特别用于光伏模块的热塑性组合物的制作方法_2

文档序号:9932243阅读:来源:国知局
饱和簇酸醋,例如归类在术语"(甲基)丙締酸烷基醋"下的丙締酸烷基醋或甲基丙 締酸烷基醋。运些(甲基)丙締酸醋的烷基链可含有最多30个碳原子。可提到的烷基链包括 甲基、乙基、丙基、正下基、仲下基、异下基、叔下基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬 基、癸基、十一烷基、十二烷基、十=烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十屯烷基、十八烧 基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基、二十=烷基、二十四烷基、二十五烷基、 二十六烷基、二十屯烷基、二十八烷基和二十九烷基。(甲基)丙締酸甲醋、(甲基)丙締酸乙 醋和(甲基)丙締酸下醋优选作为不饱和簇酸醋。 ?簇酸的乙締醋。可提到的簇酸的乙締醋的实例包括乙酸乙締醋、叔碳酸乙締醋、丙酸 乙締醋、下酸乙締醋和马来酸乙締醋。乙酸乙締醋优选作为簇酸的乙締醋。
[0039] 有利地,该聚締控骨架包含至少50摩尔%的第一共聚单体;其密度可有利地为0.91 至0.96。
[0040] 优选的聚締控骨架由乙締-(甲基)丙締酸烷基醋共聚物构成。使用运种聚締控骨 架,获得对光和溫度的优异老化性能。
[0041] 如果各种"第二共聚单体"共聚在聚締控骨架中,不背离本发明的范围。
[0042] 根据本发明,该聚締控骨架含有至少一个不饱和单体(X)残基,其可经由缩合反应 与聚酷胺分枝的酸和/或胺官能团反应。根据本发明的定义,该不饱和单体(X)不是"第二共 聚单体"。
[0043] 作为聚締控骨架上包括的不饱和单体(X),可W提到: ?不饱和环氧化物。其中包括例如脂族缩水甘油醋和酸,如締丙基缩水甘油酸、乙締基 缩水甘油酸、马来酸缩水甘油醋和衣康酸缩水甘油醋、丙締酸缩水甘油醋和甲基丙締酸缩 水甘油醋。它们也是例如脂环族缩水甘油醋和酸,如2-环己締-1-缩水甘油酸、环己締-4,5-二缩水甘油基簇酸醋、环己締-4-缩水甘油基簇酸醋、5-降冰片締-2-甲基-2-缩水甘油基簇 酸醋和内顺式-双环(2,2,1) -5-庚締-2,3-二缩水甘油基二簇酸醋。优选使用甲基丙締酸缩 水甘油醋作为不饱和环氧化物。 ?不饱和簇酸及其盐,例如丙締酸或甲基丙締酸和运些相同酸的盐。 ?簇酸酢。它们可W例如选自马来酸酢、衣康酸酢、巧康酸酢、締丙基班巧酸酢、环己-4-締-1,2-二甲酸酢、4-亚甲基环己-4-締-1,2-二甲酸酢、双环(2,2,1)庚-5-締-2,3-二甲 酸酢和X-甲基双环-(2,2,1)庚-5-締-2,2-二甲酸酢。优选使用马来酸酢作为簇酸酢。
[0044] 不饱和单体(X)优选选自不饱和簇酸酢和不饱和环氧化物。特别地,为了进行聚酷 胺分枝与聚締控骨架的缩合,在聚酷胺分枝的反应性端基是簇酸官能团的情况下,该不饱 和单体(X)优选为不饱和环氧化物。在聚酷胺分枝的反应性端基是胺官能团的情况下,该不 饱和单体(X)有利地为不饱和环氧化物,优选为不饱和簇酸酢。
[0045] 根据本发明的一个有利的形式,平均连接到聚締控骨架上的不饱和单体(X)的优 选数量大于或等于1.3和/或优选小于或等于20。
[0046] 因此,如果(X)是马来酸酢且该聚締控的数均摩尔质量为15 000 g/mol,已经发 现,运相当于整个聚締控骨架的至少0.8质量%和不大于6.5%的酢比例。与聚酷胺分枝的质 量相关联的运些值决定该聚酷胺接枝聚合物中的聚酷胺和骨架的比例。
[0047] 通过单体(第一共聚单体、第二任选共聚单体和任选不饱和单体(X))的聚合获得 含有不饱和单体(X)残基的聚締控骨架。运种聚合可W在高压蓋或管式反应器中通过在高 压下的自由基法或溶液法进行,运些方法和反应器是本领域技术人员公知的。当不饱和单 体(X)没有共聚在聚締控骨架中时,其接枝到聚締控骨架上。接枝也是本身已知的操作。如 果几个不同的官能单体(X)共聚和/或接枝到聚締控骨架上,该组合物符合本发明。
[0048] 根据单体的类型和比率,该聚締控骨架可W是半结晶或非晶的。在非晶聚締控的 情况下,仅观察到玻璃化转变溫度,而在半结晶聚締控的情况下,观察到玻璃化转变溫度和 烙点(运必定更高)。选择聚締控骨架的单体比和分子质量足W使本领域技术人员容易地获 得聚締控骨架的玻璃化转变溫度、任选烙点W及粘度的所需值。
[0049] 该聚締控优选具有3至400 g/10 min(190°C, 2.16 kg, ASTM D 1238)的烙体流 动指数(MFI)。
[0050] 在此选择具有小于160°C的玻璃化转变溫度和烙点的聚酷胺分枝。
[0051] 尤其可W提到由脂环族二胺和脂族二酸的缩合产生的脂环族均聚酷胺。
[0052] 可提到的脂环族二胺的实例包括4,4'-亚甲基双(环己胺),也称作对-双(氨基环 己基)甲烧或PACM,和2,2'-二甲基-4,4'-亚甲基双(环己胺),也称作双(3-甲基-4-氨基环 己基)甲烧或BMACM。
[0053] 因此,在脂环族均聚酷胺中,可W提到由PACM与C12二酸的缩合产生的聚酷胺 PACM. 12、由BMACM分别与ClO和C12脂族二酸的缩合产生的BMACM. 10和BMACM. 12。所有运些 化合物都是本领域技术人员已知的。
[0054] 本发明的组合物中包括的聚酷胺分枝优选是共聚酷胺。它们由上列用于制造均聚 酷胺的至少两类单体的缩聚产生。在共聚酷胺的本描述中,术语"单体"应在"重复单元"的 意义上考虑。具体而言,PA的重复单元由二酸与二胺的组合构成的情况是特殊的。二胺和二 酸的组合,即二胺-二酸对(等摩尔量)被认为相当于单体。运由二酸或二胺各自仅是本身不 足W聚合产生聚酷胺的一个结构单元的事实解释。
[0055] 因此,该共聚酷胺尤其涵盖下列成分的缩合产物: ?至少两种内酷胺, ?至少两种脂族a,《-氨基簇酸, .至少一种内酷胺和至少一种脂族a, O-氨基簇酸, ?至少两种二胺和至少两种二酸, ?至少一种内酷胺与至少一种二胺和至少一种二酸, ?至少一种脂族a,《-氨基簇酸与至少一种二胺和至少一种二酸, 二胺和二酸可能彼此独立地为脂族、脂环族或芳族的。
[0056] 根据单体的类型和比率,该共聚酷胺可W是半结晶或非晶的。在非晶共聚酷胺的 情况下,仅观察到玻璃化转变溫度,而在半结晶共聚酷胺的情况下,观察到玻璃化转变溫度 和烙点(运必定更高)。
[0057] 在共聚酷胺中,也可W使用半结晶共聚酷胺,特别是PA 6/1UPA 6/12和PA 6/11/ 12类型的那些。
[0058] 聚合度可W在宽比例内变化;根据其值,其是聚酷胺或聚酷胺低聚物。
[0059] 有利地,该聚酷胺分枝是单官能的。
[0060] 为了使该聚酷胺分枝带有单胺端基,使用下式的链限制剂(chain limiter)是足 够的:
其中: ? Rl是氨或含有最多20个碳原子的直链或支链烷基, ? R2是含有最多20个碳原子的直链或支链的烷基或链締基、饱和或不饱和脂环族基 团、芳族基团或它们的组合。该限制剂(limiter)可W是例如月桂胺或油胺。
[0061 ]为了使该聚酷胺分枝带有单簇酸端基,使用式3'1-〇)0山1?'1-〇)-〇-〇)-1?'2的链限 制剂或二簇酸是足够的。
[0062] R'l和R'2是含有最多20个碳原子的直链或支链烷基。
[0063] 有利地,该聚酷胺分枝具有带有胺官能团的端基。优选的单官能聚合限制剂是月 桂胺和油胺。
[0064] 该聚酷胺分枝具有1000至10 000 g/mol的摩尔质量。考虑到该聚酷胺分枝接枝到 聚締控骨架上的化学计量比是恒定的,该聚酷胺分枝的质量的选择取决于如上文已解释的 该组合物中的聚酷胺的所需质量。
[0065] 选择单体类型和比率W及选择聚酷胺分枝的摩尔质量足W使本领域技术人员容 易地获得聚酷胺分枝的玻璃化转变溫度、任选烙点W及粘度的所需值。
[0066] 通过使聚酷胺分枝的胺或酸官能团与X残基反应进行聚酷胺分枝缩合到含X残基 的聚締控骨架上的反应。有利地,使用聚酷胺单胺分枝并通过使该胺官能团与X残基的官能 团反应制造酷胺或酷亚胺键。
[0067] 运种缩合优选在烙体中进行。为了制造本发明的组合物,可W使用标准渗合和/或 挤出技术。由此混合该组合物的组分W形成可任选在离开模头时造粒的化合物。有利地,在 配混过程中添加偶联剂。
[0068] 为了获得纳米结构化组合物,因此可W在挤出机中在通常200至300°C的溫度下混 合聚酷胺分枝和骨架。烙融材料在挤出机中的平均停留时间可W为5秒至5分钟,优选20秒 至1分钟。通过游离聚酷胺分枝(即尚未反应形成聚酷胺接枝聚合物的那些分枝)的选择性 萃取评估运种缩合反应的收率。
[0069] 在专利US 3 976 720、US 3 963 799、US 5 342 886和FR 2 291 225中描述了带 有胺端基的聚酷胺分枝的制备和它们加成到含有(X)残基的聚締控骨架上。本发明的聚酷 胺接枝聚合物有利地具有纳米结构化组织。
[0070] 关于第二聚合物,即WlO重量%至90重量%存在于所述组合物中的第二聚合物,其 由乙締和未反应或非官能化共聚单体的共聚物构成,其弯曲弹性模量在23°C下小于250 M化并具有60°C至120°C的晶体烙点。
[0071] 有利地,根据一个实施方案,运种第二聚合物由乙締和(甲基)丙締酸烷基醋的共 聚物构成。
[0072] 换言之,运种第二聚合物由締控均聚物或至少一种a-締控和至少一种其它可共聚 单体的共聚物构成,当然,条件是遵守模量和晶体烙点条件。
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