用于测定热塑性材料的退化的方法_2

文档序号:9221466阅读:来源:国知局
供透明热塑性材料如聚碳酸酯的变色的有用测量。图4所示的测 量方法还可以有效地应用于不透明和半透明热塑性材料。
[0029] 在图2-4中概述的示例性方法可以用来收集关于多个不同的聚碳酸酯制剂的数 据,然后比较各种不同制剂的变色速率以测定何种制剂可以适用于LED照射,具有最慢的 变色速率的那些样品聚碳酸酯制剂是有利的。利用在此概述的参数的测试方法已经允许 100小时的照射时间段,并且多达15个连续100小时的时间段已用来评估多个不同的样品 以测定和比较它们的变色速率。
[0030] 以下描述示例性方法可以应用于的各种聚碳酸酯制剂。
[0031] 定义
[0032] 在本公开内阐述的范围,例如数值/值,应包括出于拥有目的和要求保护的目的, 在范围、子范围、以及它们的组合内的单个点的公开。
[0033] 本发明涵盖了本公开的要素的各种组合,例如来自从属于相同的独立权利要求的 从属权利要求的要素的组合。
[0034] 在用于封端剂的模型中使用的pKa值列于以下表1 :
[0035]
[0036] *除对叔丁基苯酚和对枯基苯酚之外的所有封端剂的pKa值获自以下参考文献: J.AM. CHEM. SOC. 2002,6424。在参考文献中选择的值列于参考文献的表3中的S7类。对 叔丁基苯酷的pKa值获自以下参考文献:Journal of Molecular Structure:THEOCHEM 805, 2006, 31。对羟基苯甲酸甲醋的pKa获自以下参考文献:Chromatographia Vol. 39, No. 5/6, S印tember 1994。基于类似结构的值来近似对枯基苯酚的pKa值。
[0037] 组合物的聚碳酸酯材料/结构主链
[0038] 在一个实施方式中,塑料组合物的塑性材料可以包含聚碳酸酯。以下阐述了各种 类型的聚碳酸酯说明,但不应将其解释为限制性的。
[0039] 可以使用具有以下式的重复结构基础(structural background)的各种类型的聚 碳酸酯:
[0040]
[0041] 所选的聚碳酸酯主链的选择取决于许多因素如最终用途以及本领域普通技术人 员所理解的其他因素。
[0042] 在一个实施方式中,聚碳酸酯具有式(1)的重复结构碳酸酯单元:
[0043]
[0044] 其中R1基团总数的大于或等于60%包含芳族有机基团并且其余量是脂肪族、脂环 族、或芳族基团。
[0045] 在另一实施方式中,聚碳酸酯获得自双酚A。
[0046] 在另一实施方式中,每个R1基团是二价芳族基团,例如获得自式⑵的芳族二羟 基化合物:
[0047] HO-A-Y'-A^OH (2)
[0048] 其中每个A1和A2是单环二价亚芳基,并且Y1是单键或具有使A1与A2分开的的 一个或两个原子的桥连基。在一种不例性实施方式中,一个原子将A1与A2分开。在另一实 施方式中,当每个A1和A2是亚苯基时,Y1是亚苯基上的每个羟基的对位。这种类型的基团 的说明性的非限制性实例是-〇-、-s-、-s(o)-、-s(o)2-、-C(0)-、亚甲基、环己基-亚甲基、 2-[2. 2. 1]-二环庚叉基、乙叉基、异丙叉基、新戊叉基、环己叉基、环十五烷叉基、环十二烷 叉基、以及金刚烷叉基。桥连基Y1可以是烃基或饱和烃基如亚甲基、环己叉基、或异丙叉基。
[0049] 在式⑵的范围内包括通式(3)的双酚化合物:
[0050]
[0051] 其中R b各自表示卤素原子或单价烃基并且可以是相同或不同的;P和q各自 独立地是0至4的整数;以及Xa表示单键或式(4)或(5)的基团中的一种:
[0052]
[0053] 其中R。和R d各自独立地是氢、C卜12烷基、C卜12环烷基、C 7_12芳基烷基、C卜12杂烷基、 或环状C7_ 12杂芳基烷基,以及R e是二价C p12径基。特别地,R ^和R d各自是相同的氢或C i_4 烷基,具体地,相同的Q_3烷基,甚至更具体地,甲基。
[0054] 在一种实施方式中,Re和Rd-起表示C 3_2(|环状亚烷基或包含碳原子和具有两价或 更高化合价的含杂原子的C3_ 2(l环状亚烷基。这些基团可以是以下形式:单个饱和或不饱和 环,或稠合多环的环体系,其中稠环是饱和、不饱和、或芳族的。具体的含杂原子的环状亚烷 基包含具有2价或更高化合价的至少一个杂原子,以及至少两个碳原子。在含杂原子的环 状亚烷基中的示例性杂原子包括-〇-、-S-、以及-N(Z)-,其中Z是选自氢、羟基、(^_ 12烷 基、Ch2烷氧基、或C :_12酰基的取代基。
[0055] 在一种具体示例性实施方式中,Xa是式(6)的取代的C 3_18环烷叉基:
[0056]
[0057] 其中每个IfU、和P独立地是氢、卤素、氧、或Ci_12有机基团;I是直接键、碳、 或二价氧、硫、或_ N(Z)-,其中Z是氢、卤素、羟基、(V12烷基、C p12烷氧基、或C p12酰基; h是0至2,j是1或2,i是0或1的整数,以及k是0至3的整数,前提条件是,矿、R p、Rq、 和Rt中的至少两个一起是稠合脂环族、芳族、或杂芳族环。将理解的是,在稠环是芳族的情 况下,如在式(6)中所示的环将具有其中环是稠合的不饱和碳-碳键。当k是1以及i是 0时,如在式(6)中所示的环含有4个碳原子,当k是2时,如所示的环含有5个碳原子,以 及当k是3时,环含有6个碳原子。在一个实施方式中,两个相邻的基团(例如,RlPRt- 起)形成芳族基团,并且在另一实施方式中,RIP Rt-起形成一个芳族基团以及f和Rp- 起形成第二芳族基团。
[0058] 可以提供玻璃化转变温度(Tg)高于170°C的聚碳酸酯的二羟基化合物的非限制 性实例包括3, 3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP)、1,1-双(4-羟基苯 基)-3,3,5_三甲基环己烷)(双酚丁1〇、4,4'-(1-苯基乙烷-1,1-二基)双酚(双酚八卩)、 以及包含金刚烷基的芳族二羟基化合物和包含芴的芳族二羟基化合物。
[0059] 式⑵的二羟基化合物的具体实例可以是以下式(7):
[0060]
(还被称为3, 3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异 吲哚啉-1-酮(PPPBP))还被称为2-苯基-3, 3-双(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮。
[0061] 可替换地,式(2)的二羟基化合物可以是以下式(8):
[0062]
(还被称为4, 4' -(1-苯基乙烷-1,1-二基) 双酚(双酚AP)还被称为1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷)。
[0063] 可替换地,式(2)的二羟基化合物可以是以下式(9):
[0064]
[0065] 4,"-(3,3,5-三甲基环己烷-1,1-二基)双酚(9)(双酚丁1〇还被称为1,1-双 (4-羟基苯基)-3, 3, 5-三甲基环己烷)。包含金刚烷基的芳族二羟基化合物和包含芴的芳 族二羟基化合物的实例分别示于式(A)和(B)。
[0067] 具有高Tg的另一种可能的聚碳酸酯示于式(C):
[0068]
[0069] 聚碳酸酯可以具有式(D)的双酚作为其中的重复单体单元:
[0070]
[0071] 当k是3以及i是0时,使用包含取代或未取代的环己烷单元的双酷,例如式(10) 的双酚:
[0072]
[0073] 其中每个Rf独立地是氢、C p12烷基、或卤素;以及每个Rg独立地是氢或C p12烷基。 取代基可以是脂肪族或芳族、直链、环状、双环、支链、饱和、或不饱和的。这种含环己烷的双 酚,例如两摩尔的苯酚与一摩尔的氢化异佛尔酮的反应产物,可用于制备具有高玻璃化转 变温度和高热变形温度的聚碳酸酯聚合物。包含环己基双酚的聚碳酸酯、或包含前述中的 至少一种与其他双酚聚碳酸酯的组合由Bayer Co.在APEC?商品名下提供。
[0074] 具有式HO-RLOH的其他有用的二羟基化合物包括式(11)的芳族二羟基化合物:
[0075]
[0076] 其中每个Rh独立地是卤素原子、C _径基如C 烷基、卤素取代的C 径基如卤 素取代的烷基,以及n是0至4。卤素通常是溴。
[0077] 二羟基化合物的一些说明性实例包括以下:4, 4'-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、 2, 6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯 基)_1_萘基甲烷、1,2_双(4-羟基苯基)乙烷、1,1_双(4-羟基苯基)-1_苯基乙烷、 2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟 基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双 (4-羟基苯基)异丁烯、1,1_双(4-羟基苯基)环十二烷、反式-2, 3-双(4-羟基苯 基)-2-丁烯、2, 2-双(4-羟基苯基)金刚烷、a,a 双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基 苯基)乙腈、2, 2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2, 2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、 2, 2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2, 2-双(3-异丙基-4-羟基苯基)丙烷、2, 2-双 (3_仲丁基_4_羟基苯基)丙烷、2, 2_双(3_叔丁基_4_羟基苯基)丙烷、2, 2_双(3_环己 基_4_羟基苯基)丙烷、2, 2_双(3_條丙基_4_羟基苯基)丙烷、2, 2_双(3_甲氧基_4_轻 基苯基)丙烷、2, 2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2, 2-双(4-羟基苯基)乙烯、 1,1_二漠_2, 2_双(4_羟基苯基)乙條、1,1_二氣_2, 2_双(5_苯氧基_4_羟基苯基)乙 烯、4, 4'-二羟基二苯甲酮、3, 3-双(4-羟基苯基)-2_丁酮、1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己 二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟 基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9, 9-双(4-羟基苯基)氟、2, 7-二羟基芘、6, 6' -二羟 基-3, 3, 3',3'-四甲基螺(二)茚满("螺二茚满双酚")、3, 3-双(4-羟基苯基)四氯苯酞、 2, 6-二羟基二苯并对二噁英、2, 6-二羟基噻蒽、2, 7-二羟基酚黄素、2, 7-二羟基-9, 10-二 甲基吩嗪、3, 6-二羟基二苯并呋喃、3, 6-二羟基二苯并噻吩、以及2, 7-二羟基咔唑;间苯二 酚、取代的间苯二酚化合物如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁 基间苯二酚、5-叔丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-枯基间苯二酚、2, 4, 5, 6-四氟间苯 二酚、2, 4, 5, 6-四溴间苯二酚等;儿茶酚;氢醌;取代的氢醌如2-甲基氢醌、2-乙基氢醌、 2-丙基氢醌、2- 丁基氢醌、2-叔丁基氢醌、2-苯基氢醌、2-枯基氢醌、2, 3, 5, 6-四甲基氢 醌、2, 3, 5, 6-四叔丁基氢醌、2, 3, 5, 6-四氟氢醌、2, 3, 5, 6-四溴氢醌等,以及包含前述二羟 基化合物中的至少一种的组合。
[0078] 可以由式⑵表示的双酚化合物的具体实例包括1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、 1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2, 2-双(4-羟基苯基)丙烷(在下文中"双酚A"或"BPA")、 2, 2-双(4-羟基苯基)丁烷、2, 2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、 1,I-双(4_羟基苯基)正丁烧、2, 2_双(4_羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1_双(4_羟基-叔 丁基苯基)丙烷、3, 3-双(4-羟基苯基)苯并[c]吡咯酮、2-苯基-3, 3-双(4-羟基苯基) 苯并[c]吡咯酮(PPPBP)、以及1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。还可以 使用包含前述二羟基化合物中的至少一种的组合。
[0079] 如在本文中所使用的,"聚碳酸酯"包括均聚碳酸酯、在碳酸酯中包含不同R 1部分 的共聚物(在此还称为"共聚碳酸酯")、以及包含碳酸酯单元和其他类型的聚合物单元(如 酯单元)的共聚物。在
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