具有长寿命的颜色稳定的聚碳酸酯的制作方法_4

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可以导致树脂随时间变暗。可以通过水解以产生单体单元,随后醇 解所有包含弗里斯的单元以及随后的高效液相色谱法(HPLC)测量,测量基于聚碳酸酯的质 量百分比的总弗里斯产物含量来计算弗里斯产物水平。通过核磁共振(NMR)测量支化与非 支化弗里斯的摩尔比。因此支化的弗里斯产物的含量是总的弗里斯产物乘以该摩尔比。
[0106] 本公开的聚碳酸酯组合物还包含季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂(B)。这些稳定剂具 有式(A)的结构:
[0107]
[0108] 其中,Ra和Rb是芳基烷基或芳基烷基芳基。
[0109] 术语"芳基烷基"是指被至少一个烷基基团取代的芳基基团。芳基烷基基团的实例 是叔丁基-苯基、-C6H 5-C(CH3)3。
[0110] 术语"芳基烷基芳基"是指被至少一个烷基基团取代的芳基基团,所述烷基基团本 身被至少一个芳基基团取代。芳基烷基芳基基团的实例是2,4_二枯基苯基。
[0111] 在更特定的实施方式中,稳定剂的熔点大于200°C。这些稳定剂适用于熔融聚合方 法。示例性的季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂是双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,
[0112]
[0113] CAS#154862-43-8,其作为D0VERPH0S S-9228商业提供,并且其最低熔点为225°C。 相对于聚碳酸酯聚合物(A),可以以25ppm至lOOOppm(质量分数),包括200ppm至lOOOppm,或 200至700ppm,或400ppm至700ppm的量在组合物中使用季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂。
[0114] 本公开的聚碳酸酯组合物还可以包含抗氧化剂(C),其是酚类抗氧化剂。酚类抗氧 化剂可以包含任何数目的酚基团,例如一个、两个、三个或四个酚基团。通常,酚类抗氧剂是 受阻酚。合适的抗氧化剂的实例包括表A中所列的那些:
[0115] 表A.
[0116]
[0117] 当存在时,相对于聚碳酸酯聚合物(A),可以以50ppm至lOOOppm(质量分数),包括 75ppm至700ppm的量将抗氧化剂用在组合物中。在具体的实施方式中,仅选自表A所示的列 表中的一种抗氧化剂存在于聚碳酸酯组合物中。季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂与抗氧化剂的 重量比可以是1:1至6:1。
[0118] 在一些希望的实施方式中,本公开的聚碳酸酯组合物还可以包含另一种亚磷酸酯 抗氧化剂(D),其不同于季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂(B)。在更特定的实施方式中,该第二另 外的亚磷酸酯抗氧化剂(D)不是季戊四醇二亚磷酸酯。示例性的亚磷酸酯抗氧化剂包括例 如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4_二叔丁基苯基)亚磷酸酯(例如,"IRGAF0S 168"或"I-168")、磷酸三苯酯、双-(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯和三-(混合的单和二-壬基苯基)亚磷 酸酯。相对于聚碳酸酯聚合物(A),可以以25ppm至lOOOppm(质量分数),包括200ppm至 lOOOppm或75ppm至700ppm的量将亚磷酸酯抗氧化剂(D)用在组合物中。
[0119] 在特定的实施方式中,设想聚碳酸酯组合物将包含聚碳酸酯聚合物(A)、季戊四醇 二亚磷酸酯稳定剂(B)和亚磷酸酯抗氧化剂(D),但不必须包含酚类抗氧化剂(C)。其他设想 的实施方式包含聚碳酸酯聚合物(A)、季戊四醇二亚磷酸酯稳定剂(B)、酚类抗氧化剂(C)和 亚磷酸酯抗氧化剂(D)。
[0120] 还可以使用通常引入到这类聚碳酸酯共混物中的其它添加剂,条件是选择添加剂 而不会显著不利地影响所希望的聚碳酸酯的性质。可以使用添加剂的组合。可以在混合组 分形成组合物的过程中的合适时间混合这种添加剂。在实施方式中,一种或多种添加剂选 自以下中的至少一种:脱模剂、γ -稳定剂和抗滴落剂。
[0121] 通过熔融方法生产的聚碳酸酯可以具有当根据ASTM D1238测量时的3至56cc/ lOmin的熔体体积速率(MVR)。封端百分比可以是65%至90%。弗里斯含量可以在200ppm至 2750ppm的范围内,包括300ppm至lOOOppm。
[0122] 本公开的聚碳酸酯组合物具有根据ASTM D1925的黄度指数(YI)在2.5mm厚的板上 测量的低黄度。在实施方式中,聚碳酸酯组合物具有3.0或更小的YI,包括2.5或更小的YI或 2.0或更小的YI。
[0123] 在一些实施方式中,在250°C下烘烤60分钟的时间段后,组合物的黄度指数保持低 于10。在其他实施方式中,其中,在250°C下烘烤60分钟的时间段后,组合物的黄度指数增加 小于100%。在又其他实施方式中,其中,在250°C下烘烤120分钟的时间段后,组合物的黄度 指数增加小于200 %。
[0124] 本公开的聚碳酸酯组合物具有根据ASTM D1003在2.5mm厚的板上测量的光透射。 在实施方式中,聚碳酸酯组合物具有90 %或更大,包括95 %或更大的光透射(% LT)。
[0125] 本公开的聚碳酸酯组合物可以具有这些性质(MVR、封端百分比、弗里斯、YI、%LT) 的任意组合和针对这些性质列出的值的任意组合。应当注意的是,所述性质中的一些是使 用由聚碳酸酯组合物制成的制品测量的;然而,出于方便参考的目的将这些性质描述为属 于聚碳酸酯组合物。
[0126] 本公开的聚碳酸酯组合物可以模制成颗粒。该组合物可以通过已知方法,诸如注 塑、包覆成型(0vermo 1 ding)、挤出、旋转模塑、吹塑和热成型来模制、泡沫化或挤出成多种 结构或制品。
[0127] 提供以下实施例来说明本公开的聚碳酸酯组合物。实施例仅是说明性的,并非旨 在将本公开内容限制于在其中阐述的材料、条件或过程参数。
[0128] 实施例
[0129] 越
[0130]表1列出了在以下实施例中使用的成分的名称和描述。
[0131] 表1.
[0132]
[0133] 通过多个步骤制备样品,所述步骤包括(A)挤出、(B)干燥、(C)注塑、(D)热老化和 (E)颜色测量。来自几个实验操作的详细的化合物制剂分别在实施例1、2、3和4中示出。由这 些化合物得到的对应YI分别在图1、2、3和4中示出。表2-6列出了以ppm为单位使用的稳定剂 和抗氧化剂的量。
[0134] 使用直径为26mm的Coperion挤出机ZSK26M同向旋转双螺杆挤出样品。螺杆速度设 定为300rpm。通过4K-Tron进料器(两个单螺杆、双螺杆和盘,所有都是重量性的)将样品进 料至挤出机。将区中的料筒温度设定为260/270/280/290/300/300/300 °C,模具(die)温度 为 290°C。
[0135] 接下来使用Langbein Amboss粒料干燥器(型号WTS20 3B)在大约120°C的温度下 干燥挤出的组分2小时。
[0136] 接下来使用Engel Victory 120通过120MT的夹紧力和最大注射体积200cm3的 40mm直径的注射螺杆在没有柱(无拉杆(Tie-bar-less))的情况下将干燥的挤出组分模制。 注塑在290/300/300°C的温度与290°C的喷嘴温度下进行。注射速度是0.368米/秒。支撑压 力是28.4巴(10秒)。模制温度大约是90°C。冷却时间大约是20秒。
[0137] 热老化注塑的2.5mm颜色板。将它们放置在120°C的空气环流炉中一段延长时间。 板在此处停留高达2000小时并在100、300、500、1000、1500和2000小时后测量颜色。
[0138] 由2.51111]1或5.〇1]11]1色板在40〇111]1和70〇111]1之间的吸收光谱计算色值(1^、3*、13*和¥1) 〇 以透射模式(transmission mode)并排除UV在XRITE颜色i7装置上测量光谱。已经根据ASTM D1925方法计算了该报告中使用的YI(黄度指数)值。
[0139] 使用Byk Gardner Dual Hazeguard在2.5_色板上测量光透射和雾度。根据六3丁]\1 D1003方法测量光透射和雾度。
[0140] 从以下实施例3、4、5和6看出,观察到通常Doverphos 9228与Irgafos 168相比对 板的YI具有降低的影响。当亚磷酸酯与主要的酸A0组合时,该效果也是显著的,并且得到的 板YI再次较低。
[0141] 实施例1
[0142] 参考表2和图1,以示出量制成包含PC102和亚磷酸酯稳定剂以及DS-9228的以下组 合的板。与仅使用1-168或A1076相比,Doverphos-9228二亚磷酸酯稳定剂的存在导致YI显 著降低。此外,如(4)和(5)中所示,与A0 1076组合的Doverphos-9228出人意料地将YI比当 使用1-168稳定剂时降低得多。
[0143] 表2.
[0144]
[0145] 实施例2
[0146] 参考表3和图2,DS-9228和A0 HTX03的组合具有稍微大于2.5的黄度指数(¥1),而 1-168和A0 HTX03的组合具有稍微小于4.5的YI。使用DS-9228二亚磷酸酯稳定剂代替单亚 磷酸酯1-168使YI相对改善接近100%。
[0147] 表3.
[0148]
LU.I4V」 头施例;j
[0150] 参考表4和图3,聚碳酸酯组合物经历了曲奇测试。曲奇测试是简单的热老化测试, 其中,聚碳酸酯组合物放置在用于曲奇烘烤的铝烘烤盘子中。将盘子放置在250°C温度的烘 箱中。盘子底部的熔融聚碳酸酯组合物最终形成圆形板,并以具体时间段测量该板的黄度 指数。30、60和120分钟后通过YI变化程度测量聚合物(缺乏颜色稳定性)的颜色劣化。
[0151] 从图3看出,30、60和120分钟后在YI等级和YI增加速率上,包含DS-9228亚磷酸酯 稳定剂的组合(4)优于所有其
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