热稳定的制品及其生产方法技术

一种包括热塑性组合物和交联剂的制品。所述交联剂通过在接近热塑性组合物流点的温度退火进行热活化，从而当与包含热塑性树脂而不含交联剂的相似制品或者包含交联剂但是以大于或等于约5℃/min的速度升温到相同温度进行热活化的相似制品相比时，稳定工作期间的制品尺寸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求序号为61/309，239美国临时申请的优先权，其内容在此全部弓丨入作为参考。
技术介绍
本专利技术涉及热稳定制品及其生产方法。为了保持尺寸稳定性和经受导致降解的温度升高，热塑性材料通常在交付使用前进行交联。一种交联这些材料的方法是使它们经受辐射。辐射的实例是Y辐射、β辐射、电子束辐射、X射线辐射、紫外线辐射或者它们的组合。然而，当该热塑性部件模塑成所需最终形状时，辐照过程是需要进行的额外步骤。该辐照过程昂贵，并且成本与所需的辐照剂量成正比。另一个出现在热塑性材料中的问题是在涉及高温储存或工作期间它们不能保持机械或尺寸稳定性。如果热塑性材料在邻近于高温源储存，则热塑性部件的温度被频繁提高。该提高的温度促进尺寸和形状发生变化，其将导致该部件不能用于预定目的。工作温度表明当将热塑性部件暴露于高温一段时间时，热塑性部件保持某些性能的能力。在一些应用中，有时在使用期间温度可以出人意料地上升。这样应用的实例是摩擦应用、电气应用、熔接和焊接应用等。在摩擦应用中，例如该摩擦提高了热塑性部件的温度，这将引起该部件在外形或尺寸上发生改变。如果该温度(由于摩擦)高于热塑性部件的工作温度，则该部件可能发生部分或总体变形，从而引起机械故障和其他问题。 类似地在电气应用中，电阻加热频繁提高了热塑性部件的温度，这将引起该部件在外形或尺寸上改变。此外，在电气应用中，由于例如电弧或火花，热塑性部件被暴露的温度可能上升到远高于工作温度。焊接是用于将电子电路片连接到热塑性基材的方法。在焊接期间，热塑性基材可能变形或产生凸泡。另一个潜在破坏热塑性部件使用的问题是由于持续的热老化而性能降解。在相对高温(温度通常大于玻璃化转变温度)下，在持续的热老化后，热塑性部件往往损失其机械或电性能。当暴露于高温时，保持某些性能的能力被称作材料的热稳定性。考虑到这些缺陷，合乎需要的是具有热塑性材料和部件，其在温度升高的时候，可以响应温度升高，并且当它们经受温度升高时，可以缓和机械性能的损失或可以保持机械性能。
技术实现思路
在一种具体实施方式中，本专利技术涉及一种制品，其包含热塑性组合物；和交联剂；该交联剂通过在接近所述热塑性组合物流点的温度退火进行热活化，从而当与包含所述热塑性树脂而不含所述交联剂的相似制品的高温机械性能和/或尺寸相比时稳定制品的高温机械性能和/或尺寸。在另一种具体实施方式中，本专利技术涉及一种制品，其包含热塑性组合物；和交联齐IJ;该交联剂在工作期间，通过将全部制品或制品的某一局部区域的温度在小于或等于约20分钟的时段以大于或等于约5°C /min的速度升高到比该热塑性组合物的流点高约100°C或更多进行热活化。在又一种具体实施方式中，本专利技术涉及一种方法，其包括制造包含热塑性组合物和交联剂的制品；将该制品投入工作中；提高该制品的温度；以及仅在温度超过用于交联剂的活化温度的那些区域交联该制品。附图说明图I描述了由表I记录的配制物制备的两种试条由DMTA测量的储能模量与温度的关系。将试条I在240°C退火，同时将试条2以5°C /min的速度直接加热到300°C。可以 看出模量增加是由于在240°C退火。图2表示图I用虚线表示的长方形定界的区域所相应的放大记录存储模量与温度的关系。图3描述了在试条I上进行实验期间记录的作为时间函数的储能模量，其也记录在图I和2中。相对于温度升高的3个区域是a)以5°C/min的速度，温度从23升至240°C，b)在240°C退火180分钟，和c)温度从240°C升高到300。。。在240°C退火180分钟期间，该模量稳定增加。图4的上部和下部分别描述了在DMTA实验后的试条I和试条2。两个样品均以50C /min的速度加热到300°C。试条I在240°C退火3小时，然而试条2没有进行退火。从图明显看出，在如上所述的DMTA实验期间，弯曲力使试条I轻微变形，而没有退火的试条2却严重变形。图5A-5F描述了配制物I和II在160-210°C范围内的温度热空气的老化数据；和图6是显示当电子束辐照和没有辐照时配制物III在200°C热空气老化的图。具体实施例方式在下列仅旨在说明性的说明书和实施例中更详细地描述了本专利技术，因为其许多改变和变化对于本领域技术人员是显而易见的。如在说明书和权利要求中使用的术语“包含”可以包括具体实施方式“由…组成”和“基本上由…组成”。此处公开的所有范围都包括端点，并且是可独立组合的。此处公开的范围端点和任何值不局限于确切的范围或值；它们可以是不十分精确的，从而包括接近这些范围和/或值的数值。此处使用的近似语言可以用于修饰任何数量表示，其可以改变而不导致与其相关的基本功能改变。因此，用一个或多个术语例如“约”和“基本上”修饰的值有时可以不限于具体指出的精确值。在至少一些情形中，近似语言可以与用于测量该值的设备精确度相对应。此处公开的制品包含热塑性组合物和交联剂，使得热塑性组合物的交联仅在通过将温度升高到高于热塑性组合物的活化温度下进行活化时发生。将制品的温度升高到高于活化温度促进交联，其对制品经历温度升高的那些部分提供了热稳定性，并由此通过升高其玻璃化转变温度而有助于保持其尺寸稳定性。升高温度可以发生在将制品投入工作之前，并由此替代辐射交联。作为选择，升高温度可以发生在将制品投入工作之后，从而可以提供一种自交联制品，并因此是自我保护的。本方法提供了一种制品，其在避免伴随额外交联过程产生的成本问题，同时仍然提供必要时进行交联的益处。因此，本专利技术还公开了在过程中使用热能用于活化交联剂。主要在发生温度升高的那些区域促使热引发交联的过程有助于降低制备该制品的成本。这是主要因为它取消通常需要交联全部制品的辐照步骤。此外，通过仅将交联剂引入至制品暴露于高温的那些部件，通过按比例降低用于制品的交联剂量也可以降低材料的成本。热交联允许制品保持其形状，并由此增强在高于工作温度下的尺寸稳定性。材料对热引发交联的“响应”能力防止损失部件的形状和/或完整性和部件失效的可能结果。升高温度时材料的交联能力允许材料自行“自我保护”，进而改善高温下的机械性能，从而保持部件的完整性和改善耐磨性。 因为玻璃化转变温度由于交联量的增加而随着温度的升高而升高，所以材料随时间(当时经受高温时)逐渐交联允许材料随着其老化而接触渐渐较高的温度。交联材料通常可以经受远大于相同材料熔融温度的温度。本专利技术的创新在于在高于流点或温度(即，在具有低结晶度水平的无定形聚合物或半晶态聚合物中的玻璃化转变温度或在高度结晶半晶态聚合物中的熔融温度)的温度下，热引发交联的动力学允许材料以有效防止材料进行热引发变形的速度进行交联，由此允许制品保持其形状和尺寸。因此，合乎需要的是将交联剂加入低于它们的玻璃化转变温度或低于它们的流点的聚合物中。热塑性组合物包含热塑性有机聚合物。所述热塑性有机聚合物可以包含少量热固性聚合物。热塑性有机聚合物可以是均聚物、共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、交替嵌段共聚物、无规共聚物、无规嵌段共聚物、接枝共聚物、星形嵌段共聚物、离聚物、树枝状聚合物、或包含至少一种上述聚合物的组合。示范性的热塑性聚合物是聚酰胺。热塑性聚合物的实例是聚缩醛、聚烯烃、聚丙烯酸类、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酯、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.01 US 61/309,2391.一种制品，包含 热塑性组合物；和 交联剂；该交联剂通过在接近所述热塑性组合物流点的温度退火进行热活化，从而当与包含所述热塑性树脂而不含所述交联剂的相似制品的高温机械性能和/或尺寸相比时稳定制品的高温机械性能和/或尺寸。2.权利要求I的制品，其中由于工作条件，退火发生在工作期间。3.权利要求I或2的制品，其中所述工作包含摩擦工作、电气工作、暴露于电磁辐射、暴露于热，或者它们的组合。4.权利要求1-3任何一项的制品，其中所述热塑性组合物包含热塑性有机聚合物。5.权利要求4的制品，其中所述热塑性有机聚合物是均聚物、共聚物、嵌段共聚物、交 替共聚物、交替嵌段共聚物、无规共聚物、无规嵌段共聚物、接枝共聚物、星形嵌段共聚物、离聚物、树枝状聚合物、或包含至少ー种上述聚合物的组合。6.权利要求4或5的制品，其中所述热塑性有机聚合物是聚酰胺。7.权利要求1-6任何一项的制品，其中所述流点是所述热塑性组合物的玻璃化转变温度。8.权利要求1-7任何一项的制品，其中所述流点是所述热塑性组合物的熔融温度。9.权利要求1-8任何一项的制品，其中所述流点介于所述热塑性组合物的玻璃化转变温度和溶融温度之间。10.权利要求4或5的制品，其中所述热塑性有机聚合物是聚缩醛、聚烯烃、聚丙烯酸类、聚碳酸酷、聚苯こ烯、聚酷、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚芳酷、聚芳砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚氯こ烯、聚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟こ烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并噁唑、聚邻羟甲基苯甲酸内酷、聚缩醛、聚酐、聚こ烯醚、聚こ烯硫醚、聚こ烯醇、聚こ烯酮、聚卤代こ烯、聚こ烯腈、聚こ烯酯、聚磺酸酯、聚硫化物、聚硫酯、聚砜、聚砜酰胺、聚脲、聚磷腈、聚硅氮烷、聚四氟こ烯、氟化こ烯丙烯共聚物、全氟烷氧基こ烯聚合物、聚氯三氟こ烯、聚偏氟こ烯、聚硅氧烷、酚醛树脂、或包含至少ー种上述热塑性有机聚合物的組合。11.权利要求1-10任何一项的制品，其中所述交联剂包含两个或更多个不饱和基团。12.权利要求1-11任何一项的制品，其中所述交联剂包含丙烯酰基、异丁烯酰基、こ烯基或稀丙基。13.权利要求1-12任何一项的的制品，其中所述交联剂包含1，3，5-三嗪衍生物。14.权利要求I-13任何一项的制品，其中所述交联剂包含三嗪，其中该三嗪为1,3, 5-三嗪、2，4，6-三(2-丙烯基氧基)、1，3，5-三嗪-2，4，6 (1H，3H，5H)-三酮、I,3，5-三-2-丙烯基、I, 3，5-三-(2-甲基-丙烯基)-S-三嗪-2，4，6 (1H, 3H, 5H)-三酮、或包含至少ー种上述三嗪的组合。15.权利要求1-10任何一项的制品，其中所述交联剂为异氰酸酯交联剂、聚醛交联剂、膦交联剂、环氧化物交联剂、三嗪交联剂、膦交联剂、或包含至少ー种上述交联剂的组合。16.—种制品,包含 热塑性组合物；和交联剂；该交联剂在工作期间，通过在小于或等于约20分钟的时段...

【专利技术属性】
技术研发人员：D拉卡梅拉，H科梅林克，A肖邦，H卡蒂尔，
申请(专利权)人：沙伯基础创新塑料知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：