韧化的聚酰胺组合物制造技术

本发明专利技术公开了包含重复单元的聚酰胺，所述重复单元衍生自约１０至约３５重量％的１，６－己二胺和对苯二甲酸，最多为１０重量％的其他聚酰胺重复单元；并且衍生自１，６－己二胺和对苯二甲酸的所述重复单元的剩余部分可以用极少量的橡胶增韧剂进行韧化以获得韧性极强的组合物。所得组合物可用于工业、消费品、电子器件以及机动车部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
聚酰胺包含衍生自1，6-己二胺与对苯二甲酸以及1，6-己二胺与己二酸的指定比 例的重复单元，这种聚酰胺可由极少量的橡胶增韧剂进行韧化以获得韧性极强的组合物。
技术介绍
包括聚酰胺的所谓“工程聚合物”是重要的商用物料，其广泛应用于如机动车、电 气和工业用途中的许多不同类型的部件。在一些情况下，聚合物本身极具脆性，因而必须进 行韧化。通常通过将“橡胶增韧剂”与聚酰胺或其他工程聚合物混合进行韧化，参见例如美 国专利 4，174，358。此类组合物的韧性常通过一些标准测试来量度，如带缺口悬臂梁式冲击测试 (ASTM D256)。通常，在该测试中所得到的值越高，则认为材料的韧性就越强。韧性的另一 个重要指标为在诸如带缺口悬臂梁式冲击测试中，由该测试引起的组合物中的断裂是表现 出韧性还是表现出脆性。为了确信足够坚韧，优选的是所有的或大多数此类重复测试都显 示出韧性断裂。有些情况下，如果多次断裂均为脆性断裂，那么仅仅列举出在带缺口悬臂梁 式冲击测试中获得的平均韧性值将不具有说服性，因为这是不可取的。与热塑性组合物的许多性能“改进”类似，添加增韧剂常常导致其他性能降低，因 此经常需要在各种性能之间进行权衡。例如，添加橡胶增韧剂常导致组合物的拉伸模量和 挠性模量以及耐热性降低。由于这影响了部件的刚度，因此有时需要将部件做得更大以弥 补模量的损失，从而造成经济损失。因此，包含韧化的聚酰胺的改进组合物是所需的。专利技术概述 本文所公开并受权利要求书保护的是组合物，该组合物包含 (a) 80至95重量％的聚酰胺，该聚酰胺基本上由10至35重量％的下 式的重复单元 0至10重量％的一种或多种下式的重复单元组成 OO 其中R1、! 2和R3各自分别为亚烃基或取代的亚烃基，其中R1不是1，4_亚苯基和 或 R2 不是-(CH2)6-,并且重复单元的剩余部分具有下式 (b) 2至20重量％的聚合物增韧剂，该聚合物增韧剂包含活性官能团和/或羧酸的前提条件是(III)和(IV)均不同于(I)和(II)；并且其中所述重量百分比是按所述组合物中存在的(a)和(b)的总量计的，并且所述 重复单元的重量百分比是按存在的(I)、(II)、(III)和(IV)的总重量计的。还描述了本专利技术组合物的成型部件。专利技术详述所谓“亚烃基”是指包含碳和氢的基团(基)，其两个不同的碳原子具有两个自由 (单键)价态。示例性的亚烃基基团包括1，10-亚癸基、1，3-亚丁基、2-甲基-1，5-亚戊 基、1，4_亚苯基、1，8_亚萘基、4，4’ -亚联苯基、以及1，3_亚苯基。所谓“取代的亚烃基”是指由一个或多个官能团取代的亚烃基，并且在使用选择的 特定聚酰胺合成方法时，这些官能团不影响聚酰胺的生成。示例性的取代基团包括醚、卤 素、以及叔氨基。所谓“活性官能团”是指通常能与作为聚酰胺一部分的互补活性基团发生反应的 基团，尤其是在聚酰胺组合物的熔体成形和/或熔融加工过程中。聚酰胺上的互补官能团 通常为羧基和/或氨基(端基)，但可以是其他的基团，其或者接枝到聚酰胺上，或者最初聚 合在聚酰胺中作为包含互补官能团的数量相对较小的共聚单体的一部分。典型的活性官能 团为环氧化物、羧基、羧酸酐、异氰酸基、以及酮基。优选的活性官能团为羧基、羧酸酐、以及 环氧化物。该聚合物增韧剂为聚合物，其通常为弹性体或者具有相对较低的熔点，通常小于 200°C，优选为小于150°C，其连接有能与聚酰胺进行反应的活性官能团。此类官能团通常 “连接”到聚合物增韧剂上，这种连接可通过将小分子接枝到现有的聚合物上，或者当聚合 物增韧剂分子通过共聚作用制备时将包含所需官能团的单体进行共聚合来实现。作为接枝 的一个示例，可以采用自由基接枝技术将马来酸酐接枝到橡胶烃(例如乙烯/α -烯烃共聚 物，该α -烯烃为带有末端双键的直链烯烃，如丙烯或者1-辛烯)。所得接枝聚合物具有 羧酸酐和/或羧基基团连接在其上。对于官能团共聚在聚合物中的聚合物增韧剂而言，其 实例为乙烯与包含适当官能团的(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物。所谓(甲基)丙烯酸酯 在本文中是指可以为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或二者混合物的化合物。有用的(甲基)丙 烯酸酯官能化合物包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸缩水 甘油酯、以及(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯。除了乙烯和双官能的(甲基)丙烯酸酯 之外，其他单体可以共聚合在此类聚合物中，例如乙酸乙烯酯与未官能化的(甲基)丙烯酸 酯，后者如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯和(甲基) 丙烯酸环己酯。优选的增韧剂包括美国专利4，174，358中所列出的那些增韧剂，该专利据 此以引用方式并入本文。特别优选的聚合物增韧剂为乙烯、丙烯酸乙酯或丙烯酸正丁酯、以 及甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。另一种可以连接到聚合物增韧剂上的基团为羧酸的金属盐。此类聚合物的制备可以通过接枝或通过共聚合包含羧基或羧酸酐的化合物，从而将其连接到聚合物上。此类有 用的材料包括Surlyn 离聚物，其可得自 Ε. I. DuPont de Nemours & Co. Inc. (Wilmington, DE 19898USA)；以及上述经金属中和的马来酸酐接枝的乙烯/ α -烯烃聚合物。对于这些羧 酸盐而言，优选的金属阳离子包括锌、锂、镁和锰。优选地，该聚合物增韧剂包含最小约0. 5，更优选为1. 0，非常优选为3. O重量％的 包含官能团或羧酸盐(包括金属)的重复单元和/或接枝分子；并且最大约15，更优选约 13，并且非常优选约10重量％的包含官能团或羧酸盐(包括金属)的单体。应当了解，任 何优选的最小量均可与任何优选的最大量组合而形成优选范围。在该聚合物增韧剂和/或 一种以上的聚合物增韧剂中可具有多种官能单体。已发现，通过增加聚合物增韧剂的量和/ 或官能团和/或金属羧酸盐基团的量往往能提高组合物的韧性。然而，这些量应当优选不 得增加至组合物可以交联(热固)的点，特别在得到最终部件形状之前和/或首个熔融增 韧剂可以彼此交联之前。增加这些量也可以提高熔融粘度，并且熔融粘度也应当优选不得 增加太大而使得难以进行模塑。除了官能化增韧剂之外，也可以存在不具有官能团的增韧 剂(弹性体)。此类不具有官能团的增韧剂包括聚合物，例如乙烯/α-烯烃/ 二烯(EPDM) 橡胶，乙烯/ α _烯烃(EP)橡胶、以及乙烯/1-辛烯共聚物。聚合物增韧剂的最小量为2，优选约5，并且更优选约8重量％，而聚合物增韧剂的 最大量为约20，优选约15，并且更优选约12重量％。应当了解，任何最小量均可与任何最 大量组合而形成优选的重量范围。聚合物增韧剂和/或不具有官能团的增韧剂优选地为橡胶(其熔点和/或玻璃化 转变点低于25°C )，或者略微呈橡胶状，即熔融热(根据ASTM方法D3418-82测量)低于约 10J/g，更优选低于约5J/g ；和/或熔点低于80°C，更优选低于约60°C。优选地，当采用聚 乙烯标准品的凝胶渗透色谱法进行测量时，该聚合物增韧剂的重均分子量为约5，000或更 高，更优选为约10，000或更高。有用的聚合物增韧剂包括(a)乙烯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯以及任选的一种或多种(甲基)丙烯酸酯的本文档来自技高网...

【技术保护点】
组合物，所述组合物包含：（ａ）８０至９５重量％的聚酰胺，所述聚酰胺基本上由１０至３５重量％的下式的重复单元＊＊＊（Ⅰ），０至１０重量％的一种或多种下式的重复单元组成＊＊＊其中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］各自独立地为亚烃基或取代的亚烃基，其中Ｒ↑［１］不是１，４－亚苯基和／或Ｒ↑［２］不是－（ＣＨ↓［２］）↓［６］－，并且重复单元的剩余部分具有下式＊＊＊（ｂ）２至２０重量％的聚合物增韧剂，所述聚合物增韧剂包含活性官能团和／或羧酸的金属盐；前提条件是（Ⅲ）和（Ⅳ）均不同于（Ⅰ）和（Ⅱ）；并且其中所述重量百分比是按所述组合物中存在的（ａ）和（ｂ）的总量计的，并且所述重复单元的重量百分比是按所述聚酰胺中存在的（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）和（Ⅳ）的总重量计的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-11-30 61/005072组合物，所述组合物包含(a)80至95重量％的聚酰胺，所述聚酰胺基本上由10至35重量％的下式的重复单元0至10重量％的一种或多种下式的重复单元组成其中R1、R2和R3各自独立地为亚烃基或取代的亚烃基，其中R1不是1，4-亚苯基和/或R2不是-(CH2)6-，并且重复单元的剩余部分具有下式(b)2至20重量％的聚合物增韧剂，所述聚合物增韧剂包含活性官能团和/或羧酸的金属盐；前提条件是(III)和(IV)均不同于(I)和(II)；并且其中所述重量百分比是按所述组合物中存在的(a)和(b)的总量计的，并且所述重复单元的重量百分比是按所述聚酰胺中存在的(I)、(II)、(III)和(IV)的总重量计的。FPA00001142328900011.tif,FPA00001142328900012.tif,FPA00001142328900013.tif2.根据权利要求1的组合物，其中所述聚合物增韧剂包...

【专利技术属性】
技术研发人员：EA弗莱克斯曼，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]