聚酰胺组合物的制作方法_5

文档序号:9803794阅读:来源:国知局
酯橡胶。EPDM代表乙烯-丙烯-二烯橡胶。
[0181] 优选的接枝基体L. 2是二烯橡胶(尤其基于丁二烯、异戊二烯等)或二烯橡胶的 混合物,或二烯橡胶或其混合物与另外可共聚单体(尤其像L. 1. 1和L. 1. 2)的共聚物,其 条件是组分L. 2的玻璃化转变温度为<10°C,优选<0°C,更优选<-10°C。
[0182] 特别优选的接枝基体L. 2为ABS聚合物(乳液、本体和悬浮液ABS),其中ABS代表 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯,例如像描述于DE-A 2 035 390( = US-A 3 644 574)或在DE-A 2 248 242( = GB_A 1 409 275)中,或Ullmann,Enzyk丨OpSdieder Technischen Chemie[工 业化学百科全书(Encyclopaedia of Industrial Chemistry)],第 19 卷(1980),第 280 页 中。接枝基体L. 2的凝胶含量优选为按重量计至少30%,更优选按重量计至少40% (在甲 苯中测量)。
[0183] 这些弹性体改性剂或接枝聚合物是通过自由基聚合来制备的,优选通过乳液、悬 浮液、溶液或本体聚合,尤其通过乳液或本体聚合。
[0184] 特别合适的接枝橡胶还有ABS聚合物,它们是根据US-A 4 937 285使用由有机氢 过氧化物以及抗坏血酸组成的引发剂系统通过氧化还原引发来制备的。
[0185] 如众所周知的,既然在接枝反应中接枝单体未必完全接枝到接枝基体上,根据本 发明,接枝聚合物还应理解为是指在接枝基体存在的情况下通过接枝单体的(共)聚合所 得到的以及还有在工作进程(workup)中出现的那些产物。
[0186] 同样合适的丙烯酸酯橡胶是基于接枝基体L. 2,优选是丙烯酸烷基酯、任选地与基 于L. 2最高达按重量计40%的其他可聚合的烯键式不饱和单体的聚合物。优选的可聚合丙 烯酸酯包括Ci-Qr烷基酯,优选甲基、乙基、丁基、正辛基以及2-乙基己基酯;卤烷基酯,优 选卤-Ci-Qr烷基酯,诸如丙烯酸氯乙酯,缩水甘油酯以及这些单体的混合物。在此给予特 别优选的是具有作为芯的丙烯酸丁酯和作为壳的甲基丙烯酸甲酯的接枝聚合物,尤其来自 美国密歇根州米德兰的道康宁公司(Dow Corning Corporation, Midland Michigan, USA) 的 Paraloid? EXL2300。
[0187] 为了交联,有可能对具有多于一个可聚合的双键的单体进行共聚。交联单体的优 选的实例是具有3至8个碳原子的不饱和一元羧酸与具有3至12个碳原子的不饱和一元 醇、或具有2至4个0H基团以及2至20个碳原子的饱和多元醇的酯,优选二甲基丙烯酸乙 二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯;多不饱和的杂环化合物,优选氰尿酸三乙烯酯和氰尿酸三烯丙 酯;多官能乙烯基化合物,优选二-和三-乙烯基苯,而且还有磷酸三烯丙酯和邻苯二甲酸 二烯丙酯。
[0188] 优选的交联单体是甲基丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、邻苯二甲酸二烯 丙酯以及具有至少3个烯键式不饱和基团的杂环化合物。
[0189] 特别优选的交联单体是环状单体氰尿酸三烯丙脂、异氰尿酸三烯丙酯、三丙烯酰 六氢-s-三嗪、三烯丙苯。这些交联的单体的量基于接枝基体L. 2优选为按重量计0. 02% 至5%,尤其按重量计0. 05%至2%。
[0190] 在具有至少3个烯键式不饱和基团的环状交联单体的情况下,有利的是将该量限 制为低于接枝基体L. 2的按重量计1 %。
[0191] 优选的"其他"可聚合的、烯键式不饱和单体(任选地可以与丙烯酸酯一起用于接 枝基体L. 2的制备)为丙烯腈、苯乙烯、α -甲基苯乙烯、丙烯酰胺、乙烯基-烷基醚、 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丁二烯。作为接枝基体L. 2优选的丙烯酸酯橡胶 是具有按重量计至少60%的凝胶含量的乳液聚合物。
[0192] 根据L. 2,另外优先地合适的接枝基体是具有接枝活性位点的硅酮橡胶类,如描述 于 DE-A 3 704 657( = US 4 859 740)、DE-A 3 704 655( = US 4 861 831)、DE-A 3 631 540( = US 4 806 593)以及 DE-A 3 631 539( = US 4 812 515)中。
[0193] 连同基于接枝聚合物的弹性体改性剂,同样有可能使用不是基于接枝聚合物并且 具有<10°C、优选<0°C、更优选〈-20°c的玻璃化转变温度的弹性体改性剂。这些优选地包 括具有一个嵌段共聚物结构的弹性体,以及附加地热塑性可熔的弹性体,尤其EPM、EPDM和 /或SEBS橡胶(EPM =乙烯-丙烯共聚物,EPDM =乙烯-丙烯-二烯橡胶以及SEBS =苯乙 烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物)。
[0194] 方法
[0195] 本发明另外涉及一种方法,该方法通过在注塑模制方法、挤出方法(包括型材挤 出)或吹塑模制方法中使用本发明的组合物用于生产产品、优选电气元件、更优选残余电 流断路器和其他断路器、最优选具有额定电流>16A的断路器、尤其优选具有额定电流>32A 的断路器、非常尤其优选具有额定电流>64A的断路器,其中这些注塑模制方法包括GIT (气 体注射技术)、WIT (水注射技术)以及PIT (抛射体注射技术)的专门的方法。
[0196] 为了生产这些产品,将本发明的组合物的单独的组分首先在至少一个混合工具中 混合,并且将这种混合物(其然后处于一种模制组合物的形式)或者通过至少一个混合工 具出口直接地进料至另外的工艺或者作为一种股排出并且通过一个造粒机、优选一个旋转 式叶辑(rotating bladed roller)切成所希望长度的球粒,以便可用于一个后来的加工操 作。
[0197] 由于大多数加工机要求以球粒的形式的塑料,制粒起到一个始终更重要的作用。 在热切与冷切之间作出了一个基本的区分。根据该加工这导致不同的颗粒形式。在热切的 情况下,这些球粒是以珠粒或晶状体的形式获得的;在冷切的情况下,这些球粒是以圆柱体 形式或立方体形式获得的。以球粒形式的本发明的组合物优选地通过冷切获得的。
[0198] 就一种在根据本发明使用的组合物中的组分的混合物而言,本领域技术人员 任意使用不同的适合于实现一个最佳的混合结果的混合工具。在本发明的背景下挤 出机是一种优选的混合工具。优选的挤出机是单螺杆挤出机或双螺杆挤出机以及相 应的子组,更优选常规的单螺杆挤出机、输送单螺杆挤出机、反向旋转双螺杆挤出机或 同向旋转双螺杆挤出机。这些从工业热塑性塑料4.聚酰胺[工业热塑性塑料,4.聚 酉先胺](Technische Thermoplaste 4.Polyamide[Industrial Thermoplastics, 4. Polyamides]),著:G. W. Becker 和 D. Braun、Carl Hanser Verlag,1998,第 311-314 页,以及 K.Brast,论文 "Verarbeitung von Lailgfaser-verstiirkten Thermoplasten im direkten Plastifizier-/Pressverfahren" [使用直接股沉积方法的长纤维增强的热塑性塑料 的加工(Processing of Long-Fibre Reinforced Thermoplastics Using the Direct Strand-Deposition Process)], Rheinisch-Westfalische Technische Hochschule Aachen,2001,第30-33页中对于本领域的普通技术人员是熟悉的。
[0199] 根据本发明以一种模制组合物或球粒的形式存在的这些组合物最后通过模制方 法用于生产本发明的产品,尤其电气或电子产品。优选的模制方法是注塑模制或挤出。
[0200] 通过挤出或注塑模制来生产产品的本发明的方法优选地工作于在从230 °C至 330°C的范围内的熔化温度下,更优选在从250°C至300°C的范围内的熔化温度下,并且优 选地额外在不大于2500巴的压力下,更优选在不大于2000巴的压力下,最优选在不大于 1500巴的压力下并且尤其优选在不大于750巴的压力下。
[0201] 注塑模制法的特征在于,在一个已加热的圆柱形腔体中对本发明的组合物(优选 处于粒料形式)进行熔化(塑化),并且将其作为一种注塑模制材料在压力下注入一个温控 式腔体中。注塑模制品在材料冷却(凝固)之后脱模。这种方法被分成以下步骤:
[0202] 1.塑化/熔化
[0203] 2.注射阶段(填充操作)
[0204] 3.保持压力阶段(归因于结晶过程中的热收缩)
[0205] 4.脱模。
[0206] -个注塑模制机由一个闭合单元、注射单元、驱动器以及控制系统组成。该闭合单 元包括固定的和可动的用于模具的台板、一个端板、以及多个拉杆和用于该可动的模具台 板的驱动器(肘杆(toggle joint)或液压闭合元件)。
[0207] -种注射单元包括可电加热的桶、用于螺杆的驱动器(电动机、变速箱)、以及用 于使该螺杆以及注射元件移动的液压装置。该注射单元的任务是将根据本发明使用的组合 物熔化,尤其处于球粒的形式,对它进行计量,将它注射并且维持保压(归因于收缩)。在该 螺杆内的熔体的逆流问题(泄流)通过止回阀得以解决。
[0208] 在该注塑模具中,所进入的熔体接着被分离并且冷却,并且因此生产出待生产的 组分。对于此目的,通常需要两个半模具。在注塑模制中,区分以下功能系统:
[0209] -流道系统
[0210] -成型插入件
[0211] -排气
[0212] -机框和力缓冲器
[0213] -脱模系统和运动传动器
[0214] -温度控制
[0215] GIT(气体注射技术)、WIT (水注射技术)以及抛射体注射技术(PIT)的专门的注 塑模制方法是用于生产空心工件的专门的注塑模制方法。与标准注射模制的一个差别是接 近模填充阶段结束时或在所定义的部分填充浇注模之后的一个特定操作步骤。在该方法特 定的操作步骤中,将一种加工介质通过一个注射器注射到预成型件的熔融的核心以便形成 一个腔。这种介质在GIT的情况下是气体(通常氮气)并且在WIT的情况下是水。在PIT 的情况下,将一种抛射体推进到熔融的核心并且以此方式来形成一个腔。
[0216] 与注塑模制相比,挤出在一个挤出机中使用一种连续成型的聚合物绳股(包含本 发明的组合物),该挤出机是一种用于生产成型热塑性塑料的机器。区分以下阶段:
[0217] -单螺杆挤出机和双螺杆挤出机以及对应的子组,
[0218] -常规的单螺杆挤出机、运输型单螺杆挤出机,
[0219] -反向旋转双螺杆挤出机和同向旋转双螺杆挤出机。
[0220] 在本发明的背景下的型材是遍于它们的整个长度上具有相同截面的部件或零件。 它们可以以一种型材挤出方法来生产。该型材挤出方法中的基本方法步骤是:
[0221] 1.在一个挤出机中塑炼并且提供热塑性熔体,
[0222] 2.将该热塑性熔体股挤出穿过一个校准封套,该封套具有待挤出的型材的截面,
[0223] 3.在一个校准台上冷却该挤出的型材,
[0224] 4.使用越过该校准台的一个拉伸系统将该型材向前传送,
[0225] 5.将此前连续的型材在一个切割系统中切割至一定长度,
[0226] 6.在一个收集台上收集已经被切割至一定长度的型材。
[0227] 尼龙_6和尼龙_6,6的型材挤出的描述在Kunststoff-Handbuch[塑料手册 (Plastics Handbook) ] 3/4, Polyamide [聚酰胺],卡尔?汉泽尔出版社,慕尼黑,1998,第 374-384页中给出。
[0228] 在本发明的背景下的吹塑模制方法优选是标准的挤出吹塑模制、3D挤出吹塑模 制、吸塑吹塑模制方法以及顺序共挤出。
[0229] 根据 Thielen,Hartwig,Gust, "Blasformen von KunstStoffhohlkdrpeiTI,,[空 心塑料体的吹塑模制(Blow Moulding of Hollow Plastics Bodies)],卡尔汉泽尔出版社 (Carl Hanser Verlag),慕尼黑,2006,第15-17页,在标准的挤出吹塑模制中的基本方法的 步骤是:
[0230] 1.在一个挤出机中塑炼并且提供热塑性熔体,
[0231] 2.在竖直流动运动中在向下的方向上挠曲该熔体并且形成一种管状的熔体"型 坯",
[0232]
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