液晶聚合物组合物、制品和制备方法技术

本文描述了聚合物组合物，其包含至少20wt.％的液晶聚合物(“LCP”)；10wt.％至40wt.％的扁平玻璃纤维以及15wt.％至50wt.％的氮化硼和/或氧化锌。出人意料地发现，相对于具有代替扁平玻璃纤维的圆形玻璃纤维的类似的聚合物组合物，包含LCP连同扁平玻璃纤维和氮化硼和/或氧化锌的组合的聚合物组合物具有改善的热导率和挠曲特性。改善的热导率和挠曲特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶聚合物组合物、制品和制备方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年10月26日提交的美国号63/105416以及2021年1月8日提交的欧洲号21150658.9的优先权，出于所有目的这些申请中的每一个的全部内容通过援引并入本文。


[0003]提供了聚合物组合物。这些聚合物组合物具有优异的热导率，并且包含液晶聚合物(“LCP”)、扁平玻璃纤维以及氮化硼和氧化锌中的一者或两者。还提供了包含这些聚合物组合物的制品以及制备聚合物组合物和制品的方法。

技术介绍

[0004]随着电气部件功率密度的增加，电气部件的热输出也增加，至少部分是由于载流体的电阻。结果是电气部件中的热量积累显著增加。例如，伴随着消费者对更高性能车辆需求的增加，不断需要提高用于电动车辆(例如，汽车、摩托车、船和飞机)的电动机的功率密度。然而，随着功率密度提高，电动机内和周围的热量积累也会增加，这可能使电动机效率显著降低。

技术实现思路

[0005]在第一方面，提供了一种聚合物组合物，其包含由以下单体的缩聚形成的液晶聚合物(“LCP”)：对苯二甲酸、芳香族二醇、第一芳香族二羧酸、芳香族羟基羧酸；10wt.％至40wt.％的扁平玻璃纤维；以及氮化硼和/或氧化锌，其中氮化硼和氧化锌的总浓度为15wt.％至50wt.％。在一些实施例中，芳香族二醇是4,4
’‑
联苯酚，芳香族羟基羧酸是4
‑
羟基苯甲酸，并且第一芳香族二羧酸是间苯二甲酸。
[0006]在一些实施例中，聚合物组合物不含氧化锌。在一些实施例中，聚合物组合物不含氮化硼。在一些实施例中，聚合物组合物包含氮化硼和氧化锌。在一个此种实施例中，氮化硼与氧化锌的相对浓度为从0.5至2。
[0007]在一些实施例中，如根据ASTM E1461
‑
13测量的，聚合物组合物具有从0.20W/m
‑
K至0.9W/m
‑
k的贯穿平面热导率。在一些实施例中，根据ASTM D790，聚合物组合物具有从100MPa至250MP的挠曲强度。在一些实施例中，如根据ASTM D790测量的，聚合物组合物具有从100MPa至190MPa的挠曲应变。在一些实施例中，聚合物组合物具有以下表观粘度：在100s
‑1的剪切速率下为从90Pa
·
s至300Pa
·
s；在500s
‑1的剪切速率下为从35Pa
·
s至150Pa
·
s；或在1000s
‑1的剪切速率下为从25Pa
·
s至100Pa
·
s，如根据ASTM D3835测量的。
[0008]在一些实施例中，聚合物组合物不含圆形玻璃纤维。
[0009]在另一个方面，提供了一种包含该聚合物组合物的制品，其中，该制品是电气部件。在一些实施例中，该制品是电动机部件。在一些实施例中，该制品是槽衬。在一些实施例中，该制品选自由汽车部件、航空航天部件和水运工具部件组成的组。
具体实施方式
[0010]本文描述了聚合物组合物，其包含至少20wt.％的液晶聚合物(“LCP”)；10wt.％至40wt.％的扁平玻璃纤维以及15wt.％至50wt.％的氮化硼和/或氧化锌。出人意料地发现，相对于具有代替扁平玻璃纤维的圆形玻璃纤维的类似的聚合物组合物，包含LCP连同扁平玻璃纤维和氮化硼和/或氧化锌的组合的聚合物组合物具有改善的热导率和挠曲特性。如本文使用的，除非另外明确地说明，否则重量百分比(“wt.％”)是相对于聚合物组合物的总重量的。
[0011]任何描述(即使是关于具体实施例描述的)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含在所列举范围内包含的所有数字以及该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”在其范围内包含直链、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。除非另外明确地说明，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的取代基取代：卤素、羟基、磺基、C1
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C6烷氧基、C1
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C6烷硫基、C1
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C6酰基、甲酰基、氰基、C6
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C15芳氧基或C6
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C15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]类似地，除非另外明确地限制，否则术语“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
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C15芳氧基或C6
‑
C15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]聚合物组合物
[0015]聚合物组合物包含LCP；10wt.％至40wt.％的扁平玻璃纤维以及15wt.％至50wt.％的氮化硼和/或氧化锌。相对于具有代替扁平玻璃纤维的圆形玻璃纤维的类似聚合物组合物，包含LCP连同扁平玻璃纤维和氮化硼和/或氧化锌的组合的聚合物组合物出人意料地具有改善的热导率和挠曲特性。此外，在一些实施例中，聚合物组合物具有特别理想的表观粘度用于薄壁制品的注射模制。
[0016]聚合物组合物具有出人意料地改善的热导率。如以上指出的，尤其是在高功率密度电气部件应用(例如用于电动车辆的电动机)中，存在显著增加的热输出，其导致电气部件内和周围的热量积累。因此，存在伴随而来的对冷却进行改善的需要。在此描述的聚合物
组合物具有显著改善的热导率，以有助于将热量从电动机部件中传导出去。当然本文档来自技高网...

【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，该聚合物组合物包含：
‑
至少20wt.％的由以下单体的缩聚形成的液晶聚合物(“LCP”)：对苯二甲酸、芳香族二醇、第一芳香族二羧酸、芳香族羟基羧酸；
‑
10wt.％至40wt.％的扁平玻璃纤维；以及
‑
氮化硼和/或氧化锌，其中氮化硼和氧化锌的总浓度为15wt.％至50wt.％。2.如权利要求1所述的聚合物组合物，其中，该芳香族二醇是4,4
’‑
联苯酚，该芳香族羟基羧酸是4
‑
羟基苯甲酸，并且该第一芳香族二羧酸是间苯二甲酸。3.如权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中，该聚合物组合物不含氧化锌。4.如权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中，该聚合物组合物不含氮化硼。5.如权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中，该聚合物组合物包含氮化硼和氧化锌。6.如权利要求5所述的聚合物组合物，其中，氮化硼与氧化锌的相对浓度为从0.5至2。7.如权利要求1至6中任一项所述的聚合物组合物，其中，如根据ASTM E1461
‑
13通过激光闪光法测量的，该聚合物组合物具有从0.20W/m
‑
K至0.9W/m
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k的贯穿平面热导率。8.如权利要求1至7中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
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：