由聚酯-聚碳酸酯制成的微孔板的制作方法_5

文档序号:9239322阅读:来源:国知局
00, 000g/mol,确切地5, 000至50, OOOg/mol的重均分子量。例如,一些具体 的聚硅氧烷-聚碳酸酯具有15, 000至45, OOOg/mol的重均分子量。通过凝胶渗透色谱法, 使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱,以1毫克/毫升的样品浓度测量本文涉及的分子量,并用 聚碳酸酯标准校准。
[0125] 聚硅氧烷-聚碳酸酯可以具有在300°C下在1.2kg负载下测量的1至50cc/10min, 确切地2至30cc/10min的熔体体积流动速率。在一个实施方式中,聚硅氧烷-聚碳酸酯 具有在300°C下在I. 2kg负载下测量的5至15cc/10min,确切地6至14cc/10min,以及确 切地8至12cc/10min的熔体体积速率,可以使用具有不同流动性质的聚硅氧烷-聚碳酸 酯的混合物来实现希望的整体流动性质。在一个实施方式中,示例性的聚硅氧烷-聚碳酸 醋在商品名LEXAN? EXL聚碳酸醋下出售,由SABIC Innovative Plastics (原来的GE Plastics)可获得。
[0126] 热塑性组合物可以进一步包含普通结合至该类型的热塑性组合物的多种其他添 加剂,选择这些添加剂使得不能显著不利影响希望的热塑性组合物的性质。可以使用这些 添加剂的混合物。可以在混合用于形成热塑性组合物的组分过程中,在合适的时间混合这 些添加剂。
[0127] 本文考虑的添加剂包括但不限于冲击改性剂、填料、着色剂(包括染料和颜料)、 抗氧化剂、热稳定剂、光和/或UV光稳定剂、增强剂、光反射剂、表面效应添加剂、增塑剂、润 滑剂、脱模剂、阻燃剂、抗静电剂、抗滴剂、辐射(γ)稳定剂等或包含上述添加剂中的至少 一种的组合。可以使用添加剂的组合,例如,热稳定剂、脱模剂、和紫外光稳定剂的组合。确 切地,可以使用包含抗氧化剂如IRGAPH0S*、季戊四醇硬脂酸酯,相容剂如J0NCRYL*环氧化 物,季铵化合物如四甲基氢氧化铵或四丁基氢氧化铵,和季鱗化合物如四丁基氢氧化鱗或 四丁基醋酸鱗中的一种或多种的添加剂组合。一般而言,以通常已知的有效量使用添加剂。 基于组合物的总重量,添加剂的总量(除了任何抗冲击改性剂、填料、或增强剂之外)通常 是0. 01重量%至5重量%。虽然考虑可用于本文描述的热塑性组合物的其他树脂和/或 添加剂,但是在一些示例性的实施方式中希望的这些添加剂不是必须的。
[0128] 基于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯和任何添加的聚碳酸酯的总重量,热塑性组合物可 以以50wt%至100wt%的量包含聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯。热塑性组合物可以仅包含聚 (脂肪族酯)_聚碳酸酯。热塑性组合物可以包含已经反应挤出形成反应产物的聚(脂肪族 酯)_聚碳酸酯。热塑性组合物可以包含已经被反应挤出的聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯的共 混物。
[0129] 基于聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯共聚物和任何添加的聚碳酸酯的总重量,热塑性组 合物可以包含〇. 5wt %至IOwt %,确切地Iwt %至9wt %,以及更确切地3wt %至8wt %的柔 性嵌段含量(即,a,《C6_2(l二羧酸酯单元含量)。
[0130] 热塑性组合物可以具有净度和透光性质,足够量的光可以穿过热塑性组合物,通 过该光进行包含在由其制成的制品的通道和/或孔内的试样的光度或荧光测量。热塑性组 合物可以具有通过ASTM D1003-11使用3. 2mm厚的板确定的80%至100%的透光度,更确 切地89%至100%的透光度。热塑性组合物还可以具有通过ASTM D1003-11使用3. 2mm厚 的板确定的低雾度,确切地〇. 001 %至5%,更确切地0. 001 %至1 %。
[0131] 热塑性组合物可以具有根据ASTM D1238-10在300°C下在1.2kg负载下的大于或 等于13cc/10min,确切地13至25cc/10min (在300°C下在I. 2kg负载下),更确切地15至 22cc/10min 的 MVR。
[0132] 热塑性组合物可以进一步具有根据ASTM D648-07在1. 82兆帕(MPa)下使用未退 火的3. 2_饰板测量的大于或等于100°C,确切地100至140°C的HDT。热塑性组合物还可以 具有根据ASTM D648-07在0. 45MPa下使用未退火的3. 2mm饰板测量的大于或等于115°C, 确切地115至155°C的HDT。
[0133] 热塑性组合物可以进一步具有根据ASTM D256-10在23°C下使用1/8-英寸厚的棒 (3. 18mm)测量的400至700焦耳/米(J/m)或510至650J/m的缺口悬臂梁冲击。热塑性 组合物可以进一步具有根据ASTM D256-10在23°C下使用1/8-英寸厚的棒(3. 18mm)测量 的30至100 %或50 %至100 %的缺口悬臂梁冲击延展性。
[0134] 热塑性组合物可以具有根据ASTM D3763-10在23°C下测量的峰处40至80J/m或 50至70J/m的仪表化(仪器化,instrumented)冲击能。热塑性组合物可以具有根据ASTM 03763-10在23°0下测量的65%至100%或85%至100%的仪表化冲击延展性。
[0135] 热塑性组合物可以具有根据ASTM D638-10在0.2英寸(in)/min(大约5. Omm/ min)下测量的1500至3500MPa或2000至3000MPa的拉伸模量或弯曲模量。热塑性组合物 可以具有根据ASTM D638-10在0. 2in/min下测量的35至IOOMPa或50至80MPa的屈服拉 伸应力。热塑性组合物可以具有根据ASTM D638-10在0. 2in/min下测量的35至IOOMPa 或50至80MPa的断裂拉伸应力。聚碳酸酯组合物可以具有根据ASTM D638-10在0. 2in/ min下测量的2%至10%或5%至8%的屈服拉伸应变。热塑性组合物可以具有根据ASTM 0638-10在0.2丨11/1^11下测量的85%至150%或95%至110%的断裂拉伸应变。
[0136] 可以通过如界面聚合和熔融聚合的方法来制备聚碳酸酯和聚酯聚碳酸酯。尽管用 于界面聚合的反应条件可以变化,但是示例性的方法通常包括将二元酚反应物溶解或分散 在含水苛性钠或苛性钾中,将得到的混合物添加至与水不混溶的溶剂介质中,以及在催化 剂如例如叔胺或相转移催化剂的存在下,在控制的pH例如8至10条件下使反应物与碳酸 酯前体接触。最常使用的与水不混溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
[0137] 示例性的碳酸酯前体包括,例如,碳酰齒如碳酰溴或碳酰氯,或卤代甲酸酯如二元 酚的双卤代甲酸酯(例如,双酚A的二氯甲酸酯、氢醌等)或二元醇的双卤代甲酸酯(例如, 乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的双卤代甲酸酯)。还可以使用包含上述类型的碳酸酯前体 中的至少一种的组合。在一个示例性的实施方式中,形成碳酸酯键的界面聚合反应使用光 气作为碳酸醋前体,并且被称为光气化反应。
[0138] 在可以使用的叔胺中有脂族叔胺如三乙胺、三丁胺,脂环族胺如N,N-二乙基-环 己胺以及芳族叔胺如N,N-二甲基苯胺。
[0139] 可以使用的相转移催化剂是式(R3)4Q+X的催化剂,其中,每个R 3相同或不同并且 是Cpltl烷基基团;Q是氣或憐原子;并且X是卤素原子或C i_8烷氧基基团或C 6_18芳氧基 基团。例如,示例性的相转移催化剂包括[ch3(ch2)3]4nx、[ch 3(ch2)3]4px、[ch3(ch 2)5]4nx、 [CH3 (CH2) 6] 4NX、[CH3 (CH2) 4] 4NX、CH3 [CH3 (CH2) 3] 3NX、和 CH3 [CH3 (CH2) 2] 3NX,其中,X 是 cr、Br' CV8烷氧基基团或C6_18芳氧基基团。基于光气化混合物中双酚的重量,相转移催化剂的有 效量可以是〇. 1重量百分数(wt% )至10wt%。在另一个实施方式中,基于光气化混合物 中双酚的重量,相转移催化剂的有效量可以是0. 5wt%至2wt%。
[0140] 当将界面聚合用作聚合方法时,除了使用二羧酸(如a,〇C6_2(l脂肪族二羧酸) 本身,可以使用二羧酸的反应性衍生物,如相应的二羧酸卤化物,以及具体地二酰氯和酸二 酰溴。因此,例如可以使用间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯、或包含上述中的至少一种的组 合来代替使用间苯二甲酸、对苯二甲酸、或包含上述中的至少一种的组合(对于聚(芳基 酯)_聚碳酸酯)。类似地,对于聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯,例如,可以使用酰氯衍生物,如 C6二酰氯(己二酰氯)、C 1(|二酰氯(癸二酰氯)或C 12二酰氯(十二烷二酰氯)。在第一次 缩合中可以缩合二羧酸或反应性衍生物与二羟基芳香族化合物,随后原位光气化生成与二 羟基芳香族化合物的碳酸酯键。可替代地,可以在光气化同时,缩合二羧酸或衍生物与二羟 基芳香族化合物。
[0141] 可替代地,熔融方法可被用于制作聚碳酸酯。通常,在熔融聚合方法中,在 BANBURY*混合机、双螺杆挤出机等中,在酯交换催化剂的存在下,可以通过熔融状态的二羟 基反应物和碳酸二芳酯(如碳酸二苯酯)的共反应制备聚碳酸酯,从而形成均匀的分散体。 通过蒸馏从熔融的反应物除去易挥发的一元酚,并且作为熔融的残留物分离聚合物。用于 制备聚碳酸酯的具体有用的熔融方法使用芳基上具有吸电子取代基的碳酸二芳酯。具有吸 电子取代基的具体的碳酸二芳酯的实例包括双(4-硝基苯基)碳酸酯、双(2-氯苯基)碳 酸酯、双(4-氯苯基)碳酸酯、双(甲基水杨基)碳酸酯、双(4-甲基羧基苯基)碳酸酯、双 (2-乙酰基苯基)羧酸酯、双(4-乙酰基苯基)羧酸酯、或包含上述中的至少一种的组合。 此外,使用的酯交换催化剂可以包括以上式(R4)4QA的相转移催化剂,其中,每个R4、QdPX 如以上定义。酯交换催化剂的实例包括四丁基氢氧化铵、甲基三丁基氢氧化铵、四丁基醋酸 铵、四丁基氢氧化鱗、四丁基醋酸鱗、四丁基苯酚鱗、或包含上述中的至少一种的组合。
[0142] 在聚碳酸酯组合物中考虑了所有类型的聚碳酸酯端基,条件是这种端基不会显著 不利地影响希望的组合物的性质。
[0143] 在聚合中,可以通过添加支化剂制备支链聚碳酸酯嵌段。支化剂包括包含选自以 下的至少三种官能团的多官能有机化合物:羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、和上述官能团 的混合物。具体的实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对羟基苯基乙烷、靛 红-双酚、三酚TC(1,3, 5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-二(对羟基 苯基)乙基)α,α -二甲基苄基)苯酚)、4_氯甲酰基邻苯二甲酸酐、均苯三酸、和二苯甲 酮四羧酸。可以以〇.〇5wt%至2. Owt%的水平添加支化剂。可以使用包含直链聚碳酸酯和 支链聚碳酸酯的混合物。
[0144] 在聚合中,可以包括链终止剂(也称为封端剂)。链终止剂限制分子量的增长速 率,因此控制聚碳酸酯的分子量。示例性的链终止剂包括某些一元酚化合物、一元羧酰氯、 和/或一元氯甲酸酯。通过以下例举一元酚链终止剂:单环酚如苯酚和(V22烷基取代的苯 酚如对-枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯、以及对-丁基苯酚和叔-丁基苯酚;以及二元酚 的单醚如对-甲氧基苯酚。可以特别提及带有具有8-9个碳原子的支链烷基取代基的烷基 取代的苯酚。还可以将某些一元酚UV吸收剂用作封端剂,例如4-取代-2-羟基二苯甲酮 和它们的衍生物、芳基水杨酸酯、二酚的单酯如间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟基芳基)苯 并三唑及其衍生物、2-(2-羟基芳基)-1,3, 5-三嗪和它们的衍生物等等。
[0145] 也可以将单羧酸酰氯用作链终止剂。这些包括单环的单羧酸酰氯如苯甲酰氯、Cp22烷基取代的苯甲酰氯、甲苯酰氯、卤素取代的苯甲酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯、4-桥亚甲基 四氢邻苯二曱酰亚胺基苯甲酰氯(nadimidobenzoyl chloride),及其组合;多环单羧酸酰 氯如氯化偏苯三酸酐,和萘甲酰氯;以及单环和多环单羧酸酰氯的组合。具有小于或等于 22个碳原子的脂肪族一元羧酸的氯化物是有用的。脂肪族一元羧酸的官能化氯化物,如丙 烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是有用的。还有用的是单氯甲酸酯,包括单环的单氯甲酸酯,如苯 基氯甲酸酯、烷基取代的苯基氯甲酸酯、对-枯基苯基氯甲酸酯、甲苯基氯甲酸酯、和它们 的组合。
[0146] 当其他组成合适的聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯的熔体体积速率不合适地高时,即, 当在250°C下在I. 2kg负载下测量时MVR小于13cc/10min,可以通过在反应挤出条件下 使用再分布催化剂处理改性聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯以提供具有较高流动性(即,当在 250°C下在1.2kg负载下测量时大于或等于13cc/10min)的反应产物。在反应挤出过程中, 通过将再分布催化剂的稀释水性溶液注射至用聚(脂肪族酯)_聚碳酸酯进料的挤出机中, 通常以小于或等于按重量计400份每百万(ppm)少量包含再分布催化剂。
[0147] 再分布催化剂可以是四烷基氢氧化鱗、四烷基烷氧化鱗、四烷基芳氧化鱗、四烷基 碳酸鱗、四烷基氢氧化铵、四烷基碳酸铵、四烷基亚磷酸铵、四烷基醋酸铵、或包含上述催化 剂中的至少一种的组合,其中,每个烷基独立地是Ci_6烷基。在一个具体的实施方式中,再 分布催化剂是四Cp6烷基氢氧化鱗、C H烷基苯氧化鱗、或包含上述催化剂中的一
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