聚醚酰亚胺、制备方法及由其形成的制品的制作方法_4

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下基-6-甲基苯基)甲基亚 憐酸醋、双(2,4-二叔下基-6-甲基苯基)乙基亚憐酸醋、2,2',2"-次氮基[S乙基S(3,3', 5,5'-四叔下基-1,Γ-联苯基-2,2'-二基)亚憐酸醋]、2-乙基己基(3,3',5,5'-四叔下基-1,Γ-联苯基-2,2'-二基)亚憐酸醋和5-下基-5-乙基-2-(2,4,6-Ξ叔下基苯氧基)-1,3,2-二氧杂正麟(5-1311171-5-61:1171-2-(2,4,6-1:1';[-161'1:-13111719116]1〇义5〇-1,3,2-diox曰phosphir曰ne)〇
[0142] 设想包含多于一种有机憐化合物的组合。当用在组合中时,有机憐化合物可W是 相同类型或不同类型的。例如,组合可W包含两种亚憐酸醋或组合可W包含亚憐酸醋和亚 麟酸醋。在一些实施方式中,分子量大于或等于300的含憐稳定剂是有用的。基于组合物的 总重量,在组合物中,含憐稳定剂,例如,亚憐酸芳醋的存在量可W为0.005至3wt. %,具体 地0.01至1.Owt.%。
[0143] 受阻酪还可W用作抗氧化剂,例如,烷基化一元酪、和烷基化双酪或多酪。示例性 烷基化一元酪包括2,6-二叔下基-4-甲基苯酪;2-叔下基-4,6-二甲基苯酪;2,6-二叔下基-4-乙基苯酪;2,6-二叔下基-4-正下基苯酪;2,6-二叔下基-4-异下基苯酪;2,6-二环戊基-4-甲基苯酪;2-( α-甲基环己基)-4,6-二甲基苯酪;2,6-双十八烷基-4-甲基苯酪;2,4,6-Ξ 环己基苯酪;2,6-二叔下基-4-甲氧基甲基苯酪;壬基苯酪,其在侧链中是线性或分支的,例 如,2,6-二壬基-4-甲基苯酪;2,4-二甲基-6-( Γ -甲基十一烧-Γ -基)苯酪;2,4-二甲基-6-0--甲基十屯烧-Γ-基)苯酪;2,4-二甲基-6-0--甲基十Ξ烧-Γ-基)苯酪W及它们的混 合物。示例性烧叉基双酪包括2,2'-亚甲基双(6-叔下基-4-甲基苯酪)、2,2'-亚甲基双(6-叔下基-4-乙基苯酪)、2,2'-亚甲基双[4-甲基-6-(α-甲基环己基)-苯酪]、2,2'-亚甲基双 (4-甲基-6-环己基苯酪)、2,2'-亚甲基双(6-壬基-4-甲基苯酪)、2,2'-亚甲基双(4,6-二叔 下基苯酪)、2,2'-乙叉基双(4,6-二叔下基苯酪)、2,2'-乙叉基双(6-叔下基-4-异下基苯 酪)、2,2'-亚甲基双[6-(α-甲基苄基)-4-壬基苯酪]、2,2'-亚甲基双[6-(曰,曰-二甲基节 基)-4-壬基苯酪]、4,4'-亚甲基双-(2,6-二叔下基苯酪)、4,4'-亚甲基双(6-叔下基-2-甲 基苯酪)、1,1 -双(5-叔下基-4-径基-2-甲基苯基)下烧、2,6-双(3-叔下基-5-甲基-2-径基 苄基)-4-甲基苯酪、1,1,3-Ξ (5-叔下基-4-径基-2-甲基苯基)下烧、1,1 -双(5-叔下基-4-径基-2-甲基-苯基)-3-正十二烷基琉基下烧、乙二醇双[3,3-双(3'-叔下基-4'-径基苯基) 下酸醋]、双(3-叔下基-4-径基-5-甲基-苯基)二环戊二締、双[2-(3'-叔下基-2'-径基-5'-甲基苄基)-6-叔下基-4-甲基苯基]对苯二酸醋、1,1-双-(3,5-二甲基-2-径基苯基)下烧、 2,2-双-(3,5-二叔下基-4-径基苯基)丙烷、2,2-双-(5-叔下基-4-径基2-甲基苯基)-4-正 十二烷基琉基下烧、1,1,5,5-四-(5-叔下基-4-径基-2-甲基苯基)戊烧W及它们的混合物。
[0144] 受阻酪化合物可W具有大于或等于300g/mol的分子量。高分子量可W帮助保持在 高加工溫度,例如,大于或等于300°C烙融的聚合物中的受阻酪部分。基于组合物的总重量, 在组合物中受阻酪稳定剂的通常存在量为0.005至. %,具体地0.01至1. Owt. %。
[0145] 脱模剂的实例包括脂族和芳族簇酸W及它们的烷基醋,例如,硬脂酸、二十二烧 酸、季戊四醇四硬脂酸醋、甘油Ξ硬脂酸醋、和乙二醇二硬脂酸醋。聚締控如高密度聚乙締、 线性低密度聚乙締、低密度聚乙締和类似聚締控均聚物和共聚物还可W用作脱模剂。基于 组合物的总重量,在组合物中脱模剂的通常存在量为0.05至lOwt. %,具体地0.1至5wt. %。 优选的脱模剂将具有高分子量,通常大于300,W在烙体加工过程中防止脱模剂自烙融聚合 物混合物的损失。
[0146] 尤其是,可W添加可选的聚締控W改进组合物的耐化学性特性和脱模特性。可W 分开地或联合地使用均聚物如聚乙締、聚丙締、聚下締。可W添加聚乙締作为高密度聚乙締 (HDPE)、低密度聚乙締化DPE)或支化聚乙締。还可与具有含碳酸根(carbonic acid radical)的化合物如马来酸或巧樣酸或它们的酸酢,包含丙締酸基团的酸化合物如丙締酸 醋等,W及包含前述项的至少一种的组合的共聚物形式来使用聚締控。当存在时,均基于组 合物的总重量,聚締控(尤其是皿阳T)的用量为大于0至lOwt. %,具体地0.1至8wt. %,更具 体地0.5至5wt. %。
[0147] 在一些实施方式中,组合物可W进一步包括至少一种另外的聚合物。运种另外的 聚合物的实例包括但不限于PPSU(聚苯讽)、聚酸酷亚胺、PSU(聚讽)、PPET (聚苯酸)、PFA(全 氣烷氧基烧)、MFA(TFE四氣乙締和PFVE全氣化乙締基酸的共聚物)、FEP(氣化乙締丙締聚合 物)、PPS(聚(苯硫酸)、PTFE(聚四氣乙締)、PA(聚酷胺)、PBI(聚苯并咪挫)和PAI(聚(酷胺-酷亚胺))、聚(酸讽)、聚(芳讽)、聚苯、聚苯并嗯挫、聚苯并嚷挫、W及它们的共混物和共聚 物。当存在时,均基于组合物的总重量,聚合物的用量为大于0至20wt. %,具体地0.1至 15wt. %,更具体地0.5至lOwt. %。在一种实施方式中,在组合物中不存在不同于如本文描 述的聚酸酷亚胺的聚合物。
[0148] 还可W可选地存在着色剂如颜料和/或染料添加剂。有用的颜料可W包括,例如, 无机颜料如金属氧化物和混合金属氧化物如氧化锋、二氧化铁、氧化铁等;硫化物如硫化锋 等;侣酸盐;横基娃酸硫酸钢(sodium sulfo-silicates sulfate)、铭酸盐等;炭黑;铁酸 锋;群青蓝;有机颜料如偶氮、二偶氮、哇叮晚酬、巧、糞四簇酸、黄烧±酬、异吗I噪嘟酬、四氯 异吗I噪嘟酬、蔥酿、蔥酬(enthrone)、二嗯嗦、献菁、和偶氮色淀;颜料红101、颜料红122、颜 料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料蓝60、颜料绿7、颜料 黄119、颜料黄147、颜料黄150、和颜料栋24、或包含前述颜料的至少一种的组合。基于组合 物的总重量,颜料的通常用量为0至lOwt. %,具体地0至5wt. %。在一些情况下,在需要改善 的冲击的情况下,颜料如二氧化铁将具有小于如m的平均颗粒尺寸。
[0149] 组合物还可W可选地包括有效量的含氣聚合物W向树脂组合物提供防滴或其它 有益特性。在一个实例中,含氣聚合物的存在量是组合物的0.01至5. Owt. %。适宜的含氣聚 合物的实例和制备运种含氣聚合物的方法阐述于,例如,美国专利号3,671,487、3,723, 373、和3,383,092。适宜的含氣聚合物包括均聚物和共聚物,它们包含结构单元,其衍生自 一种或多种氣化α-締控单体,例如,CF2 = CF2、CHF = CF2、C此=CF2和C此=CHF W及氣丙締如, 例如,C的 CF = CF2、C的 CF = CHF、C的 CH = CF2、C的 CH=C出、CF3CF = CHF、CHF2CH=CHF 和 C的 CF = C出。
[0150] 还可W使用包含衍生自两种或更多种氣化α-締控单体的结构单元的共聚物,例 如,聚(四氣乙締-六氣乙締),W及包含衍生自一种或多种氣化单体和与氣化单体可共聚的 一种或多种非氣化单締键不饱和单体的结构单元的共聚物,如聚(四氣乙締-乙締-丙締)共 聚物。适宜的非氣化单締键不饱和单体包括例如,α-締控单体如乙締、丙締、下締、丙締酸醋 单体如,甲基丙締酸甲醋、丙締酸下醋等,其中聚(四氣乙締)均聚物(PTFE)是优选的。
[0151] 可某种方式预共混含氣聚合物与聚合物如芳族聚碳酸醋或聚酸酷亚胺树脂。 例如,可w蒸汽沉淀含氣聚合物和聚碳酸醋树脂的水分散体w形成含氣聚合物浓缩物,用 作热塑性树脂组合物中的防滴落剂添加剂,如公开于,例如,美国专利号5,521,230。可替换 地,可W包封含氣聚合物。
[0152] 在一些情况下,期望具有基本上不含漠和氯的聚酸酷亚胺组合物。"基本上不含" 漠和氯是指组合物具有组合物的按重量计小于3wt. %的漠和氯,W及,在其它实施方式中, 小于Iwt. %的漠和氯。在其它实施方式中,组合物不含面素。"不含面素"被定义为面素含量 (氣、漠、氯和舰的总量)为小于或等于1000重量份的面素/百万重量份的总组合物(ppm)。可 W通过普通的化学分析如原子吸收来确定面素的量。
[0153] 可W在用于形成紧密共混物的条件下通过共混成分来制备聚酸酷亚胺组合物。运 样的条件通常包括在单或双螺杆型挤出机、揽拌碗、或类似混合装置(其可对组分施加剪 切)中烙融混合。由于它们相对于单螺杆挤出机的更密集的混合能力和自擦能力,双螺杆挤 出机经常是优选的。通常有利的是,通过在挤出机中的至少一个排气口,对共混物施加真 空,W除去在组合物中的挥发性杂质。通常有利的是,在烙化之前,干燥聚酸酷亚胺聚合物。 经常在290°至370°C下进行烙融加工W避免过度的聚合物降解,同时仍然允许充分烙化W 得到不含任何无带组分(unbelted component)的紧密聚合物混合物。还可W利用40至100 微米的烛式或网式过滤器来烙融过滤聚合物共混物W除去不希望的黑斑或其它异质污染 物。
[0154] 在示例性过程中,将各种组分放入挤出混合器W产生连续原丝,其被冷却,然后短 切成粒料。在另一种过程中,通过干共混来混合组分,然后在研磨机上回流,并粉碎,或挤出 和切碎。组合物和任何可选的组分还可W混合和直接模制,例如,通过注射或传递模制技 术。优选地,所有组分尽可能没有多的水。此外,进行混合W确保在机器中的停留时间是短 暂的;小屯、控制溫度;利用摩擦热;W及获得在组分之间的紧密共混物。
[0155] 然后可W在常规用于热塑性组合物的任何设备中模制组合物,如纽伯里 (化wbury)或范多恩(van Dorn)型注射模制机,其具有320°至420°C的常规机筒溫度W及 100°至170°C的常规模具溫度。
[0156] 此外,当双(面代邻苯二甲酯亚胺)组合物包含大于47wt. %至小于85wt. %的4, 3'-双(面代邻苯二甲酯亚胺)时,基于聚酸酷亚胺的份,聚酸酷亚胺包含小于l(K)ppm的每种 3,3'-双(面代邻苯二甲酯亚胺)、4,3'-双(面代邻苯二甲酯亚胺)、和4,4'-双(面代邻苯二 甲酯亚胺)、小于l(K)ppm的W下式的单面代(双邻苯二甲酯亚胺)
[0157]
[0158] 小于l(K)ppm的W下式的未取代的双邻苯二甲酯亚胺
[0159]
[0160] W及小于2(K)ppm的总的3,3'-双(面代邻苯二甲酯亚胺)、4,3'-双(面代邻苯二甲 酷亚胺)、4,4'-双(面代邻苯二甲酯亚胺)、和单面代(双邻苯二甲酯亚胺)。在进一步的实施 方式中,每个面基是氯基。在又一种实施方式中,当X是面化物,更具体地氯化物时,聚酸酷 亚胺包含小于2000ppm的面化物(具体地氯化物)离子,和小于1.5wt.%的二径基芳族化合 物和双(面代邻苯二甲酯亚胺)的环状加合物。
[0161] 还描述了包含上述聚酸酷亚胺组合物的制品。制品可W是片、膜、多层片、多层膜、 模制件、挤出型材、涂覆件(涂覆部件,coated pad)、或纤维。此外,制品可W是厚度为0.1 至100mm,具体地1至10mm,更具体地1至5mm的模制件。
[0162] 可W通过任何数目的方法,将聚酸酷亚胺组合物形成为制品,例如,成形、挤出(包 括型材挤出)、热成形、或模制,包括注射模制、压缩模制、气体辅助模制、结构泡沫模制、和 吹塑。在一种实施方式中,形成制品的方法包括成形、挤出、吹塑、或注射模制组合物W形成 制品。还可W利用热塑性过程如薄膜和片材挤出,例如。融铸、吹塑膜挤出和压延,将聚酸酷 亚胺组合物形成为制品。共挤出和层压工艺可W用来形成复合多层膜或片。
[0163] 应用的实例包括食品服务、医疗、照明、镜头、视镜、窗户、外壳、安全护罩等。高烙 体流动允许将组合物模制成具有复杂形状和/或薄截面和长流动长度的复杂部件。其它制 品的实例包括但不限于炊具、医疗器材、盘、板、把手、安全帽、动物笼、电连接器、用于电气 设备的外壳、发动机部件、机动车发动机部件、照明插座和反射器、电动机部件、配电装置、 通讯设备、计算机等,包括在卡配连接器中的已模制的器件。还可W将聚酸酷亚胺组合物制 成膜和片W及层压体系的组合物。其它制品包括,例如,纤维、片、膜、多层片、多层膜、模制 件、挤出型材、涂覆件、和泡沫;窗户、行李架、壁板、椅子部件、照明面板、扩散器、遮光物、隔 离物、透镜、天窗、照明器件、反射器、管道系统、电缆盘、导管、
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