具有高流动性、高冲击性和良好脱模性能的聚碳酸酯-聚碳酸酯/聚硅氧烷组合物制造技术

热塑性组合物包括聚碳酸酯‑硅氧烷共聚物，该共聚物包含：约49.5wt％至约97.95wt％的至少一种聚碳酸酯聚合物；约2.0wt％至约49.5wt％的至少一种聚碳酸酯‑硅氧烷共聚物；和约0.05wt％至约1.0wt％的至少一种脱模剂。该组合物表现出至少约25cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高流动性、高冲击性和良好脱模性能的聚碳酸酯-聚碳酸酯/聚硅氧烷组合物
本专利技术涉及设计为具有高流动性，高冲击性和良好脱模性能的聚碳酸酯组合物。
技术介绍
塑料部件设计的趋势正朝着更薄，更复杂的具有先进造型的部件方向发展。需要具有良好流动性和足够脱模性的材料以实现具有增强的造型的这种窄而复杂的结构，同时还保持高冲击性能。这些和其他缺点通过本公开的各方面解决。
技术实现思路
本公开涉及含有聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的热塑性组合物，包含：约49.5wt％至约97.95wt％的至少一种聚碳酸酯聚合物；约2.0wt％至约49.5wt％的至少一种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物，其量有效提供基于热塑性组合物总重量约1.0wt％至约5.0wt％的总硅氧烷含量；和约0.05wt％至约1.0wt％的至少一种脱模剂。热塑性组合物表现出根据ISO1133在300摄氏度(℃)下使用1.2千克(kg)负荷测定的至少约25立方厘米/10分钟(cm3/10min)的熔体体积流速(MVR)。热塑性组合物还具有根据ISO180-1A在厚度为3毫米(mm)的模制部件上测定的小于或等于10℃的延性/脆性转变温度。与不含聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的参考热塑性组合物相比，根据ASTMD1729在3mm厚的金属化的板上以反射和镜面排除模式测量的，热塑性组合物在金属化后进一步具有良好的高光泽保持率，其中L*提高约30％或更小。附图说明图1显示了用于灯框，反射镜壳体或箱形状的应用，其需要高度美观的光泽表面，通常仅通过严格应用塑料设计规则模制的部件。图2和图3显示了高流动性和改进的脱模特性的独特组合，使得由于具有最小脱模角度的更加矩形的壁而具有较低的拔模角度和更大的肋条的箱，反射镜，壳体或灯框设计成为可能。图4示出了增加的拔模角如何增加部件尺寸。图5显示了用于测定脱模力的示例性设备。单元40，30和20以毫米(mm)计。图6显示了用于测定摩擦系数的示例性设备。具体实施方式对于市场上需要低温冲击性能的一些应用，使用聚碳酸酯/聚硅氧烷的共混物，因为与普通聚碳酸酯相比，包含这些共混物的组合物除了具有非常好的脱模性能外，还可以具有高冲击性和良好的美观性。目前的市售产品是不同比例的聚碳酸酯和聚硅氧烷共聚物的混合物；取决于这些比例，最终产品的性质，如脱模性能，可以变化。出乎意料地发现，包含(i)以有效地提供基于共混物的总重量约1.0wt％至约5.0wt％的总硅氧烷含量的量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物和(ii)至少一种聚碳酸酯的共混物，与没有聚碳酸酯-硅氧烷或具有替代抗冲改性剂，如丙烯酸或硅氧烷基核-壳橡胶的聚碳酸酯的基本上相似的组合物相比，在室温和较低温度下具有高流动性、高冲击性的改进的平衡。此外，这些组合物在金属化后表现出良好的高光泽保持，并且在长时间暴露于遮光剂等化学品后仍具有良好的拉伸性能保持。热塑性组合物公开的热塑性组合物可以表现出，例如，改进的机械性能，或冲击，热，或流动和脱模，和/或形态学或风格性能，而不会不利地影响其他机械和热性能。在制造塑料部件时，通常会将物料送入注射模制机的加热筒中，熔化，然后在高压下注入模腔中。在该熔体冷却后，获得塑料部件。冷却过程会使模芯上的熔体收缩，需要排出力使部件从机器的模具上脱模。在注射模制的排出阶段，部件机械地受力而与模制表面(尤其是芯部)分离。如果移除模具所需的力太大(例如，由于塑料粘附于模芯上的强度)，则机器的起模杆(ejectorpin)可能会穿透并损坏塑料部件。理想的是，模制部件应该容易地从模芯上滑落。摩擦系数是指塑料部件和模具的金属表面之间存在的粘结力或粘附力。降低这种力，则脱模效率会更高。摩擦通常被理解为与相对运动接触的物体提供的阻力。在注射模制中，接触的物体是钢模制表面和聚合物模制品。产品的美学和功能可能需要使用小的拔模角度。然而，小的拔模角度会导致排出力的增加。在聚合物注射模制中，由于部件几何形状和过程参数如温度和压力的依赖性，部件和工具之间的粘附力是复杂的相互作用。排出力，也称为脱模力，已在文献中确定为工具和聚合物界面之间的总摩擦力。保持压力和表面温度可以影响排出力。众所周知的是，非常好的抛光的镜面状表面可能难以通过局部真空形成而分离。脱模测试，特别是对于那些开发原料的测试，集中于加快循环时间并降低热塑性塑料中使用的脱模剂的量。熔体中脱模剂的典型百分比为约1.0％，或甚至约0.5％。如果这个脱模剂的量可以降低至约0.2％，则可以避免在模制过程中观察到的与高含量脱模剂有关的问题的减少。高光泽表面比粗糙表面需要更多的拔模。例如，目前的汽车灯框包括各种材料，取决于部件设计和热要求，包括聚碳酸酯(PC)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，高热PC，聚醚砜和聚醚酰亚胺。在聚碳酸酯中，用于灯框的典型市售解决方案包括使用具有根据ISO1133在300℃下使用1.2kg负荷测定的约8至高达约35cm3/10min的熔体流动体积速率(MVR)的PC。这种聚碳酸酯可以获自Covestro和SABIC。目前还没有使用MVR大于约35cm3/10min的PC树脂，因为低的Mw会导致脆性并因此导致脱模失效或部件使用中的失效。热塑性部件和注射模制模芯之间的摩擦不仅取决于两个表面之间的机械关系，而且取决于加工条件下两种材料的性质上固有的粘结分量。虽然摩擦的变形(或机械)分量倾向于更容易确定，但粘结分量却更为复杂。对于聚合物，表面力由范德华力，库仑力和可能的氢键力构成。聚合物的表面自由能越高，则粘合力越大。为深注射模制部件的排出力得出的方程式推导自基于摩擦的概念FR＝f×pA×A，其中FR是排出(或脱模)力，f是模具与部件之间的摩擦系数，pA是部件对模芯的接触压力，而A是接触面积。接触压力可以定义为p＝E(T)×Δdr×sm，因此排出力为：FR＝Cf×E(T)Δdr×sm×2πL，其中E(T)是排出温度下的热塑性部件材料的模量，Δdr是排出后立即的部件直径的相对变化，sm是部件的厚度，而L是部件与模芯接触的长度。脱模力的统计分析用于确定填充时间，冷却时间和填充压力对物料或品级组合的排出力的影响。一种常见的分析是对套管进行注射模制，然后测量从芯部移除套管所需的排出力。在模具的开口处，由于材料收缩，部件会保留于芯上。在开模行程结束时，起模杆将部件从芯部分离。施加于部件上用于脱模的力记录为脱模力(FR)。材料的对的摩擦性质通常由摩擦系数表示。摩擦系数定义(例如，在ASTMG40测试标准中)为：μ＝F/N，其中F是摩擦力，而N是垂直接触力。相同的标准定义了静摩擦系数μs，其对应于在两个物体之间引发宏观运动必须克服的最大力。动摩擦系数从保持两个物体之间的宏观相对运动所需的平均摩擦力获得。其由μk表示。塑料倾向于会粘附于芯的表面上。例如，必须拔模垂直于模具的分型线的侧壁。拔模角会增加形状尺寸。其他需要拔模角的区域包括定位凸缘(mountingflange)，角撑板(gusset)，孔，空心凸台，百叶窗，其他孔或肋。因此，如肋高度的尺寸会受到限制，并且壁厚度与肋的比率与拔模角相关。塑料设计规则限定了以下形状：孔，芯，肋高度，侧壁高度或壁厚度与肋的比率。拔模有助于从模具中取出部件。拔模通常为与模具打开和关闭平行的偏斜角。给定部件的理想拔模角度取决于模具中部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性组合物，包含：(a)约49.5wt％至约97.95wt％的至少一种聚碳酸酯聚合物；(b)约2.0wt％至约49.5wt％的至少一种聚碳酸酯‑硅氧烷共聚物，其量有效提供基于所述热塑性组合物的总重量约1.0wt％至约5.0wt％的总硅氧烷含量；和(c)约0.05wt％至约1.0wt％的至少一种脱模剂，其中所述热塑性组合物表现出根据ISO 1133在300℃下使用1.2kg负载测定的至少约25cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.23 EP 16382402.21.一种热塑性组合物，包含：(a)约49.5wt％至约97.95wt％的至少一种聚碳酸酯聚合物；(b)约2.0wt％至约49.5wt％的至少一种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物，其量有效提供基于所述热塑性组合物的总重量约1.0wt％至约5.0wt％的总硅氧烷含量；和(c)约0.05wt％至约1.0wt％的至少一种脱模剂，其中所述热塑性组合物表现出根据ISO1133在300℃下使用1.2kg负载测定的至少约25cm3/10min的熔体体积流速(MVR)；根据ISO180-1A对厚度为3mm的模制部件测定的小于或等于10℃的延性/脆性转变温度；和根据ASTMD1729对3mm厚的金属化的板以反射和镜面排除模式测量，与不含所述聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的参照热塑性组合物相比高小于约30％的L*。2.一种热塑性组合物，包含：(a)约49.5wt％至约97.95wt％的至少一种聚碳酸酯聚合物；(b)约2.0wt％至约49.5wt％的至少一种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物，其量有效提供基于所述热塑性组合物的总重量约1.0wt％至约5.0wt％的总硅氧烷含量；和(c)约0.05wt％至约1.0wt％的至少一种脱模剂，其中所述热塑性组合物表现出根据ISO1133在300℃下使用1.2kg负载测定的至少约25cm3/10min的熔体体积流速(MVR)；根据ISO180-1A对厚度为3mm的模制部件测定的小于或等于10℃的延性/脆性转变温度；和根据ASTMD1729对3mm厚的金属化的板以反射和镜面排除模式测量的约10或更低的L*。3.一种热塑性组合物，包含：(a)约49.5wt％至约97.95wt％的至少一种聚碳酸酯聚合物；(b)约2.0wt％至约49.5wt％的至少一种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物，其量有效提供基于所述热塑性组合物的总重量约1.0wt％至约5.0wt％的总硅氧烷含量；和(c)约0.05wt％至约1.0wt％的至少一种脱模剂，其中所述热塑性组合物表现出根据ISO1133在300℃下使用1.2kg负载测定的至少约25cm3/10min的熔体体积流速(MVR)；根据ISO180-1A对厚度为3mm的模制部件测定的小于或等于10℃的延性/脆性转变温度；和根据ISO22088-3测试的，与未暴露的参照物相比，在ISO拉伸棒在1％应变下暴露于遮光剂24小时后，拉伸屈服强度保持率为80％和更高。4.根据权利要求1至3中任一项所述的热塑性组合物，其中，所述聚碳酸酯聚合物是熔融聚碳酸酯聚合物，界面聚碳酸酯聚合物或它们的组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的热塑性组合物，其中，所述脱模剂包括季戊四醇四硬脂酸酯。6.根据权利要求1至4中任一项所述的热塑性组合物，其中，所述脱模剂包括甘油三硬脂酸酯。7.根据权利要求1至6中任一项所述的热塑性组合物，其中，所述组合物具...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽亚·多洛雷丝·马丁内斯·卡诺瓦斯，马克·阿德里安乌斯·约翰内斯·范·德·梅，罗伯特·迪尔克·范·德·格兰佩尔，埃哈德·布鲁斯，罗伯·布恩曼，
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