特新聚碳酸酯与其他热塑性塑料成弹性体的混合物的制作方法

文档序号:3700847阅读:331来源:国知局
专利名称:特新聚碳酸酯与其他热塑性塑料成弹性体的混合物的制作方法
技术领域
本发明涉及含下述(a)、(b)、以及(c)的混合物、其制备方法和生产薄膜的用途(a)基于式(Ⅰ)二酚的聚碳酸酯,
式中R1和R2各代表氢、囟、C1-C8烷基、C5-C6环烷基、C6-C10芳基和C7-C12芳烷基,m为4-7的整数,R3和R4对每一X来说可以分别选择,并分别代表氢或C1-C6烷基,X代表碳原子,条件是在至少一个X原子时R3和R4为烷基;
(b)弹性体或其他非(a)组分的热塑性树脂;还可加入(c)标准添加剂。
德国专利申请P3832396.6叙述了其发明混合物中聚碳酸酯(a)、其初始产物和制备方法。
聚碳酸酯(a)的初始产物是二(羟苯基)环烷烃,相应于下式(Ⅰ)
式中R1和R2分别代表氢、囟素(最好是氯或溴)C1-C8烷基、C5-C6环烷基、C6-C10芳基(最好是苯基)和C7-C12芳烷基(最好是苯基-C1-C4烷基,特别是苄基),m为4-7的整数,最好是4或5,R3和R4对每一X来说可以分别选择,并分别代表氢或C1-C6烷基,X代表碳原子,条件是在至少一个X原子时R3和R4为烷基,最好是在1-2个X原子、特别是在仅有1个X原子时,R3和R4为烷基。优先选择的烷基是甲基。二苯基取代的碳原子(C-1)的α-位置上的X原子最好不以二烷基取代;C-1的β-位置上的X原子最好是二烷基取代的;但以C-1的β-位置上的一个X原子是二烷基取代而另一X原子为一烷基取代的更好。
优先选择的二(羟苯基)环烷烃是脂环基(式(Ⅰ)中的m=4或5)含有5个和6个环碳原子的环烷烃,例如相应于下列各式的二苯酚
其中1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(式Ⅱ)是特别优先选择的。
式(Ⅰ)的(羟苯基)环烷烃可以按已知方法将相应的式(Ⅴ)苯酚
与相应的式(Ⅵ)酮缩合而制得
二式中X、R1、R2、R3、R4和m如式(Ⅰ)所定义。
式(Ⅴ)苯酚是文献已知或可由文献所示的方法来制取(甲苯酚和二甲苯酚的制取可参考例如Ullmanns Encyklop
die der technischen Chemie,4 Revised and Extended Edition,Vol.15 Ps.61-77,Verlag Chemie,Weinheim/New York,1987;氯代苯酚的制取可参考Ullmanns Encyklopadie der thchnischen Chemie,4thEdition,Verlag Chemie1979,Vol.18,Ps.191-214)。
适合的式(Ⅴ)苯酚之例有苯酚、O-甲苯酚、m-甲苯酚、2,6-二甲苯酚、2-氯苯酚、3-氯苯酚、2,6-二氯苯酚、2-环己基苯酚、2,6-二苯基苯酚和O-苄基苯酚。
式(Ⅵ)的酮是文献上已知的(见Beilstin Handbuch der Organischen Chemie,Vol.7,4 Edition,Springer-Verlag,Berlin,1925和相应的补篇Vol.1-4;J.Am.Chem.Soc.Vol.79(1957),Ps,1488-1492;USP2,692,289;J.Chem.Soc.(1959),2186-2192;J.Org.Chem.Vol.38(1973),Ps.4431-4435;J.Am.Chem.Soc.87(1965),Ps.1353-1364。在“Organikum”(15thEdition.1977,VEB-Deutscher Verlag der Wissenschaften,Berlin)中叙述了生产式(Ⅵ)酮的通用方法,例如P.698所述。
下面的例子是已知的式(Ⅵ)酮化合物3,3-二甲环戊酮、3,3-二甲基环己酮、4,4-二甲基环己酮、3-甲基-3-乙基环戊酮、2,3,3-三甲基环戊酮、3,3,4-三甲基环戊酮、3,3-二甲基环庚酮、4,4-二甲基环庚酮、3-甲基-3-乙基环己酮、2,4,4,三甲基环己酮、3,3,4-三甲基环己酮、3,3,5-三甲基环己酮、3,4,4-三甲基环己酮、2,3,3,4-四甲基环戊酮、3,3,5-三甲基环庚酮、3,5,5-三甲基环戊酮、2,5-二甲基-5-乙基环庚酮、2,3,3,5-四甲基环庚酮、2,3,5,5-四甲基环庚酮、3,3,5,5-四甲基环庚酮、2,3,4-三甲基-4-乙基环戊酮、3-乙基-3-甲基-4-异丙基环戊酮、3,3-二甲-4-叔丁基环戊酮、2-异丙基-3,3,4-三甲基环戊酮、3-甲基-3-乙基-4-异丙基环己酮、3-异丙基-4-甲基-4-乙基环己酮、3-仲丁基-4,4-二甲基环己酮、2-丁基-3,3,4-三甲基环戊酮、2-丁基-3,3,4-三甲基环己酮、4-丁基-3,3,5-三甲基环己酮、3-甲基-3-异己基环己酮和3,3,8-三甲基环辛酮。
下面是优先选择的酮之例
在制取二苯酚时,一般使用的式(Ⅴ)酚的量为每摩尔式(Ⅵ)酮2-10摩尔,最好是2.5-6摩尔;优先选择的反应时间为1-100小时。反应一般在-30℃至300℃、最好是-15℃至150℃的温度范围和1-20巴、最好是1-10巴的压力下进行。
缩合反应一般是在酸性催化剂存在下进行,这种催化剂如氯化氢、溴化氢、氟化氢、三氟化硼、三氯化铝、二氧化锌、四氯化钛、四氯化锡、囟化磷、五氧化磷、磷酸、浓盐酸或硫酸以及乙酸和乙酐的混合物。也可使用酸性离子交换剂。
此外,还可以加入助催化剂以加速反应的进行。这样的助催化剂有C1-C18烷硫醇、硫化氢、噻酚、硫代酸和二烷基二硫,其量最好是0.01-0.4mol/mol酮,特别是0.05-0.2mol/mol酮。
缩合反应可以在无溶剂或惰性溶剂(例如脂肪烃或芳香烃、氯代烃)存在在下进行。
在催化剂也用作脱水剂的情况下,就无必要再另加脱水剂,虽然当所用的催化剂不能与反应水结合时为得到较好的转化率使用脱水剂常常是有好处的。
适合的脱水剂有乙酐、沸石、多磷酸和五氧化磷。
式(Ⅴ)苯酚和式(Ⅵ)酮可以2∶1-10∶1的(Ⅴ)/(Ⅵ)摩尔比(最好是2∶5至6∶1)在-30℃-300℃(最好是-15℃-150℃)的温度、1-20巴(最好是1-10巴)的压力和酸性催化剂以及助化剂(需要时)和/或溶剂和/或脱水剂存在下进行反应。
式(Ⅰ)中的R3和R4在最好是在有1-2个X原子(特别是在仅有一个X原子)时各为烷基。虽然也可用乙基或直链或支链C3-C6烷基,但优选择的烷基是甲基。二苯基取代的碳原子(C-1)的x-位置上的X原子最好不是二烷基取代的,C-1的β-位置上的X原子最好是二烷基取代的,最优先选择的是一个β-位置上是二烷基取代、另一β-位置上是一烷基取代的化合物。
在某些情况下,反应并非完全均匀,即可形成几个不同的副产物,所以首先要从混合物中把所需要的化合物分离出来。这种缩合反应的详细情况可参考Schnell的“ChemistryandPhysicsofPolycarbonates”,IntersciencePublishers,NewYork,1964。在某些情况下可以通过选择适合的催化剂和反应条件来控制反应,使所需要的化合物沉淀或结晶出来,便于分离。现将式(Ⅱ)二苯酚的制备方法叙述如下实例A.1于28-30℃下在装有搅拌器、滴液漏斗、温度汁、回流冷凝管和气体导管的1升圆底烧瓶中加入7.5mol(705g)苯酚和0.15mol(30.3g)十二烷硫醇并以干燥氯化氢饱和。在此溶液中滴加1.5mol(210g)二氢异氟尔酮(3,3,5-三甲基环己-1-酮)和1.5mol(151g)苯酚的溶液,历时3小时,在反应溶液中同时连续通入HCl气。滴加完毕,继续通Mcl气5小时。然后在室温下让混合物反应8小时。用水蒸汽蒸馏法除去多余的苯酚。残留物用石油醚(60-90℃)提取2次,用二氯甲烷提取1次,过滤,得到产物370g,m.p.205-207℃。
实例A.2式(Ⅱ)二苯酚的制备于28-30℃下在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器和气体导管的仪器中加入1692g(18mol)苯酚、60.6g(0.3mol)十二烷硫醇和420g(3mol)二氢异佛尔酮,并在此温度下向此溶液中导入干燥氯化氢气体5小时,再于28-30℃下让此混合物反应约10小时。当95%的酮转化(气相色谱法检查)后,在混合物中加入2.5升水并以45%NaOH溶液将pH调至6。将反应混合物在80℃下搅拌1小时,再冷却至25℃。倾出水相,残留物用80℃水洗涤。过滤出得到的粗产品,用正己烷热提取2次、二氯甲烷提取2次,过滤,残渣在二甲苯中重结晶2次。
产量753g熔点209-211℃实例A.3式(Ⅱ)二苯酚的制备在30℃下将564g(6mol)苯酚、10.8g(0.12mol)丁硫醇和140g(1mol)二氢异佛尔酮加入一搅拌的装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和气体导入管的仪器。然后在此温度加入44g的37%HCl溶液。将此反应混合物在28-30℃搅拌约70小时。当95%的酮已经转化(气相色谱法检查)后,加入2升水并以45%NaOH溶液将其pH值调至6。将反应混合物在80℃下加热1小时,然后冷却至25℃。倾出水相,残留物在80℃下加热1小时,然后冷却至25℃。瀣出所得的粗产物,用正己烷和甲苯热提取各2次,然后在30℃下过滤。
产量253g熔点205-208℃实例A.4
式(Ib)(R1和R2-CH3)二苯酚的制备于35℃下将2196g(18mol)2,6-二甲基苯酚、38.2g(0.36mol)β-巯基丙酸和420g(3mol)二氢异佛尔酮加入一搅拌的装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和气体导入管的仪器,在此温度下向此溶液中导入干燥的HCl气5小时。然后让混合在28-30℃下反应约10小时。当95%的酮已经转化(气相色谱法检查)后,加入2.5升水,并用45%NaOH溶液将混合物的pH值调至6。将反应混合物在80℃下搅拌1小时,然后冷却至室温。倾出水相,残渣物用60℃水洗涤。滤出所得到的粗产物,用正己烷热提取3次,过滤。
产量856g熔点236-238℃实例A.5式(Ⅲ)二苯酚的制备按实例A.2的步骤并用3mol的3,3-二甲基环己酮代替3mol二氢异佛尔酮。产品熔点为199-201℃。
聚碳酸酯(a)可按德国专利申请P3832396.6的方法用式(Ⅰ)二苯酚制取。
可用一种式(Ⅰ)二苯酚制取,得到的是聚碳酸酯均聚物;也可以用多种式(Ⅰ)二苯酚制取,得到的是聚碳酸酯共聚物。
此外,式(Ⅰ)二苯酚也可与其他二苯酚混合使用。例如与式HO-Z-OH(Ⅶ)的化合物混合使用以生产分子量高的热塑性芳族聚碳酸酯。
适合的式HO-Z-OH(Ⅶ)的其他二苯酚是式中Z为含6-30碳原子(可含一个或多个芳核)的化合物,化合物可以是被取代的,也可含有脂族基或其他异于式(Ⅰ)的脂环基或桥杂原子,式(Ⅶ)的二苯酚之例有氢醌、间苯二酚、联苯二酚、双(羟苯基)烷烃、双(羟苯基)环烷烃、双(羟苯基)硫醚、羟苯醚、双(羟苯)酮、双(羟苯基)亚砜、双(羟苯基)砜、α,α′-二(羟苯基)-二异丙基苯和它们的核囟代化合物。
在一些专利文献或书藉中还叙述了其他的二苯酚化合物,例如美国专利3,028,365、2,999,835、3,148,172、3275,601、2,991,273、3,271,367、3,062,781、2,970,131和2,999,846;德国专利DE-OS1570,703、2063050、2063052、22110956;法国专利FR-PS1561518以及H.Schnell所著“ChemistryandPhysicsofPolycarbontes”,IntersincePublishers,NewYork,1964。
优先选择的其他二苯酚如4,4′-二羟基联苯、2,2-二(4-羟苯基)丙烷、2,4-二(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-二(4-羟苯基)环己烷、α,α′-二(4-羟苯基)一对二异丙苯、2,2-二(3-甲-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3-氯-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、2,4-二(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-二(3,5-二甲基-4-羟苯基)环己烷、α,α′-二(3,5-二甲基-4-羟苯基)对二异丙苯、2,2-二(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷和2,2-二(3,5-二溴-4-羟苯基)丙烷。
特别优先选择的式(Ⅶ)二苯酚如2,2-二(4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-二(3,5-二溴-4-羟苯基)丙烷和1,1-二(4-羟苯基)环己烷。
最特别优先选择的是2,2-二(4-羟苯基)丙烷。
其他的二苯酚可以单独使用,也可以互相混合使用。
式(Ⅰ)二苯酚/任选的其他二苯酚(例如式(Ⅶ)二苯酚)摩尔比应为100mol%(Ⅰ)/0mol%其他二苯酚至2mol%(Ⅰ)/98mol%其他的二酚,最好是100mol%(Ⅰ)/0mol%其他二苯酚至5mol%(Ⅰ)/95mol%其他二苯酚,特别是100mol%(Ⅰ)/0mol%其他二苯酚至10mol%(Ⅰ)/90mol其他二苯酚,最特别优先选择的是100mol%(Ⅰ)/0mol%其他二苯酚至20mol%(Ⅰ)/80mol%其他二苯酚。
式(Ⅰ)二苯酚(也可与其他二苯酚一起)的高分子量聚碳酸酯可用任何生产聚碳酸酯的已知方法制备。不同的二苯酚可以统计方法或嵌段方法互相连接。
聚碳酸酯可按已知方法进行支化。用小量的最好是0.05-2.0mol(基于所用的二苯酚计算)的三功能基或更多功能基的(特别是含3个或更多的酚羟基的)化合物进行共缩合。含3个或更多酚羟基的支化剂包括间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、三(4-羟苯基)苯甲烷、2,2-二(4,4-二(4-羟苯基)环己基)丙烷、2,4-二(4-羟苯基异丙基)苯酚、2,6-二(2-羟基-5′-甲苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)丙烷、六(4-(4-羟苯基异丙基)苯基)苯六甲酸酯(orthoterephthalicacidester)、四(4-(4-羟苯基异丙基)苯氧基)甲烷和1,4-二(4′,4″-二羟基三苯基)甲基)苯。
其他的三功能基化合物有2,4-二羟基苯甲酸、1,3,5-苯三酸、氰尿酰氯和3,3-二(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚。
可使用常用浓度的单功能基化合物作为链终止剂按已知方法调节聚碳酸酯(a)的分子量。适合的化合物如苯酚、叔丁基苯酚或其他C1-C7烷基取代酚。小量的式(Ⅷ)苯酚是特别适合于调节分子量的
式中的R是支化的C8和或C9烷基。烷基中的CH3质子百分率为47-48%,CH和CH2质子百分率为53-11%。R最好是在OH基的邻和/或对位,邻位组分特别优先选择的上限为20%。链终止剂的用量一般是所用二苯酚的0.5-10mol%最好是1.5-8mol%。
聚碳酸酯(a)可按已知方法生产,最好是用相界面缩聚法(参见H.Schnell”,PolymerReviews,Vol.IX,Ps.33-,IntersciencePubl,1964)。此方法是将式(Ⅰ)二苯酚溶于碱性水相。制备与其他二苯酚的碳酸酯共聚物时,可用式(Ⅰ)二苯酚和其他二苯酚(例如式Ⅶ)二苯酚的混合物。可以加入链终止剂(例如式(Ⅷ)化合物)以调节分子量,然后在惰性有机相(最好是能溶解聚碳酸酯的有机相)存在下用界面缩聚法与光气进行反应。反应温度为0-40℃。
任选使用的支化剂(最好是0.05-2mol%)可在最初与二苯酚一起加入碱性水相中,也可在光气化以前以溶液形式加入有机溶剂。
除式(Ⅰ)二苯酚和其他二苯酚(Ⅷ)(选择使用)外,也可使用它们的一氯和/或二氯碳酸酯,是将其以溶液形式加入有机溶剂中的。链终止剂和支化剂的用量决定于式(Ⅰ)和(选择使用的)式(Ⅶ)二苯酚盐残留物的摩尔量。如使用氯代碳酸酯,已知方法中的光气用量可以相应地减少。
链终止剂和支化剂(选择使用)和氯代碳酸酯的适合的溶剂有二氯甲烷、氯苯、丙酮、乙腈和它们的混合物,特别是二氯甲烷和氯苯的混合物。链终止剂和支化剂还可以溶于相同的溶剂。
相界面缩聚的有机相可由下列溶剂形成,例如二氯甲烷、氯苯和二氯甲烷/氯苯混合物。
NaOH水溶液可以用作碱性水相。
用相界面缩聚法生产聚碳酸酯(a)可用以下的催化剂按通常的方法以叔胺、特别是脂族叔胺(例如三丁胺或二乙胺)之类的催化剂进行催化。按所用二苯酚摩尔数计的催化剂量为0.05-10mol%,催化剂的加入可在光气化作用开始前或光气化作用过程中,甚至可在光气化作用后。
也可以用已知的均相法即所谓的“吡啶法”和已知的用碳酸二苯酯代替光气的熔体酯转移法来制取聚碳酸酯(a)。
聚碳酸酯(a)的分子量MW(重均分子量,由硅胶色谱法预先标示后测定)至少为10,000,最好是在10,000-300,000的范围,特别是20,000-80,000的范围(对于生产注塑制品的聚碳酯)。它们可以是线形的或支链的,也可以是基于式(Ⅰ)二苯酚的碳酸酯均聚物或共聚物。
因此,本文的聚碳酸酯(a)是高分子量热塑性的具有MW值(重均分子量)至少为10,000、最好是10,000至300,000的芳族聚碳酸酯,特别是(当聚碳酸酯是用以生产注塑制件时)分子量范围为20,000至80,000的具有式(Ⅰa)双功能基碳酸酯结构链节的聚合物
式中X、R1、R2、R3、R4、和m的定义如式(Ⅰ),其量为100mol%-2mol%,最好是100mol%-5mol%,优先选择的是100mol%-10mol%,特别优先选择的是100mol%-20mol%,以聚碳酸酯中100mol%双功能基碳酸酯结构链节总量为基础计算。
因此,聚碳酸酯中含其他双功能基碳酸酯结构链节的量(每一情况补足至100mol%),例如含式(Ⅶa)
链节的量为0mol%-98mol%,最好是0mol%-95mol%,优先选择0ml%-90mol%,特别优先选择0mol%-80mol%,以聚碳酸酯中100mol%双功能基碳酸酯结构链节总量为基础计算〔式(Ⅶa)中的-Z-相当于式(Ⅶ)中的-Z-〕。
高抗热性能与其他优良性能相结合的新型聚碳酸酯是通过加入式(Ⅰ)二苯酚制得的,特别是制取于m为4或5的式(Ⅰ)二苯酚的聚碳酸酯,更特别是基于式(Ⅰb)二苯酚的聚碳酸酯。
(式中R1和R2的定义各与式(Ⅰ)中相同,并且最优选择的是代表氢)优先选择的聚碳酸酯是那些m为4或5的式(Ⅰa)结构链节的聚碳酸酯,特别是那些有式(Ⅰc)链节的聚碳酸酯。
(式中R1和R2如式(Ⅰa)中所定义,但优先选择的是氢)这些基于式(Ⅰb)二苯酚(式中R1和R2优先选择氢)的聚碳酸酯除了有高的抗热性外也显于了高的UV稳定性和好的熔体流动行为。
再者,聚碳酸酯的性能可以因它们与其他二苯酚的结合而有变化,特别是与式(Ⅶ)二苯酚的结合。
现将聚碳酸酯(a)的生产叙述于下列实例B.1-B.5中。相对粘度是用聚酸酯于CH2Cl2中的0.5wt%的溶液测定的。玻璃化温度是用差式扫描量热计(DSC)测定的。
实例B.1在惰性气氛中将31.0g(0.1mol)实例(A.1)的二苯酚、33.6(0.6mol)KOH溶液560g水中,同时搅拌。加入0.188g苯酚于560ml二氯甲烷中的溶液。在pH13-14和21-25℃的条件下于彻底搅拌的溶液中导入19.9g(0.2mol)光气,再加入0.1mol乙基吡啶,接着搅拌45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相,有机相在用磷酸酸化后用水洗至中性,蒸出溶剂。所得到的聚碳酸酯的相对溶剂粘度为1.259,玻璃化温度为233℃(DSC)。
实例B.2在惰性气氛中将68.4g(0.3mol)二苯酚A〔2,2-二(4-羟苯基)丙烷〕、217.0g(0.7mol)实例(A.1)二苯酚、336.6g(6mol)KOH和2700g水进行搅拌溶解,加入1.99g苯酚于2500ml二氯甲烷中的溶液。在pH13-14和21-25℃的条件下将198g(2mol)光气导入此彻底搅拌的溶液,加入1ml乙基哌啶,再搅拌45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相,有机相用磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。所得的聚碳酸酯的相对粘度为1.336。
聚合物的玻璃化温度为212℃(DSC)实例B.3将114g(0.5mol)二苯酚A和115g(0.5mol)实例(A.1)的二苯酚按实例B.2的方法进行反应,以形成聚碳酸酯。
该聚碳酸酯的相对溶液粘度为1.386。
所测得的聚合物的玻璃化温度为195℃(DSC)。
实例B.4将159.6(0.7mol)二苯酚A和93g(0.3mol)实例(A.3)的二苯酚按实例B.2的方法进行反应以形成聚碳酸酯。
该聚碳酸酯的相对溶液粘度为1.437.
所测得的聚合物玻璃化温度为180℃(DSC)。
实例B.5在搅拌下和惰性气体气氛中将31.0g(0.1mol)实例(A.3)二苯酚和24.0g(0.6mol)NaOH溶于270g水中,然后加入0.309g4-(1,1,3,3-四甲丁基)苯酚于250ml二氯甲烷中的溶液。在21-25℃下向彻底搅拌的pH13-14的此溶液中导入19.8g(0.2mol)光气。再加入0.1ml乙基哌啶,继续搅拌45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相,有机相用磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。
该聚碳酸酯的相对溶液粘度为1.314。
所测得的聚合物的玻璃化温度为234℃(DSC)。
实例B.6在搅拌下和惰性体气氛中将148.2g(0.65mol)2,2-二(4-羟苯基)丙烷、108.5g(0.35mol)实例(A.1)二苯酚和336.6g(6mol)KOH溶于2700g水中,然后加入8.86g4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚于2500ml二氯甲烷中的溶液。在21-25℃下将198g(2mol)的光气导入彻底搅拌的pH13-14此溶液中,再加入1mlN-乙基哌啶。将混合物再搅拌45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相,有机相经磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。
此聚碳酸酯的相对溶液粘度为1.20实例B.7在搅拌下和惰性气体气氛中将3.875Kg(12.5mol)实例(A.2)的二苯酚溶于6.675Kg的45%NaOH溶液和30升水中,然后加入9.43升二氯甲烷、11.3升氯苯和23.5g苯酚。于20-25℃下将2,475kg光气导入很好搅拌下的pH13-14的溶液。导入完毕后加入12.5mlN-乙基哌啶。让此混合物反应45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相。有机相用磷酸酸化,用水洗至无电解质存在为止,除去溶剂。
相对粘度1,300玻璃化温度238℃。
实例B.8在搅拌下于惰性气体气氛中将15.5g(0.50mol)实例(A.3)的二苯酚、13.4g(0.05mol)双(4-羟苯基)环己烷(二苯酚Z)和24.0g(0.6mol)NaOH溶于326ml水中,然后加入0.516g4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚于271ml二氯甲烷的溶液中。在20-25℃下将19.8g光气导入pH13-14的彻底搅拌下的此溶液。导入完毕后5分钟,加入0.1mlN-乙基哌啶,让此混合物再反应45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相。有机相用磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。
相对粘度1.297玻璃化温度208℃实例B.9在搅拌下、于惰性气体气氛中将15.5g(0.05ml)实例(A.1)的二苯酚、17.6g(0.05mol)4,4′-二羟四苯基甲烷和24.0g(0.6mol)NaOH溶于411ml水中,然后加入0.516g4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚于308ml二氯甲烷中的溶液。于20-25℃下将19.8g光气导入pH13-14的彻底搅拌的此溶液中。导入完毕后5分钟,加入0.1mlN-乙基哌啶,让此混合物再反应45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相。有机相用磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。
相对粘度1,218玻璃化温度212℃
实例B.10在搅拌下、于惰性气体气氛中将18.3g(0.05mol)实例(A.4)的二苯酚和23.6g(0.42mol)KOH溶于100ml水中,再加入100ml二氯甲烷。于20-25℃下将17.3g光气导入pH13-14的彻底搅拌下的此溶液。导入完毕后5分钟,加入0.3mlN-乙基哌啶,让混合物反应45分钟。分离出无二苯化合物的水相,有机相用磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。
相对粘度1.310玻璃化温度241℃实例B.11在搅拌下、于惰性气体气氛中将29.6g(0.1mol)实例(A.5)的二苯酚和24.0g(0.6mol)NaOH溶于370ml水中,然后加入0.414g4-(1,1,3,3-四甲丁基)苯酚于277ml二氯甲烷中的溶液。在20-25℃下将19.8g光气导入pH13-14的彻底搅拌的此溶液。导入完毕后5分钟,加入0.1mlN-乙基哌啶,让此混合物反应45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相。有机相用磷酸酸后用水洗至中性,除去溶剂。
相对粘度1.370玻璃化温度193℃实例B.12在搅拌下、于惰性气体气氛中将62.0g(0.2mol)实例(A.1)二苯酚、182.4g(0.8mol)二苯酚A和240g(6mol)NaOH溶于2400ml水中,然后加入4-(1,1,3,3-四甲丁基)苯酚于2400ml二氯烷中的溶液。在20-25℃下将198g光气导入pH13-14的彻底搅拌的此溶液。导入完毕后5分钟。加入1mlN-乙基哌啶,让混合物反应45分钟。分离出无二苯酚化合物的水相,有机用磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。
相对粘度1.298玻璃化温度172℃
实例B13在搅拌下、于惰性气体气氛中将170.5g(0.55mol)例(A.3)的苯二酚、102.6g(0.45mol)苯二酚A和240g(6mol)NaOH溶于2400ml水中,然后加入5.158g4-(1,1,3,3-四甲丁基)苯酚于2400ml二氯甲烷中的溶液,于20-25℃下将198g光气导入pH13-14的彻底搅拌下的此溶液。导入完毕后5分钟,加入1mlN-乙基哌啶,让混合物反应45分钟。分离出无二苯化合物的水相,有机相用磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。
相对粘度1.302玻璃化温度203℃。
实例B.14在搅拌下,于惰性气体气氛中将108.5g(0.35mol)例(A.l)的二苯酚、148.2g(0.65mol)苯二酚A和240g(6mol)NaOH溶于2400ml水中,然后加入6,189g4-(1,1,3,3-四甲丁基)苯酚于2400ml二氯甲烷中的溶液,于20-25℃下将198g光气导入pH13-14的彻底搅拌下的此溶液。导入完毕后5分钟,加入1mlN-乙基哌啶,让混合物反应45分钟。分离出无二苯化合物的水相,有机相用磷酸酸化后用水洗至中性,除去溶剂。
相对粘度1.305玻璃化温度185℃,新型聚碳酸酯的紫外线(UV)稳定性评定是在汞蒸气灯(305nm流线式滤器)的UV辐射下测定形成的初始基团,与基于2,2-二(4-羟苯基)丙烷的聚碳酸酯比较。测定发现,实例B.1的聚碳酸酯显示较低的初始基团形成率,因而具有较高的UV稳定性。
本发明涉及含0.1-99.9wt%、最好是1-98wt%、特别是2.5-90wt%的MW值(重均分子量)至少为10,000、最好为10,000-300,000、特别是20,000-80,000(混合物用于生产注塑制品)的高分子量热塑性芳族聚碳酸酯,并含有式(Ⅰa)的双功能基的碳酸酯结构链节
(式中的X、R1、R2、R3、R4和m如式(Ⅰ)所定义),其量为100-2mol%、优先选择的是100-5mol%、最优先选择的是100-10mol%、特别是100-20mol%,另以其他的二功能基碳酸酯链节补足至100%;还含有99.9-0.1wt%、最好是99-2wt%、特别是97.5-10wt%的弹性体或其他异于组分(a)的聚碳酸酯的热塑性树脂。
特别适合的聚碳酸酯(a)是式(Ⅰa)结构的链节中m是4或5的聚碳酸酯,特别是含式(Ⅰc)结构链节的聚碳酸酯
式中R1和R2如式(Ⅰa)中所定义,但最好是氢。
在本发明混合物中适于作组分(b)的其他热塑性树脂有(b1)非晶形热塑性树脂(最好是玻璃化温度大于40℃、特别是在60-220℃的范围的树脂)和(b2)部分结晶形热塑性树脂(最好是熔融温度高于60℃、特别是在80-400℃的范围内的树脂)。
在本发明混合物中作为组分b)的弹性体有b3)玻璃化温度低于0℃、最好是低于-10℃、特别是-15℃-140℃范围内的聚合物。
其他非晶形热塑性树脂b1)的例子有聚碳酸酯类的非晶形聚合物、聚酯、聚酯碳酸酯、聚酰胺、聚烯烃、聚砜、聚酮、热塑性乙烯聚合物(如聚丙烯酸甲酯或芳族乙烯化合物均聚物、芳族乙烯化合物共聚物或乙烯单体在橡胶上的接枝聚合物)、聚醚、聚酰亚胺和热塑性聚氨酯。
结晶形热塑性树脂b2)的例子有脂肪族聚酯、聚亚芳基硫醚和列于上述b1)的热塑性树脂的部分结晶代表物。
弹性体b3)的例子有各种橡胶、如乙烯/丙烯橡胶、聚异戊二烯、聚氯丁二烯、聚硅氧烷、无规聚丙烯、双烯烃、烯烃和丙烯酸橡胶以及天然橡胶、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物,乙烯与乙酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸酯的共聚物、弹性聚氨酯(上列作为b1)或b2)的热塑性树脂除外)和弹性聚碳酸酯/聚醚嵌段共聚物。
非晶形热塑性树脂b1)有德国专利申请P3832396.6以外的其他聚碳酸酯。这些其他的聚碳酸酯可以是聚碳酸酯均聚物,也可以是聚碳酸酯共聚物;可以是线形的,也可以是支链的。聚碳酸酯的特别优先选择的二苯酚是二苯酚A〔-2,2-二(4-羟苯基)丙烷〕。
这些其他的热塑性聚碳酸酯是已知的聚碳酸酯。
其他热塑性聚碳酸酯的分子量MW(重均分子量,用凝胶渗透色谱法在四氢呋喃中测定)范围为10,000-300,000,优先选择的范围为12,000-150,000。
其他热塑性聚碳酸酯可以单独使用,也可以与本发明混合物中的组分b)相混合使用。
优先透择的用于组分b)以生产本发明混合物的其他热塑性树脂也是脂肪族热塑性聚酯,特别是聚对苯二甲酸亚烷酯,例如基于乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和1,4-二(羟甲基)环己烷的聚对苯二甲酸亚烷酯。
聚对苯二甲酸亚烷酯的分子量(MW)范围为10,000-80,000。它们可以用已知方法制取,例如由对苯二甲酸二烷酯和相应的一酯用酯转移方法制取(参见美国专利2,647,885;2,643,989;2,543,028;2,578,660;2,742,494;2,901,466,这些聚酯都是已知的)。
优先选择的热塑性树脂也包括热塑性聚酰胺。
适合的热塑性聚酰胺是任何部分结晶形的聚酰胺,特别是聚酰胺-6、聚酰胺-6,6和基于此二组分的部分结晶的共聚聚酰胺。其他适合的热塑性聚酰胺是部分结晶形聚酰胺,其酸的部分包括或部分包括特别是己二酸或对苯二甲酸的己内酰胺和/或间苯二甲酸和/或辛二酸/和/或癸二酸和/或壬二酸和/或十四烷二酸和/或己二酸和/或环己烷二酸;其二胺部分包括或部分包括特别是间-和/或对-二甲苯二胺和/或四亚基二胺和/或六亚甲基二胺和/或2,2,4-和/或2,4,4-三甲基六亚甲基二胺和/或异佛尔酮二胺和/或1,4-丁二胺,它们的组成在原则上是先有技术已知的(参见EncyclopediaofPolymers,Vol.11,Pages315-)。
其他适合的热塑性聚酰是完全或部分得自含6-12碳原子的内酰胺的部分结晶形聚酰胺,也可使用上述的一个或多个起始组分。
特别优先选择的部分结晶形聚酰胺是聚酰胺-6和聚酰胺-6,6或含少量(约达10wt%)其他共聚组分的聚酰胺共聚物。
适合的聚酰胺也有非晶形的聚酰胺,例如用二胺缩聚得到的聚酰胺。这样的聚酰脂的例子有六亚甲基二胺、十亚甲基二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲六亚甲基二胺、间一或对-亚二甲苯二胺、双(4-氨基环己基)甲烷、4,4′一和2,2′-氨基二环己基甲烷混合物、2,2-二(4-氨基环己基)丙烷、3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷、3-氨乙基-3,5,5-三甲基环己胺、2,5-二氨甲基降冰片烷、2,6-二氨甲基降冰片烷、(1,4-二氨甲基)环己烷以及它们的混合物与二羧酸的缩聚物,这样的二羧酸有草酸、己二酸、壬二酸、癸烷二羧酸、十乙烷二羧酸、2,2,4-三甲基己二酸、2,4,4-三甲基己二酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸以及这些酸的混合物。
因此,由上述的几种二胺和/或二羧酸经缩聚得到的非晶形共聚酰胺也包括在适合的聚酰胺之内。
由ω-氨基羧酸如ω-氨基己酸、ω-氨基癸酸或ω-氨基月桂酸或它们的内酰胺所制备的非晶形共聚酰胺也包括在适合的聚酰胺之内。
特别适合的非晶形热塑性聚酰是得自间苯二甲酸、六亚甲基二胺和其他二胺,如4,4′-二胺基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二胺、2,5-和/或2,6-二(氨甲基)降冰片烷),得自间苯二甲酸、4,4-二氨基二环己基甲烷和ω-己内酰胺,得自间苯二甲酸、3,3-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷和ω-月桂酸内酰胺和得自对苯二甲酸和2,2,4-与2,4,4-三甲基六亚甲基二胺的异构体混合物的聚酰胺。
用二氨基二环己基甲烷位置异构体混合物和对应的较高程度缩合的由四级二氨基二苯基甲烷氢化得到的二胺(任选的)代替纯的4,4′-二氨基二环己基甲烷也是可能的,二氨基二环己基甲烷位置异构体的组成如下4,4′-二氨基异构体70-99mol%2,4′-二氨基异构体1-30mol%2,2′-二氨基异构体0-2mol%适合的热塑性聚酰胺也包括部分结晶的和非晶形的聚酰胺混合物,非晶形聚酰胺组分少于部分结晶的聚酰胺组分。非晶形的聚酰胺和其生产方法是先有技术的已知方法(参见Ullmann,EnzyklopadiedertechnischenChemie,Vol.19,p.50)。
优先选择的其他热塑性树脂b)也即所谓的“LC聚合物”。LC聚合物是可形成液晶熔体的聚合物。这类聚合物也被叙述为“热致变性”聚合物而已有充分公开(参见EP-OS0131846,EP-OS0132637和EP-OS0134959)。在所述的参考文献中又叙述了其他文献和聚合物熔体的液晶形态的测定。
“LC聚合物”有基于任选取代的对羟基苯甲酸、任选取代的间-或对苯二甲酸、2,7-二羟基萘和其他二苯酚的芳族聚酯(EP-OS0131846),基于任选取代的对羟基苯甲酸、二苯酚、碳酸和任意取代的芳族二羧酸的芳族聚酯(EP-OS0132637)和基于任选取代的对羟基苯甲酸、3-氯-4-羟苯甲酸、间苯二甲酸、氢醌和3,4′-和/或4,4′-二氢联苯、3,4′-和/或4,4′-二氢苯醚和/或3,4′-和/或4,4′-二氢苯硫醚的芳族聚酯(EP-OS0134959)。
LC聚合物的室温相关长度(Persistence length)在18-1300
之间,优先选择23-300
,特别优先选择25-150

聚合物的室温相关长度是在0条件下分子链在稀溶液中的平均褶合(参见P.J.Flory,“PrinciplesofPolymerChemistry”,CornellUniv.Press,Ithaca,NewYork)和半Kuhn步长度为特征的。
相关长度可用各种方法在稀溶液中测定,例如用光散射法和X-射线小角测定法。如制备适当,相关长度也可以在固体物质中借助于中子小角散射进行测定。详细的理论和实验方法可参考S.H.Wendorff在“LiquidCrystallineOrderinPolymers”中所述内容,例如A.Blumstein,AcademicPress(1978),p.16-和S.M.Aharoni,Macromolecules19,(9186)p.429-。
优先选择的其他热塑性树脂也包括芳族聚碳酸酯。
可用作本发明热塑性树脂b)的芳香族聚酯和聚酯碳酸酯是至少有一种芳族二苯酚(例如式(Ⅶ))、至少一种芳族二羧酸和任选的碳酸的化合物。适合的芳族二羧酸有邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、叔丁基间苯二甲酸、3,3′-二苯二羧酸、4,4′-二苯二羧酸、4,4′-二苯酮二羧酸、3,4′-二苯酮二羧酸、4,4′-苯醚二羧酸、4,4′-二苯砜二羧酸、2,2-二(4-羧苯基)丙烷和三甲基-3-苯基二氢茚-4,5′-二羧酸。
特别优先选择的芳族二羧酸是对苯二甲酸和/或间苯二甲酸。
芳族聚酯和聚碳酸酯可用文献上生产聚酯和聚碳酸酯的方法生产,例如均相溶液、熔体酯转移以及相界面反应等方法。酯转移法、特别是相界面反应法是优先选择的方法。
熔体酯转移法(乙酸酯法和苯酯法)叙述于下列文献中美国专利说明书3,494,885,4,386,186,4,611,580,4,680,371和4,680,372;EP-A26,120,26,121,26,684,28,030,39,845,91,602,97,970,79,075,146,887,156,103,234,913,234,919和240,301;DE-OS1,495,626和2,232,977。相界面法叙述于下列文献中EP-A68,014,88,322,134,898,151,750,182,189,219,708,272,426;DE-OS2,949,024,3,007,934,3,440,020和polymerReviews,Vol.10,“CondensationPolymersbyInterfacialandSolutionMethod”,PaulW.Morgan,IntersciencePublishers,NewYork,1965,ChapterⅧ,p.325,Polyesters。
在乙酸酯法中通常是二乙酸二苯酚酯,在苯酯法中通常是二苯酚、芳族二羧酸或芳族二羧酸二苯酯和任选的碳酸二苯酯,经反应(脱酚、适合时脱CO2)形成聚酯或聚酯碳酸酯。在相界面法中,生产聚酯和聚酯碳酸酯一般使用的初始原料是二苯酚碱金属盐、芳族二羧酸二酰氯和任选的光气。在此缩合反应中形成了聚酯或聚酯碳酸酯,同时形成碱金属氯化物。所形成的盐一般是溶在水相中的,所形成的聚酯或聚酯碳酸酯是以溶液形式存在于有机相中并从有机相分离出来。
优先选择的其他热塑性树脂b)也包括热塑性线形或支链聚亚芳基硫醚,其结构链节相应于下面的通式
式中R1至R4可以相同或不相同,并可代表C1-C6烷基、苯基或氢。聚亚芳基硫醚可含联苯链节。
聚亚芳基硫醚和其生产方法都是已知的(参见US-PS3,354,129和EP-A0171021)。
优先选择的其他热塑性聚酯b)是热塑性聚亚芳基砜。
适合的聚亚芳基砜的重均分子量MW(于CHCl3中用光散射法测定)范围为1,000-200,000,优先选择的范围为20,000-60,000。例如用已知方法从4,4′-二氯二苯基砜和二苯酚、特别是2,2-二(4-羟基苯基)丙烷制得的聚亚芳基砜,其重均分子量MW为2,000-200,000。
这些聚亚芳基砜都是已知的(参见US-PS3,264,536,DE-OS1794171,GB-PS1,264,900,US-PS3,641,207,EP-A0038028,DE-OS3601419和DE-OS3601420)。适合的聚亚芳基砜也可以是用已知方法制备的支链的聚亚芳基砜(参见DE-OS2305413)。
优先选择的其他热塑性树脂b)也包括热塑性聚苯醚,最好是聚(2,6-二烷基-1,4-亚苯基氧)。适合于本发明目的的聚苯醚的重均分子量为20,000-100,000,优先选择的是20,000-60,000。这些聚苯醚是已知的。
优先选择的聚(2,6-二烷基-1,4-亚苯基氧)可由已知方法在铜盐和叔胺催化组合物存在下用2,6-二烷基苯酚和氧经氧化缩合而制得(参见DE-OS2126434和US-PS3,306,875)。
适合的聚(2,6-二烷基-1,4-亚苯基氧)是聚〔2,6-二(C1-C4烷基)-1,4-亚苯基氧〕,例如聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基氧)。
优先选择的其他热塑性树脂b)也包括芳族聚醚酮(参见GB-PS1,078,234,UP-PS4,010,147和EP-OS0135938)。
这类聚醚酮含下述的重复结构单元-O-E-O-E′-式中的-E′-是具有两个键的二芳基酮基,-O-E-O-是具有两个键的二苯酚盐基。
这些化合物可用下述方法制取。例如按GB-PS1,078,234方法自式碱金属-O-E-O-碱金属的二苯酚盐和式囟素-E′-囟素的二囟芳基酮制取。例如,适合的二苯酚二碱金属盐为2,2-二(4-羟基苯基)丙烷,适合的二囟代芳基酮为4,4′-二氯二苯酮。
适合的其他热塑性树脂b)也包括热塑性乙烯基聚合物。
本发明说明书中所叙述的乙烯基聚合物是乙烯基化合物的均聚物、共聚物和在橡胶上接枝共聚物。
适合于本发明目的的均聚物和共聚物是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯酸的C1-C12(环)烷基酯、C1-C4羧酸乙烯酯的均聚物和共聚物。共聚物也可用已知方法用这些乙烯基化合物的混合物制取。
均聚物或共聚物的特性粘度须为0.3-1.5dl/g(用已知方法在甲苯中于23℃下测定)。
适合的乙烯基聚合物有热塑性聚甲基丙烯酸C1-C4烷基酯,例如甲基丙烯酸甲酯、乙酯、丙酯或丁酯,优先选择甲基丙烯酸甲酯或乙酯,包括这些甲基丙烯酸酯的均聚物和共聚物。此外,其他乙烯基不饱和共聚单体,如(甲基)丙烯腈、(α-甲基)苯乙烯、溴代苯乙烯、乙酸乙烯基酯、丙烯酸C1-C8烷基酯、(甲基)丙烯酸、乙烯、丙烯和N-乙烯基吡咯烷酮,可以小量进行共聚。
适合于本发明目的的热塑性聚甲基丙烯酸C1-C4烷基酯是文献上已知的,也可用文献已知的方法制取。
适合的乙烯基聚合物也包括苯乙烯或α-甲基苯乙烯和可含有高达40Wt%的丙烯酸或甲基丙烯酸酯、特别是甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸正丁酯的丙烯腈的共聚物。苯乙烯衍生物必须是单体,其加入的比为100-10Wt%,优先选择90-20Wt%,特别优先选择80-30Wt%,可用标准方法如本体、溶液、悬浮液或乳液自由基聚合法进行聚合,但最好是水乳液自由基聚合法。
适合的接枝共聚物是将上述的乙烯基单体或乙烯基单体混合物在玻璃化温度低于0℃(最好是低于-20℃)的橡胶存在下进行聚合形成的。接枝聚合物一般含1-85Wt%(最好是10-80Wt%)的橡胶。其制备可用标准的溶液、本体或乳液法,但最好是乳液法。乙烯基单体混合物可以同时或相续进行接枝共聚。
适合的橡胶最好是二烯橡胶或丙烯酸酯橡胶。
二烯橡胶有聚丁二烯、聚异戊二烯和丁二烯与达35Wt%的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸C1-C6烷基酯之类的共聚单体的共聚物。
丙烯酸酯橡胶有丙烯酸C1-C6烷基酯、特别是C2-C6烷基酯的交联粒状乳液聚合物,这些丙烯酸酯还可以与高达15Wt%的其他不饱和单体(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、乙烯基甲基醚、丙烯腈)和至少一种多功能基的交联剂(如二乙烯基苯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酰胺、磷酸三烯丙基酯、柠檬酸三烯丙基酯、丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、异氰脲酸三烯丙基酯)相混合。丙烯酸酯橡胶含有可达4Wt%的交联共聚单体。
二烯橡胶与丙烯酸酯橡胶混合物以及有芯-壳结构的橡胶也适合于接枝共聚物的生产。
在接枝聚合时,橡胶必须是不连续的颗粒状态,例如可以是乳胶,这种颗粒的平均直径一般为10mm-2000nm。
接枝共聚物可用已知方法生产,例如乳液自由基接枝聚合法,是以乙烯基单体在乳胶存在下在50-90℃用水溶性引发剂(如过二硫酸盐)或氧化还原引发剂进行聚合。
优先选择的接枝共聚物是在粒状高交联的具有大于80Wt%凝胶含量、平均粒径(d50)为80-800nm的橡胶(二烯或丙烯酸烷基酯橡胶)上由自由基接枝而得到的乳液接枝聚合物。
工业ABS聚合物是特别适合的共聚物。
乙烯基均聚物和/或乙烯基共聚物与接枝聚合物的混合物也是适合的。
优先选择的其他热塑性树脂b)也包括热塑性聚氨基甲酸酯。它们是二异氰酸酯、全部或主要是脂肪族低聚-和/或聚酯和/或醚和一种或多种增链剂的反应产物。这些热塑性聚氨基甲酸酯基本上是线型的并具有热塑加工的特性。
热塑性聚氨基甲酸酯是已知的,或者也可由已知方法制取(参见US-PS3,214,411;J.H.SaundersandK.C.Frisch,“Polyurethanes,ChemistryandTechnology”,Vol.Ⅱ,Ps299-451,IntersciencePublishers,NewYork,1964;“AprocessingHandbookforTexinUrethaneElastoplasticMaterials”,MobayChemicalCorporation,Pittsburgh,PA)。
生产低聚酯和聚酯的起始原料有己二酸、琥珀酸、癸二酸、辛二酸、草酸、甲基己二酸、戊二酸、庚二酸、壬二酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸。
优先选择的是己二酸。
生产低聚酯和聚酯的适合的二醇有乙二醇、1,2-和1,3-丙二醇、1,2-、1,3-、1,4-、2,3-和2,4-丁二醇、己二醇、二(羟甲基)环己烷、二甘醇和2,2-二甲基丙二醇。另外,小量的(即高达1mol%的三元醇或高级醇)丙烷三甲醇、甘油、己三醇等可以与二醇一起使用。
所得到的羟基低聚酯或聚酯的分子量至少为600,羟基值为25-190左右(最好是约40-150左右),酸值约0.5-2左右,水含量为0.01-0.2%左右。
低聚酯和聚酯也包括低聚的或聚合的内酯(例如低聚己内酯或聚己内酯)和脂肪族聚碳酸酯(例如聚碳酸丁-1,4-二醇酯或聚碳酯己-1,6-二醇酯)。
特别适合的可用于制备热塑性聚氨酯起始原料低聚酯是由己二酸和含至少一个伯羟基的二元醇制得的,当其酸值达到10(最好是0.5-2左右)时终止缩合反应,同时或随后将反应中生成的水分离出去,使最后的水含量达0.01-0.05%左右,最好是0.01-0.02。
生产热塑性聚氨酯的低聚醚和聚醚有基于四亚甲基二醇、丙二醇和乙二醇的低聚醚和聚醚。
聚缩醛也可认为是一种聚醚而用来生产热塑性聚氨酯。
低聚醚或聚醚的平均分子量Mn(通过产品的OH值测定的数均分子量)须为600-2,000,最好是1,000-2,000。
4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯是优先选择的生产聚氨酯的有机二异氰酸酯,此化合物所含的2,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯应少于5%,二苯基甲烷二异氰酸酯二聚体应少于2%,以HCl表示的酸度应在0.005-0.2%左右的范围内。以%HCl表示的酸度的测定是从异氰酸酯将氯化物萃取到热甲醇水溶液中,或水解释放氯化物并用标准硝酸银溶液滴定萃取液,测定其中的氯离子浓度。
也可以用其他二异氰酸酯生产热塑性聚氨酯,例如1,2-亚乙基、亚乙基、1,2-亚丙基、亚丁基、环-1,3-亚戊基、环-1,4-亚己基、环-1,2-亚己基、2,4-亚甲苯基、2,6-亚甲苯基、对亚苯基、n-亚苯基、亚二甲苯基、1,4-亚萘基、1,5-亚萘基、4,4′-亚联苯基的二异氰酸酯,2,2-二苯基丙烷-4,4′-二异氰酸酯,二氯六亚甲基二异氰酸酯,五亚甲基二异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯,1-氯代苯2,4-二异氰酸酯,糠基二异氰酸酯,二环己基甲烷二异氰酸酯,异佛尔酮二异氰酸酯,二苯基乙烷二异氰酸酯和乙二醇、丁二醇的双(异氰酸根合苯基)醚等。
适合的增链剂是含活泼氢的对异氰酸酯有反应性的有机二功能基化合物,例如二醇、羟基羧酸、二羧酸、二胺和烷醇胺、水。这样的增链剂之例有乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,4-丁二醇、丁炔二醇、亚二甲苯基二醇、亚戊基二醇、1,4-亚苯基-双(β-羟乙基)醚、1,3-亚苯基-双(β-羟乙基)醚、双(羟甲基环己烷)、己二醇、己二酸、ω-羟基己酸、硫二甘醇、乙二胺、丙二胺、丁二胺、六亚甲基二胺、环己二胺、苯二胺、甲苯二胺、二甲苯二胺、二氨基二环己基甲烷、异佛尔酮二胺、3,3′-二氯联苯胺、3,3-二硝基联苯胺、乙醇胺、氨基丙醇、2,2-二甲基丙醇胺、3-氨基环己醇和双氨基苯甲醇。低聚酯或聚酯/二功能基增链剂的摩尔比范围为1∶1至1∶50,最好是1∶2至1∶30。
除了二功能基的增链剂外,还可使用少量的三功能基或多功能基增链剂,其量以所用二功能基增链剂为基础计算可达5mol%左右。
三功能基或多功能基增链剂之例有甘油、丙烷三甲醇、己三醇、季戊四醇和三乙醇胺。
单功能基的组分,如丁醇,也可用于热塑性聚氨酯的生产。
上述作为热塑性聚氨酯结构链节的二异氰酸酯、低聚酯、聚酯、聚醚、增链剂和单功能基组分是文献已知的或可由文献所述方法制取。
生产聚氨酯的已知方法可如下述之例进行将低聚酯或聚酯、有机二异氰酸酯和增链剂分别加热(最好加热至约50-200℃),然后混合。最好是首先将低聚酯或聚酯加热,然后与增链剂混合,再将得到的混合物与预先加热的异氰酸酯混合。
生产聚氨酯的原料组分可用在短时间内能提供剧烈混和的任何机械搅拌器进行混合。如果搅拌时混合物的粘度增加太快,可降低温度或加入少量(0.001-0.05Wt%,以酯为基础计算)柠檬酸或类似物质以降低反应速度。如需增加反应速度,可使用适合的催化剂,例如US-PS2,729,618中所述的叔胺类化合物。
所用的弹性体b3)有各种橡胶,如乙烯/丙烯橡胶、聚异戊二烯、聚氯丁橡胶、聚硅氧烷、无规立构聚丙烯、二烯烃、烯烃和丙烯酸酯橡胶以及天然橡胶、苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或乙烯/(甲基)丙烯酸酯共聚物、弹性聚氨酯、弹性聚碳酸酯/聚醚嵌段共聚物和聚酯/聚醚嵌段共聚物。
最好使用有弹性的共聚物-特别是接枝共聚物(接枝橡胶),这种聚合物实际上可用下述的至少两种单体来制取氯丁二烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯、苯乙烯、丙烯腈、乙烯、丙烯、乙酸乙烯酯和醇部分为1-18个碳原子的(甲基)丙烯酸酯,亦即下述文献中所述的聚合物类型“MethodenderOrganischenChemie”,Houben-Weyl,Vol.14/l,GeorgThiemeVerlag,Stuttgart1961,Ps.393-406;C.B.Bucknall,“ThoughenedPlastics”,Appl.SciencePublishers,London,1977。优先选择的聚合物,其凝胶含量高于20Wt%,特别是高于40Wt%。
弹性共聚物之例有乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,其中的乙酸乙烯酯链节占15-45Wt%,熔体指数由非流动性至1000,最好是0.1至20(按DIN53735法测定,温度为190℃,负载压力2.16Kp)。
所谓EPM或EPDM橡胶,其乙烯/丙烯基重量比的范围为40∶60至90∶10,最好为40∶60至65∶35,这种橡胶也可在此述及。
非交联EPM或EPDM橡胶的门尼(Mooney)粘度(ML1+4/100℃)为25-100,最好是35-90。其凝胶含量低于1Wt%。
所使用的乙烯/丙烯共聚物(EPM)实际上是不含双键的;乙烯/丙烯/二烯烃三元聚合物(EPDM)的每1000个碳原子可含1-20个双键。下述化合物是EPDM适合的二烯烃单体共轭二烯(例如异戊二烯和丁二烯)和5-25个碳原子的非共轭二烯(例如1,4-戊二烯、1,4-己二烯、1,5-己二烯、2,5-二甲基-1,5-己二烯和1,4-辛二烯);环二烯(例如环戊二烯、环己二烯、环辛二烯和二环戊二烯);链烯基降冰片烯(例如5-亚乙烯基-2-降冰片烯、5-亚丁烯基-2-降冰片烯、2-甲基烯丙基-5-降冰片烯、2-异丙烯基-5-降冰片烯)和三环二烯烃(例如3-甲基-三环(5,2,1,0,2,6)-3,8-癸二烯)。优先选择述及的非共轭二烯烃可以是1,5-己二烯、亚乙烯基降冰片烯和二环戊二烯。EPDM中的二烯烃含量最好是0.5-10Wt%。
这样的EPM或EPDM橡胶已在先有技术中叙述,例如DE-OS2808709。
适合于作为弹性体c)的还有乙烯基芳族单体(X)和X-Y型的共轭二烯(Y)的选择氢化的嵌段共聚物。这些嵌段共聚物是可以用已知方法(例如Shell Company的Kvaton G 法)制备的。
通常,生产苯乙烯/二烯烃嵌段共聚物并在“EncyclopediaofPolymerScienceandTechnology”(Vol.15,Interscience,N.Y.(1971)Ps.508-)中所述的技术可以用来生产如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和/或乙烯基甲苯与共轭二烯(如丁二烯和/或异戊二烯)的适合的X-Y嵌段共聚物。选择氢化可用已知的方法进行,使乙烯双键大部分完全氢化而芳烃双键基本上保持不变。
这种选择氢化嵌段共聚物叙述于先有技术(例如DE-OS3000282)中。
下面所述的共聚物也是适合的用苯乙烯和/或丙腈和/或(甲基)丙烯酸烷基酯接枝的聚丁二烯,例如苯乙烯或烷基苯乙烯与共轭二烯的共聚物(抗冲击聚苯乙烯),即DE-OS1694173(=US-PS3,564,077)中所述的共聚物种类,用丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、乙酸乙烯基酯、丙烯腈和/或烷基苯乙烯接枝的聚丁二烯,丁二烯/苯乙烯或丁二烯/丙烯腈共聚物或聚异丁烯或聚异戊二烯,DE-OS2348377(=US-PS3,919,353)或DE-OS105364和DE-OS3,019,233中所述的共聚物种类。
特别优先选择的弹性体是如DE-OS2035390(=US-PS3,644,574)或DE-OS2248242(=GBPS1,409,275)中所述的ABS聚合物(混合型和接枝型)种类。
另外,最优先选择使用的是用下述接枝反应制得的弹性体Ⅰ.10-40Wt%(最好是10-35%,特别是15-25%,以接枝产物为基础计算)的至少一种(甲基)丙烯酸酯和/或10-35Wt%(最好是20-35%,以混合物为基础计算)的丙烯腈与65-90Wt%(最好是65-80%,以混合物为基础计算)的苯乙烯混合物接枝在Ⅱ.60-90Wt%(最好是65-90%,特别是75-85%,以接枝产物为基础计算)的含至少70Wt%(以Ⅱ为基础计算)丁二烯基的丁二烯聚合物(作为接枝基体)上。
接枝基体Ⅱ的凝胶含量≥70%(在甲苯中测定),接枝度G为0.15-0.55,接枝聚合物c)的平均粒径d50为0.2-0.6μm,最好为0.3-0.5μm(参见DE-OS3,324,398和EP-A56 243)。
特别优先选择的弹性体也包括如下的接枝聚合物a)接枝基体-25-98Wt%(以接枝产物为基础计算)的玻璃化温度低于-20℃的丙烯酸酯橡胶和b)接枝单体-2-75Wt%(以接枝产物为基础计算)的至少一种可聚合的乙烯不饱和单体〔其无a)存在时的均聚物或共聚物的玻璃化温度高于25℃〕(参见EP-A50,265)。
除上述弹性体外,也可使用弹性聚氨酯(例如Texin )、弹性聚酯/聚醚嵌段聚合物(例如Hytrel )和弹性聚碳酸酯/聚醚嵌段聚合物。这些弹性体均为已知并叙述于文献中,如H.G.Elias,Makromolekule,Huthig and Wepf Verlag Basel,4th ed,1981,p.787和A.Noshay and J.E.McGrath,Block Copolymer,Academic Press,New York,1977,p.341。
DE-OS3,629,763所述的接枝硅橡胶也是适合的弹性体,这些弹性体也是已知的。
聚碳酸酯a)和弹性体b3)的混合物的制备可在标准设备中将组分a)和b3)进行熔融混合,所用的标准设备如捏和机、单螺杆或多螺杆挤压机或辊压机。
本发明也涉及生产下述混合物的方法0.1-99.9Wt%(最好是1-98%,特别是2.5-90%)的聚碳酸酯a)和99.9-0.1Wt%(最好是99-2%,特别是97.5-10%)的弹性体b3)混合物,其特征是将聚碳酸酯a)熔融,在此熔融物中加入弹性体b3)并使其均匀化。
聚碳酸酯a)和其他热塑性树脂b1)或b2)的混合物的制备可得组分a)和b)的溶液进行混合或将组分用捏和机、辊压机或单螺杆或多螺杆挤压机混合。
本发明也涉及如下混合物的生产方法0.1-99.9Wt%(最好是1-98%,特别是2.5-90%)的聚碳酸酯a)和99.9-0.1Wt%(最好是99-2%;特别是97.5-10%)的其他热塑性树脂b1)或b2)混合物,其特征是所有组分以溶液形式混合,得到的混合物用通常的方法处理,或将所有的组分熔融混合并均化。
用于组分b)的添加剂,如填充剂和/或成核剂和/或纤维和/或润滑剂和/或软化刘/或着色剂等,按规定可以组分c)中添加剂的常用量加入。
无机填充剂有陶瓷填充剂(如亚硝酸铝、硅酸盐、二氧化钛、滑石、白垩、云母、炭黑),纤维(如玻璃纤维、碳纤维或液晶聚合物纤维)。
成核剂有硫酸钡和二氧化钛。
上述添加剂可在制备本发明混合物之前或与组分a)的聚碳酸酯一起以常用量加入组分b),或者也可以在随后加入本发明的组分a)和b)的混合物中。
相同,上述添加剂可在组分a)的聚碳酸酯与组分b)混合前或混合中或混合后以常用量加入组分a)。
本发明的混合物可按通常的方法在标准混合设备中形成任何类型的模塑制品。
本发明的混合物可用于生产机动车辆的轮毂帽、仪表盘和驾驶盘中柱的外套。如果需要有较高的低温韧性,如档梁、阻流板和冲击条等,使用含弹性体(组分b3))作为第二组分的混合物是适合的。
本发明的混合物也可用于家用设备,如家用电器的外壳、多点连接器和水盆等。
本发明的混合物特别可用于生产薄膜,薄膜的厚度最好是1-1500μm,特别是10-900μm。
所得到的薄膜可按已知方法单向或双向展幅,其拉伸比最好是1∶1.5至1∶3。
薄膜的生产可按已知的薄膜生产方法。例如,将熔融的聚合物通过挤片模头进行挤塑;用吹塑机吹膜;用深撑压或流延法。后者是将聚合物在适当溶剂中的浓溶液倾于平整的基体上,溶剂蒸发后,即可从基体上取下薄膜。
通常,在80-450℃(决定于混合物的组分b)和混合物中组分a)、b)和c)的重量组成)下的挤塑薄膜常在冷却至至少20℃时进行双向展幅。适合于深撑压的薄膜也可在约290℃的温度下辊压a)、b)和c)的混合物预成型模塑制品而制得。
流延薄膜的制备可以将聚合物混合物的浓溶液流延在平坦的表面上,然后于25-280℃下蒸发掉溶剂。除了使用表面粗糙度最小的材料(如玻璃、陶瓷、钢铁等)做平板外,所需的平坦表面也可以是比聚合物溶液密度高的液体的表面,并且此液体不能溶解聚合物或溶剂。
本发明的薄膜可以单独使用,也可以与其他聚合物结合使用。
根据混合物的组成和所选择的组分b)(还可以选择c)),可以特别生产厚度达1000μm(特别是厚度达800μm)的薄膜,这种薄膜的透光性很高;根据所选择的用作制备复合薄膜的其他薄膜或组分b)/c),可以得到表面结构十分均匀的薄膜,这种薄膜易于印刷并且抗刮性好。
本发明的薄膜在许多工业领域中可作为信息载体,其应用包括自动仪器设备的监测和警告系统和家用设备、工业机器、办公机械的保护膜,也可做为电气绝缘膜。
本发明的这种薄膜更可以用于要求有高抗热性的任何应用上。
有些应用是在本发明的薄膜上再覆盖一层保护漆,这是有好处的。
薄膜或复合薄膜也可按已知方法以均匀隔膜、组合隔膜或不对称隔膜形式生产和使用,这种隔膜、薄膜或复合膜可以是平膜,可形成各种几何形状的中空制品一圆筒形、球形或管形,也可以是空心纤维。这些模制品可用本领域技术熟练者已知的方法进行生产。
本发明的薄膜在受热状态下有特别高的尺寸稳定性,对一些气体是可渗透的但是高度选择性的。因此可用于有渗气性的应用。
实例C)组分C1)对应于实例B1)C2)按已知方法用苯乙烯自由基聚合制备的聚苯乙烯,Mw260,000(光散射法测定)C3)二苯酚-A-聚碳酸酯,相对粘度ηrel1.28(测定条件25℃,C=0.5g/dl,于CH2Cl2中)C4)聚甲基丙烯酸甲酯V811(R
hm & Hass)C5)聚己内酰胺,相对溶液粘度3.0(0.5Wt%溶液于间甲苯酚中测定)C6)聚对苯二甲酸乙二醇酯,特性粘度0.72(25℃,在重量比为1∶1的苯酚/邻二氯苯中测定)C7)聚对苯二甲酸丁二醇酯,特性粘度1.21(25℃,在重量比为1∶1的苯酚/邻二氯苯中测定)C8)EMP橡胶,Esso公司的ExxelorVA1803C9)80重量份交联聚丁二烯(凝胶含量大于70Wt%(甲苯)和20重量份的由18重量份甲基丙烯酸甲酯和2重量份丙烯酸正丁酯组成的接枝基体的乳液聚合物,乳胶中接枝基体的平均粒径为0.3-0.4μm。
C10)聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基)醚,ηrel1.62,(在氯仿中测定,25℃,0.5Wt%溶液)C11)基于二苯酚A的芳族聚碳酸酯,酯含量50Wt%(间苯二甲酸/对苯二甲酸=1∶1),ηrel1.30(以0.5Wt%溶液在二氯甲烷中测定)C12)基于二甲酚A的芳族聚碳酸酯,酯含量80Wt%(间苯二甲酸/对苯二甲酸=1∶1),ηrel1.30(以0.5Wt%溶液在二氯甲烷中测定)C13)基于二甲酚A的聚酯砜,用已知方法将二氯二苯砜和二苯酚A在二苯砜中进行反应得到ηrel1.249(0.5Wt%溶液,氯仿)C14)基于二苯酚A的聚醚酮,用已知方法将二氟二苯酮和二苯酚A进行反应制得,ηrel1.455(0.5Wt%溶液,氯仿)C15)苯乙烯/丙烯腈共聚物,丙烯腈含量28Wt%,(乳液聚合法制取)C16)相应于实例B13)
C17)相应于实例B14)C18)相应于实例B7)D)混合物D1)37gC1)和37gC2)分别溶于200ml二氯甲烷。合并此二溶液。减压除去部分溶剂,得到浓溶液。将浓溶液在薄膜撑压台上制成厚200μm的薄膜。叠置6层薄膜在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚1.042mm的矩形层压制品。
D2)30gC1)和30gC2)分别溶于200ml二氯甲烷。合并溶液,按例D1)浓缩,制成厚210μm的薄膜。将6层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度250℃,压力210巴),制成厚度0.989mm的矩形层压制品。
D3)25gC1)和25gC4)分别溶于200ml二氯甲烷,合并溶液,按例D1)浓缩,制成厚200μm的薄膜。将6层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚0.61mm的矩形层压制品。
D4)70gC5)和30gC1)在约260-280℃的温度下熔融并在烧瓶中均化。熔融物冷却后,将混合物制粒。按例D3)所述方法将粒状物压成1.6mm厚的模制品。
D5)35gC6)和15gB1),按例D4)方法制成厚1.6mm的模制品D6)60gC16)与40gC7)混合,按例D4)方法压制成厚1.6mm的模制品。
D7)40gC16)与60gC7)混合,按例D4)方法压制成厚1.6mm的模制品。
D8)60gC16)与40gC6)混合,按例D4)方法压制成厚1.6mm的模制品。
D9)40gC16)与60gC6)混合,按例D4)方法压制成厚1.6mm的模制品。
D10)80重量份C16)与20重量C8)在340℃的温度下于双螺杆挤塑机中均化,然后在常规注塑机中注塑成80×10×4mm的试验样品。
D11)80重量份C16)与20重量C9)在340℃的温度下于双螺杆挤塑机中均化,然后在常规注塑机中注塑成80×10×4mm的试验样品。
D12)70gC18)和30gC11)分别溶于400ml二氯甲烷。合并溶液,在减压下除去几乎全部溶剂,在展幅台上将得到的浓溶液制成厚190μm的薄膜。将6层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚0.92mm的矩形模制品。
D13)30gC18)和70gC11)分别溶于400ml二氯甲烷。合并溶液,在减压下除去几乎全部溶剂,在展幅台上将得到的浓溶液制成厚200μm的薄膜。将6层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚1.00mm的矩形模制品。
D14)70gC18)和30gC12)分别溶于400ml二氯甲烷。合并溶液,在减压下除去几乎全部溶剂,在展幅台上将得到的浓溶液制成厚200μm的薄膜。将6层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚0.98mm的矩形模制品。
D15)30gC18)和70gC12)分别溶于400ml二氯甲烷。合并溶液,在减压下除去几乎全部溶剂,在展幅台上将得到的浓溶液制成厚180μm的薄膜。将6层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚0.8mm的矩形模制品。
D16)70gC18)和30gC10)分别溶于400ml四氢呋喃。合并溶液,减压除去几乎全部溶剂。在展幅台上由此浓溶液制备厚190μm的薄膜。将6层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚1.05mm的矩形模制品。
D17)30gC18)和70gC10)分别溶于400ml四氢呋喃。合并溶液,减压除去几乎全部溶剂。在展幅台上由此浓溶液制备厚200μm的薄膜。将5层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚0.7mm的矩形模制品。
D18)70gC18)与30gC13)混合,按例D4)方法加压制成厚1.5mm的模制品。
D19)70gC18)与30gC14)混合,按例D4)方法加压制成厚1.6mm的模制品。
D20)60gC17)和40gC15)分别溶于400ml二氯二甲烷。合并溶液,减压除去几乎全部溶剂。用此溶液在展幅台上制成厚200μm的薄膜。将6层薄膜叠置,在空气中加压5分钟(温度270℃,压力200巴),制成厚0.1mm的矩形模制品。
E)由D)制取的样品试验试验样品的剪切模量是在高于室温的条件下用Brabender 802301型扭力摆测定的。试样以1K/min的速率加热至下表所示的温度,在整个测定时间内试样的拉伸载荷为10P。扭矩为1570g/cm2。模量低于10Mpa时,试样因不再具有足够的内强度而产生明显的变形。
结果
剪切模量(MPa)实例号T=50℃T=160℃T=200℃组分C2)1000<10<10组分C3)950<10<10组分C4)980<10<10组分C5)40012070组分C6)8005040D1)10008065D2)95023057D3)105020-D4)100020040D5)95018080D6)95015020D7)90012025D8)90040020D9)90020025D10)400290180D11)70055010D12)尺寸稳定达230℃D13)尺寸稳定达230℃D14)尺寸稳定达230℃D15)尺寸稳定达230℃D16)尺寸稳定达230℃,组分不完全相容D17)尺寸稳定达230℃,组分不完全相容D18)尺寸稳定达234℃D19)尺寸稳定达234℃D20)尺寸稳定达177℃
F)渗透行为特征聚合物隔膜透气性的测定气体从不透性聚合物隔膜通过是用溶解/扩散过程来描述的。此过程的特性常数以渗透系数p表示,即表示在一定时间t内在给定的压力差△P下气体通过面积为F、厚度为d的薄膜的体积V。在稳定状态下,可由渗透过程的微分方程导出下式p=V·d/F·t·△P(1)渗透还与温度和气体湿度有关。
测量装置是由有恒温控制的二室体系组成,其中一室用来容纳试验气体,另一室容纳渗透物。两室中间以欲测定的隔膜分开。
在导入气体前,将二室抽真空至10-3毫巴,然后将第一室充以气体。渗透气体(惰性气体)即在渗透室中产生压力,至体积恒定。压力的增加用压力记录器(MKS Baratron)以时间的函数进行定量记录,直至通入的气体达到稳定状态,由此计算NTP(译注标准状态)下的V。在每一情况下都将考虑了外部空气压力的预定压力差△P调节至105巴。隔膜的表面积F是已知的。隔膜厚度d用微米规测定,取其在整个表面不同位置上的十次测定的平均值。
从这些数值并以隔膜厚度为1mm,根据式(1)测定的渗透系数p可有下述的量网cm3(NTP)·mm/m2·24h·105Pa其他测定参数是温度25±1℃相对气体湿度0%G)薄膜的制备实例G1)
将20g实例B2)的聚碳酸酯和20g芳族聚酯碳酸酯(50重量份聚碳酸酯和50重量份基于二苯酚A和间-/对苯二酸甲酯(1∶1)的芳族聚酯)(相对溶液粘度1.30(二氯甲烷,C=0.5g/dl,25℃),玻璃化温度172℃)在剧烈搅拌下分别溶于200ml二氯甲烷中。合并溶液,浓缩,在平板玻璃上制得厚度接近150μm的薄膜。薄膜在190℃下是尺寸稳定的。经90℃真空干燥4小时,测定其渗透系数p气体渗透系数O2184.9CO21106.6N239.5CH442.3将此玻璃与厚154μm的二苯酚A聚碳酸酯(相对粘度1.28,玻璃化温度150℃)薄膜一起在200℃左右和210巴的压力下加压约3分钟形成厚度约为250μm的复合薄膜。
此复合薄膜在190℃下仍保持尺寸稳定性,其渗透系数p为气体渗透系数O2112.3CO2703.7N231.4(测定方法如上)实例G2)将15g聚对亚苯基硫醚(按EP-PS142,024实例2制备,熔体粘度120Pa.s(测定条件)306℃,剪切速率1000/秒)和15g组分Cl)(相应于实例B1)在大约310℃的温度下于小捏和机中混合,于280℃和200巴压力下将混合物加压约4分钟,制成厚度约403μm的薄膜。
在100℃-230℃以上模量无明显降低的高耐热薄膜的渗透值如下(按上法测定)气体渗透系数O24.4CO218.6此薄膜显示明显的模量降低,介于80-150℃之间。
实例G3)根据实例D3)在展幅台上制备的薄膜,厚度为61μm,测定其渗透系数如下O221.1N22.7CH43.5CO294.2此薄膜的尺寸稳定性达160℃左右。
实例G4)根据实例D3)制备的薄膜,厚100μm,测定其渗透系数如下O2136.9N227.4CH439.1CO2836.4此薄膜的尺寸稳定性达180℃左右。
因此,本发明所举的实例具体说明了本发明的薄膜的主要优点,即其耐热性高并且渗透性好。
权利要求
1.含a)、b)和c)的混合物a)基于式(Ⅰ)二苯酚的热塑性聚碳酸酯,
式中R1和R2分别代表氢、囟素、C1-C8烷基、C5-C6环烷基、C6-C10芳基和C7-C12芳烷基;m为4-7的整数;R3和R4可分别因每-X而分别选择并分别代表氢或C1-C6烷基,X代表碳原子,以在至少一个X原子时R3和R4为烷基为条件;b)弹性体或其他异于组分a)的热塑性树脂;c)标准添加剂(附选)。
2.含a)和b)的混合物a)0.1-99.9Wt%的高分子量热塑性芳族聚碳酸酯,其重均分子量Mw至少为10,000并含有相应于下式的双功能基碳酸酯结构链节
式中X、R1、R2、R3、R4和m如权利要求1中的式(Ⅰ)所定义),其量为100mol%-2mol%(以100mol%的双功能基碳酸酯结构链节为基础计算),其余部分为其他碳酸酯结构链节;b)99.0-0.1Wt%的弹性体或其他异于聚碳酸酯a)的热塑性树脂。
3.权利要求1和2所述的含弹性体(b)的混合物的生产方法,其特征是将(a)熔融,然后加入弹性体(b)和标准添加剂(c)(附选)并在组分(a)熔体中均化。
4.权利要求1和2所述的含其他异于聚碳酸酯(a)的热塑性树脂(b)的混合物的生产方法,其特征是将(a)、(b)和标准添加剂(s)(附选)以溶液状态混合物,按通常方法处理混合物,并进行混合和熔体均化。
5.用权利要求1的混合物制成的薄膜。
6.用权利要求1的混合物制成一厚度为1-1500μm的薄膜。
7.用权利要求1的混合物制成的薄膜和其他聚合物薄膜制成的复合薄膜。
全文摘要
含a)、b)和c)的混合物、其制备方法和在薄膜生产上的应用a)基于式(I)二苯酚的热塑性聚碳酸酯,b)弹性体或其他异于组分a)的热塑性树脂,c)标准添加剂。R
文档编号C08G64/04GK1041606SQ8910801
公开日1990年4月25日 申请日期1989年10月8日 优先权日1988年10月6日
发明者迪特尔·弗莱塔格, 乌韦·韦斯特普, 库特·魏劳赫, 冈特·魏曼斯 申请人:拜尔公司
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