用于便携式电子设备的模制部件制造技术

技术编号:13769532 阅读:75 留言:0更新日期:2016-09-29 06:37
提供了包含聚芳硫醚、二硫化物化合物和无机纤维的聚合物组合物。所述聚合物组合物具有约1.5‑约10的宽厚比,其中宽厚比定义为纤维的横截面宽度除以纤维的横截面厚度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2014年2月11日提交的美国临时申请序列号61/938222的优先权的,其全部内容通过引用并入本文。专利技术背景便携式电子设备,如笔记本电脑、移动电话和个人数字助理(PDA),通常包括模制部件。例如,注塑成型的壳体通常用于保护电气组件,如用于接收和/或发射的通信信号的天线、显示器等。随着对于更薄设备的需求的增加,因此存在对于具有更高的性能的可以被模制成所需的构型的塑料材料的需求。一种这样的材料是聚苯硫醚(“PPS”),这是高性能的聚合物,能经受高的热、化学和机械应力。PPS通常经由对二氯苯与碱金属硫化物或碱金属氢硫化物的聚合形成,形成在端基包括氯的聚合物。然而,常规的PPS组合物经常遇到的问题是,它们包含来自聚合过程残余量的氯。但是,对于便携式电子设备,由于环境考量,存在显著量的氯是有问题的。消除氯的存在的尝试通常涉及使用具有低氯含量的较高分子量的聚合物。不幸的是,这样的聚合物也具有高的熔体粘度,这使得它们难于熔融加工和模制成薄的部件。此外,试图降低熔体粘度常常导致机械性质的显著减少和部件中翘曲程度的增加。因此,目前存在对于包含具有相对低的熔体粘度和低氯含量的聚芳硫醚,同时仍提供良好的机械性质和低翘曲程度的模制部件的需要。专利技术概述根据本专利技术的实施方案,公开了聚合物组合物,其包含聚芳硫醚、二硫化物化合物和具有约1.5-约10的宽厚比的无机纤维,其中,所述宽厚比定义为纤维的横截面宽度除以纤维的横截面厚度。将在下面更详细地阐述本专利技术的其它特征和方面。附图的简要说明本专利技术的完整的和可实施的公开内容,包括对本领域技术人员来说的最佳模式,更具体地阐述在本说明书的其余部分中,包括参考附图,其中:图1是可以用于本专利技术中的注塑设备的实施例的横截面图;图2是可以根据本专利技术所形成的便携式电子设备的一个实施方案的透视图;和图3是图2的便携式电子装置以封闭的构型的透视图。详细说明本领域技术人员理解本申请的讨论仅是示例性实施方案的描述,并且不旨在限制本专利技术的更宽的方面。一般而言,本专利技术涉及模制部件,如用于便携式电子设备的壳体。所述部件包含了包含聚芳硫醚的聚合物组合物,所述聚芳硫醚可以在二硫化物化合物的存在下熔融加工。不希望受理论的限制,据信二硫化物可经历与起始聚芳硫醚的断链反应以降低其熔体粘度,其可以导致纤维磨损的减少,从而改进机械性质。由于这种减少熔融加工期间的粘度的能力,相对高分子量的聚芳硫醚可以没有困难地被进料到挤出机。使用这样的高分子量的聚合物的一个优点是,它们通常具有低的氯含量。在这方面,所得到的聚合物组合物可以具有非常低的氯含量,这是对于便携式电子设备特别重要的特征。例如,聚合物组合物可以具有约1200ppm或更小,在一些实施方案中约900ppm或更小,在一些实施方案中0-约800ppm,并且在一些实施方案中约1-约500ppm的氯含量。该聚合物组合物还包含具有相对平坦的横截面尺度(dimention)的无机纤维,其中它们具有约1.5-约10,在一些实施方案中约2-约8,并且在一些实施方案中约3-约5的宽厚比(即横截面宽度除以横截面厚度)。本专利技术的专利技术人已经发现,当以特定的浓度使用这种平坦纤维时,它们可以显著提高模制部件的机械性质,而不具有对基础聚合物组合物的熔体粘度或氯含量的显著的不利影响。所述无机纤维可以占聚合物组合物的,例如,约15重量%-约70重量%,在一些实施方案中约25%重量-约65重量%,并且在一些实施方案中约40重量%-约60重量%。聚芳硫醚同样可以占聚合物组合物的约25重量%-约95重量%,在一些实施方案中约30重量%-约80重量%,并且在一些实施方案中约40重量%-约70重量%。现在将在下面更详细地描述本专利技术的各种实施方案。I.聚合物组合物A.聚芳硫醚如上所述,聚合物组合物包含至少一种聚芳硫醚,其通常能够经受相对高的温度而不熔融。聚芳硫醚(一种或多种)一般具有下式的重复单元:-[(Ar1)n-X]m-[(Ar2)i-Y]j-[(Ar3)k-Z]l-[(Ar4)o-W]p-其中,Ar1、Ar2、Ar3和Ar4是6至18个碳原子的独立的亚芳单元;W、X、Y和Z是选自以下的独立二价连接基团:-SO2-、-S-、-SO-、-CO-、-O-、-C(O)O-或1至6个碳原子的烷叉基或亚烷基,其中该连接基团中的至少一种是-S-;和n、m、i、j、k、l、o和p独立地为0、1、2、3或4,条件是它们的总和不小于2。该亚芳单元Ar1、Ar2、Ar3和Ar4可以选择性地取代或未取代。有利的亚芳基单元是亚苯基、亚联苯基、亚萘基、蒽和菲。聚芳硫醚通常包括大于约30摩尔%,大于约50摩尔%,或大于约70摩尔%的亚芳基硫醚(-S-)单元。例如,聚芳硫醚可以包括至少85摩尔%的直接连接到两个芳族环的硫醚键。在一个具体的实施方案中,聚芳硫醚是聚苯硫醚,本文中的定义为包含亚苯基硫醚结构–(C6H4–S)n–(其中n是1或更大的整数)作为其组成部分。可以用于制造聚芳硫醚的合成技术通常是本领域中已知的。通过举例的方式,用于制造聚芳硫醚的方法可以包括在有机酰胺溶剂中使提供氢硫根离子的物质(例如,碱金属硫化物)与二卤代芳族化合物反应。碱金属硫化物可以是,例如,硫化锂、硫化钠、硫化钾、硫化铷、硫化铯或它们的混合物。当碱金属硫化物是水合物或含水混合物时,碱金属硫化物可以根据脱水操作在聚合反应之前进行处理。碱金属硫化物也可以在原位产生。此外,少量碱金属氢氧化物可以包括在该反应中以除去杂质或使其反应(例如,用于将这样的杂质改变为无害的物质),例如碱金属多硫化物或碱金属硫代硫酸盐,其可以以非常小的量伴随碱金属硫化物而存在。二卤代芳族化合物可以是,但不限于,邻二卤代苯、间二卤代苯、对二卤代苯、二卤代甲苯、二卤代萘、甲氧基二卤代苯、二卤代联苯、二卤代苯甲酸、二卤代二苯基醚、二卤代二苯砜、二卤代二苯亚砜或二卤代二苯酮。二卤代芳族化合物可以单独或以它们的任意组合使用。具体的示例性二卤代芳族化合物可以包括,但不限于,对二氯苯;间二氯苯;邻二氯苯;2,5-二氯甲苯;1,4-二溴苯;1,4-二氯萘;1-甲氧基-2,5-二氯苯;4,4'-二氯联苯;3,5-二氯苯甲酸;4,4'-二氯二苯基醚;4,4'-二氯二苯基砜;4,4'-二氯代二苯亚砜;和4,4'-二氯二苯酮等。卤原子可以是氟、氯、溴或碘,并在同一二卤代芳族化合物中的两个卤原子可以相同或彼此不同。在一个实施方案中,将邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯或其两种或更多种化合物的混合物作为二卤代芳族化合物使用。如本领域中已知的,也可以组合使用单卤代化合物(不一定是芳族化合物)与二卤芳族化合物,用于形成聚芳硫醚的端基或用于调节聚合反应和/或聚芳硫醚的分子量。聚芳硫醚(一种或多种)可以是均聚物或共聚物。例如,二卤代芳族化合物的选择性组合可导致含不少于两种不同的单元的聚芳硫醚共聚物。例如,当对二氯苯是与间二氯苯或4,4'-二氯二苯砜组合使用时,可以形成包含具有下式的结构的链段:和具有下式的结构的链段:或具有下式的结构的链段的聚芳硫醚共聚物:聚芳硫醚(一种或多种)可以是直链、半直链、支链或交联的。直链聚芳硫醚通常包含80摩尔%或更多的重复单元–(Ar–S)–。这样的线型聚合物还可以包括少量的支本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含聚芳硫醚、二硫化物化合物和具有约1.5‑约10的宽厚比的无机纤维的聚合物组合物,其中,所述宽厚比定义为纤维的横截面宽度除以纤维的横截面厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.11 US 61/938,2221.包含聚芳硫醚、二硫化物化合物和具有约1.5-约10的宽厚比的无机纤维的聚合物组合物,其中,所述宽厚比定义为纤维的横截面宽度除以纤维的横截面厚度。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物,其中所述聚芳硫醚是直链聚苯硫醚。3.根据权利要求1或2所述的聚合物组合物,其中所述无机纤维占所述聚合物组合物的约15重量%-约70重量%。4.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物,其中所述聚芳硫醚占所述聚合物组合物的约25重量%-约95重量%并且二硫化物化合物占所述聚合物组合物的约0.01重量%-约3重量%。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物,其中所述无机纤维具有约1-约50微米的宽度和约0.5-约30微米的厚度。6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物,其中,根据ISO测试号11443在1200秒-1的剪切速率下和在316℃的温度测定的组合物的熔体粘度为约8000泊或更小。7.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物,其中所述聚合物组合物具有约1200份/百万份的氯含量。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物,其中所述无机纤维是玻璃纤维。9.根据前述权利要求所述中任一项所述的聚合物组合物,其中所述二硫化物化合物是二苯基硫醚、二氨基二苯基二硫醚、3,3'-二氨基二苯基二硫醚、4,4’-二氨基二苯基二硫醚、二苄基二硫醚、2,2'-二硫代苯甲酸、二硫代乙醇酸、α,α'-二硫代二乳酸、β,β'-二硫代二乳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:X·涂骆蓉冯克赵新宇
申请(专利权)人:提克纳有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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