由半结晶聚酰胺制成的热塑性复合材料及其制造方法_2

文档序号:8908719阅读:来源:国知局
>[0043] -脂环族二胺和对苯二甲酸,或者
[0044] -二酸,其选自间苯二甲酸和环烷酸,或者基于环己烷和前面分别针对所述单元A 和B所定义的二胺x或x'。
[0045] 根据本发明组合物的另一变型,存在所述单元D且其以相对于所述单元B的可最 高达70%、优选最高达15%的摩尔含量部分地替代B。因此,根据该变型,所述组合物包含 如前所定义的所述单元D,其特别地选自:氨基酸或内酰胺(其为C 6-C12,优选C6、Cn和C12, 或者它们的混合物),或者得自C 6-C18、优选C6-C12直链脂族二酸与C6-C 18、优选C6-C12直链脂 族二胺的反应的单元,且优选地,所述单元A和B分别基于如前所定义的二胺x和X'。
[0046] 优选地,当存在单元C和/或D时,所述单元C和/或D部分地替代所述单元B,其 中,相对于本发明所定义的所述单元B的摩尔含量,(C+D)的摩尔含量最高达70%且优选低 于40%。因此,可以本发明前面所定义的单元C和/或D替代本发明所定义的单元B的一 部分(其相对于B占低于50摩尔%、优选低于40摩尔% )。
[0047] 更特别地,所述基体(聚酰胺)聚合物的熔融温度Tm与结晶温度Tc之间的差值 Tm-Tc不超过50°C、优选不超过40°C且更特别地不超过30°C。
[0048]特别地,Tm-Tc不超过30°C,除非Tm-Tg低于150°C,在该情况下,Tm-Tc可最高达 50°C〇
[0049] 根据一个具体选项,根据标准ISO 11357-3通过差示扫描量热法(DSC)测量所述 基体聚合物的结晶焓,其大于40J/g、优选大于45J/g。
[0050] 优选地,相对于本发明前面所定义的所述(聚酰胺)基体聚合物的全部单元, 本发明上下文所定义的所述酰胺单元A以55% -80%、更优选55% -75%、甚至更优选 55% -70 %的摩尔含量存在。
[0051] 根据前面所述的本发明组合物的第一个优选选项,所述组合物具有单元B,所述单 元B带有根据前面所述的选项B1定义的X',具体地说,对于所述单元B,MPMD为二胺是更优 选的。所述单元A保持如前面所定义的,即x.T,其中,xSC 9-C18,优选(^、(^、(^或"直 链脂族二胺。
[0052] 根据所述组合物的第二个优选选项,所述组合物具有单元B,其中,X'为根据前面 所定义的选项B2的MXDA。所述单元A保持如针对所述第一个选项所定义的。该第二个选 项与前面所述的第一个选项一起构成本发明的最优选情形,且特别地,所述第二个选项是 本发明的最优选情形。
[0053] 第三个优选选项是这样的选项,其中,B根据前面所定义的选项B1或B2或B3进 行定义,且存在前面所定义的单元C作为B的替代物且最高达25摩尔%、优选最高达20摩 尔%、更优选最高达15摩尔%,且特别地,B根据前面所定义的第一个或第二个选项进行定 义。
[0054] 甚至更优选地,所述聚酰胺组合物基于选自如下的单元A和B :
[0055] -当所述单元 A 为 9T 时,所述单元 B 选自:10T、11T、12T、13T、14T、15T、16T、17T 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,优选 11T、12T、13T、14T、15T、16T、17T 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,更优 选MPMD. T或MXD. T,其中B的摩尔含量为30% -45%,
[0056] -当所述单元 A 为 10T 时,所述单元B 选自:9T、11T、12T、13T、14T、15T、16T、17T 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,优选 12T、13T、14T、15T、16T、nT 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,更优选 MPMD. T或MXD. T,其中B的摩尔含量为25% -45%,
[0057] -当所述单元 A 为 11T 时,所述单元 B 选自:9T、10T、12T、13T、14T、15T、16T、m^P 18T、MPMD. T 和 MXD. T,优选 9T、13T、15T、16T、nT 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,更优选 MPMD. T 或MXD. T,其中B的摩尔含量为20% -45%,
[0058] -当所述单元 A 为 12T 时,所述单元 B 选自:9T、10T、llT、13T、14T、15T、16T、m^P 181\]\^]\?.1'和]\?0.1',优选91\101\141\151\161\171'和181\]\^]\?.1'和]\?0.1',更优选1^]\?. T或MXD. T,其中B的摩尔含量为20% -45%。
[0059] 根据该选择,本发明的第一种更特别的组合物可这样定义,其中,单元A为9T单 元且单元 B 选自:101\111\121\131\141\151\161\171'和181\]\^]\?.1'和]\?0.1',优选111\ 12T、13T、14T、15T、16T、17T 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,更优选 MPMD. T 或 MXD. T,其中 B 的摩 尔含量为30%-45%。第二种特别的组合物相当于单元A为10T单元且单元B选自:9T、 11T、12T、13T、14T、15T、16T、17T 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,优选 12T、13T、14T、15T、16T、17T 和18T、MPMD. T和MXD. T,更优选MPMD. T或MXD. T,其中B的摩尔含量为25% -45%。第三种 特别的组合物相当于单元A为1 IT单元且单元B选自:9T、10T、12T、13T、14T、15T、16T、17T 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,优选 9T、13T、15T、16T、nT 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,更优选 MPMD. T或MXD. T,其中B的摩尔含量为20 % -45 %。最后,另一种特别的组合物相当于单元A为 12T 单元且单元 B 选自:9T、10T、11T、13T、14T、15T、16T、17T 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,优选 9T、10T、14T、15T、16T、nT 和 18T、MPMD. T 和 MXD. T,更优选 MPMD. T 或 MXD. T,其中 B 的摩尔 含量为20% -45%。
[0060] 关于反应性或非反应性的所述聚酰胺组合物,根据第一个选项,所述聚酰胺组合 物可为根据b)的非反应性组合物。这意味着,所述组合物与所述复合物的基体(聚酰胺) 聚合物的组合物相同,因为在该组合物中不存在反应,当加热该组合物以用于本发明的复 合材料加工时,所述组合物保持稳定且分子量不变。该组合物中的聚酰胺聚合物的特性与 作为借助于反应性组合物a)(参见下文)而获得的半结晶聚酰胺的最终聚合物的Tg和Tm 相同,其中Tg和Tm如前面已经定义的,所述聚合物通过定义所述复合物的所述热塑性基体 而构成。通过作为二胺、二酸以及任选地氨基酸或内酰胺的单体组分的常规缩聚反应获得 根据b)的聚酰胺,其中,根据本发明的选定单元A和B以及任选地C和D来选择所述单体 的比例和性质。
[0061] 所述复合物的热塑性基体的所述最终(聚酰胺)聚合物的数均分子量Mn优选为 10000-40000、优选12000-30000。这些Mn值可对应于大于或等于0. 8的特性粘度。这些 根据组合物b)的聚酰胺是非反应性的,或者是由于所存在的反应性(残留)官能团的含量 低,特别地具有低于120meq/kg的所述官能团含量,或者是由于在链的末端存在相同类型 的末端官能团,因此它们不相互反应,或者是由于所述反应性官能团被单官能的反应性组 分改性和封端,举例来说,对于胺官能团,通过与一元酸或单异氰酸酯的改性反应,和对于 羧基官能团,通过与一元胺的反应。当由反应性前体组合物a)中的反应性预聚物得到所述 最终基体聚合物时,该反应性预聚物的Mn低于所述最终基体聚合物的Mn的1/2。
[0062] 根据第二个选项,所述聚酰胺组合物可为这样的预聚物的反应性组合物,所述反 应性组合物根据a)且其为复合物的所述基体的所述聚酰胺聚合物的前体或前体组合物。
[0063] 可根据反应性组合物a)来区分该第二选项中的三种更具体的可能性。根据第一 种可能性,所述组合物a)可包含至少一种在同一条链上(即在相同的预聚物上)带有两个 末端官能团X'和Y'的反应性(聚酰胺)预聚物或者由至少一种在同一条链上(即在相同 的预聚物上)带有两个末端官能团X'和Y'的反应性(聚酰胺)预聚物组成,所述官能团通 过缩合而分别地彼此共同反应,其中X'和Y'分别地为胺和羧基或者羧基和胺。根据第二 种可能性,所述反应性组合物a)可包含至少两种彼此反应且各自分别带有两个相同的(对 于同一个预聚物而言是相同的且在这两种预聚物之间是不同的)末端官能团X'或Y'的聚 酰胺预聚物或者由至少两种彼此反应且各自分别带有两个相同的(对于同一个预聚物而 言是相同的且在这两种预聚物之间是不同的)末端官能团X'或Y'的聚酰胺预聚物组成, 预聚物的所述官能团X'可能仅与另一预聚物的所述官能团Y'反应,特别是通过缩合,更特 别地,其中X'和Y'分别地为胺和羧基或者羧基和胺。该缩合(或缩聚)反应可导致副产 物的除去。可根据采用敞口模具技术的方法通过优选操作来除去副产物。在封闭式模具工 艺的情况下,存在对通过反应除去的副产物进行脱气的步骤(优选在真空下),以避免在最 终复合材料中形成副产物的微泡,如果没有以该方式除去所述微泡的话,其(微泡)可影响 所述材料的机械性能水平。根据反应性组合物a)的第三个选项,所述组合物a)或前体组 合物a)可包含以下物质或者由以下物质组成:
[0064] al)前面已经定义的所述热塑性聚酰胺聚合物(所述基体的)的至少一种预 聚物,其中,该预聚物带有n个相同的反应性末端官能团X,所述反应性末端官能团X选 自:_NH 2 (胺)、-C02H(羧基)和-OH(羟基),优选-NH2 (胺)和-C02H(羧基),其中n为1-3、 优选1-2、更优选1或2、更特别地为2 ;
[0065] a2)至少一种链增长剂Y-A' -Y,其中A'为非聚合物型结构(既不是聚合物,也不 是低聚物、预聚物)的基于烃的双自由基,带有两个相同的反应性末端官能团Y,所述反应 性末端官能团Y通过加成聚合(在不存在反应副产物的除去的情况下)与所述预聚物al) 的至少一个官能团X反应,优选地,所述链增长剂具有低于500且更优选低于400的分子 量。
[0066] NH2 (胺)表示伯胺和仲胺。
[0067] 在后一种情况(第三个选项)下,所述复合物的基体的所述聚酰胺聚合物的半结 晶结构基本上由所述预聚物al)的结构(其也是半结晶的)提供。
[0068] 作为增长剂a2)的适当实例,根据所述半结晶聚酰胺预聚物al)所带有的官能团 X,可提及以下物质:
[0069] -当X为順2或0H、优选NH ^时:
[0070] 〇链增长剂Y-A' -Y对应于
[0071] Y选自以下基团:马来酰亚胺,任选地被异氰酸根、嗯嗪酮和嗯唑啉酮封端,优 选被f恶嘆酮和恶挫啉酮封端,
[0072] 和
[0073] A'为带有反应性官能团或基团Y的基于碳的间隔物或基于碳的基团,所述A' 选自:
[0074] ?两个官能团(基团)Y之间的共价键,在其中Y =fl恶嗪酮和嘯唑啉酮的情况下, 或者
[0075] 鲁基于脂族烃的链或者基于芳族和/或脂环族烃的链,后两者包含至少一个含有 5或6个碳原子的环(所述环任选地被取代),其中,任选地,所述基于脂族烃的链任选地具 有14_200g.mol 1的分子量;
[0076] 〇或者,链增长剂Y-A'-Y对应于Y为己内酰胺基团且A'可为羰基,例如羰基双己 内酰胺,或者,A'可为对苯二甲酰基或间苯二甲酰基;
[0077] 〇或者,所述链增长剂Y-A' -Y带有环状酸酐基团Y且该增长剂优选选自 脂环族和/或芳族羧基二酸酐且更优选地其选自:亚乙基四羧基二酸酐、均苯四酸二 酐、3, 3',4, 4' -二苯基四羧基二酸酐、1,4, 5, 8-萘四羧基二酸酐、茈四羧基二酸酐、 3, 3',4, 4' -二苯甲酮四羧基二酸酐、1,2, 3, 4-环丁烷四羧基二酸酐、六氟异亚丙基双邻苯 二甲酸二酸酐、9, 9-双(三氟甲基)夹氧杂蒽四羧基二酸酐、3, 3',4, 4'-二苯基砜四羧基 二酸酐、二环[2. 2. 2]辛-7-烯-2, 3, 5, 6-四羧基二酸酐、1,2, 3, 4-环戊烷四羧基二酸酐、 3, 3',4, 4' -二苯醚四羧基二酸酐、或者它们的混合物,
[0078] 以及
[0079] -当 X 为 C00H 时:
[00
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1