聚酰胺组合物、方法,和制品的制作方法
【专利说明】聚酰胺组合物、方法，和制品
【背景技术】
[0001] 因为聚酰胺（也称为尼龙）良好的熔体流动性、耐化学性、抗冲击性和电气性质， 它被广泛用于各种电气和电子应用。对于需要具有高度的阻燃性的玻璃填充的聚酰胺组合 物的应用，必须将阻燃剂添加剂添加至组合物。金属二烷基次膦酸盐目前是聚酰胺优选的 阻燃剂，但是它们是昂贵的并且必须以相对高的浓度使用它们以提供较高的阻燃性。因此 对于减少高浓度的金属二烷基次膦酸盐，同时基本上维持阻燃性、熔体流动性、抗热性，和 机械性能的玻璃填充的聚酰胺组合物存在需求。
【发明内容】
[0002] 一种实施方式是形成聚酰胺组合物的方法，该方法包括：基于聚酰胺组合物的重 量，熔融共混包含以下各项的组分以形成聚酰胺组合物：5至30重量百分数的聚（亚苯基 醚）母料，35至70重量百分数的第一聚酰胺，15至40重量百分数的玻璃纤维，和10至20 重量百分数的包含金属二烷基次膦酸盐的阻燃剂；其中，基于聚（亚苯基醚）母料的重量， 聚（亚苯基醚）母料是熔融共混包含以下各项的组分的产物：35至97重量百分数的聚（亚 苯基醚），和3至65重量百分数的第二聚酰胺。
[0003] 另外的实施方式是形成聚酰胺组合物的方法，该方法包括：基于聚酰胺组合物的 重量，熔融共混包含以下各项的组分以形成聚酰胺组合物：5至14重量百分数的聚（亚苯 基醚）母料，45至55重量百分数的包含聚酰胺-6, 6的第一聚酰胺，20至30重量百分数的 玻璃纤维，和12至18重量百分数的包含金属二烷基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸酯，和硼酸 锌的阻燃剂；其中，基于聚（亚苯基醚）母料的重量，聚（亚苯基醚）母料是熔融共混包含 以下各项的组分的产物：75至96. 5重量百分数的包含选自由以下各项组成的组的单体的 均聚物或共聚物的聚（亚苯基醚）：2, 6-二甲基苯酚，2, 3, 6-三甲基苯酚，和它们的组合；3 至24. 5重量百分数的包含聚酰胺-6, 6的第二聚酰胺；和0. 5至4重量百分数的聚（亚苯 基醚）和第二聚酰胺的增容剂（compatibilizing agent);其中，基于组合物的总重量，聚 酰胺组合物包含小于或等于13重量百分数的聚（亚苯基醚）；并且其中，聚酰胺组合物不 包括导电填料和抗冲改性剂。
[0004] 另外的实施方式是根据上面描述的方法制备的聚酰胺组合物。
[0005] 另外的实施方式是聚酰胺组合物，包含熔融共混以下各项的产物：40至60重量百 分数的聚酰胺；3至13重量百分数的聚（亚苯基醚）；12至18重量百分数的包含金属二 烷基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸酯，和硼酸锌的阻燃剂；〇. 1至2重量百分数的聚酰胺和聚 (亚苯基醚）的增容剂；和20至40重量百分数的玻璃纤维；其中，所有的重量百分数是基 于聚酰胺组合物的总重量。
[0006] 另外的实施方式是包括包含熔融共混以下各项的产物的组合物的制品：40至60 重量百分数的聚酰胺；3至13重量百分数的聚（亚苯基醚）；12至18重量百分数的包含金 属二烷基次膦酸盐、三聚氰胺聚磷酸酯，和硼酸锌的阻燃剂；〇. 1至2重量百分数的聚酰胺 和聚（亚苯基醚）的增容剂；和20至40重量百分数的玻璃纤维；其中，所有的重量百分数 是基于聚酰胺组合物的总重量。
[0007] 另外的实施方式是减少阻燃剂聚酰胺组合物的金属二烷基次膦酸盐含量的方法， 包括：基于聚酰胺组合物的重量，熔融共混包含以下各项的组分以形成聚酰胺组合物：5至 30重量百分数的聚（亚苯基醚）母料，35至70重量百分数的第一聚酰胺，15至40重量百 分数的玻璃纤维，和10至20重量百分数的包含金属二烷基次膦酸盐的阻燃剂；其中，基于 聚（亚苯基醚）母料的重量，聚（亚苯基醚）母料是熔融共混包含以下各项的组分的产物： 35至97重量百分数的聚（亚苯基醚），和3至65重量百分数的第二聚酰胺。
[0008] 在下面详细描述这些和其它实施方式。
【具体实施方式】
[0009] 本发明人已经确认具有减少的金属二烷基次膦酸盐含量的玻璃填充的聚酰胺组 合物显示出理想的阻燃性、熔体流动性、抗热性，和机械性能。通过利用特定的聚（亚苯基 醚）母料的混炼（compounding)方法可以制备组合物。组合物得益于聚（亚苯基醚）阻燃 剂增效剂效应，同时避免使用难处理的聚（亚苯基醚）粉末。
[0010] 关于可燃性性能，在保险商实验室公告94 "塑料材料的可燃性测试， UL94"（Underwriter's Laboratory Bulletin 94 "Tests for Flammability of Plastic Materials, UL 94"）20mm垂直燃烧火焰测试中，在0. 8毫米的样品厚度下聚酰胺组合物可 以显示出V-O或V-I的等级。
[0011] 关于熔体流动性能，聚酰胺组合物可以表现出使用282°C的温度和1，500秒η的 剪切速率，根据ISO 11443:2005确定的，小于或等于251帕斯卡-秒的熔融粘度。在一些 实施方式中，熔融粘度是100至250帕斯卡-秒，具体地，100至160帕斯卡-秒。
[0012] 关于硬度性能，聚酰胺组合物可以表现出使用80毫米乘以10毫米乘以4毫米的 横截面尺寸的棒，64毫米的支承跨距，和每个组合物三个样品，根据ISO 178:2010在23°C 下确定的至少7200兆帕的挠曲模量。在一些实施方式中，挠曲模量是7200至9000兆帕， 具体地，7900至9000兆帕。
[0013] 关于延展性能，聚酰胺组合物可以表现出使用A型半径和45度的缺口角度（切口 坡角，notch angle)和在缺口下8毫米的材料深度，2. 75焦耳的锤能量，10毫米乘以4毫米 棒横截面尺寸，以及每个组合物十个样品，根据ISO 180:2000在23°C下确定的至少8. 3千 焦耳/米2的缺口悬臂梁冲击强度。在一些实施方式中，缺口悬臂梁冲击强度是8. 3至10 千焦耳/米2,具体地，8. 5至10千焦耳/米2。
[0014] 关于抗热（耐热，heat resistance)性能，聚酰胺组合物可以表现出使用方法 B120,在1毫米读数的针入度（needle penetration)下，5分钟的预加载时间，和每个组 合物三个样品，根据ISO 306:2004确定的，至少200°C的维卡软化温度（Vicat softening temperature)。在一些实施方式中，维卡软化温度是200至250°C，具体地，240至250°C。
[0015] 在一些实施方式中，聚酰胺组合物表现出V-O的UL94等级、100至160帕斯卡-秒 的熔融粘度、7900至9000兆帕的挠曲模量、8. 5至10千焦耳/米2的缺口悬臂梁冲击强度， 和240至250°C的维卡软化温度。
[0016] -种实施方式是形成聚酰胺组合物的方法，该方法包括：基于聚酰胺组合物的重 量，熔融共混包含以下各项的组分以形成聚酰胺组合物：5至30重量百分数的聚（亚苯基 醚）母料，35至70重量百分数的第一聚酰胺，15至40重量百分数的玻璃纤维，和10至20 重量百分数的包含金属二烷基次膦酸盐的阻燃剂；其中，基于聚（亚苯基醚）母料的重量， 聚（亚苯基醚）母料是熔融共混包含以下各项的组分的产物：35至97重量百分数的聚（亚 苯基醚），和3至65重量百分数的第二聚酰胺。
[0017] 使用熔融共混以形成聚（亚苯基醚）母料和聚酰胺组合物。使用普通的装置（如 螺条惨混机（ribbon blender)、亨舍尔混合机（Henschel mixer)、班伯里混合机（Banbury mixer)、鼓式桶（drum tumbler)、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机、共捏合机 (co-kneader)，等等）可以实施熔融共混（也被称作为熔融捏合）。例如，在230至310°C， 具体地，240至300°C的温度下在双螺杆挤出机中可以通过熔融共混聚（亚苯基醚）、第二聚 酰胺，和任何可选的组分实施聚（亚苯基醚）母料的形成。例如，在230至290°C，具体地， 250至270°C的温度下可以通过熔融共混聚（亚苯基醚）母料、第一聚酰胺、玻璃纤维和阻 燃剂实施聚酰胺组合物的形成。
[0018] 聚（亚苯基醚）母料包含聚（亚苯基醚）。聚（亚苯基醚）包括包含具有下式的 重复结构单元的那些
[0019]
【主权项】
1. 一