增强苯乙烯类树脂组合物、制备方法和制品的制作方法

文档序号:3639062阅读:114来源:国知局

专利名称::增强苯乙烯类树脂组合物、制备方法和制品的制作方法增强苯乙烯类树脂组合物、制备方法和制品发明背景目前,填充和增强聚(链烯基芳族)树脂组合物用于各种生产应用中,包括汽车内部部件(automotiveinterior)和发动机罩下部件、器具部件、夕卜壳以及盖子、和包装。将增强填料加入聚(链烯基芳族)树脂组合物中通常改进了由该组合物模塑得到的制品的刚性和耐热性。然而,抗冲强度和拉伸伸长性质常常劣化。在将填料加入树脂组合物之前,通过用硅烷偶联剂对填料进行表面处理可以改善性能平衡。但是,进一步改进性能权衡是期望的。发明简述一种包含无定形聚(链烯基芳族)树脂、酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的无机填料的组合物减轻了上述和其它缺点。下面详细描述了其它实施方案,包括制备所述组合物的方法和由该组合物制备的制品。发明详述一种实施方案是包含无定形聚(链烯基芳族)树脂、酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的无机填料的组合物。深入研究之后,本发明的发明人发现,当将酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的无机填料加入无定形聚(链烯基芳族)树脂时,获得了实质的和令人惊讶的性质改进。如下面的工作实施例中所显示的,本发明的组合物得到刚性、抗沖强度、耐热性和拉伸性能方面的改进。另外,在大量无定形聚(链烯基芳族)树脂中观察到这些改进。所述组合物包含无定形聚(链烯基芳族)树脂。无定形树脂是分子尺寸上缺乏位置顺序(positionalorder)的聚合物树脂。它不同于在分子尺寸上表现出位置顺序的半结晶状和结晶状树脂。无定形聚(链烯基芳族)树脂包括至少25wt。/。得自下式链烯基芳族单体的结构单元其中W为氩、C!-C8烷基或卤素;各次出现的Z独立地为乙烯基、囟素、Q-Cs烷基等;p为0、1、2、3、4或5。链烯基芳族结构单元的重量百分比可以为至少约30wt%,或至少约50wt。/Q,或至少约70wt0/0。优选的链烯基芳族单体包括苯乙烯、氯代苯乙烯如对氯苯乙烯,和曱基苯乙烯如a-曱基苯乙烯和对曱基苯乙烯。聚(链烯基芳族)树脂包括链烯基芳族单体的均聚物;两种或更多种不同链烯基芳族单体的无规、接枝和嵌段共聚物;链烯基芳族单体和一种或多种不同的单体如丙烯腈、丁二烯和马来酸酐的无规、接枝和嵌段共聚物;以及橡胶改性聚(链烯基芳族)树脂,包括橡胶改性剂和链烯基芳族单体(如上所述)的均聚物的共混物和/或接枝物,其中该橡胶改性剂可以是至少一种C4-C1()非芳族二烯单体如丁二烯或异戊二烯的聚合产物。在一种实施方案中,无定形聚(链烯基芳族)树脂包括橡胶改性聚苯乙烯,在另一实施方案中,无定形聚(链烯基芳族)树脂包括无规立构均聚苯乙烯。在另一实施方案中,无定形聚(链烯基芳族)树脂包括链烯基芳族化合物和共轭二烯的嵌段共聚物。该嵌段共聚物包括链烯基芳族化合物和共轭二烯的氬化嵌段共聚物,例如苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物。在一种实施方案中,无定形聚(链烯基芳族)树脂包括苯乙烯含量为约25至约90wt。/o的苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物。在此范围内,苯乙烯含量可以为至少约35wt%。同样在此范围内,苯乙烯含量可以为最多约80wt。/。,或为高达约75wt。/。,或为高达约67wt0/。。在另一实施方案中,优选高-苯乙烯三嵌段共聚物,以及无定形聚(链烯基芳族)树脂包含苯乙烯含量为约40至约90wt。/。的苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物。在此范围内,苯乙烯含量可以为至少约50wt%,或至少约55wt%。同样在此范围内,笨乙蜂含量可以为高达约80wt%,或为高达约75wt。/。。组合物可以包含基于组合物总重约10至约98wt。/。的无定形聚(链烯基芳族)树脂。在此范围内,聚(链烯基芳族)树脂量可以为至少约30wt%,或至少约50wt%。同样在此范围内,聚(链烯基芳族)树脂量可以为高达约95wt%,或为高达约90wt%。除了聚(链烯基芳族)树脂之外,组合物包含酸官能化聚(亚芳基醚)。一种制备酸官能化聚(亚芳基醚)的简便方法是将聚(亚芳基醚)和酸化合物进行反应,该酸化合物选自(a)包含至少一个羧酸或酸酐基团和至少一个碳-碳双键或碳-碳三键的脂族不饱和酸化合物,和(b)具有下式结构的多官能酸化合物(R30)R2(COOR4)n其中W为化合价为(n+1)且具有2-20个碳原子(或更具体地,2-10个碳原子)的直链或支链的饱和脂肪烃基;W为氢或具有1-10个碳原子(或更具体地,l-6个碳原子,或甚至更具体地,l-4个碳原子)的烷基、芳基或酰基;W各自独立地为氢或具有1-20个碳原子(或更具体地,l-10个碳原子)的烷基或芳基;n大于或等于2,或更具体地,等于2或3;其中(OR"在至少一个羰基的a或(3位;以及其中至少两个羰基被2-6个碳原子隔开。合适的脂族不饱和酸化合物包括,例如富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐,等等,及其组合。合适的多官能酸化合物包括,例如柠檬酸、苹果酸、琼脂酸,等等,及其组合。可以使用脂族不饱和酸化合物和多官能酸化合物的组合。在一种实施方案中,酸化合物选自富马酸、马来酸、马来酸酐,衣康酸、衣康酸肝,及其组合。在一种实施方案中,酸化合物包括富马酸。可以在溶液中进行聚(亚芳基醚)和酸化合物间的反应。或者,可以在聚(亚芳基醚)熔体中进行该反应。聚(亚芳基醚)原料,有时称为"未官能化的"聚(亚芳基醚),包括多个下式的结构单元其中对于每个结构单元,各Q4虫立地为卣素、d-Q伯烷基或Q-Cs仲烷基、苯基、d-Cg卣代烷基、d-C8氨基烷基、d-C8烃氧基,或其中至少两个碳原子隔开卣素和氧原子的(:2-<:8卤代烃氧基;各Q4虫立地为氢、卤素、Q-Cs伯烷基或d-Cs仲烷基、苯基、d-Cs卣代烷基、d-Q氨基烷基、d-C8烃氧基,或其中至少两个碳原子隔开卤素和氧原子的C2-Cs卣代烃氧基。在一种实施方案中,聚(亚芳基醚)选自聚(2,6-二甲基-l,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二曱基-l,4-亚苯基醚-共-2,3,6-三曱基-l,4-亚苯基醚),及其混合物。可以通过自由基引发剂促进聚(亚芳基醚)和酸化合物间的反应。自由基引发剂通常包括在聚(亚芳基醚)和酸化合物的反应温度下能够产生自由基的化合物。该自由基引发剂实例可包括过氧化合物(peroxycompound)。有用的过氧引发剂包括,例如,苯曱酰基过氧化物、二枯基过氧化物、曱基乙基酮过氧化物、月桂基过氧化物、环己酮过氧化物、叔丁基氪过氧化物、叔丁基苯氢过氧化物、叔丁基过辛酸酯、2,5-二曱基己烷-2,5-二氢过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-己-3-炔、二叔丁基过氧化物、叔丁基枯基过氧化物、a,a'-双(叔丁基过氧基-m-异丙基)苯、2,5-二曱基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、二叔丁基过氧基间苯二曱酸酯、叔丁基过氧基苯曱酸酯、2,2-双(叔丁基过氧基)丁烷、2,2-双(叔丁基过氧基)辛烷、2,5-二曱基-2,5-二(苯曱酰基过氧基)己烷、二(三曱基曱硅烷基)过氧化物、三曱基曱硅烷基苯基三苯基曱硅烷基过氧化物,等等,及其组合。酸化合物使用的量相对于聚(亚芳基醚)的重量可以为约0.1至约25wt%。如以下的工作实施例所示,作为接枝物结合到酸官能化聚(亚芳基醚)树脂的酸官能度的重量百分比不受酸化合物用量的影响。取决于所选择的具体反应条件,酸官能化聚(亚芳基醚)可包含约0.05至约10wt。/。的酸官能度,以结合的酸化合物的重量测量。在此范围内,酸官能度的重量百分比可以为至少约0.1wt%,或至少约0.2wt%。同才羊在此范围内,酸官能度的百分比可以为高达约5wt%,或为高达约2wt。/。。酸官能度的百分比可以如制备实施例1-18的工作实施例中所述进行测定。可以使用具有宽范围分子量和特性粘度的酸官能化聚(亚芳基醚)树脂。例如,酸官能化聚(亚芳基醚)的特性粘度可以为约0.06至约0,6分升/克(dl/g),在25。C氯仿中测量。在一种实施方案中,酸官能化聚(亚芳基醚)的特性粘度可以为约0.12至约0.46dl/g。组合物可包含基于组合物总重约0.5至约40wt。/。的酸官能化聚(亚芳基醚)。在此范围内,酸官能化聚(亚芳基醚)的量可以为至少约lwt%,或至少约2wt%。同样在此范围内,酸官能化聚(亚芳基醚)的量可以为高达约20wt%,或为高达约15wt%。除了聚(链烯基芳族)树脂和酸官能化聚(亚芳基醚)之外,组合物包含氨基硅烷处理的无机填料。无机填料可具有能够与氨基硅烷偶联剂形成共价键的表面。合适的填料包括,例如,玻璃纤维、玻璃球、玻璃薄片、硅灰石、硅石、硼-硅酸盐粉末、石英、氧化铝、氧化镁、滑石、云母、高岭土、三水合铝、氢氧化镁,等等,及其组合。无机填料是氨基硅烷处理过的。用于处理无机填料的氨基硅烷是本领域已知的且通常包含至少一个d-C6烷氧基和至少一个伯、仲或叔胺基团。这些硅烷可以为具有以下特征的化合物单个分子中具有一个或多个水解基团,该水解基团在水存在下产生硅烷醇基,该硅烷醇基能够与填料表面的自由表面羟基经由缩合反应形成共价键。在氨基硅烷分子中还存在能够与酸官能化聚(亚芳基醚)中的酸官能度形成共价键的伯、仲或叔胺基团。在一种实施方案中,氨基硅烷具有以下结构(H2N-R5)4-nSi(OR6)n其中各次出现的W独立地为CrC6亚烷基;各次出现的R"独立地为C广Q烷基;且n为l、2或3。合适的氨基硅烷包括,例如,^氨基丙基三乙氧基硅烷、Y-氨基丙基三曱氧基硅烷、N,(3-(氨基乙基)-Y-氨基丙基三曱氧基硅烷、N,p-(氨基乙基)-Y-氨基丙基曱基二曱氧基硅烷、N,P-(氨基乙基)-Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Y-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-氨基丙基曱基二甲氧基硅烷,等等,及其组合。在一种实施方案中,氨基硅烷处理的无机填料包括用Y-氨基丙基三乙氧基硅烷处理的无机填料表面。氨基硅烷处理的无机填料可包括约0.05至约5wt。/。氨基硅烷衍生的残基。组合物可包含基于组合物总重约1至约80wt。/。的氨基硅烷处理的无机填料。在此范围内,填料含量可至少约5wt%,或至少约10wt%。同样在此范围内,填料含量可以为高达约60wt%,或为高达约40wt%。除了无定形聚(链烯基芳族)树脂、酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的无机填料之外,组合物可任选还包括未官能化的聚(亚芳基醚)。该未官能化的聚(亚芳基醚)具有上文在制备酸官能化聚(亚芳基醚)的内容中所述的结构。当存在时,未官能化的聚(亚芳基醚)使用的量基于组合物总重可为约1至约88wt%。在此范围内,未官能化的聚(亚芳基醚)的量可以为至少约2wt%,或至少约5wt%。同样在此范围内,未官能化的聚(亚芳基醚)的量可以为高达约70wt%,或为高达约50wt%。组合物可任选还包含各种本领域已知的用于热塑性组合物的添加剂。例如,组合物可任选还包含一种或多种添加剂,包括,例如增塑剂、抗沖改性剂、脱模剂、着色剂(包括颜料和染料)、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂、防滴剂、抗粘连剂、抗静电剂、发泡剂、阻燃剂,等等,及其组合。一种实施方案为一种组合物,包括无定形聚(链烯基芳族)树脂,选自无规立构均聚苯乙烯、橡胶改性聚苯乙烯和苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物;酸官能化聚(亚芳基醚),其为聚(亚芳基醚)和酸化合物的反应产物,该酸化合物选自马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐,及其组合;以及氨基硅烷处理的玻璃纤维。一种实施方案为一种组合物,包括约30至约94wt。/。的无定形聚(链烯基芳族)树脂,选自无规立构均聚苯乙烯、橡胶改性聚苯乙烯和苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物;约1至约20wt。/。的酸官能化聚(亚芳基醚),其为聚(亚芳基醚)和酸化合物的反应产物,该酸化合物选自马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐,及其组合;以及约5至约50wt。/。的氨基硅烷处理的玻璃纤维;其中该组合物基本上不含聚酰胺。当组合物描述为"基本上不含"一组分时,将认为组合物中该组分的含量小于0.1wt%。优选地,组合物包含小于0.01wt。/。的该组分。优选组合物不包含有意添加的该组分。所述组合物可以排除本发明没有具体披露为包含或任选包含的任何组分。例如,组合物可以排除结晶状和半结晶状的聚(链烯基芳族)树脂(即,非无定形聚(链烯基芳族)树脂),例如间规立构聚苯乙烯。作为另一个实例,組合物可排除聚酰胺。当排除一组分时,组合物"基本上不含"该组分,如上述定义的。本发明包括制备热塑性组合物的方法。因此,一种实施方案是制备热塑性组合物的方法,包括共混无定形聚(链烯基芳族)树脂、酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的无机填料,以形成均匀共混物。聚(亚芳基醚)的酸官能化可以作为组合物制备的一部分进行。因此,一种实施方案是制备热塑性组合物的方法,包括熔体共混聚(亚芳基醚)树脂和包含至少一个羧酸基团和至少一个碳-碳双键的酸化合物,及任选的自由基引发剂,以形成酸官能化聚(亚芳基醚);以及共混酸官能化聚(亚芳基醚)、无定形聚(链烯基芳族)树脂和氨基硅烷处理的无机填料,以形成均匀共混物。在该实施方案中,可以使用单个挤出机运转以在上游形成酸官能化聚(亚芳基醚),并在下游加入无定形聚(链烯基芳族树脂)和氨基硅烷处理的无机填料。或者,可以分别进行酸官能化聚(亚芳基醚)的制备和酸官能化聚(亚芳基醚)、无定形聚(链埽基芳族树脂)及氨基硅烷处理的无机填料的共混。上述方法中的共混步骤可以经由能够制备均勻共混物的任一热塑性材料共混方法进行。例如,无定形聚(链烯基芳族)树脂、酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的无机填料可以在溶液中共混,然后除去溶剂。或者,可以熔体共混相同的组分。适合经由熔体共混制备热塑性共混物的装置包括,例如,双辊研磨机(two-rollmill)、Banbury混合器,和单螺杆或双螺杆挤出机。本发明扩展到由所述组合物形成的制品。因此,一种实施方案是包括任意上述组合物的制品,具体地,该制品可以包括具有至少一层包含所述组合物的层的膜、片、模塑品或复合材料。由热塑性组合物制备制品的方法包括,例如,膜和片挤出、注塑、气体辅助注塑、挤塑、压塑、吹塑,等等。通过以下的非限制性实施例进一步说明本发明。制备实施例1-18这些实施例说明聚(亚芳基醚)的酸官能化。数均分子量约15,800原子质量单位(AMU)和重均分子量约54,000AMU的未官能化的聚(2,6-二曱基-1,4-亚苯基醚)树脂为得自GeneralElectricCompany的NORYL630。该未官能化的聚(亚芳基醚)和马来酸酐或富马酸或柠檬酸以表1指定的量,使用双螺杆挤出机(筒体温度310。C)进行熔体共混。在一些实施例中,加入自由基引发剂。自由基引发剂为二枯基过氧化物("DCP")和2,5-二曱基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷("DBPH")。酸化合物和自由基引发剂的量以相对于聚(亚芳基醚)量的重量百分比("wt。/。")表示。聚(亚芳基醚)和酸化合物均在进料喉处添加。通过凝胶渗透色谱分析挤出的产物以确定数均分子量和重均分子量。分子量测定采用单分散聚苯乙烯标样,40。C苯乙烯二乙烯基凝胶,样品浓度为1毫克/毫升氯仿。还可以通过傅立叶转换红外光谱(FTIR)分析产物,使用1782厘米倒数(cm")处的OO伸缩振动来确定所结合的酸的重量百分数。使用1782cm"处的伸縮振动的强度经由标准曲线(calibrationcurve)计算接枝在PPO上的MA量。将标样及样品溶于氯仿并在液体小池中在McoletProt6g6460FTIR光谱仪上进行分析。以希望接枝到PPO上的量所代表的水平将马来酸酐加入聚(亚芳基醚)/氯仿溶液而制得标样。假设来自标样中未结合马来酸酐的羰基伸缩振动与挤出之后接枝在PPO上的结合的马来酸酐官能团在相同区域产生峰并具有相同的强度(1782cm")。结果示于表l。该结果显示,加入的酸量仅略微影响结合的酸的重量百分比。该结果还显示,使用自由基引发剂如二枯基过氧化物或2,5-二曱基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷明显增加了结合酸的重量百分比。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表l(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>'DBffi^2,5-二曱基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷t)CP-二枯基过氧化物表l(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表l(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>制备实施例19在室温下,将98重量份聚(2,6-二曱基-l,4-亚苯基醚)(在25°C氯仿中特性粘度为0.33dl/g)和2重量份富马酸在高速、10升Henschel混合器中进行混合。混合物在50%功率下开动30秒。收集聚乙烯袋中的共混物并传送至挤出机上游的进料料斗。由进料料斗将共混物喂入挤出机,该挤出机为Werner&Pfleiderer制造的30毫米直径啮合型双螺杆挤出机,具有长径比(L/D)为32:1的10-机筒结构。混合条件如下从进料喉至模口的温度分布,240。C/280。C/300。C/300°C/300°C/300°C;螺杆每分钟的转速(RPM),325;总进料速率,11.34千克/小时(25镑/小时);机筒IO的真空排气口的压力,85千帕斯卡(25英寸汞柱)。材料通过挤出机末端的线料模口,用旋转线料-切割造粒机(rotarystrand-cutpelletizer)将挤出的线料造粒。制备实施例20根据制备实施例19的步骤,使用2重量份马来酸酐和98重量份聚(2,6-二甲基_1,4-亚苯基醚)(特性粘度为0.33dl/g)制备马来酸酐官能化的聚(亚芳基醚)。实施例1-17,比较例1-12这些实施例说明酸官能化聚合物类型(即酸官能化聚(亚芳基醚)对聚(苯乙晞-马来酸酐)和HIPS的共混物),酸官能化聚(亚芳基醚)含量,填料类型(玻璃纤维对硅灰石对硅石),以及填料处理类型(未处理的硅灰石对氨基硅烷处理的硅灰石)对物理性质的影响。表2列出了各组分。具有10wt。/。橡胶的橡胶改性聚苯乙烯("HIPS")得自GeneralElectricCompany。未官能化的聚(亚芳基醚)("PPE"),具体为聚(2,6-二曱基-1,4-亚苯基醚)(在25。C氯仿中的特性粘度为o.33di/g)为得自GeneralElectricCompany的NORYL630。根据制备实施例19的步骤制备富马酸含量为0.26wt。/。的富马酸官能化聚(亚芳基醚)("FAPPE")。橡胶改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物("SMA-HIPS")得自GeneralElectricCompany。直径约13.5微米且初始长度约4毫米的氨基硅烷处理的玻璃纤维为得自OwensComing的122Y。中值粒度为2.2微米且表面积为4.0平方米/克(m々g)的未处理的硅灰石为得自NycoMinerals的NYAD5000。中值粒度为2.2微米且表面积为4.0平方米/克(m"g)的氨基硅烷处理的硅灰石为得自NycoMinerals的NYAD5000-10014。平均粒度为1.4微米的氨基硅烷处理的硅石为得自BurgessPigment的Burgess2211。在Werner&Pfleiderer制造的30毫米啮合型双螺杆挤出机中通过炫体共混混合各组分。挤出机具有长径比为32:1的10-机筒结构。将玻璃纤维在下游加入至机筒7。而无机填料加入至上游的进料料斗。混合条件如下从进料喉至模口的温度分布,240°C/260°C/280°C/280°C/290°C/290°C;螺杆转速,325RPM;总进料速率为18千克/小时(40镑/小时);机筒10所用的真空排气口的压力为85千帕斯卡(25英寸汞柱)。将混合的组分泵入线料才莫口并造粒用于注塑。在配置有ASTM测试部件模具的120TonVanDorn注塑机上注塑测试制品。模塑机筒体的温度为232。C(450°F),模具温度为65。C(150。F)。根据ASTMD790的标准在3.2毫米厚的样品上测量挠曲^^莫量、屈服挠曲应力和断裂挠曲应力,全部以兆帕斯卡表示。根据ASTMD648的标准在3.2毫米厚的样品上测定热挠曲温度,以°C表示。根据ASTMD256的标准测定缺口伊佐德抗冲强度。根据ASTMD638的标准测定拉伸性能。实施例1-3和比较例1-7都使用氨基硅烷处理的玻璃纤维作为无机填料。这些样品的结果显示,分别具有2wt。/。、5wt。/。和10wt。/。富马酸官能化聚(亚芳基醚)的本发明实施例1-3的样品在测试的所有性质上表现出比相应的含未官能化聚(亚芳基醚)的样品(比较例5-7)、苯乙烯-马来酸肝共聚物和高抗冲性聚苯乙烯的共混物(比较例2-4),或者没有添加剂的对照物(比较例1)更大的(更期望的)值。低含量的酸官能化聚(亚芳基醚)(2wt。/。富马酸官能化聚亚苯基醚)得到最大值的抗沖强度和弹性模量。中等含量的酸官能化聚(亚芳基醚)(5wt。/。富马酸官能化聚亚苯基醚)得到最高值的拉伸应力和拉伸伸长率。并且,高含量的酸官能化聚(亚芳基醚)(10wt。/。富马酸官能化聚亚苯基醚)得到最大值的挠曲性质和热挠曲温度。实施例4和5,以及比较例8-11使用硅灰石作为无机填料。包括富马酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的硅灰石的实施例4和5表现出最佳性能值。注意到,这些样品的性质优于那些相应的不含富马酸官能化聚(亚芳基醚)的样品(比较例11)、和相应的含有未处理硅灰石的样品(比较例9和10)。实施例6和7,以及比较例12使用氨基硅烷处理的硅石作为无机填料。包含富马酸官能化聚(亚芳基醚)的实施例6和7表现出最佳性能值。注意到,这些样品的性质优于那些相应的不含富马酸官能化聚(亚芳基醚)的样品(比较例12)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表2(续)C.Ex.8C.Ex.9C.Ex.10uEx.4组分HIPS80.0078.0075.0080.0078.00PPE一————FAPPE—2.005.00—2.00SMA-HIPS—————氡基硅烷-处理的玻璃纤维————-—硅灰石,未处理的20.0020.0020.00——硅灰石,氨基硅烷处理的———20,0020.00硅石,氣基硅烷处理的—————性质挠曲模量(MPa)38563954373742184553屈服挠曲应力(MPa)46.545.745.151.681.6断裂挠曲应力(MPa)一————热挠曲温度rc)90.392.194.794.197.3缺口伊佐德冲击强度(J/m)92.693.690.2105.5163.8弹性模量(MPa)—————屈服拉伸应力(MPa)32.634.635.137.152.2断裂拉伸应力(MPa)32.634.635.137.152.2断裂拉伸伸长率(%)8.78.69.810.516,4表2(续)Ex.5C.Ex.12Ex.6Ex.7组分HIPS75.0080.0078.0075.00PPE————FAPPE5.00—2.005.00SMA-HIPS————氨基硅烷-处理的玻璃纤维————石圭灰石,未处理的———一硅灰石,氨基硅烷处理的5.00———硅石,氨基硅烷处理的—20.0020.0020.00性质挠曲模量(MPa)4497260029382950屈服挠曲应力(MPa)82.544.950.252.5断裂挠曲应力(MPa)—————热挠曲温度fC)101.654.182.386.4缺口伊佐德冲击强度(J/m)165.150.474.770.7弹性模量(MPa)———一屈服拉伸应力(MPa)54.731.433.635.8断裂拉伸应力(MPa)54.727.628.931,6断裂拉伸伸长率(。/。)17.912.015.014.0实施例8-15,比專交例13-16这些实施例说明无定形聚(链烯基芳族)树脂类型、酸官能化聚(亚芳基醚)类型、酸官能化聚(亚芳基醚)的特性粘度以及玻璃纤维的处理类型的作用。表3列出了各组分。聚苯乙烯含量约30wto/o的聚(苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯)三嵌段共聚物("SEBSKG1650")为得自KratonPolymers的KRATONG1650。聚苯乙烯含量约66wt。/。的聚(苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯)三嵌段共聚物("SEBSTH1043")为得自AsahiChemical的TUFTECH1043。在25。C氯仿中特性粘度为0.33dl/g的聚(2,6-二曱基-l,4-亚苯基醚)("0.33IVPPE,,)为得自GeneralElectricCompany的NORYL630。才艮据上述制备实施例19的步骤制备富马酸官能化聚(2,6-二甲基-l,4-亚苯基醚)。根据上述制备实施例20的步骤制备马来酸酐官能化聚(2,6-二曱基-1,4_亚苯基醚)。直径约13.5微米且初始长度约4毫米的氨基硅烷处理的玻璃纤维为得自OwensCorning的122Y。直径约IO微米且初始长度约4.5毫米的环氧硅烷处理的玻璃纤维为得自PPGIndustries的ChopVantageHP3540。表3列出了组分和结果。实施例8、10和11都包括HIPS作为无定形聚(链烯基芳族)树脂,和氨基硅烷处理的玻璃纤维作为填料,它们中富马酸官能化聚(亚芳基醚)的特性粘度不同。结果显示,FAPPE特性粘度为0.12的实施例10比FAPPE特性粘度为0.33和0.46的实施例8和11有效性略差。实施例8和9的比较显示,2wt。/。的FAPPE和MAPPE在含有HIPS和氨基硅烷处理玻璃纤维的组合物得到非常相似的性质。实施例12和13,以及比较例15的比较显示2和5wt。/。的FAPPE改进了具有氨基硅烷处理的玻璃纤維和含30%聚苯乙烯的聚(苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯)三嵌段共聚物的组合物的性质。实施例14和15,以及比较例16的比较显示,2和5wt。/。的FAPPE改进了具有氨基硅烷处理的玻璃纤维和含66%聚苯乙烯的聚(苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯)三嵌段共聚物的组合物的性质。实施例8和比较例l4的比较显示,在具有HIPS和FAPPE的组合物中,氨基硅烷处理的玻璃比环氧硅烷处理的玻璃的性质好得多。表3Ex.8Ex.9Ex.10Ex.11C.Ex.13组分HEPS78.0078.0078.0078.0078.00SEBSKG1650—————SEBSTH1043—————0.33IVPPE—————0,33IVFAPPE2.00———2.000.33IVMAPPE—2.00———0.12rVFAPPE——2,00——0.46IVFAPPE———2.00—玻璃纤维,氨基硅烷处理的20.0020.0020.0020.00—玻璃纤维,环氧^E圭烷处理的—————20.00性质挠曲模量(MPa)52005120522051105150屈服挠曲应力(MPa)113.0109.078.9114.067.1断裂挠曲应力(MPa)113.0109.078.6114.065.3热挠曲温度(。C)97.297.496.697.892.8缺口伊佐德冲击强度(J/m)125.0125.063.4125.074.0屈服拉伸应力(MPa)75.273.064.978.262.5断裂拉伸应力(MPa)75.273.064.978.262.5断裂拉伸伸长率(%)2.32.31.32.41.4表3(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>虽然已经参照优选的实施方案描述了本发明,但是本领域技术人员会理解的是,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行各种变化以及可以用等价物替代其元素。此外,在不脱离本发明基本范围的情况下,根据本发明的教导可以进行许多改变,以适应具体的情况或材料。因此,本发明并不意欲局限于作为实施本发明所考虑的最佳模式而公开的具体实施方案,而是本发明将包括落在所附权利要求范围内的所有实施方案。本文公开的所有范围都包括端点,而且每一个端点可独立地组合。所有引用的专利、专利申请和其他文献都全部引用并入本文。描述本发明的上下文中(特别在一些权利要求书的上下文中)使用术语"一个、一种和该(a,an,the),,和类似指代物包括单数和复lt,除非另有清楚地说明。此外,应当注意术语"第一"、"第二,,和本发明类似的术语不表示任何顺序、特性或重要性,而是用于彼此区分一种元素与另一种。权利要求1.一种组合物,包括无定形聚(链烯基芳族)树脂;酸官能化聚(亚芳基醚);和氨基硅烷处理的无机填料。2.权利要求1的组合物,其中该无定形聚(链烯基芳族)树脂包含至少25wt。/。得自下式链烯基芳族单体的结构单元R1——?=CH7其中R'为氢、d-C8烷基或卤素;各次出现的Z独立地为乙烯基、卤素或d-C8烷基;以及p为0、1、2、3、4或5。3.权利要求l的组合物,其中该无定形聚(链烯基芳族)树脂包括橡胶改性聚苯乙烯。4.权利要求1的组合物,其中该无定形聚(链烯基芳族)树脂包括无规立构均聚苯乙烯。5.权利要求1的组合物,其中该无定形聚(链烯基芳族)树脂包括链烯基芳族化合物和共轭二烯的嵌段共聚物。6.权利要求1的组合物,其中该无定形聚(链烯基芳族)树脂包括链烯基芳族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物。7.权利要求1的组合物,其中该无定形聚(链烯基芳族)树脂包括苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物。8.权利要求7的组合物,其中所述苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物的苯乙烯含量为约25至约90wt%.9.权利要求7的组合物,其中所述苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物的苯乙烯含量为约40至约90wt%。10.权利要求l的组合物,其包含基于组合物总重约IO至约98wt。/o的该无定形聚(链烯基芳族)树脂。11.权利要求1的组合物,其中该酸官能化聚(亚芳基醚)是聚(亚芳基醚)和酸化合物的反应产物,该酸化合物选自(a)包含至少一个羧酸或酸酐基团和至少一个碳-碳双键或碳-碳三键的脂族不饱和酸化合物,和(b)具有下式结构的多官能酸化合物(R30)R2(COOR4)n其中R"为化合价为(n+1)且具有2-20个碳原子的直链或支链的饱和脂肪烃基;W为氢或具有l-10个碳原子的烷基、芳基或酰基;W各自独立地为氢或具有1-20个碳原子的烷基或芳基;n大于或等于2;其中(OR"在羰基的a或(3位;以及其中至少两个羰基被2-6个碳原子隔开。12.权利要求ll的组合物,其中该酸化合物选自富马酸、马来酸、马来酸酐、柠檬酸、苹果酸、琼脂酸、衣康酸、衣康酸酐,及其组合。13.权利要求ll的组合物,其中该酸化合物选自富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐,及其组合。14.权利要求ll的组合物,其中该酸化合物包括富马酸。15.权利要求11的组合物,其中聚(亚芳基醚)包括多个下式的结构单元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中对于每个结构单元,各(^独立地为卤素、C广C8伯烷基或CrC8仲烷基、苯基、d-Q卣代烷基、C广Cs氨基烷基、d-C8烃氧基、或其中至少两个碳原子隔开卣素和氧原子的C2-Cs卣代烃氧基;以及各Q"独立地为氢、面素、d-C8伯烷基或d-Cg仲烷基、苯基、d-Cs卣代烷基、C厂C8氨基烷基、C厂Q烃氧基、或其中至少两个碳原子隔开囟素和氧原子的C2-C8卣代烃氧基。16.权利要求11的组合物,其中该聚(亚芳基醚)选自聚(2,6-二曱基-1,4-亚苯基醚)、聚(2,6-二甲基-,4-亚苯基醚-共-2,3,6-三甲基-l,4-亚苯基醚),及其混合物。17.权利要求1的组合物,其中该酸官能化聚(亚芳基醚)包括约0.05至10wt。/。的酸官能度。18.权利要求l的组合物,其中该酸官能化聚(亚芳基醚)的特性粘度为约0.06至约0.6dl/g,在25°C氯仿中测量。19.权利要求l的组合物,其中该酸官能化聚(亚芳基醚)的特性粘度为约0.12至约0.46dl/g,在25°C氯仿中测量。20.权利要求1的组合物,其包含基于组合物总重约0.5至约40wt%的酸官能化聚(亚芳基醚)。21.权利要求1的组合物,其中该氨基硅烷处理的无机填料包括选自以下的填料玻璃纤维、玻璃球、玻璃薄片、硅灰石、硅石、硼-硅酸盐粉末、石英、氧化铝、氧化镁、滑石、云母、高岭土、三水合铝、氢氧化镁,及其组合。22.权利要求1的组合物,其中该氨基硅烷处理的无机填料包括用氨基硅烷处理的无机填料表面,其中该氨基硅烷包含伯胺基、仲胺基或叔胺基中的至少一个,以及至少一个C广C6烷氧基。23.权利要求1的组合物,其中该氨基硅烷处理的无机填料包括用氨基硅烷处理的无机填料表面,该氨基硅烷选自Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Y-氨基丙基三曱氧基硅烷、N,P-(氨基乙基)-Y-氨基丙基三曱氧基硅烷、N,(3-(氨基乙基)-y-氨基丙基曱基二曱氧基硅烷、N,(3-(氨基乙基)-Y-氨基丙基三乙氧基硅烷、Y-氨基丙基曱基二乙氧基硅烷、Y-氨基丙基曱基二曱氧基硅烷,及其组合。24.权利要求1的组合物,其中该氨基硅烷处理的无机填料包括用Y-氨基丙基三乙氧基硅烷处理的无机填料表面。25.权利要求1的组合物,其包括基于组合物总重约1至约80wt。/。的所述氨基硅烷处理的无机填料。26.权利要求l的组合物,其还包括未官能化的聚(亚芳基醚)。27.权利要求1的组合物,其还包括选自以下的添加剂增塑剂、抗沖改性剂、脱模剂、着色剂、热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂、阻燃剂、防滴剂、抗粘连剂、抗静电剂、发泡剂,及其组合。28.—种组合物,包括无定形聚(链烯基芳族)树脂,选自无规立构均聚苯乙烯、橡胶改性聚苯乙烯和苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物;酸官能化聚(亚芳基醚),其中该酸官能化聚(亚芳基醚)为聚(亚芳基醚)和酸化合物的反应产物,该酸化合物选自马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐,及其组合;和氨基硅烷处理的玻璃纤维。29.—种组合物,包括约30至约94wt。/。无定形聚(链烯基芳族)树脂,选自无规立构均聚苯乙烯、橡胶改性聚苯乙烯和苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物;约1至约20wt。/。酸官能化聚(亚芳基醚);其中该酸官能化聚(亚芳基醚)为聚(亚芳基醚)和酸化合物的反应产物,该酸化合物选自马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐,及其组合;以及约5至约50wt。/。氨基硅烷处理的玻璃纤维;其中该组合物基本上不含聚酰胺。30.包含权利要求1的组合物的制品。31.权利要求30的制品,其包含具有至少一层包含所述组合物的层的膜、片、模塑品或复合材料。32.制备热塑性组合物的方法,包括共混无定形聚(链烯基芳族)树脂、酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的无机填料,以形成均匀共混物。33.制备热塑性组合物的方法,包括熔体共混聚(亚芳基醚)树脂和包含至少一个羧酸基团和至少一个碳-碳双一建的酸化合物,以形成酸官能化聚(亚芳基醚);以及共混所述酸官能化聚(亚芳基醚)、无定形聚(链烯基芳族)树脂和氨基硅烷处理的无机填料,以形成均匀共混物。34.权利要求33的方法,其中所述熔体共混聚(亚芳基醚)树脂和酸化合物还包括共混自由基引发剂。全文摘要一种热塑性树脂组合物,包括无定形聚(链烯基芳族)树脂、酸官能化聚(亚芳基醚)和氨基硅烷处理的无机填料。该组合物相对于其它填充的无定形聚(链烯基芳族)树脂组合物表现出改进的硬度、抗冲强度和拉伸性能。文档编号C08L71/12GK101273091SQ200680035063公开日2008年9月24日申请日期2006年9月7日优先权日2005年9月22日发明者亚历克斯·D·索科洛斯基,威廉·E·佩凯克,维杰·梅塔申请人:通用电气公司
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