高模量和超高延展性共混热塑性组合物的制作方法_4

文档序号:9692593阅读:来源:国知局
克/摩尔的重均 分子量。
[0078]方面10.根据方面5-9中任一项的组合物,其中,第一聚碳酸酯组分以从约25wt% 至约40wt %的量存在;并且其中,第二聚碳酸酯组分以从约25wt %至约40wt %的量存在。
[0079] 方面11.根据方面1-10中任一项的组合物,其中,抗冲改性剂组分包含至少一种丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物组分、至少一种聚烯烃弹性体(Ρ0Ε)聚合物组分、至少一 种硅酮橡胶抗冲改性剂(SRIM)聚合物组分、或至少一种甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯 (MBS)聚合物组分、或它们的组合。
[0080] 方面12.根据方面1-11中任一项的组合物,其中,阻燃剂组分包含含磷阻燃剂。
[0081] 方面13.根据方面1-12中任一项的组合物,其中,矿物填料组分选自纤维填料、板 状填料、或它们的组合。
[0082] 方面14.根据方面1-13中任一项的组合物,进一步包含一种或多种选自以下的添 加剂:抗滴落剂、抗氧化剂、抗静电剂、扩链剂、着色剂、脱模剂、染料、流动促进剂、流动改性 剂、光稳定剂、润滑剂、离型剂、颜料、猝灭剂、热稳定剂、紫外线吸收物质(UV a b s 〇 r b e n t substance)、紫外线反射物质、和紫外线稳定剂。
[0083] 方面15.根据方面1-14中任一项的组合物,其中,当根据ASTM D1238在260°C在 2.16kg的负荷下测试时,共混热塑性组合物具有大于或等于约10g/10min的熔体流动速率 (MFR)〇
[0084] 方面16.根据方面1-15中任一项的组合物,其中,当根据ASTM D256测试时,包含共 混热塑性组合物的模制样品具有大于或等于约500J/m的缺口悬臂梁冲击强度。
[0085] 方面17.根据方面1-16中任一项的组合物,其中,当根据ASTM D648在3.2mm厚的棒 上在1.82MPa下测试时,包含共混热塑性组合物的模制样品具有大于或等于约90°C的热变 形温度(HDT)。
[0086] 方面18.根据方面1-17中任一项的组合物,其中,共混热塑性组合物包含:(a)从约 60wt%至约80wt%的聚碳酸酯组分;(b)从约lwt%至约4wt%的抗冲改性剂组分;(c)从约 10wt%至约20wt%的矿物填料组分;以及(d)从约5wt%至约10wt%的阻燃剂组分;其中,所 有组分的合并的重量百分数值不超过约l〇〇wt%,并且其中所有重量百分数值基于组合物 的总重量。
[0087] 方面19.根据方面1-18中任一项的组合物,其中,共混热塑性组合物包含:a)从约 20wt%至约40wt %的第一聚碳酸酯组分;其中,当在300°C和在1.2kg的负荷下根据ASTM D1238测量时,第一聚碳酸酯聚合物组分具有从约20克/10分钟至约30克/10分钟的熔体流 动速率(MFR);并且其中,如使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测量的,第一聚碳酸 酯聚合物组分具有从约18,000至约25,000克/摩尔的重均分子量;b)从约20wt %至约 40wt%的第二聚碳酸酯组分;其中,当在300°C和在1.2kg的负荷下根据ASTM D1238测量时, 第二聚碳酸酯聚合物组分具有从约4.0克/10分钟至约10.0克/10分钟的熔体流动速率 (MFR);并且其中,如使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测量的,第二聚碳酸酯聚合 物组分具有从约25,000至约30,000克/摩尔的重均分子量;c)从约5wt%至约15wt%的第三 聚碳酸酯组分;其中,第三聚碳酸酯组分是聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物;其中第三聚碳酸酯 组分包含从约15wt%至约30wt%的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的聚硅氧烷嵌段;d)从大于 约Owt%至约5wt %的抗冲改性剂组分;e)从大于约Owt %至约25wt %的矿物填料组分;以及 f)从约5wt%至约15wt%的阻燃剂组分;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约 100wt% ;并且其中所有重量百分数值基于组合物的总重量。
[0088] 方面20 .根据方面1-19中任一项的组合物,在1.0至1.2mm( ± 10% )厚度下能够达 到UL94 V0等级。
[0089]方面21.-种包含根据方面1-20中任一项的组合物的制品。
[0090]方面22.根据方面21的制品,其中,制品是模制的。
[0091 ]方面23.根据方面21或22的制品,其中,制品是挤出模制的。
[0092]方面23.根据方面20或21的制品,其中,制品是注射模制的。
[0093]方面24.根据方面20-23中任一项的制品,其中,制品选自计算机装置、电磁干扰装 置、印刷电路、无线上网装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝状的天线装置、智能电话装置、机动 车装置、医疗装置、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置、LED装置和RFID装置。 [0094] 实施例
[0095] 提出以下实施例以为本领域普通技术人员提供关于如何制成和评估本文要求的 化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整的公开和描述,并且旨在是纯粹示例性的而并 不旨在限制公开内容。已致力于确保相对于数量(例如,量、温度等)的准确度,但是应该将 一些误差和偏差考虑在内。除非另外表示,否则份数是重量份、温度是1或室温,并且压力 是或接近大气压。除非另外表示,否则与组合物有关的百分数是wt%。
[0096] 存在可以用于优化产物纯度和由所描述方法获得的产量的许多反应条件(例如, 组分浓度、期望的溶剂、溶剂混合物、温度、压力以及其他反应范围和条件)的变化和组合。 将仅需要合理的和常规的实验以优化这样的处理条件。在表1中示出的材料用于制备表2、 4、6、和8中描述的组合物并且在此进行评估。
[0097] 表1·
[0098]
[0099] 通过熔融挤出在东芝(Toshiba)双螺杆挤出机上,使用265°C的标称熔融温度并且 以400转/分(rpm)运行,制备所有样品。在260°C在2.161^负荷下,在10分钟内,根据六5丁1 D1238测定熔体流动速率("MFR")。每个记录值是三个测试样品的平均值。以克/10分钟记录 结果。使用缺口悬臂梁冲击强度("ΝΙΓ )以比较塑料材料的抗冲击性并且根据ASTM D256在 指示温度下以5.5焦耳锤子使用3.2mm厚的缺口悬臂梁棒进行测定。ASTM结果定义为用于断 裂测试试样的以焦耳表示的冲击能量除以在缺口处的试样面积。以J/m记录结果。
[0100] 根据ASTM D638在5mm/min下进行拉伸测试。根据ASTM D790在1 · 27mm/min下进行 弯曲测试。根据ASTM D648在1.82MPa下在具有3.2mm厚的样品上测定热变形温度("HDT")。 [0101]按照通过引证合并在此的题为"塑料材料的可燃性测试,UL94(Tests for Flammability of Plastic Materials,UL94)"的保险业实验室公告94的规程进行可燃性 测试。根据这个规程,基于对于五个样品得到的测试结果,将材料分类为UL94 V0、UL94 VI 或UL94 V2。针对这些根据UL94的可燃性分级的每一个的程序和标准简要如下。每个厚度测 试多个试样(5个或10个)。一些试样在置于23°C、50%相对湿度的条件下48小时之后测试。 其他试样在置于70°C的条件下168小时之后测试。安装棒使长轴垂直用于可燃性测试。支撑 试样以便其下端在本生灯管以上9.5mm处。将蓝色的19mm高的火焰施加在试样下边缘的中 心10秒。记录直至棒的火焰熄灭的时间(T1)。如果燃烧停止,则重新施加火焰另外的10秒。 再次,记录直至棒的火焰熄灭的时间(T2)。如果试样滴落颗粒,则这些颗粒将被允许下落到 放置在试样以下305mm的未处理的脱脂棉的层上。V0:在以使其长轴与火焰呈180度放置的 样品中,移去点火火焰后燃烧和/或阴燃(smoldering)的最大周期不超过10秒,并且垂直放 置的样品无一产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒的滴落,并且在燃烧或发红光之后没有试样燃烧 固定夹具。
[0102]还通过计算平均熄火时间、熄火时间的标准偏差和滴落的总数,以及通过利用统 计方法来将这些数据转换成第一次通过概率的预测或"P(FTP)"分析了数据,即在5根棒的 常规UL94 V0或VI测试中特定样品制剂将实现"通过"等级。第一次提交时的第一次通过概 率(pFTP)可以根据下式来确定:
[0103] p(FTP) = (Ptl>mbt,n=〇X Pt2>mbt,n=〇X P恩十<=mtbt X P藤,n=0)
[0104] 其中Ptl>mbt,n=o是第一燃烧时间没有超过最大燃烧时间值的概率,P t2>mbt,n=o是第二 燃烧时间没有超过最大燃烧时间值的概率,R^+<=m tbt是燃烧时间的总和小于或等于最大总 计燃烧时间值的概率,以及P?g,n=()是在火焰测试期间没有试样表现出滴落的概率。第一和 第二燃烧时间分别指在第一次和第二次施加火焰之后的燃烧时间。
[0105] 可以由下式测定第一燃烧时间没有超过最大燃烧时间值的概率,Ptl>mbt,n= 0:
[0106] Ptl>mbt, n=0 = ( 1 -Ptl>mbt) 5
[0107] 其中Ptl>mbt是11 >mbt的对数正态分布曲线下的面积,并且其中指数"5"涉及测试棒 的数目。第二燃烧时间没有超过最大燃烧时间值的概率可以由下式确定:
[0108] Pt2>mbt,n=0= ( 1-Pt2>mbt)
[0109] 其中Pt2>mbt是t2>mbt的正态分布曲线下的面积。同上,燃烧时间数据组的平均值和 标准偏差用于计算正态分布曲线。对于UL-94 V0等级,最大燃烧时间为10秒。对于VI或V2等 级,最大燃烧时间为30秒。在火焰测试期间没有样品表现出滴落的概率P?g, n=()是属性函数, 其通过下式进行估计:
[0110] P藤,η=0=(1-Ρ藤)5
[0111] 其中P海!;=(滴落棒的数目/测试棒的数目)。
[0112] 燃烧时间总和小于或等于最大总计燃烧时间值的概率1?计<=mtbt可以由模拟5根棒 总计燃烧时间的正态分布曲线来确定。可以使用上述测定的燃烧时间数据的分布由1〇〇〇组 5根棒的蒙特卡罗模拟(Monte Carlo simulation)来产生分布。用于蒙特卡罗模拟的技术 是本领域中众所周知的。使用模拟的1000组的平均和标准偏差可以产生用于5根棒的总计 燃烧时间的正态分布曲线。因此,可以由总计《最大总计燃烧时间的一组1000蒙特卡罗模 拟的5根棒总计燃烧时间的对数正态分布曲线下的面积来确定P总计〈=mtbt。对于UL-94 V0 等级,最大总计燃烧时间为50秒。对于VI或V2等级,最大总计燃烧时间是250秒。<
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