由聚酯-聚碳酸酯制造的微孔板的制作方法_5

文档序号:9239323阅读:来源:国知局
剂。
[0111] 本文考虑的添加剂包括但不限于抗冲击改性剂、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。具体地,可以使用包含抗氧化剂如IRGAPH0S*、季戊四醇硬脂酸酯,增容剂如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。
[0112] 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。
[0113] 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 %,具体地Iwt %至9wt %,以及更具体地3wt %至8wt %的软 链段含量(即,a,c〇C6_2(l二羧酸酯单元含量)。
[0114] 热塑性组合物可以具有透明和透光性能,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厚的板测定的80%至100%的透射,更具体 地89%至100%的光透射。热塑性组合物还可以具有通过ASTM D1003-11使用3. 2mm厚的 板测定的低浊度,具体地〇. 001 %至5%,更具体地0. 001 %至1 %。
[0115] 热塑性组合物可以具有根据45了1101238-10(在300°0下在1.21^负荷下)的大于 或等于13cc/10min,具体地13至25cc/10min,更具体地在300°C下在I. 2kg负荷下,15至 22cc/10min 的 MVR。
[0116] 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_板测量的大于或等于100°C,更具体地100°C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板测量的大于或等于115°C, 更具体地115°C至155°C的HDT。
[0117] 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。
[0118] 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的仪表化冲击能。热塑性组合物可以具有根据ASTM D3763-10在23°C下测量 的65 %至100 %或85 %至100 %的仪表化冲击延展性。
[0119] 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。
[0120] 可以通过如界面聚合和熔融聚合的方法来制造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,但是示例性的方法一般包括将二元酚溶解或分散在含水 苛性钠或钾中,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条件例如8至10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。
[0121] 示例性的碳酸酯前体包括,例如,碳酰卤如碳酰溴或碳酰氯,或卤代甲酸酯如二元 酚的双卤代甲酸酯(例如,双酚A、对苯二酚等的双氯甲酸酯)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 使用光气作为碳酸酯前体,并且被称为光气化反应。
[0122] 在可以使用的叔胺中有脂肪族叔胺如三乙胺、三丁胺,脂环族胺如N,N-二乙 基-环己胺以及芳香族叔胺如N,N-二甲基苯胺。
[0123] 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' (V8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至10重量百分数(wt%)。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%。
[0124] 当将界面聚合用作聚合方法时,与其使用二羧酸(如α,uC6_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(对于聚(芳基酯)_聚碳酸酯)中的至少 一种的组合。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(:6二 羧酰氯(己二酰氯)、Cltl二羧酰氯(癸二酰氯)或C 12二羧酰氯(十二烷二酰氯)。在第一 次缩合中可以使二羧酸或反应性衍生物与二羟基芳香族化合物缩合,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,使二羧酸或衍生物与二 羟基芳香族化合物缩合。
[0125] 可替代地,熔融方法可被用于制备聚碳酸酯。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,在熔融状态下,可以通过 一种或多种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的熔融方法使用芳基上具有吸电子取代基的碳酸二芳 醋。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)碳酸醋、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、Q、和X如以上定义。酯交换催化剂的实例包括四丁基氢氧化按、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。
[0126] 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能。
[0127] 在聚合过程中,可以通过添加支化剂制备支链聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括包 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-双 (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0.05重量%至2.0重量%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。
[0128] 在聚合过程中,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至9个碳原子的支链烷基取代基的 烷基取代苯酚。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、水杨酸芳酯、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。
[0129] 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Xp22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(4-nadimidobenzoyl chloride),及其组合;多环的单羧 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、甲苯氯甲酸酯、和它们 的组合。
[0130] 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负荷下测量时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负荷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)包含少量再分布催化剂。
[0131] 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
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