而制得。这些支化剂包括含有至少三个官能团的多官能有机化合物，该官能团选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基和前述官能团的混合物。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、靛红双酚、三苯酚TC(1，3，5-三(对羟基苯基)异丙基)苯)、三苯酚PA(4(4(1，1-双(对羟基苯基)-乙基)α，α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三酸和二苯甲酮四羧酸。支化剂的加入量可以是约0.05wt.％至约2.0wt.％。预期所有类型的聚碳酸酯端基都可用于聚碳酸酯组合物，只要这些端基不会明显影响热塑性组合物所需要的性能。

此处使用的“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”进一步包括聚碳酸酯与其它包含碳酸酯链元的共聚物形成的共混物。具体适宜的共聚物是聚酯碳酸酯，也称为共聚酯-聚碳酸酯。除了循环出现的式(1)的碳酸酯链元之外，这些共聚物进一步包含式(6)的重复单元

其中D是衍生自二羟基化合物的二价基团，并且可以是例如C_2-10亚烷基基团、C_6-20脂环族基团、C_6-20芳族基团或聚氧化亚烷基基团，其中亚烷基基团包含2至约6个碳原子，特别是2、3或4个碳原子；T是衍生自二羧酸的二价基团，并且可以是例如C_2-10亚烷基基团、C_6-20脂环族基团、C_6-20烷基芳族基团或C_6-20芳族基团。

在一个具体实施方案中，D是C_2-6亚烷基基团。在另一个具体实施方案中，D衍生自式(7)的芳族二羟基化合物：

其中各个R^f独立地是卤原子、C_1-10烃基团或C_1-10卤素取代的烃基团，并且n是0至4。卤素通常是溴。可用式(7)表示的化合物的实例包括，间苯二酚；取代的间苯二酚化合物诸如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-异丙苯基间苯二酚、2，4，5，6-四氟间苯二酚、2，4，5，6-四溴间苯二酚等；儿茶酚；氢醌；取代的氢醌诸如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-异丙苯基氢醌、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化合物的组合。

可用于制备聚酯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’-二苯甲酸和包含至少一种前述酸的混合物。还可以存在含稠环的酸，例如1，4-、1，5-或2，6-萘二甲酸。具体的二羧酸是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、环己烷二羧酸或其混合物。一种特定的二羧酸包括间苯二甲酸和对苯二甲酸的混合物，其中对苯二甲酸与间苯二甲酸的重量比为约10∶1至约0.2∶9.8。在另一具体实施方案中，D是C_2-6亚烷基基团而T是对亚苯基、间亚苯基、萘、二价环脂族基团或其混合物。这类聚酯包括聚(对苯二甲酸链烷二酯(poly(alkylene terephalates))。

在一个具体实施方案中，聚碳酸酯是衍生自双酚A的线型均聚物，其中A¹和A²各自是对亚苯基而Y¹是异亚丙基。

适宜的聚碳酸酯可以通过诸如界面聚合和熔融聚合的方法来制造。尽管界面聚合的反应条件可以各不相同，但是例举性的方法通常包括，将二羟基酚反应物溶解在或分散在苛性钠或碳酸钾水溶液中，将所得混合物加入适当的与水不混溶的溶剂介质，并且在控制pH为例如约8至约10的条件下，使反应物与碳酸酯前体在适当催化剂例如三乙胺或相转移催化剂的存在下进行接触。最常使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。适宜的碳酸酯前体包括例如，碳酰卤诸如碳酰溴或碳酰氯，或者卤代甲酸酯诸如二羟基酚的二卤代甲酸酯(例如双酚A、氢醌等的二氯甲酸酯)或二醇的二卤代甲酸酯(例如乙二醇、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碳酸酯前体的组合。

当中可用的相转移催化剂是式(R³)₄Q⁺X的催化剂，其中各个R³可相同或不同并且是C_1-10烷基；Q是氮或磷原子；X是卤原子或C_1-8烷氧基或C_6-188芳氧基。适宜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和CH₃[CH₃(CH₂)₂]₃NX，其中X是Cl^-、Br^-、C_1-8烷氧基或C_6-188芳氧基。基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以是约0.1至约10wt.％。在另一具体实施方案中基于光气化混合物中双酚的重量，相转移催化剂的有效量可以是约0.5至约2wt.％。

或者换之，可以采用熔融方法来制造聚碳酸酯。通常，在熔融聚合反应方法中，可以通过在熔融态时使二羟基反应物(一种或多种)与二芳基碳酸酯例如碳酸二苯酯在酯交换反应催化剂存在下，在Banbury混合机、双螺杆挤出机等中共反应形成均匀分散体而制得聚碳酸酯。借助于蒸馏从熔融反应物中除去挥发性单羟基酚，并分离出聚合物作为熔融残留物。

聚碳酸酯树脂也可以通过界面聚合反应制备。可以并且某些时候甚至优选使用酸的反应性衍生物而不是利用二羧酸本身，酸的反应性衍生物例如相应的酰基卤，特别是酰基二氯化物和酰基二溴化物。因此，例如可以使用间苯二甲酰二氯、对苯二甲酰二氯及其混合物，而不是使用间苯二甲酸、对苯二甲酸或其混合物。

除了上述聚碳酸酯之外，还可以使用聚碳酸酯与其它热塑性聚合物的组合，例如聚碳酸酯和/或聚碳酸酯共聚物与聚酯的组合。如此处使用的“组合”包括所有混合物、共混物、合金等在内。包含式(6)重复单元的适宜的聚酯可以是例如，聚(二羧酸链烷二酯)、液晶聚酯和聚酯共聚物。也可以使用支化聚酯，其中已经引入了支化剂例如带有三个或多个羟基的二醇或者三官能或多官能羧酸。而且，有时希望的是聚酯具有各种浓度的酸和羟基端基，这取决于组合物的最终用途。

在一个具体实施方案中，使用聚(对苯二甲酸链烷二酯)。适宜的聚(对苯二甲酸链烷二酯)的具体实例是聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(对苯二甲酸1，4-丁二酯)(PBT)、聚(萘二甲酸乙二酯)(PEN)、聚(萘二甲酸丁二酯)(PBN)、(聚对苯二甲酸丙二酯)(PPT)、聚环己烷二甲醇对苯二甲酸酯(PCT)和包含至少一种前述聚酯的组合。同样考虑在内的是上述这样的聚酯，其带有微量、例如约0.5至约10wt.％衍生自脂族二酸和/或脂族多元醇的单元以制造共聚酯。

也可以使用不止一种聚碳酸酯的共混物和/或混合物。例如，高流动性和低流动性聚碳酸酯可以共混在一起。

热塑性组合物任选进一步包括一种或多种冲击改性剂组合物以提高热塑性组合物的抗冲击性。这些冲击改性剂可包括弹性体改性的接枝共聚物，该弹性体改性的接枝共聚物包含(i)Tg低于约10℃、更具体是低于约-10℃或更特别是约-40℃至-80℃的弹性(也即橡胶状)聚合物基质，和(ii)接枝到弹性聚合物基质上的硬质聚合物上层(superstrate)。已知的是，弹性体改性的接枝共聚物可通过如下制备：首先提供弹性聚合物，然后使硬质相的构成单体(一种或多种)在弹性体存在下进行聚合而获得接枝共聚物。接枝物可以作为接枝支链或作为壳体而连接在弹性体核上。壳体可以仅仅是物理包封住核，或者壳体可以部分地或基本上完全地接枝到核上。

适宜用作弹性体相的材料包括，例如，共轭二烯橡胶；共轭二烯与少于约50wt.％可共聚合单体形成的共聚物；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-醋酸乙烯酯橡胶；硅橡胶；弹性(甲基)丙烯酸C_1-8烷基酯；(甲基)丙烯酸C_1-8烷基酯与丁二烯和/或苯乙烯形成的弹性共聚物；或者包含至少一种前述弹性体的组合。

适宜用于制备弹性体相的共轭二烯单体是式(8)的单体：

其中各个X^b独立地是氢、C₁-C₅烷基等。可用的共轭二烯单体的实例是丁二烯、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，以及包含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。

还可以使用共轭二烯橡胶的共聚物，例如通过共轭二烯和一种或多种可与其共聚的单体进行自由基水乳液聚合而制备的那些共聚物。适于与共轭二烯进行共聚合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(9)的单体：

其中各个X^c独立地是氢、C₁-C₁₂烷基、C₃-C₁₂环烷基、C₆-C₁₂芳基、C₇-C₁₂芳烷基、C₇-C₁₂烷芳基、C₁-C₁₂烷氧基、C₃-C₁₂环烷氧基、C₆-C₁₂芳氧基、氯、溴或羟基，并且R是氢、C₁-C₅烷基、溴或氯。适于使用的单乙烯基芳族单体的实例包括苯乙烯、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，以及包含至少一种前述化合物的组合。苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯可用作能与共轭二烯单体发生共聚合的单体。

其他可与共轭二烯进行共聚合的单体是单乙烯的单体，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(10)的单体：

其中R是氢、C₁-C₅烷基、溴或氯，X^d是氰基、C₁-C₁₂烷氧基羰基、C₁-C₁₂芳氧基羰基、羟基羰基等。式(10)所示单体的实例包括丙烯腈、乙基丙烯腈(ethacrylonitrile)、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，以及包含至少一种前述单体的组合。诸如丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯之类的单体常用作可与共轭二烯单体进行共聚合的单体。也可以使用前述单乙烯基单体和单乙烯基芳族单体的混合物。

适用作弹性体相的适宜的(甲基)丙烯酸酯单体可以是交联的、(甲基)丙烯酸C_1-8烷基酯微粒乳液(particulate emulsion)均聚物或共聚物，特别是丙烯酸C_4-6烷基酯，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，以及包含至少一种前述单体的组合。(甲基)丙烯酸C_1-8烷基酯单体可任选地与高达15wt.％式(8)、(9)或(10)的共聚单体混合来进行聚合。共聚单体实例包括但不限于丁二烯、异戊二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯基酯、penethylmethacrylate、N-环己基丙烯酰胺、乙烯基甲基醚或丙烯腈，以及包含至少一种前述共聚单体的混合物。任选地，可以存在高达5wt.％多官能交联共聚单体，例如二乙烯基苯、亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯例如乙二醇二丙烯酸酯、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，以及包含至少一种前述交联剂的组合。

弹性体相可通过本体聚合法、乳液聚合法、悬浮聚合法、溶液聚合法或结合的方法采用连续、半间歇或间歇工艺来进行聚合，结合的方法例如本体-悬浮聚合法、乳液-本体聚合法、本体-溶液聚合法或其它技术。弹性体基质的粒度并非关键性的。例如，约0.001至约25微米、特别是约0.01至约15微米或甚至更特别是约0.1至约8微米的平均粒度可用于基于乳液的聚合橡胶网络结构。约0.5至约10微米、特别是约0.6至约1.5微米的粒度可用于本体聚合的橡胶基质。粒度可借助于简单的光传输方法(lighttransmission methods)或毛细管流体动力学色谱法(CHDF)来测定。弹性体相可以是微粒状、适度交联的共轭丁二烯或丙烯酸C_4-6烷基酯橡胶，并优选其具有大于70％的凝胶含量。同样适宜的是丁二烯与苯乙烯和/或丙烯酸C_4-6烷基酯橡胶的混合物。

弹性体相可占全部接枝共聚物的约5wt.％至约95wt.％，更特别是占弹性体改性接枝共聚物的约20wt.％至约90wt.％、甚至更特别是约40wt.％至约85wt.％，余下是硬接枝相。

弹性体改性接枝共聚物的硬相可以通过包含单乙烯基芳族单体和任选的一种或多种共聚单体的混合物在一种或多种弹性体聚合物基质的存在下进行接枝聚合而形成。上述式(9)的单乙烯基芳族单体可以用于硬接枝相，它包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、卤代苯乙烯例如二溴苯乙烯、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包含至少一种前述单乙烯基芳族单体的组合。适宜的共聚单体包括例如，上述的单乙烯基单体和/或通式(10)的单体。在一个具体实施方案中，R是氢或C₁-C₂烷基、X^d是氰基或C₁-C₁₂烷氧基羰基。适用于硬相的共聚单体的特例包括丙烯腈、乙基丙烯腈、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，以及包含至少一种前述共聚单体的组合。

单乙烯基芳族单体与共聚单体在硬接枝相中的相对比变化很大，这取决于弹性体基质的类型、单乙烯基芳族单体(一种或多种)的类型、共聚单体(一种或多种)的类型和所希望的冲击改性剂性能。硬相通常可包含高达100wt.％单乙烯基芳族单体，特别是约30至约100wt.％、更特别是约50至约90wt.％单乙烯基芳族单体，余量为共聚单体。

基于所存在的弹性体改性聚合物的量，可以与弹性体改性接枝共聚物一起同时获得未接枝的硬质聚合物或共聚物的分隔基体或连续相。通常，基于冲击改性剂的总重量计，这种冲击改性剂包括约40wt.％至约95wt.％弹性体改性接枝共聚物和约5wt.％至约65wt.％接枝(共)聚合物。在另一具体实施方案中，基于冲击改性剂的总重量计，这种冲击改性剂包括约50wt.％至约85wt.％、更特别是约75wt.％至约85wt.％橡胶改性的接枝共聚物，以及还有约15wt.％至约50wt.％、更特别是约15wt.％至约25wt.％接枝(共)聚合物。

另一具体类型的弹性体改性冲击改性剂包括衍生自以下的结构单元：即至少一种硅橡胶单体，式H₂C＝C(R^g)C(O)OCH₂CH₂R^h所示支化丙烯酸酯橡胶单体，其中R^g是氢或C₁-C₈直链或支链烃基基团而R^h是支链C₃-C₁₆烃基基团；第一接枝连接(graft link)单体；含可聚合的链烯基的有机材料；和第二接枝连接单体。硅橡胶单体可包括，例如环硅氧烷、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，单独或结合使用，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。

支化丙烯酸酯橡胶单体的实例包括丙烯酸异辛基酯、丙烯酸6-甲基辛基酯、丙烯酸7-甲基辛基酯、丙烯酸6-甲基庚基酯等，单独或结合使用。含可聚合的链烯基的有机材料可以是例如，式(9)或(10)的单体，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈，或非支化的(甲基)丙烯酸酯例如甲基丙烯酸甲酯、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，单独或结合使用。

至少一种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，单独或结合使用，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带有至少一个烯丙基基团的聚烯属不饱和化合物，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，单独或结合使用。

硅氧烷-丙烯酸酯冲击改性剂组合物可通过乳液聚合法制备，其中，例如至少一种硅橡胶单体在约30℃至约110℃的温度下在表面活性剂例如十二烷基苯磺酸的存在下，与至少一种第一接枝连接单体反应，从而形成硅橡胶胶乳。或者，诸如环八甲基四硅氧烷和四乙氧基原硅酸酯的环硅氧烷可以与诸如(γ-甲基丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷的第一接枝连接单体反应，从而提供平均粒度为约100纳米至约2微米的硅橡胶。然后至少一种支化丙烯酸酯橡胶单体与硅橡胶颗粒发生聚合，任选的在交联单体例如甲基丙烯酸烯丙酯存在下、在产生自由基的聚合催化剂例如过氧化苯甲酰的存在下进行聚合。然后使该胶乳与含可聚合的链烯基的有机材料和第二接枝连接单体反应。通过凝聚(用絮凝剂处理)从水相中分离出接枝的硅氧烷-丙烯酸酯橡胶混杂体的胶乳颗粒，并干燥成细粉末，从而制备出硅氧烷-丙烯酸酯橡胶冲击改性剂组合物。这一方法通常可用于制备粒度为约100纳米至约2微米的硅氧烷-丙烯酸酯冲击改性剂。

已知用于形成前述弹性体改性接枝共聚物的方法包括本体法、乳液法、悬浮法和溶液法，或者结合的方法例如本体-悬浮法、乳液-本体法、本体-溶液法或其它技术，采用连续、间歇或半间歇工艺。

在一个具体实施方案中前述类型的冲击改性剂通过不含碱性材料的乳液聚合方法来制备，碱性材料诸如C_6-30脂肪酸的碱金属盐，例如硬脂酸钠、硬脂酸锂、油酸钠、油酸钾等，碱金属碳酸盐，胺类例如十二烷基二甲基胺、十二烷基胺等，以及胺类的铵盐。这些材料在乳液聚合中常用作表面活性剂，并且可催化聚碳酸酯的酯交换和/或降解作用。或者，离子性硫酸盐(酯)、磺酸盐(酯)或磷酸盐(酯)表面活性剂可用于制备冲击改性剂，特别是冲击改性剂的弹性体基质部分。适宜的表面活性剂包括例如，C_1-22烷基或C_7-25烷基芳基磺酸盐(酯)、C_1-22烷基或C_7-25烷基芳基硫酸盐(酯)、C_1-22烷基或C_7-25烷基芳基磷酸盐(酯)、取代的硅酸盐(酯)及其混合物。具体的表面活性剂是C_6-16、特别是C_8-12烷基磺酸盐(酯)。该乳液聚合方法描述和公开在如同罗姆和哈斯公司(Rohm & Haas)以及通用电气公司(GeneralElectric Company)这类公司的多种专利和文献中。在实践中可以使用上述任何一种冲击改性剂，只要它不含脂肪酸的碱金属盐、碱金属碳酸盐和其它碱性材料。

这类特殊的冲击改性剂是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)冲击改性剂，其中采用上述磺酸盐(酯)、硫酸盐(酯)或磷酸盐(酯)作为表面活性剂来制备丁二烯基质。弹性体改性的接枝共聚物的其它实例除了ABS和MBS之外还包括但不限于，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)。

在某些实施方案中，冲击改性剂是具有高橡胶含量的接枝聚合物，也即橡胶含量大于或等于接枝聚合物的约50wt.％，任选地大于或等于接枝聚合物的约60wt.％。橡胶的存在量优选为低于或等于接枝聚合物的约95wt％，任选地低于或等于接枝聚合物的90wt.％。

橡胶形成接枝聚合物的主链，并且优选为式(11)的共轭二烯的聚合物：

其中X^e是氢、C₁-C₅烷基、氯或溴。可用的二烯的实例是丁二烯，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，氯取代和溴取代的丁二烯例如二氯丁二烯、溴丁二烯、二溴丁二烯，包含至少一种前述二烯的混合物等。优选的共轭二烯是丁二烯。也可以使用共轭二烯与其它单体的共聚物，例如丁二烯-苯乙烯的共聚物、丁二烯-丙烯腈的共聚物等。或者，主链可以是丙烯酸酯橡胶，例如一种基于丙烯酸正丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、包含至少一种前述单体的混合物等的橡胶。另外，在丙烯酸酯橡胶主链中可共聚合少量的二烯以改进接枝。

形成主链聚合物之后，在主链聚合物存在下使接枝单体发生聚合。一种优选类型的接枝单体是式(12)的单乙烯基芳族烃：

其中X^b如上所定义，X^f是氢、C₁-C₁₀烷基、C₁-C₁₀环烷基、C₁-C₁₀烷氧基、C₆-C₁₈烷基、C₆-C₁₈芳烷基、C₆-C₁₈芳氧基、氯、溴等。实例包括苯乙烯、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，以及包含至少一种前述化合物的混合物等。

在聚合物主链存在下可进行聚合的第二种类型的接枝单体是式(13)的丙烯酸类单体：

其中X^b如前所定义，Y²是氰基、C₁-C₁₂烷氧基羰基等。这种丙烯酸类单体的实例包括丙烯腈、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、包含至少一种前述单体的混合物等。

也可以使用接枝单体的混合物，以提供接枝共聚物。优选的混合物包括单乙烯基芳族烃和丙烯酸类单体。优选的接枝共聚物包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和甲基丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(MBS)树脂。适宜的高橡胶丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂可从通用电气公司(General Electric Company)购买BLENDEX规格131、336、338、360和415。

组合物还可包括芳族乙烯基共聚物，例如苯乙烯系共聚物(也称为“聚苯乙烯共聚物”)。此处使用的术语“芳族乙烯基共聚物”和“聚苯乙烯共聚物”以及“苯乙烯系共聚物”包括通过现有技术已知的方法制备的聚合物，现有技术已知的方法包括本体聚合法、悬浮聚合法和乳液聚合法在内，采用至少一种单乙烯基芳族烃。聚苯乙烯共聚物可以是无规、嵌段或接枝共聚物。单乙烯基芳族烃的实例包括烷基-、环烷基-、芳基-、烷芳基-、芳烷基-、烷氧基-和其它取代的乙烯基芳族化合物，以及其组合。具体实例包括：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，以及其组合。优选使用的单乙烯基芳族烃是苯乙烯和α-甲基苯乙烯。

组合物任选地包含芳族乙烯基共聚物。芳族乙烯基共聚物包含共聚单体，例如乙烯基单体、丙烯酸类单体、马来酸酐和衍生物等，以及其组合。此处所定义的乙烯基单体是带有至少一个可聚合碳碳双键的脂族化合物。当存在两个或更多个碳碳双键时，它们可以彼此形成共轭，或并非如此。适宜的乙烯基单体包括例如，乙烯、丙烯、丁烯(包括1-丁烯、2-丁烯和异丁烯在内)、戊烯、己烯等；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；以及其组合。

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-溴丙烯腈和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，以及其混合物。

马来酸酐和其衍生物包括例如，马来酸酐、马来酰亚胺、N-烷基马来酰亚胺、N-芳基马来酰亚胺或者烷基-或卤素-取代的N-芳基马来酰亚胺等，以及其组合。

共聚单体(一种或多种)在芳族乙烯基共聚物中的存在量可以变化。然而，含量水平通常是约2％至约75％摩尔百分数。该范围内，共聚单体的摩尔百分数可具体是至少4％，更具体是至少6％。同样在该范围内，共聚单体的摩尔百分数可具体是高达约50％，更特别是高达约25％，甚至更特别是高达约15％。具体的聚苯乙烯共聚物树脂包括常称作“SMA”的聚(苯乙烯马来酸酐)和常称作“SAN”的聚(苯乙烯丙烯腈)。

在一个实施方案中，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(cyanide vinyl monomer)组分。(a)芳族乙烯基单体组分的实例包括α-甲基苯乙烯，邻-、间-或对-甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、一氯苯乙烯、二氯苯乙烯、一溴苯乙烯、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使用或结合使用。(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多种结合使用。对芳族乙烯基共聚物中(a)与(b)的组成比并无特别限制，该比率应当根据所述应用来选择。任选的，芳族乙烯基共聚物可包含以芳族乙烯基共聚物中(a)+(b)的重量计约95wt.％至约50wt.％(a)，任选的约92wt.％至约65wt.％(a)，和相应地以芳族乙烯基共聚物中(a)+(b)的重量计约5wt.％至约50wt.％(b)，任选的约8wt.％至约35wt.％(b)。

芳族乙烯基共聚物的重均分子量(Mw)可以是30,000至200,000，任选的是30,000至110,000，借助凝胶渗透色谱法测量。

生产芳族乙烯基共聚物的方法包括本体聚合法、溶液聚合法、悬浮聚合法、本体悬浮聚合法和乳液聚合法。此外也可以共混单独共聚合的树脂。芳族乙烯基共聚物的碱金属含量以芳族乙烯基共聚物的重量计可以是约1ppm或更少，任选地约0.5ppm或更少，例如约0.1ppm或更少。而且，碱金属当中，组分(b)中钠和钾的含量可以是约1ppm或更少，任选地约0.5ppm或更少，例如约0.1ppm或更少。

在一个实施方案中，芳族乙烯基共聚物包括“自由”苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)，也即并非接枝到另外的聚合物链上的苯乙烯-丙烯腈共聚物。在一个特别的实施方案中，相对于聚苯乙烯标准分子量大小而言自由苯乙烯-丙烯腈共聚物可具有50,000至约200,000的分子量，并且可包含多种苯乙烯对丙烯腈的比例。例如，基于自由SAN共聚物的总重量计，自由SAN可包含约75wt.％苯乙烯和约25wt.％丙烯腈。自由SAN可优选通过在化合物中添加根据包含自由SAN的接枝橡胶冲击改性剂而存在，和/或自由SAN可独立于组合物中的冲击改性剂而存在。

以此处实施例中所示的组合物重量计，组合物可包含约2wt.％至约25wt.％自由SAN，任选地约2wt.％至约20wt.％自由SAN，例如约5wt.％至约15wt.％自由SAN或任选地约7.5wt.％至约10wt.％自由SAN。

组合物还包括至少一种矿物填料。适用于组合物的矿物填料实例的非穷尽性列举包括但不限于，滑石、云母、硅灰石、粘土等。也可以使用填料的组合。如此处使用的术语“矿物填料”包括任何合成的和天然存在的聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物用补强剂，其可与酸或酸式盐结合产生协同效应从而获得均衡的物理性能并且不会使聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物发生降解。

组合物还包括酸或酸式盐。在一个实施方案中，酸或酸式盐是无机酸或无机酸式盐。在一个实施方案中，酸是包括含磷含氧酸(phosphorouscontaining oxy-acid)的一种酸。

在一个实施方案中，含磷含氧酸是具有通式(14)的多质子含磷含氧酸：

H_mP_tO_n    (14)

其中m和n各自为2或更大并且t是1或更大。

式(14)的酸的实例包括但不限于，下式所示的酸：H₃PO₄、H₃PO₃和H₃PO₂。在某些实施方案中，酸包括以下之一：磷酸、亚磷酸、次磷酸、连二磷酸、次膦酸、膦酸、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、氟代次磷酸或氟代连二磷酸。或者，可以使用诸如硫酸、亚硫酸盐、磷酸一锌、磷酸一钙、磷酸一钠等的酸和酸式盐。酸和酸式盐优选如此选择以使得在聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物中它能够有效地与矿物填料结合从而获得协同效应和均衡的性能，例如流动性和抗冲击性。

如果需要可以使用其它填料和/或补强剂，只要它们不会进一步使组合物发生降解。适宜的填料或补强剂包括任何已知用于这些用途的材料。例如，适宜的填料和补强剂包括硅酸盐和二氧化硅粉末例如硅酸铝(富铝红柱石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔凝硅石、结晶性二氧化硅石墨、天然硅砂等；硼粉末例如氮化硼粉末、硅酸硼粉末等；氧化物例如TiO₂、氧化铝、氧化镁等；硫酸钙(其酸酐、二水合物或三水合物)；碳酸钙例如白垩、石灰石、大理石、合成的沉淀碳酸钙等；滑石，包括纤维状、模块状(modular)、针形、层状滑石等在内；硅灰石；表面处理的硅灰石；玻璃球例如中空和实心玻璃球、硅酸盐球、煤胞、铝硅酸盐(飞灰微珠armosphere)等；高岭土，包括硬高岭土、软高岭土、焙烧高岭土、包含各种现有技术已知的涂层以提高与聚合物基体树脂相容性的高岭土等；单晶纤维或“晶须”例如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、铜等；纤维(包括连续纤维和切断纤维在内)例如石棉、碳纤维、玻璃纤维，例如E、A、C、ECR、R、S、D或NE玻璃，等；硫化物例如硫化钼、硫化锌等；钡化合物例如钛酸钡、钡铁氧体、硫酸钡、重晶石等；金属和金属氧化物例如微粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍等；片状填料例如玻璃片、片状碳化硅、二硼化铝、铝片、薄钢片等；纤维状填料，例如短无机纤维，诸如源自包含硅酸铝、氧化铝、氧化镁和硫酸钙半水合物等中的至少一种的共混物的那些纤维；天然填料和补强材料，例如通过粉碎木材而获得的木粉，纤维状产品例如纤维素、棉花、剑麻、黄麻、淀粉、软木粉、木质素、研磨坚果壳、玉米、稻谷壳等；有机填料例如聚四氟乙烯；由能够形成纤维的有机聚合物制成的补强性有机纤维状填料，例如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺、芳族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类树脂、聚(乙烯醇)等；以及另外的填料和补强剂例如云母、粘土、长石、烟灰、fillite、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻石、硅藻土、炭黑等，或者包含至少一种前述填料或补强剂的组合。

填料和补强剂可以涂布有一层金属材料以提高导电性，或者用硅烷进行表面处理以改进与聚合物基体树脂的粘合性和分散性。此外，补强填料可以单丝或多丝纤维的形式提供，并可以单独使用或者借助于例如共-编织或核/壳、并列(side-by-side)、橘子型或基体和原纤维结构，或通过纤维制造技术领域熟练技术人员已知的其他方法来与其它类型纤维结合使用。适宜的共编织结构包括例如，玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维和芳族聚酰亚胺纤维玻璃纤维等。纤维状填料可以是例如粗纱、编织纤维补强材料诸如0-90度织物等形式；无纺纤维补强材料例如连续丝垫、短切纤维丝垫、薄纱、纸张和毛毡等；或者三维补强材料例如编织带。基于100重量份的聚碳酸酯树脂、芳族乙烯基共聚物和任何冲击改性剂计，填料的用量通常是约0至约50重量份，任选地约1至约20重量份，在某些实施方案中是约4至约15重量份。

组合物可任选包含其它聚碳酸酯的共混物和共聚物，例如聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、酯类等。

除了聚碳酸酯树脂、填料和酸之外，热塑性组合物还可包括常用于这类树脂组合物的添加剂，附带条件是优选如此选择添加剂以便不会对热塑性组合物的所需性能产生明显的不利影响。可以使用添加剂的混合物。在形成组合物用组分混合期间可以在适当的时间混合这些添加剂。

热塑性组合物可任选包含环脂族聚酯树脂。环脂族聚酯树脂包括具有式(15)重复单元的聚酯：

其中至少一个R¹⁵或R¹⁶是含环烷基的基团。

聚酯是缩合产物，其中R¹⁵是具有6至20个碳原子且含二醇的芳基、烷烃或环烷烃的残基或其化学等同物(equivalent)，R¹⁶是衍生自6至20个碳原子的含二酸的芳基、脂族或环烷烃的脱羧基残基或其化学等同物，附带条件是至少一个R¹⁵或R¹⁶是环脂族的。本发明优选的聚酯中R¹⁵和R¹⁶都是环脂族的。

环脂族聚酯是脂族二酸或化学等同物和脂族二醇或化学等同物的缩合产物。环脂族聚酯可以由脂族二酸和脂族二醇的混合物而形成，但必须含有至少50摩尔％环状二酸和/或环状二醇组分，如果存在的话余下则是线型脂族二酸和/或二醇。

聚酯树脂一般通过二醇或二醇等同物组分与二酸或二酸化学等同物组分经缩合聚合反应或酯交换聚合反应而制得。

R¹⁵和R¹⁶优选为环烷基基团，其独立地选自下式：

优选的环脂族基团R¹⁶衍生自1，4-环己基二酸，其最优选大于70摩尔％呈反式异构体形式。优选的环脂族基团R¹⁵衍生自1，4-环己基伯二醇例如1，4-环己基二甲醇，其最优选大于70摩尔％呈反式异构体形式。

可用于制备本发明聚酯树脂的其它二醇是直链、支化或环脂族链烷二醇并且可包含2至12个碳原子。这些二醇的实例包括但不限于乙二醇；丙二醇，也即1，2-和1，3-丙二醇；2，2-二甲基-1，3-丙二醇；2-乙基、2-甲基、1，3-丙二醇；1，3-和1，5-戊二醇；二丙二醇；2-甲基-1，5-戊二醇；1，6-己二醇；二甲醇十氢化萘，二甲醇双环辛烷；1，4-环己烷二甲醇和特别是它的顺式和反式异构体；2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇(TMCBD)，三甘醇；1，10-癸二醇；以及前述任一种的混合物。优选使用环脂族二醇或其化学等同物且特别是1，4-环己烷二甲醇或其化学等同物作为二醇组分。

二醇的化学等同物包括酯类，例如二烷基酯类、二芳基酯类等。

可用于制备本发明脂族聚酯树脂的二酸优选为环脂族二酸。这意味着包括带有两个羧基的羧酸在内，其中每一羧基连接至饱和碳原子。优选的二酸是环状或双环脂族酸，例如十氢化萘二羧酸、降冰片烯二羧酸、双环辛烷二羧酸、1，4-环己烷二羧酸或化学等同物，最优选的是反式-1，4-环己烷二羧酸或化学等同物。也可以使用如己二酸、壬二酸、二羧基十二烷酸和琥珀酸的线型二羧酸。

环己烷二羧酸和其化学等同物可以例如通过环芳族二酸和相应衍生物诸如间苯二甲酸、对苯二甲酸或萘二甲酸，在适当溶剂诸如水或乙酸中，并采用适当催化剂例如承载在诸如碳或氧化铝之类载体上的铑来进行氢化作用而制得。它们也可以通过使用惰性液态介质并采用负载于碳或二氧化硅上的钯或钌催化剂而制得，其中在反应条件下邻苯二甲酸至少是部分可溶的。

通常，在氢化作用中获得了两种异构体，其中羧酸基团在顺式或反式位置。顺式和反式异构体可以通过结晶作用来分离，采用或不采用溶剂例如正庚烷均可，或者通过蒸馏来分离。

顺式异构体往往能更好地共混在一起；不过，反式异构体具有更高的熔点和结晶温度因此可以是优选的。此处同样可以使用顺式和反式异构体的混合物。

若使用异构体的混合物或者不止一种二酸或二醇，则可以采用共聚酯或两种聚酯的混合物作为本发明环脂族聚酯树脂。

这些二酸的化学等同物包括酯类，烷基酯类，例如二烷基酯、二芳基酯，酸酐类，盐类，酰基氯，酰基溴等。优选的化学等同物包括环脂族二酸的二烷基酯，最优选的化学等同物包括酸的二甲基酯，特别是二甲基-1，4-环己烷-二羧酸酯。

优选的环脂族聚酯是聚(环己烷-1，4-二亚甲基环己烷-1，4-二羧酸酯)，也称为聚(1，4-环己烷-二甲醇-1，4-二羧酸酯)(PCCD)，其具有式(16)的重复单元：

参照前面提出的通式，对于PCCD，R¹⁵衍生于1，4-环己烷二甲醇；R¹⁶是衍生于环己烷二羧酸酯或其化学等同物的环己烷环。优选的PCCD具有顺/反式结构式。

聚酯聚合反应通常在适量的适当催化剂存在下在熔融状态下进行，适当催化剂例如四(2-乙基己基)钛酸酯，催化剂量基于最终产物计通常是约50至200ppm钛。

优选的脂族聚酯的玻璃化转变温度(Tg)高于50℃，更优选高于80℃且最优选高于约100℃。

此处同样考虑的是上述带有约1至约50wt％衍生自聚合物脂族酸和/或聚合物脂族多元醇的单元的聚酯以便形成共聚酯。脂族多元醇包括二醇，例如聚(乙二醇)或聚(丁二醇)。这些聚酯可以按照例如美国专利Nos.2,465,319和3,047,539的教导来制造。

组合物进一步包含含有聚碳酸酯嵌段和聚二有机硅氧烷嵌段的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。共聚物中的聚碳酸酯嵌段包含如上所述式(1)的重复结构单元，例如其中R¹是如上所述的式(2)。这些单元可以来自于如上所述式(3)的二羟基化合物的反应。在一个实施方案中，二羟基化合物是双酚A，其中A¹和A²各自为对亚苯基而Y¹是异亚丙基。

聚二有机硅氧烷嵌段包含式(17)的重复结构单元(本文有时称为“硅氧烷”)：

其中R每次出现时相同或不同，并且是C_1-13一价有机基团。例如，R可以是C₁-C₁₃烷基基团、C₁-C₁₃烷氧基基团、C₂-C₁₃链烯基基团、C₂-C₁₃链烯基氧基团、C₃-C₆环烷基基团、C₃-C₆环烷氧基基团、C₆-C₁₀芳基基团、C₆-C₁₀芳氧基基团、C₇-C₁₃芳烷基基团、C₇-C₁₃芳烷氧基基团、C₇-C₁₃烷芳基基团或C₇-C₁₃烷芳氧基基团。前述R基团的组合也可用于相同的共聚物。

式(17)中D值可以变化很大，这取决于热塑性组合物中各个组分的类型和相对用量、所需的组合物性能和类似的考虑因素。通常，D的平均值可以是2至约1000，特别是约2至约500，更特别是约5至约100。在一个实施方案中D是约10至约75的平均值，在另一实施方案中D是约40至约60的平均值。若D具有较低的值，例如低于约40，则最好使用相对较大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。相反，若D具有较高值，例如大于约40，则需要使用相对较少量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。

可以使用第一和第二(或更多)聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的组合，其中第一共聚物的D平均值低于第二共聚物的D平均值。

在一个实施方案中，聚二有机硅氧烷嵌段由式(18)的重复结构单元提供：

其中D如上所定义；各个R可以相同或不同，并且如上所定义；Ar可以相同或不同，并且是取代的或未取代的C₆-C₃₀亚芳基基团，其中该键直接连接至芳族部分。式(9)中适宜的Ar基团可以衍生自C₆-C₃₀二羟基亚芳基化合物，例如上式(3)、(4)或(7)的二羟基亚芳基化合物。也可以使用包含至少一种前述二羟基亚芳基化合物的组合。适宜的二羟基亚芳基化合物的具体实例是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)(bis(4-hydroxyphenylsulphide))和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。

这些单元可以衍生自下式(19)所示的相应二羟基化合物：

其中Ar和D如上所述。这些化合物进一步描述于Kress等人的美国专利No.4746701中。这一通式的化合物可以在相转移条件下通过二羟基亚芳基化合物与例如α，ω-二乙酰氧基聚二有机硅氧烷的反应而制得。

在另一实施方案中聚二有机硅氧烷嵌段包含式(20)的重复结构单元：

其中R和D如上所定义。式(20)中R²是二价C₂-C₈脂族基团。式(20)中各个M可以相同或不同，并且可以是卤素、氰基、硝基、C₁-C₈烷基硫、C₁-C₈烷基、C₁-C₈烷氧基、C₂-C₈链烯基、C₂-C₈链烯氧基基团、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C₇-C₁₂烷芳氧基，其中各个n独立地是0、1、2、3或4。

在一个实施方案中，M是溴或氯，烷基基团例如甲基、乙基或丙基，烷氧基基团例如甲氧基、乙氧基或丙氧基，或者芳基基团例如苯基、氯苯基或甲苯基；R²是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；R是C_1-8烷基，卤代烷基例如三氟丙基，氰基烷基，或芳基例如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一实施方案中，R是甲基，或甲基与三氟丙基的混合物，或甲基与苯基的混合物。在又一实施方案中M是甲氧基，n是1，R²是二价C₁-C₃脂族基团，并且R是甲基。

这些单元可以衍生于相应的二羟基聚二有机硅氧烷(21)：

其中R、D、M、R²和n如上所述。

这些二羟基聚硅氧烷可以通过作用于铂催化的式(22)所示氢化硅氧烷(siloxane hydride)与脂族不饱和单羟基酚之间的加成反应而制得，

其中R和D如前述所定义。适宜的脂族不饱和单羟基酚包括例如，丁香酚、2-烷基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4，6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚和2-烯丙基-4，6-二甲基苯酚。也可以使用包含至少一种前述物质的混合物。

聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物可以通过二苯酚聚硅氧烷(diphenolicpolysiloxane)(21)与碳酸酯源以及式(3)的二羟基芳族化合物的反应来制备，任选地在如上所述的相转移催化剂存在下进行反应。适宜的条件类似于用于制造聚碳酸酯的那些条件。例如，在低于0℃至约100℃的温度下、优选约25℃至约50℃下通过光气化作用来制造共聚物。由于该反应是放热反应，利用添加光气的速率来控制反应温度。所需光气的量通常取决于二羟基反应物的量。或者，熔融状态下，使二羟基单体和二芳基碳酸酯例如碳酸二苯酯在如上所述酯交换催化剂存在下发生共反应而制备聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。

在聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的制备过程中，选择二羟基聚二有机硅氧烷的量以便向共聚物提供所需量的聚二有机硅氧烷单元。聚二有机硅氧烷单元的量可以变化很大，也即可以是约1wt.％至约99wt.％聚二甲基硅氧烷，或者等摩尔当量的另外的聚二有机硅氧烷，余下是碳酸酯单元。因此根据所希望的热塑性组合物的物理性能、D值(在2至约1000的范围内)和热塑性组合物中各个组分的类型和相对用量来确定该具体用量，各个组分的类型和相对用量包括聚碳酸酯的类型和用量、冲击改性剂的类型和用量、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的类型和用量以及任何其他添加剂的类型和用量。二羟基聚二有机硅氧烷的适当用量可以由本领域普通技术人员根据本文教导的原则来确定而无需过多的实验。例如，选择二羟基聚二有机硅氧烷的用量以便制备出这样的共聚物，其包含约1wt.％至约75wt.％或约1wt.％至约50wt.％聚二甲基硅氧烷或者等摩尔量另一种聚二有机硅氧烷。在一个实施方案中，共聚物包含约5wt.％至约40wt.％、任选地约5wt.％至约25wt.％聚二甲基硅氧烷，或者等摩尔量的另一种聚二有机硅氧烷，余下是聚碳酸酯。在特别具体的实施方案中共聚物可包含约20.wt％硅氧烷。

在多种实施方案中，热塑性组合物包含约30wt.％至约99wt.％聚碳酸酯树脂；任选地约40wt.％至约95wt.％聚碳酸酯；任选地约45wt.％至85wt.％聚碳酸酯。热塑性组合物同样可以包含低于约60wt.％冲击改性剂；任选地约0.1wt.％至约50wt.％冲击改性剂；在某些实施方式中约2wt.％至约40wt.％冲击改性剂。组合物可进一步包含约1wt.％至约50wt.％矿物填料，任选地约3wt.％至约40wt.％矿物填料，在某些实施方案中约5wt.％至约20wt.％矿物填料。组合物可进一步包含约0.01wt.％至约5wt.％的酸，任选地约0.05wt.％至约2wt.％并且在某些实施方案中约0.1wt.％至约1wt.％的酸。热塑性组合物可任选地包含约5wt.％至约40wt.％芳族乙烯基共聚物；任选地约5wt.％至约30wt.％芳族乙烯基共聚物并且在某些实施方案中约5wt.％至约25wt.％芳族乙烯基共聚物。组合物中酸对填料的重量比应当是至少0.0035∶1；任选地至少0.005∶1；任选地至少0.0075∶1；任选地至少0.015∶1；任选地至少0.03∶1；任选地至少0.06∶1；任选地至少0.12∶1；这取决于所希望的均衡性能。所有前述wt.％值都是基于聚碳酸酯树脂、矿物填料、酸和任选地冲击改性剂和/或芳族乙烯基共聚物的总重量。在解释性实施方案中，组合物可包含约50wt.％至约98wt.％聚碳酸酯树脂，约2至约20wt.％滑石，约0.05wt.％至约2wt.％亚磷酸；或者组合物可包含约50wt.％至约90wt.％聚碳酸酯树脂，约1wt.％至约10wt.％ABS，约5wt.％至约20wt.％滑石，约0.05wt.％至约2wt.％亚磷酸和任选的约5wt.％至约20wt.％SAN。

此处所述的组合物可包含主抗氧剂或“稳定剂”(例如受阻酚和/或仲芳基胺)和任选的二次抗氧剂(例如磷酸酯和/或硫酯)。适宜的抗氧剂添加剂包括例如，有机亚磷酸酯诸如三(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、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯等；烷基化一元酚或多元酚；多元酚与二烯的烷基化反应产物，例如四[亚甲基(3，5-)二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯]甲烷等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化硫代二苯醚；亚烷基-双酚；苯甲基化合物；β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与单羟基或多羟基醇的酯类；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与单羟基或多羟基醇的酯类；硫代烷基或硫代芳基化合物的酯类，例如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂酰硫代丙酸酯、双十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等；β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸等的酰胺，或者包含至少一种前述抗氧剂的组合。抗氧剂的用量基于100重量份聚碳酸酯树脂和任意任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂计通常是约0.01至约1重量份，任选地约0.05至约0.5重量份。

适宜的热稳定剂添加剂包括例如，有机亚磷酸酯例如亚磷酸三苯基酯、三(2，6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三(混合的单-和二-壬基苯基)亚磷酸酯等；膦酸酯例如二甲基苯膦酸酯等，磷酸酯例如磷酸三甲基酯等，或者包含至少一种前述热稳定剂的组合。热稳定剂的用量基于100重量份聚碳酸酯树脂和任意任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂计通常是约0.01至约5重量份，任选地约0.05至约0.3重量份。

还可以使用光稳定剂和/或紫外光(UV)吸收性添加剂。适宜的光稳定剂添加剂包括例如，苯并三唑诸如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-正辛氧基二苯甲酮等，或者包含至少一种前述光稳定剂的组合。光稳定剂的用量基于100重量份聚碳酸酯树脂、芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂计通常是约0.01至约10重量份，任选地约0.1至约1重量份。

适宜的UV吸收性添加剂包括例如，羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪；氰基丙烯酸酯；草酰替苯胺(oxanilides)；苯并噁嗪酮；2-(2H-苯并三唑-2-基)4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯酚(CYASORB^TM 5411)；2-羟基-4-正辛基氧二苯甲酮(CYASORB^TM 531)；2-[4，6-二(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2-基]-5-(辛基氧)苯酚(CYASORB^TM 1164)；2，2’-(1，4-亚苯基)双(4H-3，1-苯并噁嗪酮-4)(CYASORB^TM UV-3638)；1，3-二[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧]2，2-二[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基]丙烷(UVINUL^TM 3030)；2，2’-(1，4-亚苯基)双(4H-3，1-苯并恶嗪酮-4)；1，3二[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧]2，2-二[[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧]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，全部是粒度小于约100纳米的材料；等，或者包含至少一种前述UV吸收剂的组合。UV吸收剂的用量基于100重量份聚碳酸酯树脂和任意任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂计通常是约0.1至约5重量份。

还可以使用增塑剂、润滑剂和/或脱模剂这些添加剂。这些类型的材料中有相当大的重叠范围，其包括例如，苯二甲酸酯诸如二辛基-4，5-环氧-六氢苯二甲酸酯；三(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯；三硬脂酸甘油酯；二-或多官能芳族磷酸酯诸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；环氧化的大豆油；聚硅氧烷，包括硅油在内；酯类，例如脂肪酸酯，诸如烷基硬脂基基酯例如硬脂酸甲酯；硬脂酸硬脂基基酯，季戊四醇四硬脂酸酯，等；硬脂酸甲酯与亲水性和疏水性非离子表面活性剂的混合物，亲水性和疏水性非离子表面活性剂包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物和其共聚物，例如硬脂酸甲酯与聚乙烯-聚丙二醇共聚物在适当溶剂中形成的混合物；蜡类诸如蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等。这些材料的用量基于100重量份聚碳酸酯树脂和任意任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂计通常是约0.1至约20重量份，任选地约1至约10重量份。

术语“抗静电剂”是指能够被加工入聚合物树脂和/或喷涂到材料或制品上以改进导电性能和整个物理性能的单体型、低聚物型或聚合物型材料。单体型抗静电剂的实例包括甘油单硬脂酸酯，甘油二硬脂酸酯，甘油三硬脂酸酯，乙氧基化胺类，伯胺、仲胺和叔胺，乙氧基化醇类，烷基硫酸盐，烷基芳基硫酸盐，烷基磷酸盐，烷基胺硫酸盐，烷基磺酸盐诸如硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等，季铵盐，季铵树脂，咪唑啉衍生物，脱水山梨糖醇酯，乙醇酰胺，内胺盐(betanies)等，或者包含至少一种前述单体型抗静电剂的组合。

示范的聚合物型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、聚醚酯或聚氨酯，各自含有聚亚烷基二醇部分诸如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等。这些聚合物型抗静电剂可商购得到，例如，Pelestat^TM 6321(Sanyo)、Pebax^TM MH1657(Atofina)和Irgastat^TM P18与P22(Ciba-Geigy)。其它可用作抗静电剂的聚合物型材料是本性导电的聚合物诸如聚苯胺(从Panipol购买的PANIPOLEB)、聚吡咯和聚噻吩(从Bayer购买得到)，在高温下经熔融加工后仍保留了一些其固有的导电性。在一个实施方案中，碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、炭黑或前述的任何组合都可用于含化学抗静电剂的聚合物树脂以使组合物的静电耗散。抗静电剂的用量基于100重量份聚碳酸酯树脂和任意任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂计通常是约0.1至约10重量份。

还可以存在着色剂例如颜料和/或染料添加剂。适宜的颜料包括例如，无机颜料诸如金属氧化物和混合金属氧化物，例如氧化锌、二氧化钛、氧化铁等；硫化物例如硫化锌等；铝酸盐；硫代硅酸盐硫酸钠(sodiumsulfo-silicates sulfates)，铬酸盐，等；炭黑；锌铁尖晶石；群青；颜料棕24；颜料红101；颜料黄119；有机颜料诸如偶氮、重氮、喹吖酮、二萘嵌苯、萘四甲酸、黄烷士酮、异吲哚啉酮(isoindolinone)、四氯异吲哚啉酮、蒽醌、三苯并芘-5，10-二酮(anthanthones)、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，或者包含至少一种前述颜料的组合。颜料的用量基于100重量份聚碳酸酯树脂和任意任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂计通常是约0.01至约10重量份。

适宜的染料一般是有机材料并且包括例如，香豆素染料诸如香豆素460(蓝色)、香豆素6(绿色)、尼罗红等；镧系元素络合物；烃和取代的烃染料；多环芳族烃染料；闪烁染料诸如噁唑或噁二唑染料；芳基-或杂芳基-取代的聚(C_2-8)烯烃染料；羰花青染料；阴丹士林染料；酞菁染料；噁嗪染料；羰苯乙烯基染料；萘四甲酸染料；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；次甲基染料；芳基甲烷染料；偶氮染料；靛青染料，硫代靛青染料，重氮染料(diazium dyes)；硝基染料；苯醌亚胺染料；氨基酮染料；四唑染料；噻唑染料；二萘嵌苯染料；周酮(perinone)染料；双-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；荧光团诸如吸收近红外波长并发射可见光波长的抗斯托克斯频移染料等；发光染料诸如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’-二苯基芪；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；屈(chrysene)；红荧烯；蔻；等，或者包含至少一种前述染料的组合。染料的用量基于聚碳酸酯树脂和任意任选的芳族乙烯基共聚物和/或冲击改性剂的重量计通常是约0.1至约10ppm。

可添加的适宜的阻燃剂可以是包含磷、溴和/或氯的有机化合物。非溴化和非氯化含磷阻燃剂出于调节的原因在某些应用中可能是优选的，例如有机磷酸酯(盐)和含磷-氮键的有机化合物。

一类例举性的有机磷酸酯是式(GO)₃P＝O的芳族磷酸酯，其中各个G独立地是烷基、环烷基、芳基、烷芳基或芳烷基基团，条件是至少一个G是芳族基团。两个G基团可以连接在一起从而形成环状基团，例如二苯基季戊四醇二磷酸酯，它由Axelrod描述在美国专利No.4154775中。其它适宜的芳族磷酸酯可以是例如，苯基二(十二烷基)磷酸酯、苯基二(新戊基)磷酸酯、苯基二(3，5，5’-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、二(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯基酯、二(2-乙基己基)苯基磷酸酯、磷酸三(壬基苯基)酯、二(十二烷基)对甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基二(2，5，5’-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等。具体的芳族磷酸酯是这样一种，其中各个G是芳族的，例如，磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸异丙基化三苯酯等。

也可以使用二-或多官能芳族含磷化合物，例如下式的化合物：

其中各个G¹独立地是具有1至约30个碳原子的烃；各个G²独立地是具有1至约30个碳原子的烃或烃氧基；各个X^a如上所定义；各个X独立地是溴或氯；m是0至4，n是1至约30。适宜的二-或多官能芳族含磷化合物的实例包括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，它们各自的低聚物和聚合物的对应物等。

适宜的含磷-氮键的阻燃性化合物实例包括磷腈氯化物、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、三(氮丙啶基)膦氧化物。

卤代材料也可以用作阻燃剂，例如式(23)的卤代化合物和树脂：

其中R是烷撑、烷叉或环脂族键，例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基(isopropylene)、次异丙基(isopropylidene)、亚丁基、亚异丁基、亚戊基、亚环己基、亚环戊基等；或者氧醚、羰基、胺或含硫键，例如硫化物、亚砜、砜等。R也可以由两个或多个烷撑或烷叉键构成，其通过诸如芳族的、氨基、醚、羰基、硫醚、亚砜、砜等的基团连接。

式(23)中Ar和Ar’各自独立地是单-或多碳环芳族基团例如亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基等。

Y是有机、无机或有机金属基团，例如(1)卤素，例如氯、溴、碘、氟或(2)通式OE所示的醚基团，其中E是类似于X的单价烃基团或者(3)R所代表的那类单价烃基团或(4)其它取代基，例如硝基、氰基等，所述取代基基本上是惰性的，条件是每个芳核上有至少一个且任选的两个卤素原子。

若存在的话，各个X独立地是单价烃基团，例如烷基基团诸如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、癸基等；芳基基团诸如苯基、萘基、联苯基、二甲苯基、甲苯基等；和芳烷基基团诸如苯甲基、乙基苯基等；环脂族基团诸如环戊基、环己基等。单价烃基团本身可包含惰性取代基。

每个d独立地是1至最大值，该最大值相当于在含Ar和Ar’的芳环上被取代的可置换氢的数量。每个e独立地是0至最大值，该最大值相当于R上可置换的氢的数量。a、b和c各自独立地是整数，包括0在内。若b不为0，则无论a还是c都不为0。否则要么a要么c可以为0，但不都为0。当b为0时，芳族基团直接通过碳碳键连接。

在芳环的邻位、间位或对位位置上，芳族基团上的羟基和Y取代基、Ar和Ar’可以各不相同，并且这些基团彼此可以是任何可能的几何学构型关系。

包括在上式范围内的是双酚，以下是其典型代表：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；和2，2-二-(3，5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷、2，2-二-(3-溴-4-羟基苯基)-丙烷。同样包括在以上结构式范围的是：1，3-二氯苯，1，4-二溴苯，1，3-二氯-4-羟基苯，和联苯诸如2，2’-二氯联苯、聚溴化1，4-二苯氧基苯、2，4’-二溴联苯和2，4’-二氯联苯以及十溴二苯醚等。

同样可用的是低聚物的和聚合物的卤代芳族化合物，例如双酚A和四溴双酚A与碳酸酯前体例如光气形成的共聚碳酸酯。金属增效剂例如氧化锑也可以与阻燃剂一起使用。

还可以使用无机阻燃剂，例如C_2-16烷基磺酸盐的盐类，诸如全氟丁烷磺酸钾(Rimar盐)、全氟辛烷磺酸钾、全氟己烷磺酸四乙基铵和二苯基砜磺酸钾等；通过使例如碱金属或碱土金属反应而形成的盐(例如锂、钠、钾、镁、钙和钡盐)和无机酸络合盐，例如含氧阴离子或含氟阴离子络合物，含氧阴离子络合物例如碳酸的碱金属和碱土金属盐，诸如Na₂CO₃、K₂CO₃、MgCO₃、CaCO₃和BaCO₃，含氟阴离子络合物诸如Li₃AlF₆、BaSiF₆、KBF₄、K₃AlF₆、KAlF₄、K₂SiF₆和/或Na₃AlF₆等。

另一类可用的阻燃剂是带有包含式(24)所示重复结构单元的聚二有机硅氧烷嵌段的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物：

其中各个R彼此相同或不同，并且是C_1-13单价有机基团。例如，R可以是C₁-C₁₃烷基基团、C₁-C₁₃烷氧基基团、C₂-C₁₃链烯基基团、C₂-C₁₃链烯基氧基团、C₃-C₆环烷基基团、C₃-C₆环烷氧基基团、C₆-C₁₀芳基基团、C₆-C₁₀芳氧基基团、C₇-C₁₃芳烷基基团、C₇-C₁₃芳烷氧基基团、C₇-C₁₃烷芳基基团或C₇-C₁₃烷芳氧基基团。前述R基团的组合也可用于相同共聚物。式(24)中R²是二价C₁-C₈脂族基团。式(24)中各个M可相同或不同并且可以是卤素、氰基、硝基、C₁-C₈烷基硫、C₁-C₈烷基、C₁-C₈烷氧基、C₂-C₈链烯基、C₂-C₈链烯氧基基团、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C₇-C₁₂烷芳氧基，其中各个n独立地是0、1、2、3或4。

式(24)中下标d如此选择以便向热塑性组合物提供有效的阻燃水平。因此d值根据热塑性组合物中各个组分的类型和相对量(包括聚碳酸酯、冲击改性剂、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和其它阻燃剂的类型和用量)的不同而变化。合适的d值可以由本领域普通技术人员根据本文教导的原则来确定而无需过多的实验。通常，d的平均值为2至约1000，特别是约10至约100，更特别是约25至约75。在一个实施方案中d的平均值是约40至约60，在另一实施方案中d的平均值约为50。若d具有较低的值，例如低于约40，则需要使用相对较大量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。相反，若d具有较高值，例如大于约40，则需要使用相对较少量的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。

在一个实施方案中，M独立地是溴或氯，C₁-C₃烷基基团例如甲基、乙基或丙基，C₁-C₃烷氧基基团例如甲氧基、乙氧基或丙氧基，或者C₆-C₇芳基基团例如苯基、氯苯基或甲苯基；R²是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；R是C_1-8烷基，卤代烷基例如三氟丙基，氰基烷基，或芳基例如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一实施方案中，R是甲基，或甲基与三氟丙基的混合物，或甲基与苯基的混合物。在又一实施方案中M是甲氧基，n是1，R²是二价C₁-C₃脂族基团，并且R是甲基。

聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以通过相应的二羟基聚硅氧烷与碳酸酯源以及式(3)的二羟基芳族化合物的反应来制备，任选地在如上所述的相转移催化剂存在下进行反应。适宜的条件类似于制造聚碳酸酯所用的那些条件。或者，熔融状态下使二羟基单体和二芳基碳酸酯例如碳酸二苯酯在如上所述酯交换反应催化剂存在下发生共反应而制备聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。通常，选择二羟基聚二有机硅氧烷的用量以便制备出这样的共聚物，相对于聚碳酸酯嵌段的摩尔量而言，其包含约1至约60摩尔％的聚二有机硅氧烷嵌段，更具体地相对于聚碳酸酯嵌段的摩尔量而言约3至约50摩尔％的聚二有机硅氧烷嵌段。

还可以使用防滴试剂，例如形成小纤维或未形成小纤维的氟聚合物诸如聚四氟乙烯(PTFE)。防滴试剂可以被如上所述的硬质共聚物例如SAN所包封。包封在SAN内的PTFE称之为TSAN。通过使包封聚合物在氟聚合物的存在下进行聚合而可制造出包封的氟聚合物，例如在水分散体中进行聚合。TSAN可以带来明显强于PTFE的优点，该优点在于TSAN更易于分散在组合物中。基于包封的氟聚合物的总重量计，适宜的TSAN可以包含例如约50wt.％PTFE和约50wt.％SAN。基于共聚物的总重量计SAN可包含例如约75wt.％苯乙烯和约25wt.％丙烯腈。或者，氟聚合物可以以某种方式与第二聚合物预先共混在一起，第二聚合物例如芳族聚碳酸酯树脂或SAN，从而形成凝聚的材料以用作防滴试剂。二者中任一种方法都可以用于制造包封的氟聚合物。

当需要泡沫体时，适宜的发泡剂包括例如低沸点卤代烃和那些能够产生二氧化碳的化合物；室温下呈固态而当其被加热到高于其分解温度的温度时能够生成诸如氮气、二氧化碳或氨气之类气体的发泡剂，这样的发泡剂例如偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰胺的金属盐、4，4’-氧代二(苯磺酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵等；或者包含至少一种前述发泡剂的组合。

热塑性组合物可以通过现有技术已知的常规方法来制备，例如在一个实施方案中作为一种操作方式，首先将粉化的聚碳酸酯树脂、矿物填料、酸或酸式盐、任选的冲击改性剂、任选的芳族乙烯基共聚物和任何其他的任选组分掺混在一起，任选地与其它填料在Henschel^TM高速混合机或其他适宜的混合器/搅拌机中混合。其它低剪切加工方法包括但不限于手工混合，这样也可以完成该掺混操作。然后将共混物经由料斗投入双螺杆挤出机的进料口。或者换之，通过直接投入挤出机进料口和/或在下游借助辅助充填机(side stuffer)的方式将一个或多个组分引入组合物。这些添加剂也可以复合在含有所需聚合物树脂的母料中并投入挤出机。挤出机通常在高于使组合物流动所需的温度下操作。使挤出物在水浴中急冷并造粒。当切断挤出物时如此制得的粒料可以是四分之一英寸长或所需的较短长度。这样的粒料可用于随后的模塑、定型或成型。

还提供了包含聚碳酸酯组合物的定型、成型或模塑制品。聚碳酸酯组合物可借助于多种手段而被模塑成有用的成型制品，这些手段例如注塑、挤出、旋转模塑、吹塑和热成型，从而形成制品例如计算机和商用机器外壳诸如监视器外壳，手提式电子设备外壳诸如便携式移动电话外壳，接线盒和照明设备组件，装饰品，家用器具，屋顶，温室，日光厅，游泳池罩，电子设备外壳和标志等。此外，聚碳酸酯组合物还可用于诸如汽车面板和内饰的应用。

通过以下非限定性实施例来进一步解释该组合物，其由表1所列组分制备得到。

表1

材料	说明	来源
			聚碳酸酯(PC-1)(PC175)	通过界面方法制得的BPA聚碳酸酯树脂，300℃/1.2kg条件下MVR为23.5-28.5g/10min	GE AdvancedMaterials
聚碳酸酯(PC-2)(PC105)	通过界面方法制得的BPA聚碳酸酯树脂，300℃/1.2kg条件下MVR为5.1-6.9g/10min	GE AdvancedMaterials
			聚碳酸酯共混物(PC-3)	25％高流动性PC-1和75％低流动性PC-2的共混物	GE AdvancedMaterials
聚碳酸酯共混物(PC-4)	30％高流动性PC-1和70％低流动性PC-2的共混物	GE AdvancedMaterials
			聚碳酸酯(PC-5)(PC125)	通过界面方法制得的BPA聚碳酸酯树脂，300℃/1.2kg条件下MVR为19.5-22.6g/10min	GE AdvancedMaterials
聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)	IV为0.78-0.84dl/g的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(规格：Eastapak 9921W)	EastmanChemical BV
			MBS1	标称(nominal)为75-82wt.％丁二烯核且核上有余量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯壳的MBS。商标名EXL-2691A	Rohm & Haas

MBS2	标称为76-80wt.％丁二烯核且核上有余量的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯壳的MBS。商标名EXL-2650A	Rohm & Haas
			HRG 29170	高橡胶接枝乳液聚合的ABS，其包含接枝在85-100wt.％丁二烯与15-0wt.％苯乙烯形成的核上的15-35wt.％丙烯腈和85-65wt.％苯乙烯。核占全部乳液ABS的约25-75％。该材料交联成密度为43-55％，通过溶胶凝胶分级(sol-gelfraction)测量。	GE AdvancedMaterials
填料1	滑石(商标名Jetfine 3CA)	Luzenac
			填料2	滑石(商标名Talc 9102)	Barretts/Specialty Minerals
填料3	Ultratalc 609(商标名Microtuff AG609)	Keyser &Mackay/SpecialtyMinerals
			填料4	云母(商标名Aspanger Mica SFG 20)	Internatio BV
填料5	玻璃纤维(商标名OCF 105B-12P)	Owens Corning
			T-SAN	包封在SAN(50％氟聚合物)中的PTFE(聚四氟乙烯)	GE AdvancedMaterials
酸1	亚磷酸(H3PO3)，在水中的45％酸	Quaron
			酸2	磷酸(H3PO4)，稀释在水中的10％酸	Epenhuysen
酸3	磷酸一锌(商标名Z21-82)	CFB Budenheim
			酸4	磷酸一钙(商标名HT MonocalciumPhosphate，Monol Spray Dried Fines)	Ulrich Chemical
酸5	酸式焦磷酸钠(商标名SAPP)	CFB Budenheim
			SAN	含15-35wt.％丙烯腈的苯乙烯丙烯腈共聚物，熔体流动速率为5.2-7.2g/10min。	GE AdvancedMaterials

按照表2所示的量逐一制备五个样品组合物。所有的量都是重量百分数。样品1是不含填料和不含酸的对照样品；样品2是含填料和不含酸的对照样品；而样品3至5是酸用量不同的本发明实施例。测量分子量和熔体流动速率并列于表2中。在各个实施例中，采用Werner & Pfleider^TM 25mm双螺杆挤出机在标称为约300℃(572°F)的熔融温度、约0.7巴的水银真空度和约300rpm下通过熔融挤出而制得样品。将挤出物造粒并在约120℃(248°F)下干燥约2小时。为了制造试验样品，将干燥的粒料用110吨注塑机在标称为310℃的熔融温度下进行注塑，其中注塑机的料筒温度从约310℃变化至约325℃。前述加工条件在本文中称作高温成型条件(profile)而用于“未掺杂(pure)”聚碳酸酯共混物(不含冲击改性剂等)。

表2滑石填充的聚碳酸酯

组分/试验	样品1	样品2	样品3	样品4	样品5
						PC-1	100.0	80.0	80.0	80.0	80.0
稳定剂	0.1	0.1	0.1	0.1	0.1
						填料1	0	20.0	20.0	20.0	20.0
酸1	0	0	0.3	0.6	1.2
						MVR300℃2.16kg	28.0	129.3	37.8	31.3	27.1
PC Mw	41100	27900	26900	39100	39100

从表2可以看出，含有滑石但不含酸的样品2的MVR明显增大而分子量下降，因此表明添加了填料的聚碳酸酯发生了降解。样品3至5都具有比样品2要好的分子量，并且接近于不含滑石的样品1的分子量，这表明降解作用大大减少。

采用表1的材料制备另外的样品。此外，如本领域熟练技术人员所共知的，向各个样品中加入0.85wt.％添加剂。添加剂包包括脱模剂以及主和二次抗氧剂。在每一实施例中，采用Werner & Pfleider^TM 25mm双螺杆挤出机在标称为约280℃(536°F)的熔融温度、约0.7巴的水银真空度和约450rpm下通过熔融挤出而制得样品。将挤出物造粒并在约100℃(212°F)下干燥约2小时。为了制造试验样品，将干燥的粒料用110吨注塑机在标称为280℃(536°F)的熔融温度下进行注塑，其中注塑机的料筒温度从约280℃变化至约295℃(536°F至563°F)。前述加工条件在本文中称作低温成型条件(profile)而用于抗冲击改性的聚碳酸酯共混物。配方列在表3中，结果示于表4。除非另有说明，表3中所有的量都是重量百分数。

表3滑石填充的聚碳酸酯/SAN/MBS共混物

组分	样品6	样品7	样品8	样品9
					PC-2	77.250	77.010	76.770	76.290
添加剂	0.85	0.85	0.85	0.85
					SAN	9.500	9.500	9.500	9.500
MBS1	4.400	4.400	4.400	4.400
					填料1	8.000	8.000	8.000	8.000
酸1	0	0.240	0.480	0.960

测量表3组合物的聚碳酸酯分子量、熔体体积速率、Charpy缺口冲击强度、挠曲模量、热挠曲温度、Izod缺口冲击强度、熔融粘度和维卡B/50。实施例中所用的这些测试和其它测试的细节(例如拉伸和波形板冲击性能(flex plate impact properties))是本领域普通技术人员熟知的，并且可以概括如下：

Charpy缺口冲击ISO 179用来比较塑性材料的抗冲击性。利用一个4mm厚的模塑冲击试样条来测定Charpy缺口冲击强度。将ISO结果定义为使试样断裂所用的冲击能量(以焦尔表示)除以缺口处试样面积。结果记录为kJ/m²。

借助于凝胶渗透色谱法(GPC)在二氯甲烷溶剂中测量分子量。采用聚苯乙烯校准标准物来测定，并记录相对分子量(记录值是相对于聚苯乙烯的聚碳酸酯分子量，而不是聚碳酸酯的绝对分子量数)。一般采用重均分子量的变化。这提供了测量聚合物材料链长变化的一种方式，聚合物材料的链长变化可用于确定加工后热塑性材料的降解程度。降解的材料通常会出现分子量降低，并显示出劣化的物理性能。一般而言，在加工之前和加工之后测定分子量，然后计算差值百分数。

按照ISO 1133，在300℃下采用2.16千克重量在10分钟内测量表2所示样品的熔体体积速率(MVR)，并在260℃下采用5千克重量在10分钟内测量表3所示样品的熔体体积速率(MVR)。

Izod冲击强度ISO 180(“NII”)用来比较塑性材料的抗冲击性。利用一个4mm厚的模塑Izod缺口冲击试样条(INI)来测定Izod冲击强度。根据ISO180/1A来测量。ISO指定反射型样品类型和缺口类型：ISO 180/1A是指样品类型1和缺口类型A。ISO180/1U是指相同类型1样品，但是以相反的方式夹位(这表示无缺口)。将ISO结果定义为使试样断裂所用的冲击能量(以焦尔表示)除以缺口处试样面积。结果记录为kJ/m²。

挠曲模量采用一个4mm厚INI试样条按照ISO 178来测定。

热挠曲温度(HDT)是对材料在载有负荷的同时，短期内承受高温能力的相对衡量。试验测量了温度对于刚性的作用效果：对标准试样施加给定的表面应力，将温度以均匀速率升高。采用4mm厚的平条按照ISO 75Af来进行热挠曲试验(HDT)，如所述使模塑拉伸试样条承受1.8MPa和/或0.45MPa。尽管在测试标准中未注明，但是通常使用两个首字母缩写词：HDT/A用于1.80MPa负荷，HDT/B用于0.45MPa负荷。

维卡软化温度(ISO 306)是对温度的衡量，在该温度下塑料开始迅速变软。横截面为1mm²的圆形平底针在预定负荷下穿透塑料试样的表面，以均匀的速率升高温度。维卡软化温度或VST是穿透达到1mm的温度。ISO306描述了两种方法：方法A-10牛顿(N)负荷，方法B-50N负荷，以两种可能的速率升温：50℃/小时(℃/h)或120℃/h。该结果在ISO值中被引述为A/50、A/120、B/50或B/120。将测试件浸泡在起始温度为23℃的热浴中。5分钟(min)后施加负荷：10N或50N。将凹痕顶部(identing tip)已经被穿透1±0.01mm的热浴温度记录为材料在选定负荷和升温作用下的VST。

熔体粘度(MV)是在给定温度下对聚合物的衡量，在该温度下分子链可以作出相对于彼此的运动。熔体粘度随分子量而变化，因为分子量越高，缠绕作用越强，于是熔体粘度越大。因此熔体粘度可以用来确定热塑性树脂的降解程度。降解的材料通常会显示下降的粘度，并表现出劣化的物理性能。在不同的剪切速率下测量熔体粘度，例如100、500、1000、1500、5000和10000s^-1，并且熔体粘度可以方便地通过ISO 11443来测定。

按照ISO 527采用4mm厚模塑拉伸试样条以5mm/min的速率来测定拉伸性能诸如拉伸强度和拉伸断裂伸长率。如果希望用于特殊应用，还可以在50mm/min下进行测量，但是表5至10的实验中所测样品是在5mm/min下进行测量的，表12和13中的那些样品是在50mm/min下测量的。拉伸模量总是在试验开始的时候测量，起始速率为1mm/min，之后以5mm/min或50mm/min的速率来继续试验，以测量其他拉伸性能。

波形板冲击强度按照ISO 6603来测量，在所述实验中冲击速率为2.25m/s。记录值是FPI％延展性和击穿能量。FPI％延展性(在一定温度下，例如0或20℃)记录为冲击试验中五个样品在断裂时显示韧性破坏而不是刚性破坏的百分数，刚性破坏的特征在于发生开裂并形成碎片。击穿能量是对材料在给定温度下吸收能量能力的衡量。

对样品6至9的试验结果列于下表4中。

表4

试验	样品6	样品7	样品8	样品9
					PC Mw	55900	62400	61600	60800
MVR 260℃，5kg(cm3/10min)	10.5	5.9	6.3	7.4
					Charpy缺口冲击强度RT(kJ/m2)	13.5	77.3	68.2	48.3
挠曲模量(MPa)	3030	3030	2985	3015
					HDT 1.8MPa平面形(℃)	118.9	121.5	121.3	121.5
Izod缺口冲击强度RT(kJ/m2)	10.9	63.1	47.5	40.1
					维卡B/50(℃)	138.4	140.7	139.4	140.0

表4解释了当填充的共混物中添加了亚磷酸(酸1)时，缺口冲击性能(Charpy和Izod)得到改进。酸和填料的结合有效地防止或减少了聚碳酸酯的降解量。

如前所述采用表1的材料以相同的方式制备另外的样品，以便比较各种填料类型、酸类型和酸含量。配方和结果都列在下表5至11中。

对于挤出和模塑有两套操作条件。利用表2样品所用的高温成型条件来制备“未掺杂”聚碳酸酯共混物(例如表2的那些共混物，其不具有冲击改性剂或乙烯基芳族共聚物)。利用如制备表3和4的样品所用的低温成型条件来制备冲击改性的聚碳酸酯共混物。

表5

		样品
													组分*	单位	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
PC-3	％	77.25	77.22	77.19	77.13	77.01	76.77	76.29	75.33	85.22	85.01	83.33
													SAN	％	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50
MBS 1	％	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40
													填料1	％	8.00	8.00	8.00	8.00	8.00	8.00	8.00	8.00	0	0	0
酸1	％	0	0.03	0.06	0.12	0.24	0.48	0.96	1.92	0.03	0.24	1.92
													物理性能
MVR260℃5kg	cm3/10min	13.2	10.2	9.2	8.7	8.8	9.4	10.6	12.2	11.3	16.0	39.4
													Izod缺口冲击强度，23℃	KJ/m2	9.7	12.9	32.0	39.6	43.4	38.7	34.0	8.6	64.1	43.7	6.2**
FPI延展性，20℃	％	0	60	100	100	100	100	100	0	100	0	0
													FPI击穿能量，-20℃	J	90	86	93	108	122	122	116	75	94	41	1
拉伸模量	MPa	3157	3204	3208	3198	3174	3118	3170	3224	2340	2370	2892
													拉伸强度	MPa	60	60	60	59	58	59	59	60	58	59	47
拉伸断裂伸长率	％	112	124	128	128	117	116	125	105	135	104	4
													维卡B/50	℃	137	138	138	139	138	138	138	137	138	135	126
PC Mw保持能力：
													未掺杂PC	％	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
复合	％	93	99	100	100	100	100	100	97	100	97	86
													模塑	％	84	92	95	98	98	98	97	89	97	71	53

^*如上所述，稳定剂包在各个样品中的用量为0.85％。

^**该值是无缺口Izod冲击强度，因为该样品太脆以至于无法开缺口。

表6

		样品
									组分*	单位	21	22	23	24	25	26	27
PC-2	％	99.9	99.3	89.9	89.3	87.2	89.3	89.3
									填料1	％	0	0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
酸1	％	0	0.60	0	0.60	0	0	0
									酸2	％	0	0	0	0	2.70	0	0
酸3	％	0	0	0	0	0	0.60	0
									酸4	％	0	0	0	0	0	0	0.60
物理性能
									MVR 300℃2.16kg	cm3/10min	9.3	34.4	280	9.7	11.8	11.5	12.4
Izod缺口冲击强度，23℃	KJ/m2	15.2	8.7	5.3	8.6	7.2	8.1	7.4
									FPI延展性，-20℃	％	100	20	0	100	100	100	100
FPI击穿能量，-20℃	J	160	16	10	124	111	116	100
									拉伸模量	MPa	2247	2272	3310	3077	3181	3270	3266
拉伸强度	MPa	61	62	69	64	65	66	66
									拉伸断裂伸长率	％	121	62	11	108	45	79	107
维卡B/50	℃	149	143	133	147	146	145	144
									PC Mw保持能力：
未掺杂PC	％	100	100	100	100	100	100	100
									复合	％	100	86	73	98	98	97	95
模塑	％	100	72	60	92	87	91	91

^*如上所述，稳定剂包在各个样品中的用量为0.10％。

表7

		样品
														组分*	单位	21	22	23	24	28	29	30	31	32	33	34	35
PC-2	％	99.9	99.3	89.9	89.3	89.9	89.3	89.9	89.3	89.9	89.3	89.9	89.3
														酸1	％	0	0.60	0	0.60	0	0.60	0	0.60	0	0.60	0	0.60
填料1	％	0	0	10.0	10.0	0	0	0	0	0	0	0	0
														填料2	％	0	0	0	0	10.0	10.0	0	0	0	0	0	0
填料3	％	0	0	0	0	0	0	10.0	10.0	0	0	0	0
														填料4	％	0	0	0	0	0	0	0	0	10.0	10.0	0	0
填料5	％	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	10.0	10.0
														物理性能
MVR 300℃ 2.16kg	cm3/10min	9.3	34.4	280	9.7	270	8.6	260	8.9	23.8	10.0	6.6	20.5
														Izod缺口冲击强度23℃	KJ/m2	15.2	8.7	5.3	8.6	5.3	9.0	4.7	7.9	5.7	6.5	9.2	7.6
FPI延展性，-20℃	％	100	20	0	100	0	100	0	100	60	100	100	100
														FPI击穿能量-20℃	J	160	16	10	124	10	117	9	125	106	119	88	66
拉伸模量	MPa	2247	2272	3310	3077	3406	2948	3379	2974	3051	2865	3178	2591
														拉伸强度	MPa	61	62	69	64	67	62	67	63	66	63	70	55
拉伸断裂伸长率	％	121	62	11	108	9	114	7	110	81	100	6	9
														维卡B/50：	℃	149	143	133	147	134	147	133	147	142	147	151	145
PC保持能力：
														未掺杂PC	％	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
复合	％	100	86	73	98	75	99	68	100	87	100	100	89
														模塑	％	100	72	60	92	61	95	51	91	75	92	100	68

^*如上所述，稳定剂包在各个样品中的用量为0.10％。

表8

		样品
												组分*	单位	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45
PC-3	％	85.25	83.25	77.25	71.25	65.25	83.19	77.01	70.83	64.65	85.01
												SAN	％	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50	9.50
MBS 1	％	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40	4.40
												填料1	％	0	2.00	8.00	14.00	20.00	2.00	8.00	14.00	20.00	0
酸1	％	0	0	0	0	0	0.06	0.24	0.42	0.6	0.24
												物理性能
MVR 260℃ 5kg	cm3/10min	11.4	12.1	13.2	16.6	19.2	11.0	8.8	7.9	5.5	16.0
												Izod缺口冲击强度，23℃	KJ/m2	62.7	52.5	9.7	5.8	3.6	60.8	43.4	19.51	8.39	43.7
FPI延展性，-20℃	％	100	100	0	0	0	100	100	80	0	0
												FPI击穿能量-20℃	J	99	93	90	56	1	95	122	86	22	41
拉伸模量	MPa	2318	2543	3175	3935	4831	2524	3174	3885	4735	2370
												拉伸强度	MPa	57	59	60	62	65	58	58	60	62	59
拉伸断裂伸长率	％	141	125	112	7	3	115	117	75	6	104
												维卡B/50	℃	139	137	137	135	132	138	138	138	137	135
PC Mw保持能力：
												未掺杂PC	％	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
复合	％	100	99	93	92	85	100	100	100	99	97
												摸塑	％	96	93	84	71	59	96	98	96	97	71

^*如上所述，稳定剂包在各个样品中的用量为0.85％。

表9

		样品
								组分*	单位	46	47	48	49	50	51
PC-4	％	73.800	73.800	73.617	73.617	73.434	73.434
								SAN	％	4.79	4.79	4.79	4.79	4.79	4.79
HRG 29170	％	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36
								填料2	％	12.2	0	12.2	0	12.2	0
填料1	％	0	12.2	0	12.2	0	12.2
								TSAN	％	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0
酸1	％	0	0	0.183	0.183	0.366	0.366
								酸/填料重量比		0.000	0.000	0.015	0.015	0.030	0.030
物理性能
								表现粘度 MV 300℃在5000s-1下	Pa.s	135	128	147	142	138	141
Izod缺口冲击强度，23℃	KJ/m2	14.5	15.8	15.7	18.3	15.6	18.7
								FPI延展性，0℃	％	100	100	100	100	100	100
FPI延展性，-20℃	％	0	0	0	0	0	0
								拉伸模量	MPa	3889	4083	3828	4019	3777	3993
拉伸强度	MPa	61	63	62	63	62	63
								拉伸断裂伸长率	％	44	43	89	82	90	79
维卡B/50	℃	136	136	137	137	137	137
								PC Mw保持能力：
未掺杂PC	％	100	100	100	100	100	100
								复合	％	98	99	99	99	100	98
模型	％	91	89	97	95	95	97

^*如上所述，稳定剂包在各个样品中的用量为0.85％。

表10

		样品
														组分*	单位	52	53	54	55	56	57	58	59	60	61	62	63
PC-4	％	70.775	70.550	67.730	67.460	72.775	72.550	74.775	74.550	69.730	69.460	71.730	71.460
														SAN	％	4.79	479	4.79	4.79	4.79	4.79	4.79	4.79	4.79	4.79	4.79	4.79
HRG29170	％	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36	4.36
														填料1	％	15.0	15.0	18.0	18.0	15.0	15.0	15.0	15.0	18.0	18.0	18.0	18.0
TSAN	％	4.0	4.0	4.0	4.0	2.0	2.0	0	0	2.0	2.0	0	0
														酸1	％	0.225	0.450	0.270	0.540	0.225	0.450	0.225	0.450	0.270	0.540	0.270	0.540
酸/填料重量比		0.015	0030	0.015	0.030	0.015	0.030	0.015	0.030	0.015	0.030	0.015	0.030
														物理性能
表面粘度MV3000℃在5000s-1下	Pa.s	139	139	139	138	114	115	104	106	116	112	105	105
														Izod缺口冲击强度，23℃	KJ/m2	15.6	15.0	12.5	12.9	20.3	18.6	12.6	13.0	15.5	15.9	10.0	10.7
FPI延展性；0℃	％	100	100	80	100	100	100	100	100	100	100	100	100
														FPI延展性-20℃	％	0	0	0	0	20	0	20	40	0	0	0	0
拉伸模量	MPa	4486	4389	4915	4840	4270	4242	4092	4066	4588	4633	4600	4442
														拉伸强度	MPa	64	64	65	65	63	63	62	62	63	64	63	63
拉伸断裂伸长率	％	15	17	11	12	18	23	66	70	16	12	8	8
														维卡B/50	℃	137	137	137	137	138	139	141	141	139	138	140	141
PC Mw保持能力
														未掺杂PC	％	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100	100
复合	％	99	96	99	99	100	99	100	100	100	99	100	100
														模塑	％	95	96	93	96	93	96	93	98	94	96	96	98

^*如上所述，稳定剂包在各个样品中的用量为0.85％。

表11

组分	单位	样品64	样品65
				PC***	％	77.25	77.01
PC比例***		25∶75	75∶25
				SAN	％	9.500	9.500
MBS1	％	4.400	4.400
				填料1	％	8.000	8.000
酸1	％	0	0.240
				添加剂	％	0.85	0.85
物理性能	单位
				MVR 260℃ 5kg	cm3/10min	13.2	21.2
表观粘度 MV 260℃5000s-1	Pa.s	281	241
				Izod缺口冲击强度，23℃	KJ/m2	9.7	11.8
维卡B/50	℃	137	137

未掺杂PC Mw		56000	46000
				PC Mw模塑样品		46800	45500
PC Mw保持能力	％	84	99

^***PC是PC-1和PC-2以上述％PC-1对％PC-2的比例形成的共混物。

表5解释了不含填料但是酸含量不同的样品比那些含填料的样品具有更大的聚碳酸酯共混物降解作用。将样品11、14和17与样品18、19和20进行对比。样品11、14和17具有8％的滑石和分别为0.03、0.24和1.92％的酸含量，而样品18、19和20具有同样的酸含量但未添加填料。通过加入极少量(约0.03％)的酸使得-20℃下的FPI延展性明显得到改进，并且酸对填料的重量比仅为0.00375。在约0.06至约0.96％的较高酸含量和约0.0075至约0.12的酸对填料的重量比条件下获得了最佳结果，从而提供了具有最佳综合性能的聚碳酸酯共混物。

表6解释了不同酸的作用效果，并表明某些酸比其他酸对填充的聚碳酸酯具有更大的作用效果，尽管在该实施例中当添加到填充的聚碳酸酯中时所用的所有酸都是有效的并能获得良好的综合性能和分子量保持能力。

表7比较了酸(例如亚磷酸，酸1)与不同填料的作用效果，并表明酸对玻璃填充的聚碳酸酯的改进效果甚微。该表的结果同样证实了在大多数情况下酸明显改进了矿物填充的聚碳酸酯的性能。

表8比较了添加和未添加酸的滑石含量不同的样品。样品37至40的填料含量为2至20％却不含酸，样品41至44具有相同的填料并且填料含量随酸含量从0.06至0.6％的增大而增大，酸对填料的重量比仍保持恒定为0.03比1。另外，将含填料不含酸的样品38与含酸却不含填料的样品45进行比较，表明若无酸和填料的结合则聚碳酸酯共混物会发生降解。如表6和7所示，样品22清楚地表明了向填充的聚碳酸酯共混物添加酸的作用效果，因为酸诱使聚碳酸酯发生降解。可是出乎意料地，向矿物填充的聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物中加入酸则会大大改善矿物填充的聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物，甚至使用极高含量的酸也是如此(参见，例如表5)。

表8和9比较了酸含量变化时的两类填料，在两种不同的酸对填料的比以及不同TSAN含量的情形下比较各个填料。当与酸一起使用时填料1(Jetfine 3CA)比填料2(Talc 9102)显示出更好的性能。另外，含有TSAN作为附加组分的共混物未显示出与不含TSAN的共混物相同的改进作用。样品58至63表现出优良的综合物理性能例如流动性、抗冲击性和刚度(延展性)。

在加工之前和加工之后(挤出和模塑)测量样品64和65的聚碳酸酯分子量(PC Mw)。表11比较了样品64和65的PC Mw。样品64的共混物不含酸。样品64的聚碳酸酯分子量(PC Mw)初始测得为56000，挤出和模塑之后测得为46800，而对于样品65来说，初始测得PC Mw为46000，挤出和模塑之后测得为45500。样品65的PC Mw保持能力稍微低于100％，而不含酸的样品64仅保持了约84％的Mw。虽然样品64初始具有高PC Mw，但是模塑样品的PC Mw却由于降解作用而下降并且可与样品65的PC Mw比较，样品65在挤出和模塑后只有很微弱的降解作用。样品65具有比样品64更优异的抗冲击性和更好的流动性(低粘度)，这清楚地表明了添加酸能够带来优异抗冲击性/流动性的综合性能的效果。除了优异的平衡性能之外，分子量保持能力或聚碳酸酯无降解作用可提供顾客所需的加工稳定性以防止诸如八字形(splay)之类的缺陷或防止负面性能。

采用表1的材料制备另外的样品，以便比较聚碳酸酯/聚(对苯二甲酸二乙醇酯)(PC/PET)共混物中多种酸的类型和酸含量。按照前述相同方式制造样品，只是将材料在270℃下复合并且在约275℃下模塑成型，熔融温度要高出大约5至10℃。配方和结果示于下表12和13。

表12

		样品
										组分*	单位	66	67	68	69	70	71	72	73
PC-2	％	34.6	34.5	34.4	34.2	33.9	41.55	41.47	41.23
										PC-5	％	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	12.00	12.00	12.00
PET	％	30.0	30.0	30.0	30.0	30.0	36.00	36.00	36.00
										MBS 2	％	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.00	10.00	10.00
填料1	％	15.0	15.0	15.0	15.0	15.0	0	0	0
										酸1	％	0	0.08	0.16	0.32	0.64	0	0.08	0.32
酸/填料重量比		0	.0053	.0106	.0213	.0426	0	0	0
										物理性能
MVR 280℃ 5kg	cm3/10min	8.0	14.8	19.0	24.3	30.5	16.3	40.4	104.8
										Izod缺口冲击强度，23℃	KJ/m2	21.1	13.5	12.3	10.7	8.5	53.1	52.4	4.9
拉伸模量	MPa	3706	3714	3716	3660	3608	2065	2084	2161
										拉伸强度	MPa	60	61	61	61	61	53	54	56
拉伸伸长率	％	19	15	17	15	15	181	154	53

^*如上所述，稳定剂包在各个样品中的用量为0.45％。

表13

		样品
													组分*-	单位	74	75	76	77	78	79	80	81	82	83	84
PC-2	％	34.6	34.4	33.8	33.0	41.35	39.95	34.4	33.8	33.0	41.35	39.95
													PC-5	％	10.0	10.0	10.0	10.0	12.0	12.0	10.0	10.0	10.0	12.0	120.
PET	％	30.0	30.0	30.0	30.0	36.0	36.0	30.0	30.0	30.0	36.0	36.0
													MBS 2	％	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
填料1	％	15.0	15.0	15.0	15.0	0	0	15.0	15.0	15.0	0	0
													酸2	％	0	0.2	0.8	1.6	0.2	1.6	0	0	0	0	0
酸5	％	0	0	0	0	0	0	0.2	0.8	1.6	0.2	1.6
													酸/填料重量比		0	.0133	.0533	.1067	0	0	.0133	.0533	.1067	0	0
物理性能
													MVR280℃ 5kg	cm3/l0min	8.3	30.1	59.3	78.4	35.6	162.4	11.9	15.2	19.2	19.0	20.6
Izod缺口冲击强度23℃	KJ/m2	32.5	7.5	2.8	2.9	65.2	4.6	19.1	13.0	7.3	53.4	38.8
													拉伸模量	MPa	3611	3700	3749	3804	2030	2138	3698	3733	3777	2004	2037
拉伸强度	MPa	59	62	61	57	53	56	61	61	61	53	53
													拉伸断裂伸长率	％	65	12	3	2	161	28	23	16	11	156	142

^*如上所述，稳定剂包在各个样品中的用量为0.45％。

向填充和未填充的聚碳酸酯/聚(对苯二甲酸乙二醇酯)共混物中加入各种酸和酸式盐，使得PC/PET共混物发生降解。添加酸的时候所述PC/PET共混物的性能例如抗冲击性下降而MVR得到提高。这些实施例表明在特定类型的聚碳酸酯共混物例如PC/PET共混物中以较大的量(也就是说，比使聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物急冷和稳定化所需的量要大)添加酸并不总是能够获得性能平衡例如抗冲击性和流动性。甚至在相当低的酸含量(对于酸/填料重量比0.0053而言为0.08％)下，PC/PET共混物性能开始下降的比预想的要多。

本文若无其他明确指示，单数形式“a”、“an”和“the”包括复数对象在内。叙述相同特征的所有范围的端值都是可结合的并包括所述端值在内。所有参考文献在此处均引入作为参考。采用标准命名法描述化合物。例如，不被任何所指基团取代的位置应理解为其具有填入了所述键或氢原子的化合价。不位于两字母或符号之间的划线(“-”)用来表示取代基连接点。例如，-CHO通过羰基的碳来连接。与数量一起连用的修饰词“约”包括所述数值在内并具有本文所述的含义(例如包括与具体数量的测量有关的误差在内)。

虽然作出了典型的实施方案以用于解释，但是不应认为前述说明是对本文范围的限制。因此，在不背离本文精神和范围的前提下本领域熟练技术人员可以做出各种各样的改变、修饰和变换。

Claims (21)

1、一种热塑性组合物，其包括：

聚碳酸酯树脂；

矿物填料；和

酸或酸式盐；

其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.0035∶1的重量比而存在于组合物中。

2、权利要求1的组合物，其中酸是无机酸或无机酸式盐。

3、权利要求1的组合物，其中矿物填料选自滑石、粘土、云母、硅灰石及其组合。

4、权利要求1的组合物，进一步包含芳族乙烯基共聚物。

5、权利要求4的组合物，其中芳族乙烯基共聚物包括SAN。

6、权利要求1的组合物，进一步包含冲击改性剂。

7、权利要求6的组合物，其中冲击改性剂选自ABS、MBS、块状ABS(Bulk ABS)、AES、ASA、MABS及其组合。

8、权利要求1的组合物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.005∶1的重量比而存在于组合物中。

9、权利要求1的组合物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.0075∶1的重量比而存在于组合物中。

10、包含权利要求1的组合物的制品。

11、一种形成制品的方法，该方法包括模塑、挤出、定型或成型权利要求1的组合物，从而形成制品。

12、一种热塑性组合物，其包括：

聚碳酸酯树脂；

矿物填料；和

无机酸或无机酸式盐；

其中酸或酸式盐以酸对填料为大于0.0035∶1的重量比而存在于组合物中。

13、权利要求12的热塑性组合物，进一步包含冲击改性剂。

14、权利要求12的组合物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.005∶1的重量比而存在于组合物中。

15、权利要求12的组合物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.0075∶1的重量比而存在于组合物中。

16、一种热塑性组合物，其包括：

聚碳酸酯树脂；

冲击改性剂；

矿物填料；和

酸或酸式盐；

其中酸或酸式盐以酸对填料为大于0.0035∶1的比率而存在于组合物中。

17、权利要求16的热塑性组合物，进一步包含芳族乙烯基共聚物。

18、权利要求16的组合物，其中酸是无机酸或无机酸式盐。

19、权利要求16的组合物，其中矿物填料选自滑石、粘土、云母、硅灰石及其组合。

20、权利要求16的组合物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.005∶1的重量比而存在于组合物中。

21、权利要求16的组合物，其中酸或酸式盐以酸对填料为至少0.0075∶1的重量比而存在于组合物中。