导电聚酯组合物制造技术

本文公开了导电热塑性聚酯组合物，其包含：a)至少一种热塑性聚酯；b)导电炭黑；c)至少一种基于乙烯共聚物的抗冲改性剂；和d)至少一种酸值为约80‑340mg KOH/g的超支化聚酯。

Conductive polyester composition

【技术实现步骤摘要】
导电聚酯组合物
本专利技术涉及具有优异的韧性的导电聚酯组合物。
技术介绍
由于热塑性聚酯的模压性能、尺寸稳定性、耐化学性、耐热性和颜色稳定性，热塑性聚酯已用于汽车部件、电气/电子部件和许多其它应用中。已知可以将基于乙烯共聚物的抗冲改性剂和导电炭黑添加到聚酯中以分别改善聚酯的机械强度(例如，拉伸强度和抗冲击性)和导电性。然而，同时改善聚酯组合物的机械强度和导电性一直是个挑战，因为与仅含有导电炭黑的那些聚酯组合物相比，将基于乙烯共聚物的抗冲改性剂和导电炭黑组合添加到聚酯中会不利地影响组合物的导电性。因此，仍然需要开发同时改善聚酯的机械强度和导电性的方法。
技术实现思路
本文提供了一种导电聚合物组合物，其包含：a)至少一种热塑性聚酯；b)约2-15重量％的导电炭黑；c)约4-30重量％的至少一种基于乙烯共聚物的抗冲改性剂；和d)约0.1-4重量％的至少一种酸值为约80-340mgKOH/g的超支化聚酯，所述组合物的总的重量％合计100重量％。在导电聚合物组合物的一个实施方案中，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含约30-95重量％、或约35-92重量％、或约40-88重量％的所述至少一种热塑性聚酯。在导电聚合物组合物的另外的实施方案中，所述至少一种热塑性聚酯选自PET、PBT、PCT和它们中的两种或更多种的组合，或者所述至少一种热塑性聚酯是PBT。在导电聚合物组合物的另外的实施方案中，所述至少一种超支化聚酯的支化度(DB)为约10-99.9％，或约20-99％，或约20-95％。在导电聚合物组合物的另外的实施方案中，所述至少一种超支化聚酯的酸值为约90-330mgKOH/g或约100-320mgKOH/g。在导电聚合物组合物的另外的实施方案中，基于所述组合物的总重量，所述至少一种超支化聚酯的含量为约0.2-3.5重量％或约0.3-3重量％。在导电聚合物组合物的另外的实施方案中，基于所述组合物的总重量，所述导电炭黑的含量为约2.5-13重量％或约3-11重量％。在导电聚合物组合物的另外的实施方案中，基于所述组合物的总重量，所述基于乙烯共聚物的抗冲改性剂的含量为约6-25重量％或约8-20重量％。本文进一步提供了由上述导电聚合物组合物形成的制品。具体实施方式本文公开了导电热塑性聚酯组合物，其包含：a)至少一种热塑性聚酯；b)导电炭黑；c)至少一种基于乙烯共聚物的抗冲改性剂；和d)至少一种酸值为约80-340mgKOH/g的超支化聚酯。本文所用的术语“热塑性聚合物”是指在加热时转变成液体并且在充分冷却时凝固成刚性状态的聚合物。根据本公开，合适的热塑性聚酯包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸环己二亚甲酯(PCT)等，本文所用的热塑性聚酯也可从各种供应商商购获得。例如，可以从E.I.duPontdeNemoursandCompany(美国)(后面简称“DuPont”)以商标名获得合适的PET；可以从DuPont以商标名获得合适的PBT；可以从DuPont以商标名获得合适的PTT；可以从CelaneseCorporation(瑞士)以商标名ThermxTM获得合适的PCT。根据本公开，基于组合物的总重量，组合物中可包含约30-95重量％、或约35-92重量％、或约40-88重量％的热塑性聚酯。导电炭黑填料的粒径、颗粒结构、孔隙度或挥发分含量会影响电导率。优选的导电炭黑具有小的粒径，以便在每单位体积提供更多的颗粒，从而减小颗粒间距离。这种炭黑也可具有高结构(highstructure)以增加导电路径，其中电子在穿过碳时经由导电路径行进。不希望受理论束缚，在具有高结构的情况下，绝缘间隙的数量减少，电子以更小的电阻行进通过碳黑，从而提供更加导电的炭黑。在某些实施方案中，具有高孔隙度的炭黑可用于在每单位重量产生更多的颗粒，因为与孔隙较少的颗粒相比，更多孔隙的炭黑可用于进一步减小颗粒间距离，提供更高的电导率结果。此外，低挥发分含量的炭黑可用于促进电子隧穿通过炭黑，进而产生更高的电导率。本文所用的导电炭黑填料可由它们的结构限定，如由邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸收所限定。可以根据ASTM方法编号D3493测量DBP吸收。在本领域中，DBP吸收已经与炭黑结构有关。高结构碳黑通常也具有高BET表面积。可以通过ASTM方法编号D6556测量炭黑的BET表面积。该方法测量炭黑的氮吸附。本文所用的导电炭黑可具有约150-600cc/100g的DBP吸收。本文所用的导电炭黑还可具有约500-2000m2/g的BET表面积。合适的导电炭黑填料也可以商购获得。例如，合适的导电炭黑可从CabotCorporation(美国)以商品名BlackPearlsTM2000或VulcanTMXCmaxTM22获得；或者从AkzoNobelPolymerChemistry(荷兰)以商品名KetjenblackTMEC600JD或EC300J获得，或者从OrionEngineeredCarbonsS.A.(卢森堡)以商品名PrintexTMXE2-B获得。根据本公开，基于组合物的总重量，导电炭黑在组合物中的含量可以为约2-15重量％，或约2.5-13重量％，或约3-11重量％。如本文所用，术语“基于乙烯共聚物的抗冲改性剂”是指衍生自乙烯和至少一种其它单体的聚合物，例如由乙烯和至少一种其他单体制得的聚合物。本文所用的基于乙烯共聚物的抗冲改性剂是至少一种通过聚合以下单体制得的无规聚合物：(a)乙烯；(b)一种或多种式CH2＝C(R1)CO2R2的烯烃，其中R1为氢或具有1-8个碳原子的烷基，并且R2为具有1-8个碳原子的烷基，例如甲基、乙基或丁基；和任选存在的(c)一种或多种式CH2＝C(R3)CO2R4的烯烃，其中R3是氢或具有1-6个碳原子的烷基，例如甲基，并且R4是缩水甘油基。在某些实施方案中，单体(b)是丙烯酸丁酯。可以使用丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸仲丁酯中的一种或多种。在另外的实施方案中，本文所用的基于乙烯共聚物的抗冲改性剂衍生自乙烯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，通常称为E/BA/GMA。衍生自单体(a)的重复单元会占基于乙烯共聚物的抗冲改性剂的总重量的约20-95重量％，或约20-90重量％，或约40-90重量％，或约50-80重量％。衍生自单体(b)的重复单元会占基于乙烯共聚物的抗冲改性剂的总重量的约3-70重量％，或约3-40重量％，或约15-35重量％，或约20-35重量％。衍生自任选存在的单体(c)(如果存在的话)的重复单元会占基于乙烯共聚物的抗冲改性剂的总重量的约0.5-25重量％，或约2-20重量％，或约3-17重量％。基于乙烯共聚物的抗冲改性剂可以额外地衍生自任选存在的(d)一氧化碳(CO)单体。当存在时，衍生自一氧化碳的重复单元优选占基于乙烯共聚物的抗冲改性剂的总重量的不超过约20重量％或约3-15重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.导电聚合物组合物，其包含：a)至少一种热塑性聚酯；b)2-15重量％的导电炭黑；c)4-30重量％的至少一种基于乙烯共聚物的抗冲改性剂；和d)0.1-4重量％的至少一种酸值为80-340mg KOH/g的超支化聚酯，所述组合物的总的重量％合计100重量％。/n

【技术特征摘要】
1.导电聚合物组合物，其包含：a)至少一种热塑性聚酯；b)2-15重量％的导电炭黑；c)4-30重量％的至少一种基于乙烯共聚物的抗冲改性剂；和d)0.1-4重量％的至少一种酸值为80-340mgKOH/g的超支化聚酯，所述组合物的总的重量％合计100重量％。


2.根据权利要求1所述的导电聚合物组合物，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含30-95重量％、或35-92重量％、或40-88重量％的所述至少一种热塑性聚酯。


3.根据权利要求1或2所述的导电聚合物组合物，其中所述至少一种热塑性聚酯选自PET、PBT、PCT和它们中的两种或更多种的组合，或者所述至少一种热塑性聚酯是PBT。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的导电聚合物组合物，其中所述至少一种超支化聚酯的支化度DB为10-99.9％，或20-99％，或...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦云峰，
申请(专利权)人：杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US