以改善的热稳定性为特征的聚酰胺组合物制造技术

本申请涉及以改善的热稳定性为特征的聚酰胺组合物。本发明专利技术涉及以改善的热稳定性为特征的聚酰胺组合物，这些聚酰胺组合物包括至少一种半芳香族聚酰胺、PA 6和/或PA 6，6、以及元素铁。这些新型组合物非常好地适用于制造暴露于高温环境的物品，例如用于汽车应用的物品。

Polyamide compositions characterized by improved thermal stability

【技术实现步骤摘要】
以改善的热稳定性为特征的聚酰胺组合物本申请是申请日为2012年6月8日、申请号为201280038572.8、名称为″以改善的热稳定性为特征的聚酰胺组合物″的专利技术专利申请的分案申请。本申请要求2011年6月9日提交的美国临时申请号61/495024以及2011年8月4日提交的欧洲申请号11176634.1的优先权，出于所有的目的将这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。
本专利技术涉及以改善的热稳定性为特征的聚酰胺组合物。这些新型组合物非常好地适用于制造暴露于高温环境的物品，例如用于汽车应用的物品。
技术介绍
半芳香族聚酰胺是一类高性能的以出色的特性为特征的聚酰胺，这些特性是例如优异的抗蠕变性和抗疲劳性、良好的机械特性、低的吸湿、改善的尺寸稳定性、在高温下非常高的强度和刚度、以及对一个宽范围化学品的高耐受性。一些苛刻的应用要求对非常高的温度的高耐受性。半芳香族聚酰胺是用于那些应用的选择的候补者，典型地因为它们内在的高熔化温度。然而，那些材料的热稳定性还需要改善，尤其是在长期的时候。当使模制组合物经受相对高温持续长时间时，例如就用于机动车机罩下方应用的和若干电气或电子应用的物体而言就是这种情况，这些组合物由于聚合物的热降解总体上倾向于展示出机械特性(例如，拉伸特性)的降低。这种作用称为热老化。典型地将热稳定剂加入聚合物组合物中以便在暴露于高温时更好地保留这些聚合物的这些特性。当使用一种热稳定剂时，模制材料的有效寿命可以显著延长，这取决于材料的类型、使用条件和热稳定剂的类型和量值。典型地用于聚酰胺的热稳定剂的实例是有机稳定剂，像酚类抗氧剂和芳香胺，以及碘化钾或碘化亚铜的组合。不幸地，包括那些稳定剂的半芳香族聚酰胺组合物并没有实现在一些苛刻的应用中所要求的可以接受的热老化性能。因此，本专利技术的一个目的是提供半芳香族聚酰胺组合物，这些组合物以非常良好的热老化性能为特征同时以良好水平维持半芳香族聚酰胺的所有的其他特性。WO2005/007727披露了一种用于制备热稳定的模制组合物的方法以及那些组合物在其中它们被暴露于高温的应用中的用途，这种方法包括将热塑性聚合物、非金属无机填充剂和具有最多450μm的重均粒度的元素铁以便形成一种组合物，其中这种热塑性聚合物形成一个连续相进行熔融混合。WO2005/007727声称在热老化特性上惊人的改进(由高温下对机械特性的好得多保留而呈现出来)，就现有技术的含铜盐/碘化钾或元素铜的组合物而言。WO2005/007727披露了包括一种元素铁热稳定剂的脂肪族聚酰胺(例如PA6、PA6，6、和PA4，6)组合物。它还在其实例IV中披露了一种包括PA6，6/6T和元素铁的组合物。WO2011/051123涉及多种热塑性模制化合物，这些化合物包括一种聚酰胺和具有不大于10μm的粒度的粉状铁，该粉状铁可以通过热分解五羰基合铁获得。然而，为了健康和安全考虑，应该优选地避免使用和处理具有非常细粒度的粉末。吸入细小颗粒的风险引起主要的健康关注，因为它已经显示出会导致肺癌，而在空气中存在细小颗粒展现了许多安全问题，最危险的一个是爆炸事故。
技术实现思路
本申请人已经出人意料地发现将PA6和/或PA6，6添加至组合物(包括半芳香族聚酰胺和具有至少10μm的重均粒度的元素铁)产生了关于热老化性能的出色结果而同时以非常良好的水平维持半芳香族聚酰胺的所有其他特性，而没有与现有技术相关的健康和安全的风险。附图说明图1是显示实例E1(根据本专利技术)和对比实例CE1和CE2的拉伸强度(以MPa计)随着它们经受的热氧化处理时间(以小时计)变化的图。具体实施方式本专利技术的一个第一目的是提供一种聚合物组合物，这种聚合物组合物包括至少一种半芳香族聚酰胺、至少一种选自PA6和PA6，6的脂肪族聚酰胺、和具有至少10μm的重均粒度的元素铁。本专利技术的另一个目的是提供一种用于制备如上述的聚合物组合物的方法，其中该方法包括将至少一种半芳香族聚酰胺、至少一种选自PA6和PA6，6的脂肪族聚酰胺、和具有至少10μm的重均粒度的元素铁进行熔融混合。本专利技术的还另一个目的涉及上述组合物用于制备模制品的用途并且涉及这种模制品本身。最后，本专利技术的一个最后的目的涉及这样的模制品在机器、发动机、电气或电子设备中的用途并且具体地涉及包括所述模制品的机动车(automotivevehicle)、一般的运输工具(generaltransportmeans)、家用器具(domesticappliance)、或一般的工业设备(generalindustryinstallation)。半芳香族聚酰胺术语“聚酰胺”总体上被理解为是指一种包括多个单元的聚合物，这些单元衍生自至少一种二胺和至少一种二羧酸和/或衍生自至少一种氨基羧酸或内酰胺。根据本专利技术的组合物的半芳香族聚酰胺旨在指代包括大于35mol.％的芳香族重复单元的任何聚酰胺。它有利地包括大于55mol.％、优选地大于65mol.％的芳香族重复单元，更优选地大于70mol.％、还更优选地大于80mol.％、甚至更优选地大于85mol.％并且最优选地大于90mol.％。在一个具体实施例中，根据本专利技术的组合物的半芳香族聚酰胺包括100mol.％的芳香族重复单元。为了本专利技术的目的，术语“芳香族重复单元”旨在指代包括至少一个芳香族基团的任何重复单元。这些芳香族重复单元可以通过至少一种芳香族二羧酸与至少一种二胺的缩聚或通过至少一种二羧酸与至少一种芳香族二胺的缩聚形成。芳香族二羧酸的非限制性实例值得注意地是：苯二甲酸类(包括间苯二甲酸、对苯二甲酸以及邻苯二甲酸)、萘二羧酸类(包括2，6-萘二羧酸、2，7-萘二羧酸、1，4-萘二羧酸、2，3-萘二羧酸、1，8-萘二羧酸以及1，2-萘二羧酸)、2，5-吡啶二羧酸、2，4-吡啶二羧酸、3，5-吡啶二羧酸、2，2-双(4-羧苯基)丙烷、双(4-羧苯基)甲烷、2，2-双(4-羧苯基)六氟丙烷、2，2-双(4-羧苯基)酮、4，4’-双(4-羧苯基)砜、2，2-双(3-羧苯基)丙烷、双(3-羧苯基)甲烷、2，2-双(3-羧苯基)六氟丙烷、2，2-双(3-羧苯基)酮、双(3-羧基苯氧基)苯。苯二甲酸，包括间苯二甲酸、对苯二甲酸和邻苯二甲酸，是优选的芳香族二羧酸。对苯二甲酸和间苯二甲酸是甚至更优选的。芳香族二胺的非限制性实例值得注意的是：间亚苯基二胺、间苯二甲基二胺和对苯二甲基二胺。对苯二甲基二胺是最优选的。根据本专利技术的组合物的半芳香族聚酰胺除了上述的这种至少一种芳香族二羧酸和/或至少一种芳香族二胺之外可以包括多个重复单元，这些重复单元衍生自至少一种脂肪族二羧酸和/或至少一种脂肪族二胺和/或至少一种内酰胺。脂肪族二羧酸的非限制性实例值得注意的是：草酸(HOOC-COOH)、丙二酸(HOOC-CH2-COOH)、丁二酸[HOOC-(CH2)2-COOH]、戊二酸[HOOC-(CH2)3-COOH]、2，2-二甲基-戊二酸[HOOC-C(CH3)2-(CH2)2-COOH]、己二酸[HOOC-(CH2)4-COOH]、2，4，4-三甲基-己二酸[HOOC-CH(CH3)-CH2-C(CH3)2-CH2-COOH]、庚二酸[HOOC-(CH2)5-COOH]、辛二酸[HOOC-(CH2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物组合物，其包括：‑至少30wt.％以及最多85wt.％的至少一种半结晶、半芳香族聚酰胺；‑至少1wt.％以及最多20wt.％的至少一种选自PA 6和PA 6，6的脂肪族聚酰胺，以及‑至少0.1wt.％以及最多10wt.％的具有至少10μm的重均粒度的元素铁。

【技术特征摘要】
2011.08.04 EP 11176634.1;2011.06.09 US 61/4950241.一种聚合物组合物，其包括：-至少30wt.％以及最多85wt.％的至少一种半结晶、半芳香族聚酰胺；-至少1wt.％以及最多20wt.％的至少一种选自PA6和PA6，6的脂肪族聚酰胺，以及-至少0.1wt.％以及最多10wt.％的具有至少10μm的重均粒度的元素铁。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中该至少一种半芳香族聚酰胺包含大于70mol％的芳香族重复单元。3.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中该至少一种半芳香族聚酰胺是聚苯二甲酰胺。4.根据权利要求1-3中任一项所述的聚合物组合物，其中该元素铁具有最大100μm的重均粒度。5.根据权利要求1-3中任一项所述的聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：LM诺福克，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US