抗冲击改性的聚酰胺组合物制造技术

本文说明了包含聚酰胺(PA)和反应性抗冲击改性剂的聚合物组合物(PC)。如下文详细解说的，该聚酰胺(PA)为由脂肪族二胺、双(氨基烷基)环己烷、对苯二甲酸和任选地环己烷二甲酸的缩聚得到的半芳香族聚酰胺。出人意料地发现，相对于不含双(氨基烷基)环己烷和环己烷二甲酸的类似聚酰胺，由脂环族二胺双(氨基烷基)环己烷或者由脂环族二胺双(氨基烷基)环己烷与脂环族二羧酸环己烷二甲酸的特定组合得到的半芳香族聚酰胺提供了在水溶液中老化之后具有改进的机械特性(例如拉伸强度和挠曲强度)保持率的聚合物组合物(PC)。度)保持率的聚合物组合物(PC)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗冲击改性的聚酰胺组合物
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年5月7日提交的美国临时专利申请号63/021,107以及于2020年7月14日提交的欧洲专利申请20185587.1的优先权，二者均通过引用结合在此。
专利

[0003]本专利技术涉及聚合物组合物，该聚合物组合物包含聚酰胺和反应性抗冲击改性剂，因而在老化之后具有出色的机械特性保持率。本专利技术还涉及一种制造该聚合物组合物的方法和结合有该聚合物组合物的制品。
[0004]专利技术背景
[0005]传统的半芳香族聚酰胺被用于制造暴露于引擎冷却剂和盐水溶液的部件。这些传统的半芳香族聚酰胺的高化学耐受性和所希望的机械性能特别适合用于引擎冷却剂和盐水溶液环境。然而，由于此类制品一般位于高温环境中，这些制品被暴露于升高的温度。随着时间流逝，此类制品的机械性能可能退化到不希望的水平。

技术实现思路

[0006]在一个方面，本专利技术涉及一种聚合物组合物(PC)，该聚合物组合物包含：聚酰胺(PA)和反应性抗冲击改性剂(IM)。该聚酰胺(PA)由反应混合物中单体的缩聚得到，该反应混合物包含：二胺组分(A)，该二胺组分包含：20mol％至95mol％的C4至C
12
脂肪族二胺和5mol％至80mol％的双(氨基烷基)环己烷，其中mol％是相对于该二胺组分中每种二胺的总摩尔数；二羧酸组分(B)，该二羧酸组分包含：30mol％至100mol％的对苯二甲酸和0mol％至70mol％的环己烷二甲酸，其中mol％是相对于二羧酸组分中每种二羧酸的总摩尔数。在一些实施例中，双(氨基烷基)环己烷是1,3
‑
双(氨基甲基)环己烷或1,4
‑
双(氨基甲基)环己烷。在一些实施例中，相对于二羧酸组分中每种二羧酸的总摩尔数，二羧酸组分(B)包含1mol％至70mol％的环己烷二甲酸、优选1,4
‑
环己烷二甲酸。
[0007]在一些实施例中，反应性抗冲击改性剂(IM)为马来酸酐官能化的抗冲击改性剂。在一些实施例中，反应性抗冲击改性剂(IM)的浓度为从1wt.％至20wt.％。在一些实施例中，聚合物组合物(PC)还包含相对于该聚合物组合物的总重量从5wt.％至70wt.％的增强剂。在一些实施例中，增强剂是玻璃纤维或碳纤维、优选玻璃纤维。
[0008]在一些实施例中，聚合物组合物(PC)包括在130℃下在50:50的乙二醇:水溶液中老化1000小时之后至少60％的拉伸强度保持率。在一些实施例中，聚合物组合物(PC)包括在130℃下在26wt.％的NaCl水溶液中热老化1000小时之后至少85％的挠曲强度保持率。
[0009]在另外的方面，本专利技术涉及一种包含该聚合物组合物(PC)的制品，其中该制品为汽车部件或者地下或海下的油气部件。
具体实施方式
[0010]本文说明了包含聚酰胺(PA)和反应性抗冲击改性剂的聚合物组合物(PC)。如下文
详细解说的，该聚酰胺(PA)为由脂肪族二胺、双(氨基烷基)环己烷、对苯二甲酸和任选地环己烷二甲酸的缩聚得到的半芳香族聚酰胺。出人意料地发现，相对于不含双(氨基烷基)环己烷和环己烷二甲酸的类似聚酰胺，由脂环族二胺双(氨基烷基)环己烷或者由脂环族二胺双(氨基烷基)环己烷与脂环族二羧酸环己烷二甲酸的特定组合得到的半芳香族聚酰胺提供了在水溶液中老化之后具有改进的机械特性(例如拉伸强度和挠曲强度)保持率的聚合物组合物(PC)。为了清楚起见，如在本文中所使用的，对“老化”的引用暗含地指示在水溶液中热老化。至少部分由于在老化之后改进的机械特性保持率，聚合物组合物(PC)可以令人希望地被结合到制品中，这些制品在使用中暴露于升高的温度并且被设计为用于传输或储存包括但不限于引擎冷却剂和盐水溶液的水溶液。附加地，聚合物组合物(PC)可以令人希望地被结合到制品中，这些制品被设计为用于下油采收(down
‑
oil recovery)部件并且被暴露于盐水溶液。
[0011]在本申请中，即使是关于具体实施例描述的任何描述可适用于本披露的其他实施例并且可与其互换。当将要素或组分说成是包含在和/或选自所列举要素或组分的清单中时，应理解的是在本文明确考虑到的相关实施例中，该要素或组分还可以是这些列举出的独立要素或组分中的任何一种，或者还可以选自由所明确列举出的要素或组分中的任何两种或更多种组成的组；在要素或组分的清单中列举的任何要素或组分都可以从这个清单中省去；并且本文通过端点对数值范围的任何列举都包括在所列举范围内包含的所有数字以及所述范围的端点和等效物。
[0012]除非另外明确地限制，否则如本文所使用的术语“烷基”以及衍生术语如“烷氧基”、“酰基”和“烷硫基”在其范围内包括直链、支链和环状部分。烷基的实例是甲基、乙基、1
‑
甲基乙基、丙基、1,1
‑
二甲基乙基和环丙基。除非另外明确地指明，否则每个烷基和芳基可以是未取代的或被一个或多个选自但不限于以下项的取代基取代：卤素、羟基、磺基、C1‑
C6烷氧基、C1‑
C6烷硫基、C1‑
C6酰基、甲酰基、氰基、C6‑
C
15
芳氧基或C6‑
C
15
芳基，前提是这些取代基是空间上相容的，并且满足化学键合和应变能的规则。术语“卤素”或“卤基”包括氟、氯、溴和碘，其中氟是优选的。
[0013]术语“芳基”是指苯基、茚满基或萘基。芳基可以包含一个或多个烷基，并且在这种情况下有时被称为“烷基芳基”；例如可以由环芳香族基团和两个C1‑
C6基团(例如甲基或乙基)构成。芳基还可以包含一个或多个杂原子(例如N、O或S)，并且在这种情况下有时被称为“杂芳基”；这些杂芳香族环可以稠合到其他芳香族体系。此类杂芳香族环包括但不限于呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、三唑基、异噁唑基、噁唑基、噻唑基、异噻唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基和三嗪基环结构。芳基或杂芳基取代基可以是未取代的或被一个或多个选自但不限于以下项的取代基取代：卤素、羟基、C1‑
C6烷氧基、磺基、C1‑
C6烷硫基、C1‑
C6酰基、甲酰基、氰基、C6‑
C
15
芳氧基或C6‑
C
15
芳基，前提是这些取代基是空间上相容的，并且满足化学键合和应变能的规则。
[0014]如上所述，出人意料地发现聚合物组合物(PC)在升高的温度下在水溶液中老化之后具有改进的机械特性保持率。在一些实施例中，该水溶液是多元醇水溶液或盐水溶液。多元醇是包含至少两个羟基的有机化合物。在此感兴趣的多元醇包括但不限于乙二醇、丙二醇和二乙二醇。一般而言，引擎冷却剂使用水与多元醇(例如乙二醇)的重量比从99.9/0.1至50:50的多元醇水溶液。盐水溶液是指包含水和相对于水和NaCl的总重量至少3.5wt％的
NaCl的溶液。在一些实施例中，盐水溶液具有相对于水和NaC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚合物组合物(PC)，所述聚合物组合物包含：
‑
聚酰胺(PA)和
‑
反应性抗冲击改性剂(IM)；其中
‑
所述聚酰胺(PA)由反应混合物中单体的缩聚得到，所述反应混合物包含：
‑
二胺组分(A)，所述二胺组分包含：
‑
20mol％至95mol％的C4至C
12
脂肪族二胺以及
‑
5mol％至80mol％的双(氨基烷基)环己烷，其中mol％是相对于所述二胺组分中每种二胺的总摩尔数；
‑
二羧酸组分(B)，所述二羧酸组分包含：
‑
30mol％至100mol％的对苯二甲酸以及
‑
0mol％至70mol％的环己烷二甲酸，其中mol％是相对于所述二羧酸组分中每种二羧酸的总摩尔数。2.如权利要求1所述的聚合物组合物(PC)，其中，所述C4至C
12
脂肪族二胺选自由以下组成的组：1,4
‑
二氨基丁烷、1,5
‑
二氨基戊烷、2
‑
甲基
‑
1,5
‑
二氨基戊烷、1,6
‑
二氨基己烷、3
‑
甲基六亚甲基二胺、2,5
‑
二甲基六亚甲基二胺、2,2,4
‑
三甲基
‑
六亚甲基二胺、2,4,4
‑
三甲基
‑
六亚甲基二胺、1,7
‑
二氨基庚烷、1,8
‑
二氨基辛烷、2,2,7,7
‑
四甲基八亚甲基二胺、1,9
‑
二氨基壬烷、2
‑
甲基
‑
1,8
‑
二氨基辛烷、5
‑
甲基
‑
1,9
‑
二氨基壬烷、1,10
‑
二氨基癸烷、1,11
‑
二氨基十一烷和1,12

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
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：