聚合物组合物、制备方法、及由其形成的制品的制作方法_5

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,然后,模塑。可在常规设备中完成预混 合。例如,在预干燥组合物(例如,在120 °C下预干燥四个小时)之后,将组分的干燥共混物 进料至单螺杆挤出机中,采用具有较长的输送段的螺杆,以确保适当的熔融。替代地,具有 相互咬合的同向旋转螺杆的双螺杆挤出机可以在进料口处进料树脂和添加剂并在下游处 可以进料增强添加剂(和其它添加剂)。在任一情况下,一般适宜的熔融温度将是200°C至 290°C。通过标准技术可以挤出预掺和的组合物并且切割成模塑块,如常规的颗粒、粒料等。 组合物然后可以利用230°C至280°C的汽缸温度,和55°C至95°C的常用模具温度在通常用 于热塑性组合物的任何装置中诸如,Newbury或者VanDorn型注塑机中进行模塑。
[0108] 本发明的抗冲击性聚碳酸酯组合物可有利于获得各种性质的平衡,特征在于,在 使组合物的模塑ISO拉力棒在90°C±2°C和95% ±3 %的RH下在烘箱中老化1000个小 时之后,熔体流动速率(MFR)变化不大于使用3. 8kg负荷和300秒停留时间在230°C下根 据ISO1133标准测量的5. 0g/10分钟单位。此外,本发明的抗冲击性聚碳酸酯组合物可有 利于获得各种性质的平衡,特征在于,在使组合物的模塑ISO拉力棒在90°C±2°C和95% ±3%的RH下在烘箱中老化1000个小时之后,熔体流动速率(MFR)变化比没有pH调节的 相同组合物小至少3g/10分钟变化,具体地,至少6g/10分钟,更具体地,至少7. 5g/10分 钟,。可替代地,本发明的抗冲击性聚碳酸酯组合物的特征在于,在组合物的模塑ISO拉力 棒在90°C±2°C和95% ±3%的RH下在烘箱中老化1000个小时之后,熔体流动速率(MFR) 变化比其中使用包括磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的缓冲试剂进行相同pH调节的相同组合物 小至少3g/10分钟,具体地,至少6g/10分钟,更具体地,至少7. 5g/10分钟。
[0109] 聚合物组合物的熔体流动速率(MFR)是在设定的温度和负荷的条件下聚合熔体 通过具有特定长度和直径的模具的挤出速率的量度。使用3. 8kg负荷和300秒停留时间 在230°C下根据ISO1133标准进行测量,通过引用将该标准结合在此。熔体流动速率技术 基于在给定温度和负荷测试条件下随着聚合物粘度的减少而流动增加的原理。较高的MFR 值表示所施加应力下(负荷或重量,单位为kg)的较低粘度并且通常随着具体类型的聚合 物的分子量的减少而增加。因此,因为由于水解、热、和/或酯交换而使得分子量的减少表 示聚合物降解,所以MFR的增加可被视为对应于重均分子量(Mw)的下降和聚合物降解的增 加。
[0110] C.W.Macosko的Rheology-Principles,MeasurementsandApplications(ISBN 0-47卜18575-2)、R.W.Whorlow的RheologicalTechniques(ISBNQ-13-77537Q-5)、 J.A.Brydson的FlowPropertiesofPolymerMelts(ISBNQ-59-205458-6)中描述了恪体 流动速率方法,通过引用将所有三个参考文献结合在此。
[0111] 通过诸如注塑模塑、挤压、注塑吹塑模塑、以及气体辅助模塑等本领域已知的各种 技术,可以使最终聚碳酸酯组合物成形为制品。因此,在非电气、电气、或者电子零件生产 时,可以使用该组合物。制品可包括航行器、汽车、卡车、摩托车、或者其他车辆(统称为"汽 车零件")的外部或内部部件,其中包括板、四开板、车门下围板、装饰挡泥板、行李仓盖板、 车身整流罩及凸缘、引擎罩、缓冲器、横木、格栅、反射镜外罩、覆层、轮罩、轮毂罩、车门部 件、阻流板、仪表板、仪表板保持器、内饰、徽章标识、外饰、以及门把手、油箱盖板、摇板、侧 板、窗架、头灯或尾灯、货架、以及踏板。制品还可包括各种电气设备和电信设备的外壳,例 如,电子部件的外壳,其中包括电动工具、家用电器、或者计算机部件、诸如打印机、复印机、 或键盘等计算机附件、以及电信设备,例如,移动电话、无线电设备、或者传真机。更进一步 的应用可包括,但不限于建筑与施工应用、显示物品、标识等应用。
[0112] 鉴于上述内容,第一实施方式涉及一种对聚合物降解具有改进的抗性的聚碳酸酯 组合物,该聚碳酸酯组合物包含芳族聚碳酸酯与通过将单体接枝到弹性体上制备的弹性体 改性的接枝共聚物的混合物,其中,通过包括弹性体的乳液聚合和单体的接枝的方法制备 弹性体改性的接枝共聚物,从而获得包括弹性体改性的接枝共聚物的胶乳,接着使胶乳凝 结,以获得凝结的弹性体改性的接枝共聚物,其中,在凝结之前,使胶乳的pH减少至少约 0. 5个单位,以获得约3. 0至约6. 8的pH。
[0113] 第二实施方式涉及第一实施方式中的组合物,其中,包含弹性体改性的接枝共聚 物的胶乳在pH调节之前是碱性的以及在pH调节之后是酸性的,其中,调节pH以使pH减少 0. 5个单位至5个单位的量。
[0114] 第三实施方式涉及第一实施方式或第二实施方式中的组合物,其中,酸具有小于 5. 0 的pKa。
[0115] 第四实施方式涉及第一实施方式、第二实施方式、或第三实施方式中的组合物,其 中,酸是在水中完全电离的无机酸或者烷基或四氟烷基取代的无机酸。
[0116] 第五实施方式涉及第一实施方式、第二实施方式、或第三实施方式中的组合物,其 中,酸是在水中不完全电离的有机酸。
[0117] 第六实施方式涉及第一实施方式、第二实施方式、或第三实施方式中的组合物,其 中,酸选自于由以下组成的组中:盐酸、氢碘酸、氢溴酸、氢氟酸、高氯酸、硝酸、亚硝酸、铬 酸、硫酸、亚硫酸、磷酸、三氟甲磺酸、烷基磺酸、以及它们的组合。
[0118] 第七实施方式涉及第一实施方式、第二实施方式、或第五实施方式中的组合物,其 中,酸是选自由羧酸或者羧酸酐以及它们的组合组成的组中的化合物,化合物可选地被选 自由硝基、卤素、三氟烷基、羟基、以及取代或未取代的苯基组成的组中的一种或者多种取 代基取代。
[0119] 第八实施方式涉及第六实施方式中的组合物,其中,酸是硫酸。
[0120] 第九实施方式涉及第一实施方式至第八实施方式中的组合物,其中,与芳族聚碳 酸酯混合之前,弹性体改性的接枝共聚物未用包括碱金属的缓冲试剂处理过。
[0121] 第十实施方式涉及第九实施方式中的组合物,其中,与芳族聚碳酸酯混合之前,弹 性体改性的接枝共聚物未用包括磷酸的碱金属盐的缓冲试剂处理过。
[0122] 第十一实施方式涉及第一实施方式至第十实施方式中的组合物,其中,在使聚碳 酸酯组合物的模塑ISO拉力棒在90°C±2°C和95% ±3%的RH下在烘箱中老化1000个小 时之后,熔体流动速率(MFR)变化不大于根据ISO1133标准使用3. 8kg负荷和300秒停留 时间在230°C测量的5. 0g/10分钟单位。
[0123] 第十二实施方式涉及第一实施方式至第十一实施方式中的组合物,其中,在使聚 碳酸酯组合物的模塑ISO拉力棒在90°C±2°C和95% ±3%的RH下在烘箱中老化1000个 小时之后,熔体流动速率(MFR)变化比其中省去pH调节的相同组合物小至少3g/10分钟。
[0124] 第十三实施方式涉及第一实施方式至第十二实施方式的组合物,其中,在使聚碳 酸酯组合物的模塑ISO拉力棒在90°C±2°C和95% ±3%的RH下在烘箱中老化1000个小 时之后,熔体流动速率(MFR)变化比其中使用包括磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的缓冲试剂进 行相同pH调节的相同组合物小至少3g/10分钟。
[0125] 第十四实施方式涉及第一实施方式至第十三实施方式中的组合物,其中,弹性体 改性的接枝共聚物包含弹性体基质和接枝到弹性体基质的非弹性体覆盖物。
[0126] 第十五实施方式涉及第一实施方式至第十四实施方式中的组合物,其中,弹性体 改性的接枝共聚物具有通过动态激光光散射测定的约50nm至lOOOnm的聚集平均颗粒尺 寸。
[0127] 第十六实施方式涉及第一实施方式至第十五实施方式中的组合物,其中,在接枝 之前,弹性体改性的接枝共聚物包含具有〇°c以下的玻璃化转变温度的二烯聚合物。
[0128] 第十七实施方式涉及第一实施方式至第十六实施方式中的组合物,其中,弹性体 改性的接枝共聚物包括选自由以下组成的组中的二烯聚合物:为共辄二烯的反应产物的聚 合物;包含至少约50重量%的共辄二烯的共聚物;丙烯酸烷基酯与苯乙烯和/或丁二烯的 共聚物、以及它们的混合物,二烯聚合物接枝至能够润湿组合物中的聚碳酸酯的热塑性聚 合物。
[0129] 第十八实施方式涉及第一实施方式至第十九实施方式中的组合物,其中,弹性体 基质包括衍生自丁二烯的重复单元以及非弹性体覆盖物包括衍生自单乙烯基芳族单体的 重复单元。
[0130] 第十九实施方式涉及第一实施方式至第十八实施方式中的组合物,其中,通过下 列方法制备弹性体改性的接枝共聚物,在该方法中,使用包括可选地与选自由丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、以及它们的组合所组成的组中的单体组合的苯乙烯的单体混合 物接枝聚集的聚丁二烯胶乳。
[0131] 第二十实施方式涉及第十九实施方式中的组合物,其中,单体混合物包括按重量 计比率为5:1至1:1的苯乙稀与丙稀腈。
[0132] 第二十一实施方式涉及第一实施方式至第二十实施方式中的组合物,其中,二烯 聚合物基质与接枝覆盖物的重量比为约2:1至1:1:5。
[0133] 第二十二实施方式涉及第一实施方式至第二十一实施方式中的组合物,其中,基 于聚碳酸酯、弹性体改性的接枝共聚物、以及可选的聚合物流动促进剂的总重量,组合物包 含约20重量百分数至约90重量百分数的芳族聚碳酸酯与约80重量百分数至约10重量百 分数的弹性体改性的接枝共聚物和可选的聚合物流动促进剂的混合物。
[0134] 第二十三实施方式涉及第二十二实施方式中的组合物,其中,基于聚碳酸酯、弹性 体改性的接枝共聚物、以及可选的聚合物流动促进剂的总重量,组合物包含约48重量百分 数至约75重量百分数的芳族聚碳酸酯与约52重量百分数至约20重量百分数的弹性体改 性的接枝共聚物和可选的聚合物流动促进剂的混合物。
[0135] 第二十四实施方式涉及第二十三实施方式中的组合物,其中,聚合物流动促进剂 是苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚((甲基)丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯-苯 乙烯-丙烯腈、或者它们的组合。
[0136] 第二十五实施方式涉及第二十三实施方式中的组合物,其中,基于聚碳酸酯、弹性 体改性的接枝共聚物、以及苯乙烯-丙烯腈共聚物的总重量,聚合物流动促进剂是以1重量 百分数至30重量百分数的量存在于聚碳酸酯组合物中的苯乙烯-丙烯腈共聚物。
[0137] 第二十六实施方式涉及第一实施方式至第二十五实施方式中的组合物,其中,通 过采用选自由以下组成的组中的表面活性剂的方法制备弹性体改性的接枝共聚物:取代或 未取代的烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、烷基硫酸盐、烷基芳基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基芳 基磷酸盐、以及它们的混合物。
[0138] 第二十七实施方式涉及第二十六实施方式中的组合物,其中,表面活性剂是烷基 二苯醚二磺酸盐。
[0139] 第二十八实施方式涉及第一实施方式至第十二七实施方式中的组合物,其中,弹 性体改性的接枝共聚物基本上不含选自由脂肪酸的碱金属盐、碱金属碳酸盐、胺、以及铵盐 组成的组中的聚合乳化剂。
[0140] 第二十九实施方式涉及第二十八实施方式中的组合物,其中,弹性体改性的接枝 共聚物基本上不含6到30个碳原子的脂肪酸的碱金属盐。
[0141] 第三十实施方式涉及第一实施方式至第二十九实施方式中的组合物,其中,组合 物是对聚合物降解具有改进的抗性的抗冲击性聚碳酸酯聚合物组合物,基于芳族聚碳酸 酯、弹性体改性的接枝共聚物、以及聚合物流动促进剂的总重量,该组合物包含约48重量 百分数至约75重量百分数的芳族聚碳酸酯与约52重量百分数至约25重量百分数的弹性 体改性的接枝共聚物和可选的聚合物流动促进剂的混合物,其中,通过以下方法制备弹性 体改性的接枝共聚物,该方法包括:在选自由取代或未取代的烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸 盐、烷基硫酸盐、烷基芳基硫酸盐、烷基憐酸盐、烷基芳基憐酸盐、以及它们的混合物组成的 组中的表面活性剂存在下,乳液聚合包括至少丁二烯单体的单体混合物,从而形成二烯聚 合物;以及将一种或者多种单体接枝到二烯聚合物上,从而形成包含弹性体改性的接枝共 聚物的胶乳组合物,胶乳组合物具有碱性pH;以及在与芳族聚碳酸酯混合之前,使胶乳组 合物凝结;其中,在使胶乳组合物凝结之前,通过引入酸而不是缓冲试剂调节包含弹性体改 性的接枝共聚物的胶乳组合物的pH,以获得约3. 0至约6. 8的pH,其中,酸具有小于5. 0的 pKa〇
[0142] 第三^^一实施方式涉及一种制备对聚合物降解具有改进的抗性的抗冲击改性的 聚碳酸酯组合物的方法,包括:进行包括二烯单体的单体混合物的乳液聚合,以形成二烯聚 合物;将单体接枝到二烯聚合物上,以形成包含弹性体改性的接枝共聚物的胶乳组合物,胶 乳组合物具有碱性pH;使包含弹性体改性的接枝共聚物产物的胶乳组合物凝结;以及混合 凝结的弹性体改性的接枝共聚物与芳族聚碳酸酯,其中,在所述凝结与
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