增容的生物质聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物，其包括：(a)约10至约50wt%的聚亚芳基醚；(b)约5%至约20%的链烯基芳族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物及乙烯共聚物；(c)约30至约60%的生物质聚酰胺；和其中所有重量百分比均基于组合物的总重量；以及其中所述树脂组合物的生物质碳含量为至少13%，根据ASTM?D6866测量。本发明还公开了制备这种树脂的方法，和由其获得的制品。
【专利说明】增容的生物质聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂
[0001]背景
[0002]热塑性树脂广泛用于许多商业部门，包括汽车业、包装业、建筑业和电气电子业。过去，这些材料衍生自石油来源。最近，对环境的社会关注已经促使供应商寻找可再生来源例如从动植物来源制造热塑性树脂。使用来自可再生来源(所谓“基于生物质的”材料)允许减少对环境的影响，限制温室气体的排放，以及减缓非再生石油资源的耗尽。
[0003]例如，聚酰胺(例如尼龙)和其他聚合物材料组合以制备各种有用的热塑性树脂。聚酰胺由二羧酸和二胺的缩合反应制备。过去，两种组分均衍生自石油来源。现在，植物和其他可再生来源占据越来越多的聚酰胺原料名单。得到的聚酰胺或者是完全基于生物质的或者是部分基于生物质的。
[0004]到目前为止，持续需要包含基于生物质的聚酰胺的热塑性树脂，以及制备这些这些树脂的方法，和由其制备的制品。
[0005]发明简述
[0006]本发明满足了这些需要和其他需要，本发明涉及增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物，包括:
[0007](a)约10至约50wt%的聚亚芳基醚；
[0008](b)约5% 至约20%的链烯基芳族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物以及乙烯共聚物；
[0009](c)约30至约60%的生物质聚酰胺，其选自聚酰胺-410、聚酰胺-610、聚酰胺-1010、聚酰胺10T，或其混合物；和
[0010]其中所有重量百分比均基于组合物的总重量；以及其中所述树脂组合物的生物质碳含量为至少13%，根据ASTM D6866测量。
[0011]本发明还涉及制备这些组合物的方法，以及由其制备的制品。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1提供对比例I和实施例1、3和5的透射电子显微照片。
[0013]详细说明
[0014]所有引用的专利、专利申请和其它参考物均整体地在此引入作为参考。然而，如果本申请中的术语与所引用的参考文献中的术语相抵触，那么本申请的术语优先于所引入的参考文献中不一致的术语。本文公开的所有范围包括端点，端点可彼此独立地结合。在描述本发明的内容中(尤其是以下权利要求书的内容中)使用术语“一种(a)”、“一个(an)”和“所述(the) ”和类似的表述应当被解释为包括单数和复数，除非另有说明或上下文明显矛盾。此外，应当进一步注意，术语“第一”、“第二”等并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区分一要素与另一要素。与数量一起使用的修饰语“约”包括所述的数值且具有由上下文规定的含义(例如，它包括与测量特定量有关的误差程度)。本文使用的wt%均基于100wt%的组合物。
[0015]书面描述使用实施例公开了本发明，包括最佳模式，也使得任何本领域技术人员能够实现和利用本发明。本发明可专利保护的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其它实施例。这些其它实施例如果具有没有不同于权利要求的文字语言的构成要素，或者如果它们包括与权利要求的文字语言无实质性差异的等同构成要素，则意指它们在权利要求的范围内。所有引用的专利、专利申请和其它参考物均整体地在此引入作为参考。然而，如果本申请中的术语与所引用的参考文献中的术语相抵触，那么本申请的术语优先于所引用的参考文献中不一致的术语。本文公开的所有范围都包括端点，端点可彼此独立地结合。本文公开的各范围构成了对位于所公开范围内的任何点和子范围的公开。
[0016]组分
[0017]聚亚芳基醚
[0018]所述组合物包括聚亚芳基醚。在一些实施方式中，用于形成组合物的聚亚芳基醚包括下式的重复结构单元:
[0019]
【权利要求】
1.增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物，包括: (a)约10至约50wt%的聚亚芳基醚； (b)约5%至约20%的链烯基芳族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物以及乙烯共聚物； (c)约30至约60%的生物质聚酰胺，选自聚酰胺-410、聚酰胺-610、聚酰胺-1010、聚酰胺10T，及其混合物；和 其中所有重量百分比均基于组合物的总重量；以及其中所述树脂组合物的生物质碳含量为至少13%，根据ASTM D6866测量。
2.权利要求1的热塑性树脂，其中所述氢化嵌段共聚物为聚苯乙烯-聚(乙烯丁烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物。
3.权利要求1的组合物，其中至少一部分所述氢化嵌段共聚物以苯乙烯-乙烯/丙烯-(苯乙烯)聚合物的形式提供。
4.权利要求1的树脂，其中所述生物质聚酰胺是Zytel?RS PA610、Grilamid?2S(PA610)或Grilanm_ IS (PAlOlO)。
5.权利要求1的组合物，其中所述生物质聚酰胺的基于生物质的碳含量为至多100%。
6.权利要求1的组合物，其中所述生物质聚酰胺的胺端基含量为15-70meq/kg。
7.权利要求1-6任一项的组合物，进一步包括官能化剂，该官能化剂包含二羧酸。
8.权利要求1-6任一项的组合物，进一步包括官能化剂，该官能化剂选自柠檬酸、富马酸，及其混合物。
9.权利要求1-6任一项的组合物，进一步包括稳定剂，该稳定剂选自碘化钾、碘化亚铜(I)，及其混合物。
10.权利要求1-6任一项的组合物，其中所述生物质碳含量为至少25%，由ASTMD6866测量。
11.权利要求1-6任一项的组合物，其中水分吸收率在3750小时后在23°C、50%相对湿度下小于1.lwt%。
12.权利要求1-6任一项的组合物，其中所述生物质聚酰胺作为连续相存在，其中所述聚亚芳基醚和苯乙烯聚合物单独地、独立地或以其混合物的形式分散，从而形成平均粒度直径为5微米或更小的分散相。
13.权利要求1-6任一项的组合物，进一步包括导电剂，该导电剂选自炭黑、碳纳米管，及其组合。
14.权利要求1-6任一项的组合物，进一步包括添加剂，该添加剂选自玻璃纤维、滑石、云母、硅灰石、粘土、和阻燃剂及其混合物。
15.权利要求1的增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物， 其中所述生物质聚酰胺选自聚酰胺-410、聚酰胺-610、聚酰胺-1010，及其混合物； 其中所述增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物还包括(d)约0.1至约2%选自柠檬酸、富马酸及其混合物的官能化剂；以及 其中所述增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物还包括(e)约0.005至约.0.015%选自碘化钾、碘化亚铜(I)，及其混合物的稳定剂。
16.制备增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物的方法，所述组合物包括: (a)约10至约50wt%的聚亚芳基醚； (b)约5%至约20%的链烯基芳族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物以及乙烯共聚物； (c)约30至约60%的生物质聚酰胺，其选自聚酰胺-410、聚酰胺-610、聚酰胺-1010，及其混合物； (d)约0.1至约2%选自柠檬酸、富马酸及其混合物的官能化剂；和(e)约0.005至约0.015%的稳定剂，其选自碘化钾、碘化亚铜(I)，及其混合物； 其中所有重量百分比均基于组合物的总重量；以及其中所述树脂的生物质碳含量为至少13%，根据ASTM D6866测量； 其中所述方法包括: ⑴将包含组分(a)、(b)、(d)和(e)的混合物挤出；和 (ii)在下游将组分(c)添加至步骤(i)的挤出混合物中。
17.权利要求16的方法，其中所述挤出机经设置具有150-285°C的机筒温度，400转/分钟(rpm)的螺杆转速，100毫巴(mbar)至500mbar的真空度和60-70%的扭矩。
18.权利要求1的增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物， 其中所述生物质聚酰胺选自``聚酰胺-410、聚酰胺-610、聚酰胺-1010，及其混合物； 其中所述增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物还包括约0.1至约2%选自柠檬酸、富马酸及其混合物的官能化剂； 其中所述增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物还包括约0.005至约0.015%的稳定剂，该稳定剂选自碘化钾、碘化亚铜(I)，及其混合物；以及 其中所述增容的聚酰胺-聚亚芳基醚热塑性树脂组合物通过包括以下步骤的方法制备: ⑴将包含组分(a)、(b)、(d)和(e)的混合物挤出；和 (ii)在下游将组分(C)添加至步骤(i)的挤出混合物中。
19.包含热塑性树脂组合物的制品，其中所述热塑性树脂组合物包括: (a)约10至约50wt%的聚亚芳基醚； (b)约5%至约20%的链烯基芳族化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物以及乙烯共聚物； (c)约30至约60%的生物质聚酰胺；和 (d)约0.1至约2%的官能化剂； 其中所有重量百分比均基于组合物的总重量；以及其中所述树脂的生物质碳含量为至少13%，根据ASTM D6866测量。
【文档编号】C08L77/06GK103797072SQ201280044298
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年8月23日 优先权日:2011年9月12日
【发明者】R.K.贾哈, S.H.马汉斯 申请人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司