高流动、高热聚碳酸酯组合物制造技术

公开了聚碳酸酯共混组合物。组合物包含可用于高热应用的至少一种聚碳酸酯。组合物包含至少一种聚(脂肪族酯)‑聚碳酸酯。组合物可以包含一种或多种另外的聚合物。组合物可以包含一种或多种添加剂。组合物可以用于制备制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的引证本申请要求于2014年7月17日提交的美国临时申请第62/025,926号的优先权，通过引证将其全部内容结合于此。
本公开总体上涉及聚碳酸酯组合物、使用该组合物的方法以及制备该组合物的工艺。具体地，本公开涉及具有改善的热、机械、流变或阻燃性能的聚碳酸酯组合物。本公开还涉及包含聚碳酸酯组合物的制品。
技术介绍
聚碳酸酯(PC)是可以通过界面聚合衍生自双酚和光气或通过熔融聚合衍生自双酚和碳酸二芳酯的合成热塑性树脂。聚碳酸酯是具有许多期望特性的一类有用的聚合物。它们由于光学透明度以及室温下增强的冲击强度和延展性而受到高度重视。由于部件设计变得越来越复杂，所以仍然需要具有改善的性能(例如，耐热性、熔体流动性、抗冲击性和金属化性)平衡的材料。具体地，对于改善的聚碳酸酯组合物、以及由这种组合物形成的制品仍存在需要。
技术实现思路
在一方面，公开了一种包含热塑性组合物的制品，该热塑性组合物包含：(a)第一聚碳酸酯；(b)聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物；和(c)可选的第二聚碳酸酯；其中该组合物具有根据ASTMD648在1.8兆帕(Mpa)下测量的至少120℃的热挠曲温度；其中该组合物具有根据ISO11443在316℃下在5000/秒(s-1)的剪切速率下测量的小于130帕斯卡-秒(Pa·s)的熔体粘度。第一聚碳酸酯包含衍生自以下中的至少一种的结构单元：其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C1-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基；p和q在每次出现时各自独立地为0至4；R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基基团；c在每次出现时独立地为0至4；R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基或被最高达5个卤素或C1-C6烷基基团取代的苯基；Rg在每次出现时独立地为C1-C12烷基或卤素，或两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元或六元环烷基基团；并且t为0至10。聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物可以具有下式：其中，m是4至18；x+y是100；并且R3是式(I)或式(II)：其中，Rh是卤素、烷基或卤代烷基；n是0至4；并且Xa是式(III)或式(IV)：其中，Rc和Rd各自独立地是氢、卤素、烷基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、杂芳基或杂芳基烷基；且Re是二价烷基基团。第二聚碳酸酯可以是具有如使用BPA聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定的17,000至40,000克每摩尔(g/mol)的重均分子量的双酚A(BPA)聚碳酸酯。文本进一步描述了该组合物、方法和工艺。具体实施方式本公开涉及聚碳酸酯类共混组合物，在本文中也称为热塑性组合物。该组合物包含至少一种高热聚碳酸酯和至少一种聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物。该组合物可以包含一种或多种其他聚合物(例如，均聚碳酸酯、聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物、聚酯)。该组合物可以包含一种或多种添加剂(例如，填料、脱模剂、抗氧化剂、阻燃剂)。组合物可以具有改善的热性能、机械性能或流变性能。组合物可以包含有机磷阻燃剂、填料和抗滴落剂(TSAN)的组合。该组合可以特别有用于获得具有出乎意料的优异阻燃性能，同时保持热、机械和流变性能的制品。除非另外定义，否则本文中使用的所有的技术和科学术语由本领域的任一技术人员的普通理解具有相同的意义。以防冲突，包括定义的本文将控制。尽管可以在本专利技术的实践和测试中使用与本文所述的那些相似或等同的方法和材料，但是以下描述了优选的方法和材料。通过引证以它们的全部内容将本文提及的所有出版物、专利申请、专利及其他参考文献并入。本文公开的材料、方法，以及实施例仅是说明性的，并且不旨在为限制性的。如在本文中使用的，术语“包含”、“包括”、“具有”、“含”、“可以”、“含有”和它们的变体，旨在是开放式的过渡性短语、术语或单词，其并不排除另外的作用或结构的可能性。除非上下文另外清晰地指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包含复数参考。本专利技术还设想了其他实施方式“包括”本文中呈现的实施方式或要素、“由其组成”和“基本上由其组成”，而不论是否明确地加以阐述。连接术语“或”包括通过连接术语相关联的一种或更多种所列要素的任何和所有组合。例如，短语“包括A或B的装置”可以是指在B不存在的情况下包括A的装置、在A不存在的情况下包括B的装置或A和B都存在的装置。短语“A、B、...和N中的至少一种”或“A、B、...N或其组合中的至少一种”在最广义上被定义为是指选自包括A、B、...和N的组中的一种或多种元素，也就是说，元素A、B、...或N中的一种或多种的任意组合包括单独的任一种元素或与一种或多种其他元素的组合，其还可以包括未列出的其他类似元素的组合。如在本文中使用的，术语“第一”、“第二”、“第三”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将一个元素与另一元素区分。如在本文中所使用的，“烷基”可以是指直链、支链或环状的烃基基团，如甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、异丁基基团、叔丁基基团、正戊基基团、异戊基基团、正己基基团、异己基基团、环戊基基团、环己基基团等。如在本文中所使用的，“芳基”可以是指取代或未取代的包含6至36个环碳原子的芳基基团。芳基的实例包括，但不限于此，苯基、稠环体系的双环烃或稠环体系的三环烃，其中一个或多个环是苯基基团。如在本文中所使用的，“芳基烷基”可以是指芳基(如本文所定义)，其通过烷基(如本文所定义)附加于母体分子部分。如本文中所用的，“共聚物”可以是指衍生自两种或更多种单体物质的聚合物，与衍生自仅一种单体的均聚物相对。如本文中使用的“玻璃化转变温度”或“Tg”可以表示如聚碳酸酯的聚合物将具有一种或多种有用性能的最大温度。这些性能包括抗冲击性、硬度、强度和形状保持性。因此，聚碳酸酯的Tg可以是其有用的，特别是在塑料应用中有用的温度上限的指示。聚合物如聚碳酸酯的Tg可以主要取决于聚合物的组成。由比双酚A(BPA)具有更大刚性和更小柔性的化学结构的单体形成的聚碳酸酯通常具有比BPA聚碳酸酯更高的Tg，而由比BPA具有更小刚性和更大柔性的化学结构的单体形成的聚碳酸酯通常具有比BPA聚碳酸酯更低的Tg。例如，由33摩尔％的刚性单体，3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(“PPPBP”)和67摩尔％的BPA形成的聚碳酸酯具有198℃的Tg，同时由双酚-A形成的且也具有6wt％的硅氧烷单元，柔性单体的聚碳酸酯具有145℃的Tg。具有不同的Tg的两种或更多种聚碳酸酯的混合可以导致混合物的Tg值是在混合的聚碳酸酯的Tg之间的中间。聚碳酸酯的Tg也可以是要求用来形成聚碳酸酯部件的模制或挤出温度的指示。聚碳酸酯的Tg越高，需要用来形成聚碳酸酯部件的模制或挤出温度越高。本文所述的Tg是例如聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物的耐热性的量度。可以通过差示扫描量热法(DSC)测定Tg。量热法方法可以使用TA仪器Q1000仪器，例如，具有20℃/min的升温速率和40℃的起始温度以及200℃的最终温度的设置。如在本文中使用的，“杂芳基”可以指任何芳香族杂环，该杂环可以包含具有1至3个选自N、O或S中的杂原子的可选地苯并稠合的5元或6元杂环。杂芳基基团的非限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含热塑性组合物的制品，所述热塑性组合物包含：(a)第一聚碳酸酯，所述第一聚碳酸酯包含衍生自以下中的至少一种的结构单元：其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1‑C12烷基、C1‑C12烯基、C3‑C8环烷基或C1‑C12烷氧基；p和q在每次出现时各自独立地为0至4；R13在每次出现时独立地为卤素或C1‑C6烷基基团；c在每次出现时独立地为0至4；R14在每次出现时独立地为C1‑C6烷基、苯基、或被最高达5个卤素或C1‑C6烷基基团取代的苯基；Rg在每次出现时独立地为C1‑C12烷基或卤素，或两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元或六元环烷基基团；并且t为0至10；(b)下式的聚(脂肪族酯)‑聚碳酸酯共聚物：其中，m是4至18；x+y是100；并且R3是式(I)或式(II)：其中Rh是卤素、烷基或卤代烷基；n是0至4；并且Xa是式(III)或式(IV)：其中Rc和Rd各自独立地是氢、卤素、烷基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、杂芳基或杂芳基烷基；并且Re是二价烷基基团；以及(c)可选的第二聚碳酸酯，所述第二聚碳酸酯是具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的17,000至40,000g/mol的重均分子量的双酚A聚碳酸酯；其中，所述组合物具有在1.8MPa下根据ASTM D 648测定的至少120℃的热挠曲温度；其中，所述组合物具有在316℃下根据ISO 11443在5000s‑1的剪切速率下测定的小于130Pa·s的熔体粘度。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.17 US 62/025,9261.一种包含热塑性组合物的制品，所述热塑性组合物包含：(a)第一聚碳酸酯，所述第一聚碳酸酯包含衍生自以下中的至少一种的结构单元：其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-C12烷基、C1-C12烯基、C3-C8环烷基或C1-C12烷氧基；p和q在每次出现时各自独立地为0至4；R13在每次出现时独立地为卤素或C1-C6烷基基团；c在每次出现时独立地为0至4；R14在每次出现时独立地为C1-C6烷基、苯基、或被最高达5个卤素或C1-C6烷基基团取代的苯基；Rg在每次出现时独立地为C1-C12烷基或卤素，或两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元或六元环烷基基团；并且t为0至10；(b)下式的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物：其中，m是4至18；x+y是100；并且R3是式(I)或式(II)：其中Rh是卤素、烷基或卤代烷基；n是0至4；并且Xa是式(III)或式(IV)：其中Rc和Rd各自独立地是氢、卤素、烷基、环烷基、环烷基烷基、芳基、芳基烷基、杂环基、杂环烷基、杂芳基或杂芳基烷基；并且Re是二价烷基基团；以及(c)可选的第二聚碳酸酯，所述第二聚碳酸酯是具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的17,000至40,000g/mol的重均分子量的双酚A聚碳酸酯；其中，所述组合物具有在1.8MPa下根据ASTMD648测定的至少120℃的热挠曲温度；其中，所述组合物具有在316℃下根据ISO11443在5000s-1的剪切速率下测定的小于130Pa·s的熔体粘度。2.根据权利要求1所述的制品，进一步包含阻燃剂。3.根据权利要求1或2所述的制品，进一步包含玻璃纤维。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制品，进一步包含TSAN。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制品，其中，在标准模制条件下获得的所述组合物的模制样品具有在23℃下根据ASTMD256测定的至少20J/m的缺口悬臂梁冲击能量。6.根据权利要求1-5中任一项所述的制品，其中，所述组合物具有根据ASTMD638在5mm/min下测量的至少3500MPa或至少4000MPa的拉伸模量。7.根据权利要求1-6中任一项所述的制品，其中，所述第一聚碳酸酯包含衍生自3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮的结构单元，并且具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的15,500至40,000g/mol的重均分子量。8.根据权利要求1-7中任一项所述的制品，其中，所述第一聚碳酸酯选自：包含衍生自3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮和双酚A的结构单元、具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的20,000g/mol的重均分子量的对枯基苯酚封端的聚碳酸酯；以及包含衍生自3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮和双酚A的结构单元、具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的23,000g/mol的重均分子量的对枯基苯酚封端的聚碳酸酯。9.根据权利要求1-8中任一项所述的制品，其中，所述聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的15,000至25,000g/mol的重均分子量；其中，所述聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物具有至少100℃的Tg。10.根据权利要求1-9中任一项所述的制品，其中，所述聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物具有下式：其中m是8；并且R3是11.根据权利要求1-10中任一项所述的制品，其中，所述聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物选自包含衍生自癸二酸和双酚A的结构单元、具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的18,000g/mol的重均分子量以及根据ASTMD1238在300℃和1.2kgf)下测量的至少85g/10min的熔体流动速率的对枯基苯酚封端的聚酯-聚碳酸酯共聚物；以及包含衍生自癸二酸和双酚A的结构单元、具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的22,000g/mol的重均分子量以及根据ASTMD1238在300℃和1.2kgf)下测量的45g/10min至60g/10min的熔体流动速率的对枯基苯酚封端的聚酯-聚碳酸酯共聚物。12.根据权利要求1-11中任一项所述的制品，其中，所述第二聚碳酸酯是具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的18,200g/mol的重均分子量的对枯基苯酚封端的直链双酚A聚碳酸酯；或具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的18,800g/mol的重均分子量的对枯基苯酚封端的直链双酚A聚碳酸酯；或具有使用双酚A聚碳酸酯标准通过凝胶渗透色谱法测定的21,800g/m...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨拉·E·格里斯哈伯，何源清，让弗朗索瓦·莫里聚尔，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL