由聚酰胺mxd.10制成的组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及基于聚酰胺（且特别是来自聚酰胺MXD. 10)的组合物、所述组合物的 制备方法、其成型方法及其用途，特别是在制造各种物品（例如，标准消费品（诸如电器设 备、电子设备或者机动车设备）、医疗设备和外科设备、包装或者体育用品）中的用途。
【背景技术】
[0002] 在至今已知的聚酰胺中，一些聚酰胺由于它们显著的机械性能（特别是由于它们 的高的拉伸和弯曲模量）而表现出较多的优势。
[0003] 可特别地提到聚邻苯二甲酰胺（PPA)，其是表现出约3GPa的高拉伸模量的半芳族 聚酰胺。聚酰胺MXD. 6也是如此，聚酰胺MXD. 6为MXD和己二酸的缩合产物，MXD表示间苯 二甲二胺（任选地混合有较少量的对苯二甲二胺或PXD)。
[0004] 尽管就机械性能（特别是高的拉伸模量）而言，PPA和MXD. 6是高度令人满意的， 但是，它们表现出两个主要缺点：
[0005]-首先，由它们的高熔点来看，PPA和MXD. 6表现出高的转变温度（典型地大于 280°C)。除了能量消耗量大以外，在高转变温度处的使用限制了某些在这样的温度下分解 的增强剂和/或添加剂向基于PPA和MXD. 6的组合物中的引入。
[0006] -其次，由于它们的玻璃化转变温度（Tg)(其也是高的）、以及它们的缓慢的结晶 动力学，因此，为了获得最大程度的结晶并因此给基于PPA或者MXD. 6的材料赋予最佳的机 械性能和尺寸稳定性能，基于PPA或者MXD. 6的材料的成型需要在相对高的成型温度（典 型地约120°C至130°C(比Tg高30至40°C))下操作。
[0007] 更特别地，在基于PPA或者MXD. 6的材料通过注塑而成型的过程中，必须使用采用 油作为热交换流体的模具，与使用水作为热交换流体的模具相比，这样的模具在使用中更 为受限且在模塑机（molder)上不太普及。
[0008] 为了使基于MXD. 6的组合物的结晶最优化，题目为EffectofNucleating AdditivesonCrystallizationofPoly(m-xylyleneadipamide)并发表于评论杂志 PolymerEngineeringandScience(2007 年，第 365-373 页）中的文章提出了 引入成核剂， 例如滑石和PA6. 6 (其熔点为约250°C)。
[0009] 作为MXD和癸二酸（癸烷二酸）的缩合产物的聚酰胺MXD. 10也表现出良好的机 械性能且尤其是高的拉伸模量。
[0010] 由于MXD. 10表现出比PPA或者MXD. 6低的熔点（约193°C)，因此，与PPA和MXD. 6 的转变温度相比，MXD. 10的在200°C和270°C之间、且更通常地在210°C和260°C之间的转 变温度是较低的，这限制了能量消耗。此外，可想到包含某些在PPA和MXD. 6的转变温度处 分解的增强剂和/或添加剂的基于MXD. 10的组合物。
[0011] 此外，MXD. 10的密度低于针对PPA或者MXD. 6所通常观测到的密度。因此，与由 基于PPA或者MXD. 6的组合物获得的那些物品相比，由基于MXD. 10的组合物获得的物品表 现出更为质轻的优点。
[0012] 另一方面，如在PPA或者MXD. 6的情况中那样，为了确保制品的最大程度的结晶并 因此赋予最佳的机械性能和尺寸稳定性能，在其通过注塑以成型的过程中需要高的模塑温 度（典型地约120°C)。
[0013] 为了改善基于MXD. 10的组合物的模塑条件（尤其是通过降低在经由注塑而成型 的过程中的冷却阶段的持续时间来进行所述改善），文献EP0272503提出了向包含100重量 份的聚酰胺MXD. 10的组合物中加入1至20重量份的熔点比MXD. 10的熔点高约20至30°C 的结晶聚酰胺。
[0014] 因此，在不存在任何其它的无机填料型成核剂（例如以上所提到的滑石）的情况 下，结晶聚酰胺起到成核剂的作用。
[0015] 在文献EP0272503中，最好的模塑条件（特别是快速循环）是由130°C的模塑温度 获得的。
[0016] 此外，文献W02011/010039描述基于具有熔点了匕的MXD. 10型聚酰胺的组合物， 其包含具有在了匕-40°(：和了匕+20°(：之间的熔点Tf2的第二聚酰胺。该第二聚酰胺作为成核 剂。其使得有可能控制组合物的结晶。
[0017] 然而，仍需要在保持结晶材料的机械性能和尺寸稳定性能的同时，继续加速基于 聚酰胺（且尤其是基于MXD. 10等）的组合物的结晶动力学。
【发明内容】
[0018] 本发明首先涉及包含第一聚酰胺、第二聚酰胺和0. 1至5重量％的碳基纳米填料 的组合物，其中：
[0019] -所述第一聚酰胺包含得自间苯二甲二胺或者间苯二甲二胺和对苯二甲二胺的混 合物与癸二酸的缩合的单元，所述第一聚酰胺表现出熔点Tf1;
[0020] -所述第二聚酰胺表现出大于或者等于了匕-40°(：的熔点Tf2。
[0021] 根据一个实施方案，所述碳基纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、炭黑、石墨稀 和这些的混合物，且优选地，所述碳基纳米填料是碳纳米管。
[0022] 根据一个实施方案，所述组合物包含从0. 2至2重量％的碳基纳米填料，且优选 地，从0. 5至1. 5重量％的碳基纳米填料。
[0023] 根据一个实施方案，所述第二聚酰胺表现出熔点Tf2，使得 Tfi-40°C彡Tf2〈TfJ60 °C、优选地Tff40°C彡Tf2〈TfJ20 °C、和更特别优选地 丁匕-30°(：彡Tf2<Tfi+KTC;或者，所述第二聚酰胺是聚^^一烷酰胺。
[0024] 根据一个实施方案，相对于第一聚酰胺和第二聚酰胺的总和，所述第二聚酰胺以 0. 1至20重量％、优选地1至10重量％的比例存在。
[0025] 根据一个实施方案，所述第一聚酰胺是均聚酰胺或者共聚酰胺，在所述共聚酰胺 中，得自间苯二甲二胺或者间苯二甲二胺和对苯二甲二胺的混合物与癸二酸的缩合的单元 的摩尔比例优选地是大于或者等于90%和更加优选地大于或者等于95%。
[0026] 根据一个实施方案，所述组合物额外地还包含增强剂，有利地为纤维、优选玻璃纤 维和/或碳纤维，所述组合物中的增强剂的重量比例优选低于或者等于70%、有利地从15 至65 %、和更加优选地从20至60 %。
[0027] 根据一个实施方案，所述组合物表现出根据标准ASTMD257测定的大于或者等于 K^Q/sq、优选地大于或者等于l〇12Q/Sq的表面电阻率。
[0028] 本发明还涉及碳基纳米填料作为成核剂的用途，用于使包含第一聚酰胺和第二聚 酰胺的组合物结晶，其中：
[0029] -所述第一聚酰胺包含得自间苯二甲二胺或者间苯二甲二胺和对苯二甲二胺的混 合物与癸二酸的缩合的单元，所述第一聚酰胺表现出熔点Tf1;
[0030] -所述第二聚酰胺表现出大于或者等于了匕-40°(：的熔点Tf2。
[0031] 根据一个实施方案，所述碳基纳米填料选自碳纳米管、碳纳米纤维、炭黑、石墨稀 和这些的混合物，并且优选地，所述碳基纳米填料是碳纳米管。
[0032] 根据一个实施方案，相对于全部组合物，所述碳基纳米填料以0. 2至2重量％、优 选地0. 5至1. 5重量％的含量使用。
[0033] 根据一个实施方案，第二聚酰胺表现出熔点Tf2，使得了匕-40°(：<Τ?^Τ?^+ΘΟΓ、优 选地彡Tf^Tf^+SOr、和更特别优选地TffSOr彡Tf2<Tf^KTC;或者，第二聚 酰胺是聚十一烷酰胺。
[0034] 根据一个实施方案，相对于所述第一聚酰胺和所述第二聚酰胺的总和，所述第二 聚酰胺以〇. 1至20重量％、优选地1至10重量％的比例存在。
[0035] 根据一个实施方案，所述第一聚酰胺是均聚酰胺或者共聚酰胺，在所述共聚酰胺 中，得自间苯二甲二胺或者间苯二甲二胺和对苯二甲二胺的混合物与癸二酸的缩合的单元 的摩尔比例优选地是大于或者等于90 %、更加优选地大于或者等于95 %。
[0036] 根据一个实施方案，所述组合物额外地还包含增强剂，有利地为纤维、优选玻璃纤 维和/或碳纤维，所述组合物中的增强剂的重量比例优选低于或者等于70%、有利地从15 至65 %和更加优选地从20至60 %。
[0037] 根据一个实施方案，所述碳基纳米填料以碳基纳米填料粉末的形式使用，或者，所 述碳基纳米填料以结合到所述第二聚酰胺的母料中的形式使用。
[0038] 本发明还涉及制备前述组合物的方法，包括供应包含所述第二聚酰胺和所述碳基 纳米填料的母料，和然后熔融共混，并优选地，使所述母料与所述第一聚酰胺且如果适当的 话与所述增强剂一起配混。
[0039] 根据一个实施方案，所述方法包括通过熔融共混并优选地通过使所述第二聚酰胺 与所述碳基纳米填料配混以制造所述母料的预备步骤。
[0040] 根据一个实施方案，所述方法包括熔融共混，并优选地，使所述第一聚酰