具有改善的耐盐性和热稳定性的聚酰胺组合物制造技术

技术编号:7841102 阅读:247 留言:0更新日期:2012-10-12 19:33
本发明专利技术公开了聚酰胺组合物,包含至少一种半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺基本上由约25摩尔%至约55摩尔%的下式(I)的重复单元:-C(O)(CH2)mC(O)NHCH2ArCH2NH-,和约45摩尔%至约75摩尔%的下式(II)的重复单元:-C(O)(CH2)mC(O)NH(CH2)nNH-组成,其中m为8、10和/或12,n为6、10和/或12,并且Ar为间位取代的苯环;并且所述聚酰胺具有等于或小于225℃的熔点;和0.1-15重量%的一种或多种多元醇,所述一种或多种多元醇具有多于两个羟基,并且具有小于2000的数均分子量(Mn)。还公开了包含所述聚酰胺组合物的模塑或挤塑制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有改善的耐盐性和热稳定性的聚酰胺组合物领域。
技术介绍
聚合材料,包括热塑性和热固性聚合材料,被广泛用于机动车辆中以及用于其它用途。它们轻便并且比较易于塑造成复杂的部件,因此在许多情形下是优选替代金属。然而,一些聚合物具有的问题是盐胁迫(诱导)腐蚀开裂(SSCC),其中当处于应力下并且接触无机盐时,应力下的部件经历加速腐蚀。这通常造成部件开裂和过早失效。机动车领域中的另一个当前期望是具有耐高温结构,这是因为汽车发动机罩区域中的温度通常达到高于150°C。当塑性部件(如机动车机罩下方应用的或电气/电子器件 应用的塑性部件)长期暴露于此类高温下时,由于聚合物发生热氧化,其机械特性通常会降低。这种现象称为热老化。聚酰胺如聚酰胺6,6、聚酰胺6、聚酰胺6,10和聚酰胺6,12已被制成并且用作机动车部件和其它类型的部件。虽然已经报导,聚酰胺6,10和6,12对SSCC抗性更大(参见例如日本专利3271325B2),但是所有这些聚酰胺在此类使用中易于SSCC,这是因为例如机动车的各个部分以及它们的组件有时接触盐,例如在较寒冷气候中用于融化雪和冰的盐,如氯化钠或氯化钙。与水和道路防结冰用盐接触的金属部件如由钢和各种基于铁的合金制成的配件和机架组件的腐蚀也会导致盐的形成。这些盐继而可侵蚀聚酰胺部件,使得它们易于SSCC。因此,期望对SSCC具有更大抗性的聚酰胺组合物。美国专利4,076,664公开了对氯化锌具有有利抗性的三元聚酰胺树脂。欧洲专利申请0272503公开了模塑聚酰胺树脂,所述树脂包含聚(癸二酰间苯二甲胺)(PA MXD10)和具有比PA MXDlO高约20_30°C的熔点的结晶聚酰胺。US 2005/0234180公开了具有优异耐融雪盐性的树脂模塑制品,所述制品包含1-60重量%的芳族聚酰胺树脂。在改善热老化特性的尝试中,常规的做法是向热塑性聚酰胺树脂中添加热稳定剂(也称为抗氧化剂)。此类热稳定剂的实例包括受阻酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂和基于磷的抗氧化剂。对于聚酰胺组合物,通常使用三类热稳定剂以保持在暴露于高温时的组合物的机械特性。一类是先前提到的任选地与基于磷的增效剂混合的酚类抗氧化剂的使用,第二类是任选地与基于磷的增效剂混合的芳族胺的使用,第三类是铜盐和衍生物的使用。酚类抗氧化剂改善热塑性组合物在至多120°C的老化温度下的机械/物理特性为人们所知。美国专利5,965,652公开了包含原位形成的胶态铜的热稳定聚酰胺模塑组合物。然而,所公开的组合物仅在140°C下热老化才表现出冲击强度的保留。英国专利839,067公开了包含铜盐和强有机碱卤化物的聚酰胺组合物。EP 1041109公开了聚酰胺组合物,其包含聚酰胺树脂和具有150_280°C的熔点的多元醇,此聚酰胺组合物具有良好的流动性和机械强度并可被用于注塑焊接技术。美国专利公布2010/0029819公开了具有较高热稳定性的包含热塑性组合物的热塑性制品,所述组合物包含热塑性树脂、一种或多种具有多于两个羟基的多元醇。美国专利公布2010/0271305公开了具有较高热稳定性的包含热塑性组合物的热塑性制品,所述组合物包含聚酰胺树脂、一种或多种具有多于两个羟基的多元醇;一种或多种共稳定剂,所述共稳定剂选自仲芳胺和受阻胺光稳定剂、以及它们的混合物;和10-60重量%的一种或多种强化剂。遗憾的是,在现有工艺下,基于聚酰胺组合物的模塑制品在长期高温暴露下,它们的机械特性受到不可接受的劣化,或者它们缺乏其中部件接触道路防结冰用盐的许多机动车应用所需的耐盐特性。需要具有改善的长期耐热性和耐盐性的热塑性聚酰胺组合物。专利技术概述本专利技术公开了聚酰胺组合物,所述聚酰胺组合物包含(a)至少一种半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺基本上由25-55摩尔%的下式的重复单元-C (0) (CH2) mC (0) NHCH2ArCH2NH- (I)和45-75摩尔%的下式的重复单元组成 -C(0) (CH2)mC(0)NH(CH2)nNH_(II)其中m为8、10和/或12, n为6、10和/或12,并且Ar为间位取代的苯环;并且所述聚酰胺具有等于或小于225°C的熔点;和(b)0. 1-15重量%的一种或多种多元醇,所述一种或多种多元醇具有多于两个羟基,并且具有小于2000的数均分子量(Mn)。本文还公开了包含上文公开的聚酰胺组合物的模塑和挤塑制品。专利技术详述本文中,包含在聚酰胺组合物中的所有组分的所述重量百分比均基于聚酰胺组合物的总重量。可用于聚酰胺组合物中的半芳族共聚酰胺具有小于或等于约225°C的熔点。本文中的熔点和玻璃化转变都是使用差示扫描量热法(DSC)在第一次升温扫描中以10°C /min的扫描速率测得的,其中将吸热峰的最高点视为熔点,并且如果玻璃化转变明显,则将焓变的中点视为玻璃化转变。本文公开的聚酰胺组合物包含至少一种半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺基本上由25-55摩尔%的下式的重复单元-C (0) (CH2) mC (0) NHCH2ArCH2NH- (I) 和45-75摩尔%的下式的重复单元组成 -C(0) (CH2)mC(0)NH(CH2)nNH_(II)其中m为8、10和/或12, n为6、10和/或12,并且Ar为间位取代的苯环;并且所述聚酰胺具有等于或小于225°C的熔点。术语“m为8、10和/或12”是指m为选自8、10和12的一个或多个整数。术语“n为6、10和/或12”是指n为选自6、10和12的一个或多个整数。本文中,术语“基本上由...组成的一种半芳族共聚酰胺”是指共聚酰胺可存在不是式(I)和(II)中指定那些的重复单元,但是仅为它们不会影响所述组合物耐盐特性的程度,所述耐盐特性由本文公开的耐盐性表征测定。半芳族共聚酰胺可基本上由31-55摩尔%的式(I)的重复单元和45-69摩尔%的式(II)的重复单元组成。半芳族共聚酰胺可基本上由35-55摩尔%的式(I)的重复单元和45_65摩尔%的式(II)的重复单元组成。优选的共聚酰胺是其中m分别等于8或10的共聚酰胺。其它优选的共聚酰胺是其中n分别等于6或10的共聚酰胺。其它优选的聚酰胺是其中m等于8并且n等于6 ;以及m等于10并且n等于6的共聚酰胺。其它优选的聚酰胺是其中m等于10并且n为6 ;以及其中m等于10并且n等于10的共聚酰胺。半芳族共聚酰胺由上文公开的指定摩尔比的脂族二羧酸、脂族二胺、和间苯二甲胺(MXD)的混合物的缩聚反应形成。可用于制备共聚酰胺的二羧酸单体包括癸二酸(C10)、 十二烷二酸(C12)和十四烷二酸(C14)。脂族二胺包括己二胺、癸二胺和十二亚甲基二胺。以下列表例示了用于标识半芳族共聚酰胺(PA)中的单体和重复单元的缩写HMD己二胺(或6,与二酸联合使用时)AA己二酸DMD癸二胺DDMD十二烷二胺DDA癸二酸DDDA十二烷二酸TDDA十四烷二酸MXD间苯二甲基二胺MXD6由MXD和AA形成的聚合物重复单元MXDlO由MXD和DDA形成的聚合物重复单元MXD12由MXD和DDDA形成的聚合物重复单元610由HMD和DDA形成的聚合物重复单元612由HMD和DDDA形成的聚合物重复单元1010由DD和DDA形成的聚合物重复单元1012由DMD和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.29 US 61/2994051.聚酰胺组合物,包含 (a)至少一种半芳族共聚酰胺,所述半芳族共聚酰胺基本上由25-55摩尔%的下式的重复单元 -C (O) (CH2) mC (0) NHCH2ArCH2NH- (I) 和45-75摩尔%的下式的重复单元组成 -C (0) (CH2) mC (0) NH (CH2) nNH_ (II), 其中m为8、10和/或12, n为6、10和/或12,并且Ar为间位取代的苯环;并且所述聚酰胺具有等于或小于225°C的熔点;和 (b)0.1-15重量%的一种或多种多元醇,所述一种或多种多元醇具有多于两个的羟基,并且具有小于2000的数均分子量(Mn)。2.权利要求I的聚酰胺组合物,其中所述半芳族共聚酰胺具有等于10的m。3.权利要求I的聚酰胺组合物,其中所述半芳族共聚酰胺具有等于8的m。4.权利要求I的聚酰胺组合物,其中所述半芳族共聚酰胺具有等于6的n。5.权利要求I的聚酰胺组合物,其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员:S多施A马修MM马滕斯
申请(专利权)人:纳幕尔杜邦公司
类型:发明
国别省市:

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