專利名稱：熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物的制作方法
熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物本發(fā)明涉及熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物。聚合物受熱時(shí)通過氧化降解。由于這種所謂的熱降解，聚合物的機(jī)械性能惡化，尤其是諸如沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度之類的最終性能惡化。在許多情況下，聚合物熱降解的不期望的副作用還有變色。出于此原因，將聚合物與起熱穩(wěn)定劑作用的某些化學(xué)品混合。在大多數(shù)情況下，該化學(xué)品(被稱為抗氧化劑)基于酚、胺或磷衍生物。除銅鹽和元素銅外，這些抗氧化劑還用于聚酰胺中。在EP1498445中報(bào)道了，如果組合物包括元素鐵，則得到改善的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物。雖然已經(jīng)取得了良好的結(jié)果，但仍需要進(jìn)一步改善的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物。這是因?yàn)槭袌鰧?duì)這些組合物的需求總是不斷地增加。組合物的成型品長期暴露于升高的溫度或高溫下，例如在汽車引擎蓋下、在一些電子和電氣應(yīng)用中以及在太陽能系統(tǒng)中。因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種表現(xiàn)出改善的耐熱降解性的聚酰胺組合物。令人驚奇的是，如果組合物包含聚酰胺410(PA_410)和銅化合物以及增強(qiáng)纖維，則實(shí)現(xiàn)了該目標(biāo)。對(duì)于較常規(guī)的聚酰胺諸如PA-6、PA-66，還是對(duì)于PA-46和包含較長脂肪族二元酸或二胺的聚酰胺諸如PA-412等，該聚合物組合物在熱穩(wěn)定性方面都顯示出了顯著的增加。組合物尤其適合在約100-120°C的升高的溫度下在需要非常長的使用壽命的應(yīng)用中使用。PA-410是包含衍生自在羧酸基團(tuán)之間具有10個(gè)碳原子的鏈的二羧酸和具有4個(gè)碳原子的二胺的單 體單元的聚酰胺。優(yōu)選地將1，10-癸二酸用作二羧酸。將1，4_ 丁二胺用作二胺。PA-410可包含高達(dá)30wt.%的其他單體單元，例如具有少于10個(gè)碳原子的二羧酸或具有多于4個(gè)碳原子的二胺。優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的組合物中使用的PA-410包含至少80wt.%、更優(yōu)選至少90wt.%、甚至更優(yōu)選至少95wt.%、甚至更優(yōu)選99wt.%、最優(yōu)選至少99.9wt.%的在羧酸基團(tuán)之間具有10個(gè)碳原子的鏈的二羧酸和具有4個(gè)碳原子的二胺。根據(jù)本發(fā)明的組合物優(yōu)選包含銅化合物和含有鹵化酸基團(tuán)的鹽，例如碘鹽或溴鹽。合適的銅化合物的良好例子包括齒化銅(I)，優(yōu)選碘化銅(CuI)，以及其他銅鹽諸如醋酸銅、硫酸銅和硬脂酸銅。作為含有鹵化酸基團(tuán)的鹽，優(yōu)選使用溴化鉀(KBr)或碘化鉀(KI)。最優(yōu)選地，使用碘化銅和碘化鉀的組合(CuI/KI)。上述銅化合物以及鹽適當(dāng)?shù)匾糟~:鹵=1: 5-15的摩爾比存在于本發(fā)明的組合物中?；诮M合物的總量，Cu的量優(yōu)選地在10-500ppm之間、更優(yōu)選在1-1OOppm之間、甚至更優(yōu)選在10_70ppm之間。以這種方式,組合物對(duì)許多應(yīng)用具有適當(dāng)水平的熱穩(wěn)定性，同時(shí)由于相對(duì)低的銅水平，該組合物未示出或至少是較少程度地示出銅化合物存在的缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)包括例如在潮濕條件下變色或諸如耐跟蹤性(tracking resistance)的電性能損失。銅絡(luò)合物也是合適的，例如在W000/22035中提到的。絡(luò)合物的例子包括具有三苯基膦、巰基苯并咪唑、EDTA、乙酰丙酮、甘氨酸、亞乙基二胺、草酸、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、吡啶、二膦(diphosphone)和聯(lián)吡啶作為絡(luò)合物配體的銅絡(luò)合物。優(yōu)選的是三苯基膦、巰基苯并咪唑、乙酰丙酮和甘氨酸。除PA-410外，根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物還可包含一種或多種另外的聚合物。根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物可包括:A.20-100重量份(pbw)的PA-410和B.—種或多種另外的聚合物，其中A和B總計(jì)lOOpbw。優(yōu)選地，A為40-100份、更優(yōu)選地60-100份重量的PA-410。最優(yōu)選地，組合物的聚合物部分由PA-410組成，也就是說組合物的聚合物部分的所有100份均由PA-410構(gòu)成。另外的聚合物的例子包括聚烯烴、苯乙烯聚合物和共聚物，特別是另外的聚酰胺，例如 PA-46、PA6-10、PA-510 以及優(yōu)選地 PA-6 和 PA-66。根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物包含增強(qiáng)纖維，諸如芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維如S-玻璃纖維和E-玻璃纖維。優(yōu)選地組合物包含玻璃纖維。組合物可包含，相對(duì)于100份的A和B，2和70份重量之間的增強(qiáng)纖維。優(yōu)選地組合物包括15-60wt.%的增強(qiáng)纖維。甚至更優(yōu)選地，組合物包含，相對(duì)于100份的A和B，2和70份重量的玻璃纖維；最優(yōu)選地，組合物包含，相對(duì)于100份的A和B，15至60wt.%的玻璃纖維。作為玻璃纖維，通常使用短切玻璃纖維。組合物還可包含一種或多種填料，例如云母、滑石、娃灰石(wolastonite)、碳酸隹丐等。根據(jù)本發(fā)明的聚合物組合物尤其適合在約100-120°C的升高的溫度下在需要非常長使用壽命與所需剛度組合的應(yīng)用中使用。聚合物組合物還可包含常用添加劑，例如UV穩(wěn)定性、加工助劑、成核添加劑等。優(yōu)選地，組合物包含，相對(duì)于IOOpbw的組分A+B,至多20pbw、更優(yōu)選至多l(xiāng)Opbw、甚至更優(yōu)選至多5pbw、最優(yōu)選至多2pbw的另外的添加劑。組合物適合于生產(chǎn)膜、管材和注塑制品，例如用于安裝在汽車引擎蓋下的部件以及電氣和電子部件，尤其是照明系統(tǒng)的部件，如客車的燈或者室內(nèi)和室外使用或在太陽能系統(tǒng)中使用的燈。本發(fā)明將通過實(shí)施例進(jìn)一步說明。測試樣品的制備作為根據(jù)本發(fā)明的組合物的模型實(shí)驗(yàn)，通過使用同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)來制備含有 PA-46、PA-66、PA-418、PA-436 (對(duì)比例 A-D)或 PA-410 (實(shí)施例1)以及 CuI 和 KI (包括225ppm的Cu和5600ppm的I)的組合物。制成的拉條再切成顆粒。將顆粒壓縮模壓成具有120μηι的厚度的膜。將膜置于反應(yīng)器中，用Ibar的100%氧氣氣氛填充反應(yīng)器后,關(guān)閉反應(yīng)器。然后將反應(yīng)器的溫度保持在120°C下300個(gè)小時(shí)。由于氧氣與聚酰胺膜的反應(yīng)，監(jiān)測到壓力降低。由壓力的降低計(jì)算與膜反應(yīng)的氧氣的量。將與膜反應(yīng)的氧氣的量作為聚酰胺組合物的熱穩(wěn)定性的量度。結(jié)果示于表I中。表1:在120°C下聚酰胺CuI/KI組合物的熱穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其特征在于所述組合物包含聚酰胺410和銅化合物以及增強(qiáng)纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其中所述組合物包含銅化合物和含有鹵化酸基團(tuán)的鹽。
3.如權(quán)利要求2所述的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其中碘化銅作為銅化合物使用，并且碘化鉀作為含有鹵化酸基團(tuán)的鹽使用。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其中存在于所述組合物中的銅的量在10-500ppm之間。
5.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其中存在于所述組合物中的銅的量在IO-1OOppm之間。
6.如權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其中所述組合物包含2-70wt.%之間的增強(qiáng)纖維。
7.如上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其中所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維。
8.如上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其中所述增強(qiáng)纖維為含量在15和60wt%之間的玻璃纖維。
9.如上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其中存在另外的聚合物B，從而聚酰胺4 10和B的量總計(jì)為100重量份。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱穩(wěn)定的聚酰胺組合物，其特征在于所述組合物包含聚酰胺410(PA-410)和銅化合物以及增強(qiáng)纖維。PA-410是包含衍生自在羧酸基團(tuán)之間具有10個(gè)碳原子的鏈的二羧酸和具有4個(gè)碳原子的二胺的單體單元的聚酰胺。優(yōu)選地，將1，10-癸二酸用作二羧酸。將1，4-丁二胺用作二胺。
文檔編號(hào)C08K3/00GK103154108SQ201180050355
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者羅納德·里格查特, 彼得·吉斯曼 申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司