首页 / 专利库 / 家用器具 / 熨斗 / 具有硅酮类核壳改性剂的阻燃的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物

具有类核壳改性剂的阻燃的聚酸酯-硅烷共聚物

阅读:863发布:2022-03-19

专利汇可以提供具有类核壳改性剂的阻燃的聚酸酯-硅烷共聚物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本文公开了包含聚 碳 酸酯- 硅 氧 烷共聚物和硅 酮 类接枝共聚物的组合物。组合物可以包含一种或多种另外的 聚合物 ,诸如双酚A聚碳酸酯。组合物可以包含另外的组分,诸如抗滴落剂和/或阻燃盐添加剂。本文还公开了包括组合物的制品、使用组合物的方法以及用于制备组合物的工艺。,下面是具有类核壳改性剂的阻燃的聚酸酯-硅烷共聚物专利的具体信息内容。

1.一种组合物,包含:
酸酯-烷共聚物;
类接枝共聚物,所述硅酮类接枝共聚物包含(a)按重量计60%至80%的硅酮核组分,以及(b)至少衍生自甲基丙烯酸单体的接枝聚合物壳;以及
抗滴落剂;
其中,包含所述组合物的火焰棒在1.2mm或1.0mm的厚度达到UL94 V0等级;
其中,所述组合物具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII);并且
其中,所述组合物不包含脂肪族的聚酯-聚碳酸酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,基于所述组合物的聚碳酸酯组分的总重量,所述组合物具有由所述聚碳酸酯-硅氧烷共聚物以及可选的一种或多种另外的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物贡献的3.0wt%的硅氧烷至6.0wt%的硅氧烷含量。
3.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯-硅氧烷共聚物具有0.4wt%至
25wt%的硅氧烷含量。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯-硅氧烷共聚物是包含约3wt%的硅氧烷至约25wt%的硅氧烷的硅氧烷嵌段共聚碳酸酯。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯-硅氧烷共聚物选自:
具有22,500道尔顿至23,500道尔顿的重均分子量以及5.5wt%至6.5wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;
具有17,800道尔顿至18,800道尔顿的重均分子量以及5.5wt%至6.5wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;以及
具有28,000道尔顿至32,000道尔顿的重均分子量以及18wt%至22wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;
或它们的任何组合;
其中,所述重均分子量是通过凝胶渗透色谱法、使用双酚A聚碳酸酯标准测定的。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物,其中,基于所述组合物中的聚碳酸酯组分的总重量,所述硅酮类接枝共聚物以约0.5wt%至约15wt%的量存在于热塑性组合物中。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的组合物,其中,基于所述组合物中的聚碳酸酯组分的总重量,所述硅酮类接枝共聚物以约2wt%至约4wt%的量存在于热塑性组合物中。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的组合物,进一步包含双酚A聚碳酸酯。
9.根据权利要求8所述的组合物,其中,所述双酚A聚碳酸酯选自:
具有29,000道尔顿至31,000道尔顿的重均分子量的枯基苯酚封端的双酚A聚碳酸酯;
具有21,000道尔顿至23,000道尔顿的重均分子量的枯基苯酚封端的双酚A聚碳酸酯;以及
具有17,000道尔顿至19,000道尔顿的重均分子量的枯基苯酚封端的双酚A聚碳酸酯;
或它们的任何组合;
其中,所述重均分子量是通过凝胶渗透色谱法、使用双酚A聚碳酸酯标准测定的。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的组合物,进一步包含阻燃盐,所述阻燃盐是全氟丁基磺酸(KPFS)、二苯砜-3-磺酸钾(KSS)、或它们的组合。
11.根据权利要求10所述的组合物,其中,所述阻燃盐是全氟丁基磺酸钾(KPFS),并且基于所述组合物的聚碳酸酯含量,所述阻燃盐以约0.07wt%至约0.09wt%的量存在。
12.根据权利要求10所述的组合物,其中,所述阻燃盐是二苯砜-3-磺酸钾(KSS),并且基于所述组合物的聚碳酸酯含量,所述阻燃盐以约0.25wt%至约0.35wt%的量存在。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的组合物,进一步以基于所述组合物的聚碳酸酯含量的约0.8wt%至约3.0wt%的量包含二氧化
14.根据权利要求10-12中任一项所述的组合物,进一步以基于所述组合物的聚碳酸酯含量的约2.0wt%至约3.0wt%的量包含二氧化钛。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的组合物,其中,所述抗滴落剂是形成原纤维的聚四氟乙烯(PTFE),并且基于所述组合物的聚碳酸酯含量,所述抗滴落剂以约0.15wt%至约0.25wt%的量存在。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的组合物,其中,所述抗滴落剂是由苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的形成原纤维的聚四氟乙烯(PTFE),并且基于所述组合物的聚碳酸酯含量,所述抗滴落剂以约0.3wt%至约0.5wt%的量存在。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的组合物,其中,在不存在溴化和/或氯化阻燃剂的情况下,所述组合物达到UL94 V0等级。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的组合物,其中,所述组合物具有根据ASTM D
256在-40℃测定的大于或等于600J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的组合物,其中,所述组合物具有根据ASTM D
256在-30℃测定的大于或等于550J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的组合物,其中,所述组合物具有根据ASTM
3
D1238方法、1.2kg负荷、300℃温度、360秒停留测定的5至25cm/10min的熔体体积流动速率。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的组合物,其中,所述组合物具有根据ASTM
3
D1238方法、1.2kg负荷、300℃温度、360秒停留测定的约14至17cm/10min的熔体体积流动速率。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的组合物,其中,包含所述组合物的火焰棒示出了在1.2mm或1.0mm的厚度测试的0.85至1.00的UL94 V0测试的第一次通过概率(pFTP)。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的组合物,其中,所述组合物不包括含磷阻燃剂。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的组合物,其中,所述硅酮类接枝共聚物包含按重量计70%至80%的所述硅酮核组分。
25.一种组合物,由以下组成:
聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;
硅酮类接枝共聚物,所述硅酮类接枝共聚物包含70wt%或更多的硅酮核组分,以及至少衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物组分壳;
至少一种双酚A聚碳酸酯;
至少一种抗滴落剂;
可选的选自全氟丁基磺酸钾(KPFS)、二苯砜-3-磺酸钾(KSS)、或它们的组合的至少一种阻燃盐添加剂;以及
可选的选自以下中的至少一种添加剂:抗冲改性剂、紫外稳定剂、着色剂、热稳定剂、增塑剂润滑剂脱模剂、填料、增强剂、抗氧化剂、抗静电剂、发泡剂、抗滴落剂、辐射稳定剂、或它们的组合;
其中,包含所述组合物的火焰棒在1.2mm或1.0mm的厚度达到UL94 V0等级,或其中,包含所述组合物的火焰棒示出了在1.2mm或1.0mm的厚度测试的0.85至1.00的UL94 V0测试的第一次通过概率(pFTP),并且
其中,所述组合物具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。
26.一种包含根据权利要求1-25中任一项所述的组合物的制品。
27.根据权利要求26所述的制品,其中,所述制品是以下中的至少一种:机动车保险杠、机动车外部组件、机动车镜外壳、机动车车轮盖、机动车仪表板或装饰、机动车手套箱、机动车车硬件或其他内部装饰、机动车外部灯、发动机室内的机动车部件、农用拖拉机或装置部件、建筑设备车辆或装置部件、航海或个人运工具部件、全地形车辆或全地形车辆部件、给排水设备、空调加热或冷却部件、炉子或热泵部件、计算机部件、计算机路由器、台式打印机、大型办公室/工业化打印机、电子部件、投影仪部件、电子显示器部件、复印机部件、扫描仪部件、电子打印机硒鼓、吹机、熨斗、咖啡壶、烤面包机、洗衣机或洗衣机部件、微波炉、烤箱、电动工具、电气组件、电气壳体、照明部件、牙科仪器、医疗仪器、医疗或牙科照明部件、飞机部件、列车或轨道部件、座椅组件、侧壁天花板部件、炊具、医疗仪器盘、动物笼子、纤维、激光焊接医疗装置、手机部件、温室组件、阳光室组件、防火头盔、安全罩、气体泵部件、加湿器外壳、恒温器控制外壳、空调器排水盘、室外机柜、电信壳体或基础设施、简单网络检测系统(SNIDS)装置、网络接口装置、烟雾探测器增压空间中的组件或装置、医用扫描仪、X射线设备、建筑或农业设备以及涡轮叶片
28.根据权利要求26所述的制品,其中,所述制品或所述制品中的材料要求UL94 V0等级性能。
29.根据权利要求28所述的制品,其中,所述制品是以下中的至少一种:计算机外壳、计算机外壳或商业机器外壳或部件、用于监控器的外壳或部件、计算机路由器、复印机、台式打印机、大型办公室/工业化打印机、手持电子装置外壳、用于手持装置的外壳、用于灯具的组件、加湿器外壳、恒温器控制外壳、空调器排水盘、室外机柜、电信壳体或基础设施、简单网络入侵检测系统(SNIDS)装置、网络接口装置、烟雾探测器、增压空间中的组件或装置、用于医疗应用的组件或装置、电器箱或壳体以及电连接器
30.一种用于制备制品的方法,所述方法包括:
(a)提供根据权利要求1-25中任一项所述的组合物;以及
(b)将步骤(a)的所述组合物模制成制品。
31.一种包括共混聚碳酸酯组合物的方法,所述聚碳酸酯组合物包含:
聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;
硅酮类接枝共聚物,所述硅酮类接枝共聚物包含(a)按重量计60%至80%的硅酮核组分,以及(b)至少衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物壳;
双酚A聚碳酸酯;
抗滴落剂;以及
可选的阻燃盐添加剂,所述阻燃盐添加剂选自全氟丁基磺酸钾(KPFS)、二苯砜-3-磺酸钾(KSS)或它们的组合;
其中,包含所述组合物的火焰棒在1.2mm或1.0mm的厚度达到UL94 V0等级,或其中,包含所述组合物的火焰棒示出了在1.2mm或1.0mm的厚度测试的0.85至1.00的UL94 V0测试的第一次通过概率(pFTP);
其中,所述组合物具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII);并且
其中,所述组合物不包含脂肪族的聚酯-聚碳酸酯共聚物。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,所述组合物包含阻燃盐添加剂,所述阻燃盐添加剂是二苯砜-3-磺酸钾(KSS)。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,所述组合物进一步包含二氧化钛(TiO2)。
34.根据权利要求31-33中任一项所述的方法,进一步包含注射模制所述聚碳酸酯组合物。
35.一种组合物,包含:
具有28,000道尔顿至32,000道尔顿的重均分子量以及18wt%至22wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物,基于所述组合物的聚碳酸酯含量,所述聚碳酸酯-硅氧烷共聚物以约25wt%的量存在于所述组合物中;
具有17,000道尔顿至31,000道尔顿的重均分子量的一种或多种双酚A聚碳酸酯,基于所述组合物的聚碳酸酯含量,所述一种或多种双酚A聚碳酸酯以约75wt%的量存在于所述组合物中;
硅酮类接枝共聚物,所述硅酮类接枝共聚物包含(a)按重量计60%至80%的硅酮核组分,以及(b)至少衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物壳,基于所述组合物的聚碳酸酯含量,所述硅酮类接枝共聚物以约2wt%至约4wt%的量存在于所述组合物中;
苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的聚四氟乙烯(TSAN),基于所述组合物的聚碳酸酯含量,所述苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的聚四氟乙烯以约0.3wt%至约0.5wt%的量存在于所述组合物中;
二苯砜-3-磺酸钾(KSS),基于所述组合物的聚碳酸酯含量,二苯砜-3-磺酸钾以约
0.25wt%至约0.35wt%的量存在于所述组合物中;以及
二氧化钛,基于所述组合物的聚碳酸酯含量,二氧化钛以约0.8wt%至约3.0wt%的量存在于所述组合物中;
其中,包含所述组合物的火焰棒在1.2mm或1.0mm的厚度达到UL94 V0等级;
其中,所述组合物具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII);并且
其中,所述组合物不包含脂肪族的聚酯-聚碳酸酯共聚物。
36.一种包含根据权利要求35所述的组合物的制品,所述制品选自:用于手机和其他便携式电子装置的组件和外壳、用于医疗装置的外壳、电信壳体、用于户外电子装置的外壳、太阳能收集器组件以及用于扫描仪的外壳。

说明书全文

具有类核壳改性剂的阻燃的聚酸酯-硅烷共聚物

技术领域

[0001] 本公开总体上涉及阻燃热塑性组合物,并且更具体地,涉及包含聚碳酸酯-硅氧烷共聚物和硅酮类接枝共聚物的阻燃组合物。

背景技术

[0002] 聚碳酸酯是可以衍生自双酚和光气的聚合物或它们的衍生物。它们可用于诸如通过模制、挤出和热成型方法形成各种各样的产品。这样的产品包括制品和组件,所述制品和组件包括机动车部件、电子设备和手机组件。由于它们广泛的用途,特别是电子应用和机动车部件应用,所以聚碳酸酯的期望性能包括高冲击强度和韧性、耐热性、耐气候性和耐臭氧性以及良好的延展性。
[0003] 然而,聚碳酸酯聚合物不是固有非燃的。因此其通常需要包含阻燃剂添加剂,诸如卤化或非卤化的添加剂,所述添加剂阻止可燃性和/或降低滴落。含有溴化物和/或氯化物的卤化阻燃剂日益受到监管限制。已经使用了非卤化的替代物,包含多种填料、含磷化合物和某些盐。然而,使用这些非卤化的替代物已经难以满足严格的阻燃性标准,特别是在薄壁样品中,同时维持所期望的冲击强度和延展性性能。
[0004] 因此,对表现出良好的耐热性,同时维持适合于预期应用的物理和机械性能的改善的聚碳酸酯组合物,存在需要。发明内容
[0005] 在一个方面,公开了包含聚碳酸酯-硅氧烷共聚物、硅酮类接枝共聚物和抗滴落剂的组合物。硅酮类接枝共聚物可以是包含(a)按重量计60%至80%的硅酮核组分,以及(b)至少衍生自甲基丙烯酸单体的接枝聚合物壳的硅酮类接枝共聚物。包含组合物的火焰棒在1.2mm或1.0mm的厚度可以达到UL94V0等级。组合物可以具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。组合物不包含脂肪族的聚酯-聚碳酸酯共聚物。
[0006] 在某些实施方式中,基于组合物的聚碳酸酯组分的总重量,组合物具有由聚碳酸酯-硅氧烷共聚物以及可选的一种或多种另外的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物贡献的3.0wt%的硅氧烷至6.0wt%的硅氧烷含量。
[0007] 在某些实施方式中,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物具有0.4wt%至25wt%的硅氧烷含量。聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以是包含约3wt%的硅氧烷至约25wt%的硅氧烷的硅氧烷嵌段共聚碳酸酯。聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以选自:具有22,500道尔顿至23,500道尔顿的重均分子量以及5.5wt%至6.5wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;具有17,800道尔顿至18,800道尔顿的重均分子量以及5.5wt%至6.5wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;以及具有28,000道尔顿至32,000道尔顿的重均分子量以及18wt%至22wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;或它们的任意组合;其中重均分子量是通过凝胶渗透色谱法、使用双酚A聚碳酸酯标准测定的。
[0008] 在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,硅酮类接枝共聚物可以以约0.5wt%至约15wt%的量存在于热塑性组合物中。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,硅酮类接枝共聚物可以以约2wt%至约4wt%的量存在于热塑性组合物中。在某些实施方式中,硅酮类接枝共聚物是由钟渊化学工业株式会社(Kaneka TMCorporation)(日本)在商品名KANE ACE MR-01出售的硅酮类接枝共聚物。
[0009] 在某些实施方式中,组合物进一步包含双酚A聚碳酸酯。双酚A聚碳酸酯可以选自:具有29,000道尔顿至31,000道尔顿的重均分子量的枯基苯酚封端的双酚A聚碳酸酯;具有21,000道尔顿至23,000道尔顿的重均分子量的枯基苯酚封端的双酚A聚碳酸酯;以及具有17,000道尔顿至19,000道尔顿的重均分子量的枯基苯酚封端的双酚A聚碳酸酯;
或其任意组合;其中重均分子量是通过凝胶渗透色谱法、使用双酚A聚碳酸酯标准测定的。
[0010] 在某些实施方式中,组合物进一步包含阻燃盐(flame retardant salt)添加剂。阻燃盐可以是全氟丁基磺酸(KPFS)、二苯砜-3-磺酸钾(KSS)、或其组合。阻燃盐可以是全氟丁基磺酸钾,并且基于组合物的聚碳酸酯含量,所述阻燃盐可以以约0.07wt%至约
0.09wt%的量存在。阻燃盐可以是二苯砜-3-磺酸钾(KSS),并且基于组合物的聚碳酸酯含量,所述阻燃盐可以以约0.25wt%至约0.35wt%的量存在。
[0011] 在某些实施方式中,组合物进一步包含二氧化。在某些实施方式中,基于组合物的聚碳酸酯含量,二氧化钛可以以约0.8wt%至约3.0wt%的量存在。在某些实施方式中,基于组合物的聚碳酸酯含量,二氧化钛可以以约2.0wt%至约3.0wt%的量存在。
[0012] 在某些实施方式中,组合物进一步包含抗滴落剂。抗滴落剂可以是形成原纤维的聚四氟乙烯(fibril forming polytetrafluoroethylene)(PTFE)。基于组合物的聚碳酸酯含量,形成原纤维的聚四氟乙烯(PTFE)可以以约0.15wt%至约0.25wt%的量存在于组合物。抗滴落剂可以是通过苯乙烯-丙烯腈共聚物(TSAN)封装的形成原纤维的聚四氟乙烯。基于组合物的聚碳酸酯含量,TSAN可以以约0.3wt%至约0.5wt%的量存在于组合物。
[0013] 在某些实施方式中,在不存在溴化和/或氯化阻燃剂的情况下,组合物达到UL94V0等级。
[0014] 在某些实施方式中,组合物可以具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于600J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。在某些实施方式中,组合物可以具有根据ASTM D
256在-30℃测定的大于或等于550J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。
[0015] 在某些实施方式中,组合物可以具有5至25cm3/10min的熔体体积流动速率。组合3
物可以具有约14至17cm/10min的熔体体积流动速率。熔体体积流动速率可以使用ASTM D1238方法、1.2kg负荷、300℃温度、360秒停留测定。
[0016] 在某些实施方式中,包含组合物的火焰棒示出了在1.2mm或1.0mm的厚度测试的0.85至1.00的UL94V0测试的第一次通过概率(probability of first time pass)(pFTP)。
[0017] 在某些实施方式中,组合物不包括含磷阻燃剂。
[0018] 在某些实施方式中,硅酮类接枝共聚物包括按重量计70%至80%的硅酮核组分。
[0019] 在另一方面,公开了由以下组成的组合物:聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;硅酮类接枝共聚物;至少一种双酚A聚碳酸酯;至少一种抗滴落剂;以及可选的至少一种阻燃盐添加剂和可选的选自以下的至少一种添加剂:抗冲改性剂、UV稳定剂(紫外稳定剂)、着色剂、热稳定剂、增塑剂润滑剂脱模剂、填料、增强剂、抗氧化剂、抗静电剂、发泡剂、抗滴落剂、辐射稳定剂和其组合。包含组合物的火焰棒在1.2mm或1.1mm的厚度可以达到UL94V0等级,或包括组合物的火焰棒可以示出在1.2mm或1.0mm的厚度测试的0.85至1.00的UL94V0测试的第一次通过概率(pFTP)。组合物可以具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。硅酮类接枝共聚物可以是包含(a)按重量计60%至80%的硅酮核组分,以及(b)至少衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物壳的硅酮类接枝共聚物。阻燃盐添加剂可以选自全氟丁基磺酸钾(KPFS)、二苯砜-3-磺酸钾(KSS)或其组合。
[0020] 在另一方面,公开了包含本发明的组合物的制品。制品可以是以下各项中的至少一种:机动车保险杠、机动车外部组件、机动车镜外壳、机动车车轮盖、机动车仪表板或装饰、机动车手套箱、机动车车硬件或其他内部装饰、机动车外部灯、发动机室内的机动车部件、农用拖拉机或装置部件、建筑设备车辆或装置部件、航海或个人运工具部件、全地形车辆或全地形车辆部件、给排水设备、空调加热或冷却部件、炉子或热泵部件、计算机部件、计算机路由器、台式打印机、大型办公室/工业化打印机、电子部件、投影仪部件、电子显示器部件、复印机部件、扫描仪部件、电子打印机硒鼓、吹机、熨斗、咖啡壶、烤面包机、洗衣机或洗衣机部件、微波炉、烤箱、电动工具、电气组件、电气壳体、照明部件、牙科仪器、医疗仪器、医疗或牙科照明部件、飞机部件、列车或轨道部件、座椅组件、侧壁天花板部件、炊具、医疗仪器盘、动物笼子、纤维、激光焊接医疗装置、手机部件、温室组件、阳光室组件、防火头盔、安全罩、气体泵部件、加湿器外壳、恒温器控制外壳(thermostat control housing)、空调器排水盘(air conditioner drain pan)、室外机柜、电信壳体(telecom enclosure)或基础设施、简单网络检测系统(SNIDS)装置、网络接口装置、烟雾探测器增压空间的组件或装置、医用扫描仪、X射线设备、建筑或农业设备以及涡轮叶片
[0021] 在某些实施方式中,制品或制品中的材料可能要求UL94V0等级性能。要求UL94V0等级性能的制品可以是以下各项中的至少一种:计算机外壳、计算机外壳或商业机器外壳或部件、用于监控器的外壳或部件、计算机路由器、复印机、台式打印机、大型办公室/工业化打印机、手持电子装置外壳、用于手持装置的外壳、用于灯具的组件、加湿器外壳、恒温器控制外壳、空调器排水盘、室外机柜、电信壳体或基础设施、简单网络入侵检测系统(SNIDS)装置、网络接口装置、烟雾探测器、增压空间的组件或装置、用于医疗应用的组件或装置、电器箱(electrical box)和壳体以及电连接器
[0022] 在另一方面,公开了用于制备包含本文所公开的组合物的制品的方法。该方法可以包括:(a)提供本发明的组合物;以及(b)将步骤(a)的组合物模制成制品。
[0023] 在另一方面,公开了包括共混聚碳酸酯组合物的方法,所述聚碳酸酯组合物包含聚碳酸酯-硅氧烷共聚物;含有按重量计60%至80%的硅酮核组分以及至少衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物壳的硅酮类接枝共聚物;双酚A聚碳酸酯;抗滴落剂;以及可选的选自全氟丁基磺酸钾(KPFS)、二苯砜-3-磺酸钾(KSS)或其组合的阻燃盐添加剂。包含组合物的火焰棒在1.2mm或1.0mm的厚度可以达到UL94V0等级,或者包含组合物的火焰棒可以示出在1.2mm或1.0mm的厚度测试的0.85至1.00的UL94V0测试的第一次通过概率(pFTP)。组合物可以具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。组合物不包含脂肪族的聚酯-聚碳酸酯共聚物。在某些实施方式中,组合物包含阻燃盐添加剂,所述阻燃盐添加剂是二苯砜-3-磺酸钾(KSS)。在某些实施方式中,组合物进一步包含二氧化钛(TiO2)。方法可以进一步包括注射模制聚碳酸酯组合物。
[0024] 在另一方面,公开了包含以下的组合物:具有28,000道尔顿至32,000道尔顿的重均分子量以及18wt%至22wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物,基于组合物的聚碳酸酯含量,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物以约25wt%的量存在;具有17,000道尔顿至31,000道尔顿的重均分子量的一种或多种双酚A聚碳酸酯,基于组合物的聚碳酸酯含量,一种或多种双酚A聚碳酸酯以约75wt%的量存在;包含(a)按重量计60%至80%的硅酮核组分,以及(b)至少衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物壳的硅酮类接枝共聚物,基于组合物的聚碳酸酯含量,硅酮类接枝共聚物以约2wt%至约4wt%的量存在;苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的聚四氟乙烯(TSAN),基于组合物的聚碳酸酯含量,所述苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的聚四氟乙烯以约0.3wt%至约0.5wt%的量存在;以基于组合物的聚碳酸酯含量的约0.25wt%至约0.35wt%的量存在的二苯砜-3-磺酸钾(KSS);以及二氧化钛,基于组合物的聚碳酸酯含量,二氧化钛以约0.8wt%至约3.0wt%的量存在;其中包含组合物的火焰棒在1.2mm或1.0mm的厚度达到UL94V0等级;其中组合物具有根据ASTM D 256在-40℃测定的大于或等于500J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII);并且其中组合物不包含脂肪族的聚酯-聚碳酸酯共聚物。
[0025] 可以使用组合物以提供制品,该制品选自:用于手机和其他便携式电子装置的组件和外壳、用于医疗装置的外壳、电信壳体、用于户外电子装置的外壳、太阳能收集器组件以及用于扫描仪的外壳。
[0026] 文本进一步描述了组合物、制品、方法和工艺。

具体实施方式

[0027] 本文公开的是包含聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和硅酮类接枝共聚物的热塑性组合物。组合物可以进一步包含一种或多种另外的组分,特别是双酚A聚碳酸酯、阻燃盐添加剂和/或抗滴落剂。
[0028] 在对其他关键性能的可以忽略的有害影响的情况下,相对于聚碳酸酯-硅氧烷共聚物和当前商业的阻燃聚碳酸酯-硅氧烷,在薄壁部件阻燃性测试中,组合物表现出改善的阻燃性能。实际上,公开的组合物提供了意想不到的协同作用以增强冲击性能,同时还改善了阻燃性。因此组合物可用于制造各种各样的制品,特别是具有改善的阻燃性和良好的物理性能诸如冲击强度和延展性的薄壁制品。
[0029] 除非另有定义,否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本领域的普通技术人员通常理解的相同含义。在冲突的情况下,将控制本申请文件,包括定义。虽然在本发明的实践或测试中可以使用类似于或等同于本文描述的那些方法和材料的方法和材料,但下文描述了优选的方法和材料。本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其他参考文献以其全部通过引用并入。本文所公开的材料、方法和实施例仅是说明性的并且不旨在进行限制。
[0030] 本文中使用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“带有”、“可以”、“含有”以及其变体旨在是开放式的过渡性短语、术语或词语,其并不排除另外的行为或结构的可能性。除非上下文清楚地另有规定,否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指称。本公开还设想其他实施方式“包含”本文中呈现的实施方式或要素、“由其组成”和“基本上由其组成”,不论是否明确地加以阐述。
[0031] 连同数量一起使用的修饰词“约”包括所述值并具有由上下文指定的含义(例如,它至少包括相关于特定量的测量的误差度)。修饰词“约”还应被认为公开了通过两个端点的绝对值所限定的范围。例如,表达“从约2至约4”也公开了范围“从2至4”。术语“约”可以是指加上或减去所指出的数字的10%。例如,“约10%”可以表示9%至11%的范围,以及“约1”可以意指从0.9-1.1。根据上下文,“约”的其他含义可以是显而易见的,诸如四舍五入,因此,例如“约1”还可以意指从0.5至1.4。
[0032] 本文中使用的“烷基”可以指直链、支链或者环状基基团,诸如甲基基团、乙基基团、正丙基基团、异丙基基团、正丁基基团、异丁基基团、叔丁基基团、正戊基基团、异戊基基团、正己基基团、异己基基团、环戊基基团、环己基基团等。
[0033] 如在本文中所使用的,“芳基”可以指包含从6至36个环碳原子的取代或未取代的芳基基团。芳基的实例包括,但不限于苯基基团、双环烃稠环体系(bicyclic hydrocarbon fused ring system)、或三环烃稠环体系,其中环中的一个或多个是苯基基团。
[0034] 如在本文中所使用的,“芳基烷基”可以是指通过如本文中定义的烷基连接至母分子部分的如本文所定义的芳基。
[0035] 如在本文中使用的,“共聚物”可以指衍生自两种或更多种结构单元或单体物质的聚合物,与仅衍生自一种结构单元或单体的均聚物相反。
[0036] 如在本文中所使用的,“C3-C6环烷基”可以指环丙基、环丁基、环戊基或环己基。
[0037] 如在本文中所使用的,“玻璃化转变温度”或“Tg”可以指聚合物(如聚碳酸酯)将具有一种或多种有用性能的最高温度。这些性能包括耐冲击性、硬度、强度和形状保持性。因此,聚碳酸酯的Tg可以是其有用的温度上限的指示,特别是在塑料应用中。Tg可以使用差式扫描量热法测量并且以摄氏温度表示。
[0038] 聚合物(诸如聚碳酸酯)的玻璃化转变温度可以主要取决于聚合物的组成。由具有比双酚A更大刚性和更小柔性的化学结构的单体形成的聚碳酸酯通常具有比双酚A聚碳酸酯更高的玻璃化转变温度,而由具有比双酚A更小刚性和更大柔性的化学结构的单体形成的聚碳酸酯通常具有比双酚A聚碳酸酯更低的玻璃化转变温度。例如,由33摩尔%的刚性单体、3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(“PPPBP”)和67摩尔%的双酚A形成的聚碳酸酯具有198℃的玻璃化转变温度,而由双酚A形成但还具有6wt%的硅氧烷单元(柔性单体)的聚碳酸酯具有145℃的玻璃化转变温度。
[0039] 将具有不同玻璃化转变温度的两种或更多种聚碳酸酯混合可以产生介于被混合的聚碳酸酯的玻璃化转变温度之间的混合物的玻璃化转变温度值。
[0040] 聚碳酸酯的玻璃化转变温度还可以是形成聚碳酸酯部件所需的模制或挤出温度的指示。聚碳酸酯的玻璃化转变温度越高,形成聚碳酸酯部件所需的模制或挤出温度也越高。
[0041] 本文描述的玻璃化转变温度(Tg)是例如聚碳酸酯和聚碳酸酯共混物的耐热性的度量。Tg可以通过差示扫描量热法确定。量热法可以使用TA Instruments Q1000仪器,例如,设置为20℃/min升温速率、40℃开始温度以及200℃结束温度。
[0042] 如在本文中所使用的,“卤代”可以是由一种或多种独立选择的卤素基团取代、前缀连接至其的取代。例如,“C1-C6卤代烷基”指其中独立选择的卤素基团代替一个或多个氢原子的C1-C6烷基取代基。C1-C6卤代烷基的非限制性实例包括氯甲基、1-溴乙基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基和1,1,1-三氟乙基。应该认可的是,如果取代基被多于一个卤素基团取代,那些卤素基团可以是相同或不同的(除非另有规定)。
[0043] 如本文中使用的,“卤素”或者“卤素原子”可以指氟、氯、溴或碘原子。
[0044] 如本文中所使用的,“杂芳基”可以指任何芳香族杂环,所述芳香族杂环可以包含可选地苯缩合的(benzocondensed)具有选自N、O或S的1至3个杂原子的5或6元杂环。杂芳基基团的非限制性实例可以包括吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲哚基、咪唑基、噻唑基、异噻唑基、吡咯基、苯基-吡咯基、呋喃基、苯基-呋喃基、噁唑基、异噁唑基、吡唑基、噻吩基、苯并噻吩基、异二氢吲哚基、苯并咪唑基、喹啉基、异喹啉基、1,2,3-三唑基、1-苯基-1,2,3-三唑基等。
[0045] 如在本文中所使用的,“受阻酚稳定剂”可以指3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸、十八烷基酯。
[0046] 如本文中所使用的,“熔体体积速率”(MVR)可以指使用ASTM1238-10的方法确定的聚合物在熔融相的流动速率。熔融聚合物的MVR是通过在固定温度下使用标准重量确定在特定时间内流过特定温度的毛细管的聚合物的量测定的。MVR以立方厘米每10分钟表示。在特定温度下聚合物的MVR值越高,在该特定温度下的该聚合物的流量越多。
[0047] 如本文中所使用的,“PETS脱模剂”可以指季戊四醇四硬脂酸酯脱模剂。
[0048] 如本文中所使用的,“磷酸酯稳定剂”可以指亚磷酸三-(2,4-二叔丁基苯基)酯。
[0049] 如本文中所使用的,“聚碳酸酯”可以指通过碳酸酯键连接的包括一个或多个聚合物结构单元或单体的残基的低聚物或聚合物。
[0050] 如本文中所使用的,“直链或支链C1-C3烷基”或“直链或支链C1-C3烷氧基”可以指甲基、乙基、正丙基、异丙基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基和异丙氧基。
[0051] 除非另外指出,否则每一个前述基团可以是未取代的或取代的,条件是取代基不显著不利地影响化合物的合成、稳定性或者使用。
[0052] 如本文中所使用的,术语“结构单元”和“单体”是可互换的。
[0053] 如本文中所使用的,“热稳定性”是指聚合物对热条件下分子量降解的耐性。因此,具有不良热稳定性的聚合物可以在热条件诸如在挤出、模制、热成型、热压等条件下显示出显著的分子量降解。还可以通过颜色形成和/或其他性能诸如耐气候性、光泽度、机械性能和/或热性能的退化显示分子量降解。分子量降解还可以导致加工条件的显著变化,诸如熔体粘度变化。
[0054] 对于本文中所述的数字范围,明确考虑了介于其间的具有相同精确度的每个中间数字。例如,对于范围6-9,除了6和9之外考虑了数字7和8,以及对于范围6.0-7.0,明确考虑了数字6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9和7.0。
[0055] 本文公开的是包含聚碳酸酯-硅氧烷共聚物、硅酮类接枝共聚物和抗滴落剂的热塑性组合物。组合物可以包含诸如双酚A聚碳酸酯的一种或多种另外的聚合物。组合物可以包含诸如阻燃盐添加剂和/或着色剂的另外的组分。
[0056] 基于组合物的一种或多种聚碳酸酯组分的总重量,组合物可以具有由一种或多种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物贡献的0.4wt%的硅氧烷至6.0wt%的硅氧烷、3.0wt%的硅氧烷至6.0wt%的硅氧烷或3.5wt%的硅氧烷至5.0wt%的硅氧烷的硅氧烷含量。基于组合物的一种或多种聚碳酸酯组分的总重量,组合物可以具有由一种或多种聚碳酸酯-硅氧烷共聚物贡献的以下的硅氧烷含量:0.4wt%的硅氧烷(±10%)、0.5wt%的硅氧烷(±10%)、0.6wt%的硅氧烷(±10%)、0.7wt%的硅氧烷(±10%)、0.8wt%的硅氧烷(±10%)、
0.9wt%的硅氧烷(±10%)、1.0wt%的硅氧烷(±10%)、1.1wt%的硅氧烷(±10%)、
1.2wt%的硅氧烷(±10%)、1.3wt%的硅氧烷(±10%)、1.4wt%的硅氧烷(±10%)、
1.5wt%的硅氧烷(±10%)、1.6wt%的硅氧烷(±10%)、1.7wt%的硅氧烷(±10%)、
1.8wt%的硅氧烷(±10%)、1.9wt%的硅氧烷(±10%)、2.0wt%的硅氧烷(±10%)、
2.1wt%的硅氧烷(±10%)、2.2wt%的硅氧烷(±10%)、2.3wt%的硅氧烷(±10%)、
2.4wt%的硅氧烷(±10%)、2.5wt%的硅氧烷(±10%)、2.6wt%的硅氧烷(±10%)、
2.7wt%的硅氧烷(±10%)、2.8wt%的硅氧烷(±10%)、2.9wt%的硅氧烷(±10%)、
3.0wt%的硅氧烷(±10%)、3.1wt%的硅氧烷(±10%)、3.2wt%的硅氧烷(±10%)、
3.3wt%的硅氧烷(±10%)、3.4wt%的硅氧烷(±10%)、3.5wt%的硅氧烷(±10%)、
3.6wt%的硅氧烷(±10%)、3.7wt%的硅氧烷(±10%)、3.8wt%的硅氧烷(±10%)、
3.9wt%的硅氧烷(±10%)、4.0wt%的硅氧烷(±10%)、4.1wt%的硅氧烷(±10%)、
4.2wt%的硅氧烷(±10%)、4.3wt%的硅氧烷(±10%)、4.4wt%的硅氧烷(±10%)、
4.5wt%的硅氧烷(±10%)、4.6wt%的硅氧烷(±10%)、4.7wt%的硅氧烷(±10%)、
4.8wt%的硅氧烷(±10%)、4.9wt%的硅氧烷(±10%)、5.0wt%的硅氧烷(±10%)、
5.1wt%的硅氧烷(±10%)、5.2wt%的硅氧烷(±10%)、5.3wt%的硅氧烷(±10%)、
5.4wt%的硅氧烷(±10%)、5.5wt%的硅氧烷(±10%)、5.6wt%的硅氧烷(±10%)、
5.7wt%的硅氧烷(±10%)、5.8wt%的硅氧烷(±10%)、5.9wt%的硅氧烷(±10%)或
6.0wt%的硅氧烷(±10%)。
[0057] 包括组合物的材料可以是符合UL94V0的。例如,包含组合物的火焰棒可以达到UL94V0等级。由组合物形成的火焰棒在以下厚度下可以达到UL94V0等级:3.0mm(±10%)或更小、2.9mm(±10%)或更小、2.8mm(±10%)或更小、2.7mm(±10%)或更小、2.6mm(±10%)或更小、2.5mm(±10%)、2.4mm(±10%)或更小、2.3mm(±10%)或更小、
2.2mm(±10%)或更小、2.1mm(±10%)或更小、2.0mm(±10%)、1.9mm(±10%)或更小、
1.8mm(±10%)或更小、1.7mm(±10%)或更小、1.6mm(±10%)或更小、1.5mm(±10%)、
1.4mm(±10%)或更小、1.3mm(±10%)或更小、1.2mm(±10%)或更小、1.1mm(±10%)
或更小、1.0mm(±10%)或更小、0.9mm(±10%)或更小、或0.8mm(±10%)或更小。
[0058] 包含组合物的材料可以达到较高的第一次通过概率“p(FTP)”,即特定样品制剂将在5根棒的常规UL 94测试中达到UL 94V0“通过”等级。“较高的第一次通过概率”可以指样品达到0.85至1.00的p(FTP)。在某些实施方式中,可以将0.85至1.00的第一次通过概率定义为通过UL 94V0火焰性能测试。
[0059] 包括组合物的火焰棒在以下厚度下可以示出UL94V0测试的较高的第一次通过概率(pFTP):3.0mm(±10%)或更小、2.9mm(±10%)或更小、2.8mm(±10%)或更小、2.7mm(±10%)或更小、2.6mm(±10%)或更小、2.5mm(±10%)、2.4mm(±10%)或更小、
2.3mm(±10%)或更小、2.2mm(±10%)或更小、2.1mm(±10%)或更小、2.0mm(±10%)、
1.9mm(±10%)或更小、1.8mm(±10%)或更小、1.7mm(±10%)或更小、1.6mm(±10%)
或更小、1.5mm(±10%)、1.4mm(±10%)或更小、1.3mm(±10%)或更小、1.2mm(±10%)或更小、1.1mm(±10%)或更小、1.0mm(±10%)或更小、0.9mm(±10%)或更小、或
0.8mm(±10%)或更小。
[0060] 在某些实施方式中,包含组合物的火焰棒可以示出在以下厚度下测试的0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99 或
1.00的UL94V0测试的第一次通过概率(pFTP),所述厚度为:3.0mm(±10%)或更小、
2.9mm(±10%)或更小、2.8mm(±10%)或更小、2.7mm(±10%)或更小、2.6mm(±10%)
或更小、2.5mm(±10%)、2.4mm(±10%)或更小、2.3mm(±10%)或更小、2.2mm(±10%)或更小、2.1mm(±10%)或更小、2.0mm(±10%)、1.9mm(±10%)或更小、1.8mm(±10%)或更小、1.7mm(±10%)或更小、1.6mm(±10%)或更小、1.5mm(±10%)、1.4mm(±10%)或更小、1.3mm(±10%)或更小、1.2mm(±10%)或更小、1.1mm(±10%)或更小、
1.0mm(±10%)或更小、0.9mm(±10%)或更小、或0.8mm(±10%)或更小。
[0061] 组合物可以具有熔体体积流动速率(常常缩写为MVR),其测量了在指定温度和负荷下通过孔的组合物挤出速率。
[0062] 在某些实施方式中,组合物可以具有使用ASTM D1238方法、1.2kg负荷、300℃温3 3 3
度、360秒停留的以下的MVR:2至70cm/10min、2至50cm/10min、2至40cm/10min、2至
3 3 3 3 3
30cm/10min、2至25cm/10min、2至20cm/10min、5至70cm/10min、5至50cm/10min、5至
3 3 3 3 3
40cm/10min、5至 30cm/10min、5至25cm/10min、5至20cm/10min、10至170cm/10min、
3 3 3 3
10至 50cm/10min、10 至40cm/10min、10 至30cm/10min、10 至25cm/10min、或 10 至
3
20cm/10min。在某些实施方式中,组合物可以具有使用ASTM D1238方法、1.2kg负荷、
3 3 3
300℃温度、360秒停留测定的以下的MVR:2.0cm/10min、2.1cm/10min、2.2cm/10min、
3 3 3 3 3 3
2.3cm/10min、2.4cm/10min、2.5cm/10min、2.6cm/10min、2.7cm/10min、2.8cm/10min、
3 3 3 3 3 3
2.9cm/10min、3.0cm/10min、3.1cm/10min、3.2cm/10min、3.3cm/10min、3.4cm/10min、
3 3 3 3 3 3
3.5cm/10min、3.6cm/10min、3.7cm/10min、3.8cm/10min、3.9cm/10min、4.0cm/10min、
3 3 3 3 3 3
4.1cm/10min、4.2cm/10min、4.3cm/10min、4.4cm/10min、4.5cm/10min、4.6cm/10min、
3 3 3 3 3 3
4.7cm/10min、4.8cm/10min、4.9cm/10min、5.0cm/10min、5.1cm/10min、5.2cm/10min、
3 3 3 3 3 3
5.3cm/10min、5.4cm/10min、5.5cm/10min、5.6cm/10min、5.7cm/10min、5.8cm/10min、
3 3 3 3 3 3
5.9cm/10min、6.0cm/10min、6.1cm/10min、6.2cm/10min、6.3cm/10min、6.4cm/10min、
3 3 3 3 3 3
6.5cm/10min、6.6cm/10min、6.7cm/10min、6.8cm/10min、6.9cm/10min、7.0cm/10min、
3 3 3 3 3 3
7.1cm/10min、7.2cm/10min、7.3cm/10min、7.4cm/10min、7.5cm/10min、7.6cm/10min、
3 3 3 3 3 3
7.7cm/10min、7.8cm/10min、7.9cm/10min、8.0cm/10min、8.1cm/10min、8.2cm/10min、
3 3 3 3 3 3
8.3cm/10min、8.4cm/10min、8.5cm/10min、8.6cm/10min、8.7cm/10min、8.8cm/10min、
3 3 3 3 3 3
8.9cm/10min、9.0cm/10min、9.1cm/10min、9.2cm/10min、9.3cm/10min、9.4cm/10min、
3 3 3 3 3 3
9.5cm/10min、9.6cm/10min、9.7cm/10min、9.8cm/10min、9.9cm/10min、10.0cm/10min、
3 3 3 3 3
10.1cm /10min、10.2cm /10min、10.3cm /10min、10.4cm /10min、10.5cm/10min、
3 3 3 3 3
10.6cm /10min、10.7cm /10min、10.8cm /10min、10.9cm /10min、11.0cm/10min、
3 3 3 3 3
11.1cm /10min、11.2cm /10min、11.3cm /10min、11.4cm /10min、11.5cm/10min、
3 3 3 3 3
11.6cm /10min、11.7cm /10min、11.8cm /10min、11.9cm /10min、12.0cm/10min、
3 3 3 3 3
12.1cm /10min、12.2cm /10min、12.3cm /10min、12.4cm /10min、12.5cm/10min、
3 3 3 3 3
12.6cm /10min、12.7cm /10min、12.8cm /10min、12.9cm /10min、13.0cm/10min、
3 3 3 3 3
13.1cm /10min、13.2cm /10min、13.3cm /10min、13.4cm /10min、13.5cm/10min、
3 3 3 3 3
13.6cm /10min、13.7cm /10min、13.8cm /10min、13.9cm /10min、14.0cm/10min、
3 3 3 3 3
14.1cm /10min、14.2cm /10min、14.3cm /10min、14.4cm /10min、14.5cm/10min、
3 3 3 3 3
14.6cm /10min、14.7cm /10min、14.8cm /10min、14.9cm /10min、15.0cm/10min、
3 3 3 3 3
15.1cm /10min、15.2cm /10min、15.3cm /10min、15.4cm /10min、15.5cm/10min、
3 3 3 3 3
15.6cm /10min、15.7cm /10min、15.8cm /10min、15.9cm /10min、16.0cm/10min、
3 3 3 3 3
16.1cm /10min、16.2cm /10min、16.3cm /10min、16.4cm /10min、16.5cm/10min、
3 3 3 3 3
16.6cm /10min、16.7cm /10min、16.8cm /10min、16.9cm /10min、17.0cm/10min、
3 3 3 3 3
17.1cm /10min、17.2cm /10min、17.3cm /10min、17.4cm /10min、17.5cm/10min、
3 3 3 3 3
17.6cm /10min、17.7cm /10min、17.8cm /10min、17.9cm /10min、18.0cm/10min、
3 3 3 3 3
18.1cm /10min、18.2cm /10min、18.3cm /10min、18.4cm /10min、18.5cm/10min、
3 3 3 3 3
18.6cm /10min、18.7cm /10min、18.8cm /10min、18.9cm /10min、19.0cm/10min、
3 3 3 3 3
19.1cm /10min、19.2cm /10min、19.3cm /10min、19.4cm /10min、19.5cm/10min、
3 3 3 3 3
19.6cm /10min、19.7cm /10min、19.8cm /10min、19.9cm /10min、20.0cm/10min、
3 3 3 3 3
20.1cm /10min、20.2cm /10min、20.3cm /10min、20.4cm /10min、20.5cm/10min、
3 3 3 3 3
20.6cm /10min、20.7cm /10min、20.8cm /10min、20.9cm /10min、21.0cm/10min、
3 3 3 3 3
21.1cm /10min、21.2cm /10min、21.3cm /10min、21.4cm /10min、21.5cm/10min、
3 3 3 3 3
21.6cm /10min、21.7cm /10min、21.8cm /10min、21.9cm /10min、22.0cm/10min、
3 3 3 3 3
22.1cm /10min、22.2cm /10min、22.3cm /10min、22.4cm /10min、22.5cm/10min、
3 3 3 3 3
22.6cm /10min、22.7cm /10min、22.8cm /10min、22.9cm /10min、23.0cm/10min、
3 3 3 3 3
23.1cm /10min、23.2cm /10min、23.3cm /10min、23.4cm /10min、23.5cm/10min、
3 3 3 3 3
23.6cm /10min、23.7cm /10min、23.8cm /10min、23.9cm /10min、24.0cm/10min、
3 3 3 3 3
24.1cm /10min、24.2cm /10min、24.3cm /10min、24.4cm /10min、24.5cm/10min、
3 3 3 3 3
24.6cm /10min、24.7cm /10min、24.8cm /10min、24.9cm /10min、25.0cm/10min、
3 3 3 3 3
25.1cm /10min、25.2cm /10min、25.3cm /10min、25.4cm /10min、25.5cm/10min、
3 3 3 3 3
25.6cm /10min、25.7cm /10min、25.8cm /10min、25.9cm /10min、26.0cm/10min、
3 3 3 3 3
26.1cm /10min、26.2cm /10min、26.3cm /10min、26.4cm /10min、26.5cm/10min、
3 3 3 3 3
26.6cm /10min、26.7cm /10min、26.8cm /10min、26.9cm /10min、27.0cm/10min、
3 3 3 3 3
27.1cm /10min、27.2cm /10min、27.3cm /10min、27.4cm /10min、27.5cm/10min、
3 3 3 3 3
27.6cm /10min、27.7cm /10min、27.8cm /10min、27.9cm /10min、28.0cm/10min、
3 3 3 3 3
28.1cm /10min、28.2cm /10min、28.3cm /10min、28.4cm /10min、28.5cm/10min、
3 3 3 3 3
28.6cm /10min、28.7cm /10min、28.8cm /10min、28.9cm /10min、29.0cm/10min、
3 3 3 3 3
29.1cm /10min、29.2cm /10min、29.3cm /10min、29.4cm /10min、29.5cm/10min、
3 3 3 3 3
29.6cm /10min、29.7cm /10min、29.8cm /10min、29.9cm /10min、30.0cm/10min、
3 3 3 3 3
30.1cm /10min、30.2cm /10min、30.3cm /10min、30.4cm /10min、30.5cm/10min、
3 3 3 3 3
30.6cm /10min、30.7cm /10min、30.8cm /10min、30.9cm /10min、31.0cm/10min、
3 3 3 3 3
31.1cm /10min、31.2cm /10min、31.3cm /10min、31.4cm /10min、31.5cm/10min、
3 3 3 3 3
31.6cm /10min、31.7cm /10min、31.8cm /10min、31.9cm /10min、32.0cm/10min、
3 3 3 3 3
32.1cm /10min、32.2cm /10min、32.3cm /10min、32.4cm /10min、32.5cm/10min、
3 3 3 3 3
32.6cm /10min、32.7cm /10min、32.8cm /10min、32.9cm /10min、33.0cm/10min、
3 3 3 3 3
33.1cm /10min、33.2cm /10min、33.3cm /10min、33.4cm /10min、33.5cm/10min、
3 3 3 3 3
33.6cm /10min、33.7cm /10min、33.8cm /10min、33.9cm /10min、34.0cm/10min、
3 3 3 3 3
34.1cm /10min、34.2cm /10min、34.3cm /10min、34.4cm /10min、34.5cm/10min、
3 3 3 3 3
34.6cm/10min、34.7cm/10min、34.8cm/10min、34.9cm/10min、或35.0cm/10min。
[0063] 在某些实施方式中,组合物可以具有使用ASTM D1238方法、1.2kg负荷、300℃温3 3 3
度、1080秒停留的以下的MVR:2至70cm/10min、2至50cm/10min、2至40cm/10min、2至
3 3 3 3 3
30cm/10min、2至25cm/10min、2至20cm/10min、5至70cm/10min、5至50cm/10min、5至
3 3 3 3 3
40cm/10min、5至 30cm/10min、5至25cm/10min、5至20cm/10min、10至170cm/10min、
3 3 3 3
10至 50cm/10min、10 至40cm/10min、10 至30cm/10min、10 至25cm/10min、或 10 至
3
20cm/10min。在某些实施方式中,组合物可以具有使用ASTM D1238方法、1.2kg负荷、
3 3 3
300℃温度、1080秒停留测定的以下的MVR:2.0cm/10min、2.1cm/10min、2.2cm/10min、
3 3 3 3 3 3
2.3cm/10min、2.4cm/10min、2.5cm/10min、2.6cm/10min、2.7cm/10min、2.8cm/10min、
3 3 3 3 3 3
2.9cm/10min、3.0cm/10min、3.1cm/10min、3.2cm/10min、3.3cm/10min、3.4cm/10min、
3 3 3 3 3 3
3.5cm/10min、3.6cm/10min、3.7cm/10min、3.8cm/10min、3.9cm/10min、4.0cm/10min、
3 3 3 3 3 3
4.1cm/10min、4.2cm/10min、4.3cm/10min、4.4cm/10min、4.5cm/10min、4.6cm/10min、
3 3 3 3 3 3
4.7cm/10min、4.8cm/10min、4.9cm/10min、5.0cm/10min、5.1cm/10min、5.2cm/10min、
3 3 3 3 3 3
5.3cm/10min、5.4cm/10min、5.5cm/10min、5.6cm/10min、5.7cm/10min、5.8cm/10min、
3 3 3 3 3 3
5.9cm/10min、6.0cm/10min、6.1cm/10min、6.2cm/10min、6.3cm/10min、6.4cm/10min、
3 3 3 3 3 3
6.5cm/10min、6.6cm/10min、6.7cm/10min、6.8cm/10min、6.9cm/10min、7.0cm/10min、
3 3 3 3 3 3
7.1cm/10min、7.2cm/10min、7.3cm/10min、7.4cm/10min、7.5cm/10min、7.6cm/10min、
3 3 3 3 3 3
7.7cm/10min、7.8cm/10min、7.9cm/10min、8.0cm/10min、8.1cm/10min、8.2cm/10min、
3 3 3 3 3 3
8.3cm/10min、8.4cm/10min、8.5cm/10min、8.6cm/10min、8.7cm/10min、8.8cm/10min、
3 3 3 3 3 3
8.9cm/10min、9.0cm/10min、9.1cm/10min、9.2cm/10min、9.3cm/10min、9.4cm/10min、
3 3 3 3 3 3
9.5cm/10min、9.6cm/10min、9.7cm/10min、9.8cm/10min、9.9cm/10min、10.0cm/10min、
3 3 3 3 3
10.1cm /10min、10.2cm /10min、10.3cm /10min、10.4cm /10min、10.5cm/10min、
3 3 3 3 3
10.6cm /10min、10.7cm /10min、10.8cm /10min、10.9cm /10min、11.0cm/10min、
3 3 3 3 3
11.1cm /10min、11.2cm /10min、11.3cm /10min、11.4cm /10min、11.5cm/10min、
3 3 3 3 3
11.6cm /10min、11.7cm /10min、11.8cm /10min、11.9cm /10min、12.0cm/10min、
3 3 3 3 3
12.1cm /10min、12.2cm /10min、12.3cm /10min、12.4cm /10min、12.5cm/10min、
3 3 3 3 3
12.6cm /10min、12.7cm /10min、12.8cm /10min、12.9cm /10min、13.0cm/10min、
3 3 3 3 3
13.1cm /10min、13.2cm /10min、13.3cm /10min、13.4cm /10min、13.5cm/10min、
3 3 3 3 3
13.6cm /10min、13.7cm /10min、13.8cm /10min、13.9cm /10min、14.0cm/10min、
3 3 3 3 3
14.1cm /10min、14.2cm /10min、14.3cm /10min、14.4cm /10min、14.5cm/10min、
3 3 3 3 3
14.6cm /10min、14.7cm /10min、14.8cm /10min、14.9cm /10min、15.0cm/10min、
3 3 3 3 3
15.1cm /10min、15.2cm /10min、15.3cm /10min、15.4cm /10min、15.5cm/10min、
3 3 3 3 3
15.6cm /10min、15.7cm /10min、15.8cm /10min、15.9cm /10min、16.0cm/10min、
3 3 3 3 3
16.1cm /10min、16.2cm /10min、16.3cm /10min、16.4cm /10min、16.5cm/10min、
3 3 3 3 3
16.6cm /10min、16.7cm /10min、16.8cm /10min、16.9cm /10min、17.0cm/10min、
3 3 3 3 3
17.1cm /10min、17.2cm /10min、17.3cm /10min、17.4cm /10min、17.5cm/10min、
3 3 3 3 3
17.6cm /10min、17.7cm /10min、17.8cm /10min、17.9cm /10min、18.0cm/10min、
3 3 3 3 3
18.1cm /10min、18.2cm /10min、18.3cm /10min、18.4cm /10min、18.5cm/10min、
3 3 3 3 3
18.6cm /10min、18.7cm /10min、18.8cm /10min、18.9cm /10min、19.0cm/10min、
3 3 3 3 3
19.1cm /10min、19.2cm /10min、19.3cm /10min、19.4cm /10min、19.5cm/10min、
3 3 3 3 3
19.6cm /10min、19.7cm /10min、19.8cm /10min、19.9cm /10min、20.0cm/10min、
3 3 3 3 3
20.1cm /10min、20.2cm /10min、20.3cm /10min、20.4cm /10min、20.5cm/10min、
3 3 3 3 3
20.6cm /10min、20.7cm /10min、20.8cm /10min、20.9cm /10min、21.0cm/10min、
3 3 3 3 3
21.1cm /10min、21.2cm /10min、21.3cm /10min、21.4cm /10min、21.5cm/10min、
3 3 3 3 3
21.6cm /10min、21.7cm /10min、21.8cm /10min、21.9cm /10min、22.0cm/10min、
3 3 3 3 3
22.1cm /10min、22.2cm /10min、22.3cm /10min、22.4cm /10min、22.5cm/10min、
3 3 3 3 3
22.6cm /10min、22.7cm /10min、22.8cm /10min、22.9cm /10min、23.0cm/10min、
3 3 3 3 3
23.1cm /10min、23.2cm /10min、23.3cm /10min、23.4cm /10min、23.5cm/10min、
3 3 3 3 3
23.6cm /10min、23.7cm /10min、23.8cm /10min、23.9cm /10min、24.0cm/10min、
3 3 3 3 3
24.1cm /10min、24.2cm /10min、24.3cm /10min、24.4cm /10min、24.5cm/10min、
3 3 3 3 3
24.6cm /10min、24.7cm /10min、24.8cm /10min、24.9cm /10min、25.0cm/10min、
3 3 3 3 3
25.1cm /10min、25.2cm /10min、25.3cm /10min、25.4cm /10min、25.5cm/10min、
3 3 3 3 3
25.6cm /10min、25.7cm /10min、25.8cm /10min、25.9cm /10min、26.0cm/10min、
3 3 3 3 3
26.1cm /10min、26.2cm /10min、26.3cm /10min、26.4cm /10min、26.5cm/10min、
3 3 3 3 3
26.6cm /10min、26.7cm /10min、26.8cm /10min、26.9cm /10min、27.0cm/10min、
3 3 3 3 3
27.1cm /10min、27.2cm /10min、27.3cm /10min、27.4cm /10min、27.5cm/10min、
3 3 3 3 3
27.6cm /10min、27.7cm /10min、27.8cm /10min、27.9cm /10min、28.0cm/10min、
3 3 3 3 3
28.1cm /10min、28.2cm /10min、28.3cm /10min、28.4cm /10min、28.5cm/10min、
3 3 3 3 3
28.6cm /10min、28.7cm /10min、28.8cm /10min、28.9cm /10min、29.0cm/10min、
3 3 3 3 3
29.1cm /10min、29.2cm /10min、29.3cm /10min、29.4cm /10min、29.5cm/10min、
3 3 3 3 3
29.6cm /10min、29.7cm /10min、29.8cm /10min、29.9cm /10min、30.0cm/10min、
3 3 3 3 3
30.1cm /10min、30.2cm /10min、30.3cm /10min、30.4cm /10min、30.5cm/10min、
3 3 3 3 3
30.6cm /10min、30.7cm /10min、30.8cm /10min、30.9cm /10min、31.0cm/10min、
3 3 3 3 3
31.1cm /10min、31.2cm /10min、31.3cm /10min、31.4cm /10min、31.5cm/10min、
3 3 3 3 3
31.6cm /10min、31.7cm /10min、31.8cm /10min、31.9cm /10min、32.0cm/10min、
3 3 3 3 3
32.1cm /10min、32.2cm /10min、32.3cm /10min、32.4cm /10min、32.5cm/10min、
3 3 3 3 3
32.6cm /10min、32.7cm /10min、32.8cm /10min、32.9cm /10min、33.0cm/10min、
3 3 3 3 3
33.1cm /10min、33.2cm /10min、33.3cm /10min、33.4cm /10min、33.5cm/10min、
3 3 3 3 3
33.6cm /10min、33.7cm /10min、33.8cm /10min、33.9cm /10min、34.0cm/10min、
3 3 3 3 3
34.1cm /10min、34.2cm /10min、34.3cm /10min、34.4cm /10min、34.5cm/10min、
3 3 3 3 3
34.6cm/10min、34.7cm/10min、34.8cm/10min、34.9cm/10min、或35.0cm/10min。
[0064] 在某些实施方式中,组合物可以具有通过ASTM D 790在1.3mm/min、50mm跨度测定的大于或等于1900兆帕(MPa)、大于或等于2000MPa、大于或等于2100MPa、大于或等于2200MPa、或大于或等于2300MPa的弹性模量
[0065] 在某些实施方式中,组合物可以具有根据ASTM D 638测定的100%至约200%的断裂伸长率。在某些实施方式中,组合物可以具有根据ASTM D 638测定的约100%、约110%、约120%、约130%、约140%、约150%、约160%、约170%、约180%、约190%、或约
200%的断裂伸长率。
[0066] 在某些实施方式中,组合物可以具有2100至2600兆帕(MPa)的弯曲模量。在某些实施方式中,组合物可以具有约2100MPa、约2200MPa、约2300MPa、约2400MPa、约2500MPa、或约2600MPa的弯曲模量。
[0067] 在某些实施方式中,组合物可以具有通过ASTM D 638类型I在50mm/min下测定的以下断裂拉伸强度:大于或等于45兆帕(MPa)、大于或等于46MPa、大于或等于47MPa、大于或等于48MPa、大于或等于49MPa、大于或等于50MPa、大于或等于51MPa、大于或等于52MPa、大于或等于53MPa、大于或等于54MPa、大于或等于55MPa、大于或等于56MPa、大于或等于57MPa、大于或等于58MPa、大于或等于59MPa、大于或等于60MPa、大于或等于61MPa、大于或等于62MPa、大于或等于63MPa、大于或等于64MPa、大于或等于65MPa、大于或等于66MPa、大于或等于67MPa、大于或等于68MPa、大于或等于69MPa、大于或等于70MPa、大于或等于
71MPa、大于或等于72MPa、大于或等于73MPa、大于或等于74MPa、或大于或等于75MPa。
[0068] 在 某 些 实 施 方 式 中,根 据 ASTM D 256-10 以 3.2mm 的 厚 度在-40℃、-30℃、-20℃、-15℃、-10℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、23℃、25℃、30℃、或35℃下的缺口悬臂梁测试中,组合物可以占有大于或等于60%、大于或等于65%、大于或等于
70%、大于或等于75%、大于或等于80%、大于或等于85%、大于或等于90%、大于或等于
95%、或100%的延展性。
[0069] 在某些实施方式中,根据ASTM D 256在-40℃、-30℃、-20℃、-15℃、-10℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、23℃、25℃、30℃、或35℃下测定,组合物可以具有大于或等于500J/m、大于或等于550J/m、大于或等于600J/m、大于或等于650J/m、大于或等于700J/m、大于或等于750J/m、大于或等于800J/m、大于或等于850J/m、大于或等于900J/m、大于或等于
950J/m、或大于或等于1000J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。在某些实施方式中,根据ASTM D 256在-40℃、-30℃、-20℃、-15℃、-10℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、23℃、25℃、
30℃、或35℃下,组合物可以具有约550J/m的缺口悬臂梁冲击强度(NII)。
[0070] 组合物包含至少一种聚碳酸酯,所述聚碳酸酯是聚碳酸酯-硅氧烷共聚物。
[0071] 基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以以约10wt%至约90wt%、或约15wt%至约85wt%的量存在于热塑性组合物。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物以约10wt%、约15wt%、约20wt%、约25wt%、约30wt%、约35wt%、约40wt%、约45wt%、约50wt%、约55wt%、约
60wt%、约65wt%、约70wt%、约75wt%、约80wt%、约85wt%、或约90wt%的量存在于热塑性组合物。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物以17.5wt%、25wt%、40wt%、58wt%、或83wt%的量存在于热塑性组合物。
[0072] 聚碳酸酯-硅氧烷共聚物包含碳酸酯结构单元和硅氧烷结构单元。可以将聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的单体无规地结合到共聚物中。例如,本发明的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以以遵循统计分布的交替序列排列,其不依赖于存在于聚合物链中的结构单元的摩尔比。无规聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以具有这样一种结构,该结构可以通过遵循统计分布的几种嵌接序列(I-I)和(O-O)以及交替序列(I-O)或(O-I)的存在来表示。在无规的x:(1-x)共聚物中,其中x是一种或多种第一单体的摩尔百分比,以及1-x是其他单体的摩13
尔百分比,可以计算每个单体的分布,例如,使用由 C NMR测定的峰面积值。
[0073] 本发明的聚碳酸酯 -硅氧烷共聚物可以具有交替的 I和O单元(-I-O-I-O-I-O-I-O-)或 以 重 复 序 列 排 列 的I和 O单 元 (例 如,具 有 式:
(I-O-I-O-O-I-I-I-I-O-O-O)n的周期共聚物)。聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以是统计学的共聚物,其中单体残基的序列遵循统计学规则。例如,如果在链中特定点发现给定类型的单体残基的概率等于链中的该单体残基的摩尔分数,那么可以将聚合物称为真正的无规共聚物。聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以是包括通过共价键连接的两种或更多种均聚物亚单元(-I-I-I-I-I-O-O-O-O-O-)的嵌段共聚物。均聚物亚单元的联合可能需要被称为连接嵌段的中间非重复亚单元。将具有两种或三种明显不同的嵌段的嵌段共聚物分别称为二嵌段共聚物和三嵌段共聚物。
[0074] 聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以包含其他类型的聚合物单元。因此聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以包含衍生自多个单体(例如,第二、第三、第四、第五、第六等其他单体化合物)的重复单元。
[0075] 本发明的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以包含任何合适的摩尔%的选择的单体单元。聚合物可以包含约1%至约99.5%、约5%至约95%、约10%至约90%、约15%至约85%、约20%至约80%、约25%至约75%、约30%至约70%、约35%至约65%、约40%至约60%、或约45%至约55%的摩尔%的选择的单体单元。
[0076] 本发明的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以包含任何合适的wt%的硅氧烷含量。在某些实施方式中,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物具有从0.4wt%至25wt%的硅氧烷含量。在某些实施方式中,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物是包含从约6wt%的硅氧烷(±10%)至约20wt%的硅氧烷(±10%)的硅氧烷嵌段共聚碳酸酯。在某些实施方式中,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物是包括1wt%硅氧烷(±10%)、2wt%硅氧烷(±10%)、3wt%硅氧烷(±10%)、4wt%硅氧烷(±10%)、5wt%硅氧烷(±10%)、6wt%硅氧烷(±10%)、7wt%硅氧烷(±10%)、8wt%硅氧烷(±10%)、9wt%硅氧烷(±10%)、10wt%硅氧烷(±10%)、11wt%硅氧烷(±10%)、12wt%硅氧烷(±10%)、13wt%硅氧烷(±10%)、14wt%硅氧烷(±10%)、
15wt%硅氧烷(±10%)、16wt%硅氧烷(±10%)、17wt%硅氧烷(±10%)、18wt%硅氧烷(±10%)、19wt%硅氧烷(±10%)、20wt%硅氧烷(±10%)、21wt%硅氧烷(±10%)、
22wt%硅氧烷(±10%)、23wt%硅氧烷(±10%)、24wt%硅氧烷(±10%)、或25wt%硅氧烷(±10%)的硅氧烷嵌段共聚碳酸酯。
[0077] 聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以具有约1,500至约150,000道尔顿[±1,000道±
尔顿]、约10,000至约50,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约15,000至约35,000道尔顿
± ±
[ 1,000道尔顿]或约20,000至约30,000道尔顿[ 1,000道尔顿]的重均分子量(Mw)。
在某些实施方式中,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物具有以下的重均分子量:约15,000道尔顿± ± ±
[ 1,000道尔顿]、约16,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约17,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、± ±
约18,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约19,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约20,000道尔
± ± ±
顿[ 1,000道尔顿]、约21,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约22,000道尔顿[ 1,000道尔± ±
顿]、约23,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约24,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约25,000道± ± ±
尔顿[ 1,000道尔顿]、约26,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约27,000道尔顿[ 1,000道± ±
尔顿]、约28,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约29,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约30,000± ± ±
道尔顿[ 1,000道尔顿]、约31,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约32,000道尔顿[ 1,000± ±
道尔顿]、约33,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、约34,000道尔顿[ 1,000道尔顿]、或约±
35,000道尔顿[ 1,000道尔顿]。可以使用凝胶渗透色谱法(GPC),使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱,并且使用设置在264nm下的紫外-可见(UV-VIS)检测器相对于双酚A聚碳酸酯参考进行校准来进行分子量测定。可以以约1mg/ml的浓度制备样品,并以约1.0ml/min的流率进行洗脱。
[0078] 聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以是高流动或低流动的聚碳酸酯-硅氧烷。
[0079] 在某些实施方式中,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物是具有22,500道尔顿至23,500道尔顿的分子量和5.5wt%至6.5wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物(本文称为“PC-硅氧烷-1”)。这可以通过美国专利号6,870,013、6,723,864和6,833,422所描述的方法制备,通过引用将其全部并入本文。在某些实施方式中,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物是具有17,800道尔顿至18,800道尔顿的分子量以及5.5wt%至6.5wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物(本文称为“PC-硅氧烷-2”)。这可以通过美国专利号6,870,013、6,723,864和6,833,422所描述的方法制备,通过引用将其全部并入本文。在某些实施方式中,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物是具有28,000道尔顿至32,000道尔顿的分子量和18wt%至
22wt%的硅氧烷含量的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物(本文称为“PC-硅氧烷-3”)。这可以通过美国专利号6,072,011所描述的方法制备,通过引用将其全部并入本文。
[0080] 共聚物可以具有式(1):
[0081]
[0082] 其中,R100可以包含任何合适的有机基团,诸如脂肪族、脂环族、或芳香族基团、或其任意组合。在某些实施方式中,式(1)的碳酸酯单元中的R100可以是C6-C36芳香族基团,其中至少一部分是芳香族的。
[0083] 在某些实施方式中,每个R100可以是芳香族有机基团,例如,式(2)的基团:
[0084] -A1-Y1-A2- (2)
[0085] 其中,每个A1和A2是单环二价芳基基团,并且Y1是具有将A1和A2分离的一个或两个原子的桥连基。例如,一个原子可以将A1与A2分离,这些基团的示例性实例包括-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、乙叉基、异丙叉基、新戊叉基、环己叉基、环十五烷叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。桥连基Y1可以是烃基或饱和烃基诸如亚甲基、环己叉基或异丙叉基。
[0086] 每个R100可以衍生自二羟基单体单元。二羟基单体单元可以具有式(3):
[0087] HO-A1-Y1-A2-OH (3)
[0088] 其中,每个A1和A2是单环二价芳基基团,并且Y1是具有将A1和A2分离的一个或两个原子的桥连基。例如,一个原子可以将A1与A2分离,这些基团的示例性实例包括-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、乙叉基、异1
丙叉基、新戊叉基、环己叉基、环十五烷叉基、环十二烷叉基和金刚烷叉基。桥连基Y可以是烃基或饱和烃基诸如亚甲基、环己叉基或异丙叉基。
[0089] 式(3)的二羟基单体单元可以包含通式(4)的双酚化合物:
[0090]
[0091] 其中,Xa可以是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基,其中桥连基和每个C6亚芳基基团的羟基取代基彼此以邻位、间位、或对位(特别是对位)排列在C6亚芳基基团a上。例如,桥连基X可以是单键、-O-、-S-、-C(O)-、或C1-C18有机基团。C1-C18有机桥连基可以是环状或无环、芳香族或非芳香族的,并且可以进一步包含杂原子诸如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。可以排列C1-C18有机基团使得连接到其的C6亚芳基基团各自连接到C1-C18有a b
机桥连基的相同的烷叉基碳或不同碳。R和R 可以各自代表卤素、C1-C12烷基基团或其组a b
合。例如,R和R 可以各自是C1-C3烷基基团,特别是甲基,与每个亚芳基基团上的羟基基团邻位排列。符号(e)是0或1。值p和q各自独立地是0至4的整数。应当理解,当p是
a b
0时,R是氢,并且同样地,当q是0时,R 是氢。
[0092] 在某些实施方式中,Xa可以是取代或未取代的C3-C18环烷叉基,式-C(Rc)(Rd)-的c dC1-C25烷叉基,其中,R 和R 各自独立地是氢、C1-C12烷基、C1-C12环烷基、C7-C12芳基烷基、e e
C6-C12芳基、C1-C12杂烷基、或环状C7-C12杂芳基烷基或式-C(=R )-的基团,其中,R是二价的C1-C12烃基。这可以包括亚甲基、环己基亚甲基、乙叉基、新戊叉基、和异丙叉基,以及a
2-[2.2.1]-双环庚叉基、环己叉基、环十五烷叉基、环十二烷叉基、和金刚烷叉基。其中X为取代的环烷叉基的具体实例是式(5)的环己叉基桥连的、烷基取代的双酚:
[0093]
[0094] 其中Ra'和Rb'各自独立地是C1-C12烷基,Rg是C1-C12烷基或卤素,r和s各自独立地是1至4,以及t是0至10。Ra'和Rb'可以排列在环己叉基桥连基的间位。当包含适当数目的碳原子时,取代基Ra'、Rb'和Rg可以是直链、环状、双环状、支链、饱和、或不饱和的。例如,Ra'、Rb'和Rg可以各自独立地是C1-C4烷基,r和s各自是1,以及t是0至5。在另一个实施例中,Ra'、Rb'和Rg可以各自是甲基,r和s各自是1,以及t是0或3。环己叉基桥连的双酚可以是两摩尔的邻甲酚与一摩尔的环己酮的反应产物。在另一实施例中,环己叉基桥连的双酚可以是两摩尔的甲酚与一摩尔的氢化异佛尔酮(例如,1,1,3-三甲基-3-环己烷-5-酮)的反应产物。这类含环己烷的双酚,例如两摩尔苯酚与一摩尔氢化异佛尔酮的反应产物,可用于制备具有高玻璃化转变温度和高热变形温度的聚碳酸酯聚合物。含环己基双酚的聚碳酸酯、或包括前述中的至少一种与其他双酚聚碳酸酯的组合,在 商品名下由Bayer Co.提供。
[0095] Xa可以是C1-C18亚烷基基团、C3-C18亚环烷基基团、稠合的C6-C18亚环烷基基团、或1 2 1 2
式-B-W-B-的基团,其中,B和B 是相同的或不同的C1-C6亚烷基基团,以及W是C3-C12环烷叉基基团或C6-C16亚芳基基团。
[0096] 在另一实施例中,Xa可以是式(6)的取代C3-C18环烷叉基:
[0097]
[0098] 其中,Rr、Rp、Rq和Rt各自独立地是氢、卤素、氧、或C1-C12有机基团;I是直键、碳、或二价氧、硫或-N(Z)-,其中Z是氢、卤素、羟基、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C6-C12芳基或C1-C12酰基;h是0至2,j是1或2,i是整数0或1,以及k是0至3的整数,条件是Rr、Rp、Rq和Rt中的至少两个一起是稠合的脂环族、芳香族或杂芳香族环。应当理解,当稠环是芳香族的时,如在式(6)中所示的环将具有不饱和的碳-碳键,其中环是稠合的。当i是0,h是0,以及k是1时,式(6)所示的环含有4个碳原子;当i是0,h是0,以及k是2时,所示的环含有5个碳原子;并且当i是0,h是0,以及k是3时,环含有6个碳原子。在一个实施例中,两个邻近的基团(例如,Rq和Rt一起)形成芳香族基团,以及在另一实施方式中,Rq和Rt一起形成一个芳香族基团,并且Rr和Rp一起形成第二芳香族基团。当Rq和Rt一起形成芳香族基团时,Rp可以是双键氧原子,即,酮。
[0099] 其他有用的二羟基单体单元包括式(7)的芳香族二羟基化合物:
[0100]
[0101] 其中每个Rh独立地是卤素原子、C1-C10烃基(诸如C1-C10烷基基团)、卤素取代的C1-C10烃基(诸如卤素取代的C1-C10烷基基团),以及n是0至4。当存在时,卤素通常是溴。
[0102] 双酚类二羟基芳香族化合物可以包括下列各项:4,4'-二羟基联苯、1,6-二羟基、2,6-二羟基萘、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、双(4-羟基苯基)-1-萘基甲烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2-(4-羟基苯基)-2-(3-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟
基-3-溴苯基)丙烷、1,1-双(羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)异丁烯、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、反-2,3-双(4-羟基苯基)-2-丁烯、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、(α,α'-双(4-羟基苯基)甲苯、双(4-羟基苯基)乙腈、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-正丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙
基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-仲丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-烯丙基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二溴-2,2-双(4-羟基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-双(5-苯氧基-4-羟基苯基)乙烯、4,4'-二羟基二苯甲酮、3,3-双(4-羟基苯基)-2-丁酮、
1,6-双(4-羟基苯基)-1,6-己二酮、乙二醇双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、9,9-双(4-羟基苯基)芴、2,7-二羟基芘、6,6'-二羟基-3,3,3',3'-四甲基螺(双)茚满(“螺二茚满双酚”)、
3,3-双(4-羟基苯基)苯酞、2,6-二羟基二苯并对二噁英、2,6-二羟基噻蒽、2,7-二羟基酚黄素、2,7-二羟基-9,10-二甲基吩嗪、3,6-二羟基二苯并呋喃、3,6-二羟基二苯并噻吩、和2,7-二羟基咔唑等,以及包含至少一种前述二羟基芳香族化合物的组合。
[0103] 由式(3)代表的双酚化合物的类型的实例可以包括:1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(也称作“双酚A”或“BPA”)、
2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟基苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟基苯基)苯
并吡咯酮(“PPPBP”)、9,9-双(4-羟基苯基)芴和1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己
烷(“DMBPC”)。还可以使用包含至少一种前述二羟基芳香族化合物的组合。
[0104] 式(3)的二羟基化合物可以具有用于高热量应用的下列式(8):
[0105]
[0106] 其中,R13和R15各自独立地是卤素或C1-C6烷基基团,R14是C1-C6烷基、苯基或由高达五个卤素或C1-C6烷基基团取代的苯基,以及c是0至4。在一个具体实施方式中,R14是C1-C6烷基或苯基基团。在又一实施方式中,R14是甲基或苯基基团。在另一具体实施方式中,每个c是0。
[0107] 式(3)的二羟基化合物可以具有用于高热量应用的下列式(9):
[0108]
[0109] (还被称作3,3-双(4-羟基苯基)-2-苯基异吲哚啉-1-酮(PPPBP))。
[0110] 可替换地,式(3)的二羟基化合物可以具有用于高热量应用的下列式(10):
[0111]
[0112] (还被称为4,4'-(1-苯基乙烷-1,1-二基)二酚(双酚AP)或1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷)。
[0113] 可替换地,式(3)的二羟基化合物可以具有用于高热量应用的下列式(11):
[0114]
[0115] 4,4'-(3,3,5-三甲基环己烷-1,1-二基)二酚(11)
[0116] (双酚TMC)或1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷)。
[0117] 可以赋予聚碳酸酯如共聚碳酸酯高Tg的其他二羟基化合物是具有金刚烷单元的二羟基化合物,如在美国专利号7,112,644和美国专利号3,516,968中描述的,通过引用将其完全并入本文。具有金刚烷单元的化合物可以具有用于高热量应用的以下式(12)的重复单元:
[0118]
[0119] 其中,R1代表卤素原子、具有1至6个碳原子的烷基基团、具有1至6个碳原子的烷氧基基团、具有6至12个碳原子的芳基基团、具有7至13个碳原子的芳基取代的烯基基团、或具有1至6个碳原子的氟烷基基团;R2代表卤素原子、具有1至12个碳原子的烷基基团、具有1至12个碳原子的烷氧基基团、具有6至12个碳原子的芳基基团、具有7至13个碳原子的芳基取代的烯基基团、或具有1至12个碳原子的氟烷基基团;m代表0至4的整数;以及n代表0至14的整数。
[0120] 可以赋予聚碳酸酯如共聚碳酸酯高Tg的其他二羟基化合物是具有芴-单元的二羟基化合物,如在美国专利号7,244,804中描述的。由用于高热量应用的以下式(13)表示这样一种含芴-单元的二羟基化合物:
[0121]
[0122] 其中,R1至R4各自独立地是氢原子、可以包含芳香族基团的具有1至9个碳原子的烃基、或卤素原子。
[0123] 聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的重复结构硅氧烷单元可以具有式(14):
[0124]
[0125] 其中,每个出现的R是相同的或不同的,且是C1-C13单价有机基团。例如,R可以是C1-C13烷基基团、C1-C13烷氧基基团、C2-C13烯基基团、C2-C13烯氧基基团、C3-C6环烷基基团、C3-C6环烷氧基基团、C6-C14芳基基团、C6-C10芳氧基基团、C7-C13芳烷基基团、C7-C13芳烷氧基基团、C7-C13烷基芳基基团、或C7-C13烷基芳氧基基团。前述基团可以完全地或部分地被氟、氯、溴、或碘,或其组合所卤化。在一种实施方式中,在期望透明聚碳酸酯的情况下,R不包含任何卤素。在同一聚碳酸酯中可以使用前述R基团的组合。
[0126] 在式(14)中E值可以有很大变化,其取决于在聚碳酸酯中每种不同单元的类型和相对量、聚碳酸酯的期望性能等考虑因素。通常,E可以具有约2至约1,000,具体地约2至约500,更具体地约2至约100的平均值。在一种实施方式中,E具有约4至约90的平均值,具体地约5至约80,并且更具体地,约10至约70。在E具有较低值时,例如,小于约40,使用相对大量的含有聚硅氧烷的单元可以是期望的。相反,在E具有较高值时,例如,大于约40,使用相对少量的含有聚硅氧烷的单元可以是期望的。
[0127] 在一个实施方式中,由式(15)的重复结构单元提供聚硅氧烷嵌段:
[0128]
[0129] 其中,E如以上定义;每个R是相同的或不同的,并且如以上定义;以及每个Ar是相同的或不同的,并且Ar是一种或多种C6-C30芳香族基团,或一种或多种含有烷基的C6-C30芳香族基团,其中,键直接连接至芳香族部分。在式(15)中-O-Ar-O-基团可以衍生自,例如C6-C30二羟基芳香族化合物。还可以使用包含至少一种前述二羟基芳香族化合物的组合。示例性二羟基芳香族化合物是1,1-双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、
2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、
1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯
基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基硫醚)、1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷、和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷,或包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
[0130] 包含这类单元的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以衍生自式(16)的相应二羟基化合物:
[0131]
[0132] 其中Ar和E是如上所述。式(16)的化合物可以通过在相转移条件下二羟基芳香族化合物与例如α,ω-双乙酰氧基-聚二有机硅氧烷低聚物的反应来获得。式(16)的化合物也可以在除酸剂存在下从二羟基芳香族化合物与例如α,ω双氯-聚二甲基硅氧烷低聚物的缩合产物中获得。
[0133] 在一个具体实施方式中,来自式(16)的Ar衍生自间苯二酚,并且聚二有机硅氧烷重复单元是式(17)的二羟基芳香族化合物:
[0134]
[0135] 或者,其中Ar衍生自双酚A,并且聚二有机硅氧烷重复单元是式(18)的二羟基芳香族化合物:
[0136]
[0137] 其中E具有20和75之间的平均值。
[0138] 在另一实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段包含式(19)的单元:
[0139]
[0140] 其中R和E是如以上所述,并且每个R6独立地是二价C1-C30有机基团,如C1-C30烷基、C1-C30芳基、或C1-C30烷基芳基。相应于式(19)的聚硅氧烷嵌段衍生自式(20)的相应二羟基化合物:
[0141]
[0142] 其中R、E和R6如对于式(19)所描述的。
[0143] 在一种具体实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段衍生自具有结构(21)的聚硅氧烷单体:
[0144]
[0145] 其中E是20和75之间的平均值。
[0146] 在另一具体实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段衍生自具有结构(22)的聚硅氧烷单体:
[0147]
[0148] 其中E是20和75之间的平均值。
[0149] 在一种具体实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段由式(23)的重复结构单元提供:
[0150]
[0151] 其中R和E如以上定义。式(23)的R7是二价C2-C8脂肪族基团。式(31)的每个M可以是相同或不同的,并且是卤素、氰基、硝基、C1-C8烷硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基基团、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳烷基、C7-C12芳烷氧基、C7-C12烷基芳基、或C7-C12烷基芳氧基,其中每个n独立地是0、1、2、3、或4。
[0152] 在一个实施方式中,式(23)的M是溴基或氯基,烷基基团诸如甲基、乙基、或丙基,烷氧基基团诸如甲氧基、乙氧基、或丙氧基,或芳基基团诸如苯基、氯苯基、或甲苯基;n是0至4;R7是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团;并且R是C1-C8烷基,卤代烷基诸如三氟丙基、氰基烷基,或芳基诸如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一实施方式中,R是甲基,或甲基和三氟丙基的组合,或甲基和苯基的组合。在又一实施方式中,M是甲氧基,n是1,R7是二价C1-C3脂肪族基团,以及R是甲基。
[0153] 包含式(23)的单元的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以衍生自相应二羟基聚二有机硅氧烷(24):
[0154]
[0155] 其中R、E、M、R7和n中的每一个是如以上所描述的。通过进行式(25)的硅氧烷氢化物与脂肪族不饱和一元酚之间的铂催化加成可以制备这类二羟基聚硅氧烷:
[0156]
[0157] 其中R和E如前面所定义。示例性脂肪族不饱和一元酚包括,例如,丁香酚、2-烯丙基苯酚、4-烯丙基-2-甲基苯酚、4-烯丙基-2-苯基苯酚、4-烯丙基-2-溴苯酚、4-烯丙基-2-叔丁氧基苯酚、4-苯基-2-苯基苯酚、2-甲基-4-丙基苯酚、2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚、2-烯丙基-4-溴-6-甲基苯酚、2-烯丙基-6-甲氧基-4-甲基苯酚、4-烯丙基苯酚、和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。也可以使用包含至少一种前述的组合。
[0158] 封端剂(也称为链终止剂)用于限制分子量增长速率,并且如此控制分子量。预期所有类型的聚碳酸酯端基可用于本发明的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物中,条件是这种端基不显著不利地影响组合物的期望性能。
[0159] 示例性的链终止剂包括某些单酚化合物(即,具有单个游离羟基基团的苯基化合物)、一元羧酸氯化物、一元羧酸、和/或单氯甲酸酯。酚链终止剂由苯酚和C1-C22烷基取代的苯酚诸如对枯基苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯、以及对叔丁基苯酚、甲酚、以及二元酚的单醚诸如对甲氧基苯酚举例说明。示例性的链终止剂也包括氰基苯酚,如例如4-氰基苯酚、3-氰基苯酚、2-氰基苯酚、和多氰基苯酚。可以具体地使用具有含8至9个碳原子的支链烷基取代基的烷基取代的苯酚。
[0160] 本发明的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以包含支化基团,条件是这种支化不显著不利影响聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的期望性能。可以通过在聚合过程中添加支化剂来制备支化聚碳酸酯嵌段。这些支化剂包括含有选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基、和前述官能团的混合物中的至少三种官能团的多官能有机化合物。具体实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-对羟基苯基乙烷、靛红-双酚、三苯酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三苯酚PA(4(4(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、苯均三酸、和二苯甲酮四羧酸。可以以约0.05至约6.0wt%的水平添加支化剂。可以使用包含直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的混合物。
[0161] 本发明的聚碳酸酯-硅氧烷共聚物可以通过诸如界面聚合的方法制备。通常使用界面聚合制备高Tg共聚碳酸酯。尽管用于界面聚合的反应条件可以变化,但是示例性方法通常包括将一种或多种二元酚反应物诸如双酚A溶解或分散在含水的苛性钠或苛性钾中,将得到的混合物添加至与水不互溶的溶剂介质,以及在控制的pH条件(例如,8至11)下,在催化剂如例如叔胺或相转移催化剂存在下将反应物与碳酸酯前体接触。最常使用的与水不互溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
[0162] 示例性的碳酸酯前体可以包括,例如,羰基卤化物诸如羰基二溴化物或羰基二氯化物(也称为光气),或卤代甲酸酯诸如二元酚的二卤代甲酸酯(例如,双酚A、氢醌等的二氯代甲酸酯)或二醇的二卤代甲酸酯(例如,乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的二卤代甲酸酯)。还可以使用包含至少一种前述类型的碳酸酯前体的组合。在某些实施方式中,碳酸酯前体是光气、三光气、二酰基卤化物、二卤代甲酸酯、二氰酸酯、二酯、二环氧化物、二芳基碳酸酯、二酐、二羧酸、二酰氯(diacid chloride)、或其任意组合。形成碳酸酯键的界面聚合反应可以使用光气作为碳酸酯前体,并将其称为光气化反应。
[0163] 在叔胺中可以使用的是诸如三乙胺、三丁胺的脂肪族叔胺,诸如N,N-二乙基-环己基胺的脂环族胺以及诸如N,N-二甲基苯胺的芳香族叔胺。
[0164] 在相转移催化剂中可以使用的是式(R30)4Q+X的催化剂,其中每个R30是相同或不同的,并且是C1-C10烷基基团;Q是氮或磷原子;以及X是卤素原子,C1-C8烷氧基基团,或C6-C18芳氧基基团。示例性的相转移催化剂包括,例如[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5]4NX、[CH3(CH2)6]4NX、[CH3(CH2)4]4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX、和CH3[CH3(CH2)2]3NX,其- -中X是Cl、Br、C1-C8烷氧基基团或C6-C18芳氧基基团。基于光气化混合物中双酚的重量,相转移催化剂的有效量可以是0.1至10wt%。例如,基于光气化混合物中双酚的重量,相转移催化剂的有效量可以是0.5至2wt%。
[0165] 组合物包括至少一种硅酮类接枝共聚物。
[0166] 基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,硅酮类接枝共聚物可以以约0.5wt%至约15wt%的量存在于热塑性组合物。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯的总重量,硅酮类接枝共聚物可以以约0.5wt%、约1.0wt%、约1.5wt%、约2.0wt%、约2.5wt%、约3.0wt%、约3.5wt%、约4.0wt%、约4.5wt%、约5.0wt%、约5.5wt%、约6.0wt%、约6.5wt%、约7.0wt%、约7.5wt%、约8.0wt%、约8.5wt%、约9.0wt%、约9.5wt%、约
10.0wt%、约10.5wt%、约11.0wt%、约11.5wt%、约12.0wt%、约12.5wt%、约13.0wt%、约13.5wt%、约14.0wt%、约14.5wt%、或约15.0wt%的量存在于热塑性组合物。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯的总重量,硅酮类接枝共聚物可以以约0.5wt%、约0.6wt%、约0.7wt%、约0.8wt%、约0.9wt%、约1.0wt%、约1.1wt%、约1.2wt%、约
1.3wt%、约1.4wt%、约1.5wt%、约1.6wt%、约1.7wt%、约1.8wt%、约1.9wt%、或约
2.0wt%的量存在于热塑性组合物。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯的总重量,硅酮类接枝共聚物以2.0wt%或更少的量存在于热塑性组合物。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯的总重量,硅酮类接枝共聚物以3.0wt%或更少的量存在于热塑性组合物。
在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,硅酮类接枝共聚物以4.0wt%或更少的量存在于热塑性组合物。
[0167] 硅酮类接枝共聚物可以是具有乙烯基单体被接枝到硅酮类橡胶核从而形成刚性壳的结构的硅酮类核-壳接枝共聚物。硅酮类橡胶核可以由环硅氧烷组成,其实例可以包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷等,以及其混合物。乙烯基单体可以是选自由苯乙烯、α-甲基苯乙烯、卤素或烷基取代的苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、C1-C8甲基丙烯酸烷基酯、C1-C8丙烯酸烷基酯、来酸酐、C1-C4烷基和苯基N-取代的马来酰亚胺组成的组的一种或多种化合物。C1-C8甲基丙烯酸烷基酯和C1-C8丙烯酸烷基酯分别属于甲基丙烯酸和丙烯酸的酯,其是衍生自具有1至8个碳原子的一元醇的酯。其特定的实例可以包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丙酯。
[0168] 硅酮类核-壳接枝共聚物的橡胶含量可以是在按重量计约30%至约90%的范围内。橡胶核的硅酮含量可以是在按重量计约20%至约100%、或按重量计约20%至约95%的范围内。另外,相对于总硅酮类核-壳接枝共聚物的硅含量可以是在按重量计约6%至约85.5%的范围内。例如,在阻燃性和冲击强度方面,相对于总硅酮类核-壳接枝共聚物的硅含量可以是在按重量计约50%至约85%的范围内。
[0169] 可以通过使硅氧烷与一种或多种固化剂混合来制备硅酮类橡胶核组分。合适的固化剂的实例可以包括三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等,以及其混合物。
[0170] 可以通过将乙烯基单体接枝聚合到含有按重量计约20%至约100%的硅的橡胶核上来制备硅酮类核-壳接枝共聚物。以硅酮类核-壳的形式制备接枝共聚物的方法在本领域是众所周知的,并且本领域的技术人员将容易理解。在某些实施方式中,通过美国专利号7,615,594所公开的方法制备硅酮类核-壳接枝共聚物,通过引用将其全部并入本文。硅酮类核-壳接枝共聚物的另外的描述由Abele等的“用于聚碳酸酯的硅酮类阻燃剂(Silicone Based Flame Retardant for Polycarbonate),”ANTEC,2009,第1351-1354页公开。
[0171] 在某些实施方式中,硅酮类核-壳接枝共聚物是包含大于70wt%的硅酮核组分的硅酮类核-壳接枝共聚物,共聚物具有主要衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物组分壳。在某些实施方式中,硅酮类核-壳接枝共聚物是具有按重量计60%至80%的硅酮含量的硅酮类核壳接枝共聚物,共聚物具有主要衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物组分壳。在某些实施方式中,硅酮类核-壳接枝共聚物是具有按重量计60%至70%的硅酮含量的硅酮类核-壳接枝共聚物,共聚物具有主要衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物组分壳。在某些实施方式中,硅酮类核-壳接枝共聚物是具有按重量计65%至75%的硅酮含量的硅酮类核-壳接枝共聚物,共聚物具有主要衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物组分壳。在某些实施方式中,硅酮类核-壳接枝共聚物是具有按重量计约60%、约61%、约62%、约63%、约64%、约65%、约66%、约67%、约68%、约69%、约70%、约71%、约72%、约73%、约74%、约75%、约76%、约77%、约78%、约79%、或约80%的硅酮含量的硅酮类核-壳接枝共聚物,共聚物具有主要衍生自甲基丙烯酸酯单体的接枝聚合物组分壳。在某些实施方式中,接枝聚合物壳组分衍生自甲基丙烯酸酯单体。在某些实施方式中,硅酮类TM
核-壳接枝共聚物是在商品名KANE ACE MR-01下由钟渊化学工业株式会社(日本)出售的硅酮类核-壳接枝共聚物。
[0172] 组合物可以包含不同于聚碳酸酯-硅氧烷共聚物的一种或多种另外的聚合物。在某些实施方式中,另外的聚合物是均聚碳酸酯、共聚碳酸酯、或其组合,由一种或多种如上所述的碳酸酯单元形成。
[0173] 在某些实施方式中,组合物不包含脂肪族的聚酯-聚碳酸酯共聚物(例如,异山梨醇类聚酯-聚碳酸酯)。脂肪族的聚酯-聚碳酸酯共聚物对于阻燃性和/或热变形温度可以具有不利影响。
[0174] 一种或多种聚碳酸酯可以如上所述来制备。可替换地,可以通过熔融聚合方法制备聚碳酸酯。通常,在熔融聚合方法中,通过在酯交换催化剂的存在下,在熔融状态下,使一种或多种二羟基反应物(例如,脂肪族二醇和/或脂肪族二酸,以及任何另外的二羟基化合物)和碳酸二芳酯诸如碳酸二苯酯,或更具体地,在一个实施方式中,活化的碳酸酯诸如碳酸双(甲基水杨基)酯共反应来制备聚碳酸酯。反应可以在通常的聚合设备中进行,诸如一个或多个连续搅拌反应器(CSTR)、活塞流反应器、线型湿落聚合器(wire wetting fall polymerizer)、自由下落聚合器、刮膜聚合器、 混合器、单螺杆或双螺杆挤出机,或前述组合。通过蒸馏从熔融反应物中除去挥发性一元酚,并将作为熔融残留物的聚合物分离。用于制备聚碳酸酯的特别有用的熔融法使用在芳基上具有吸电子取代基的碳酸二芳酯。具有吸电子取代基的特别有用的碳酸二芳酯的实例包括碳酸双(4-硝基苯基)酯、碳酸双(2-氯苯基)酯、碳酸双(4-氯苯基)酯、碳酸双(甲基水杨基)酯、碳酸双(4-甲基羧基苯基)酯、羧酸双(2-乙酰基苯基)酯、羧酸双(4-乙酰基苯基)酯、或包含至少一种前述的组合。
[0175] 使用活化的芳香族碳酸酯进行聚合反应的反应物可以以固态形式或熔融形式进料至反应器中。最初将反应物进料至反应器以及随后在用于聚合的反应条件下将这些材料混合可以在惰性气体气氛诸如氮气气氛下进行。还可以在聚合反应的稍后阶段进行一种或多种反应物的进料。通过本领域已知的任何方法诸如通过搅拌实现反应混合物的混合。反应条件包括时间、温度、压以及影响反应物聚合的其他因素。通常,相对于单体单元化合物的总摩尔数,以0.8至1.3,并且更优选0.9至1.3,以及在其之间的所有子范围的摩尔比添加活化的芳香族碳酸酯。在一个具体实施方式中,活化的芳香族碳酸酯与单体单元化合物的摩尔比是1.013至1.29,具体地是1.015至1.028。
[0176] 在某些实施方式中,另外的聚碳酸酯可以包含衍生自羰基源(即,碳酸二芳酯),衍生自选择的单体比、不完全聚合、断链等的端基,以及任何添加的封端基团,并且可以包含可衍生的官能团诸如羟基基团、羧酸基团等。在一种实施方式中,聚碳酸酯的端基可以包含衍生自碳酸二芳酯的结构单元,其中结构单元可以是端基。在进一步的实施方式中,端基衍生自活化的碳酸酯。在羟基基团与来自活化的碳酸酯的酯羰基,而不是与活化的碳酸酯的碳酸酯羰基反应的条件下,这类端基可以衍生自适当取代的活化碳酸酯的烷基酯与在聚碳酸酯聚合物链末端的羟基基团的酯交换反应。这样,衍生自含有酯的化合物的结构单元或衍生自活化的碳酸酯且存在于熔融聚合反应中的子结构能够形成酯端基。在一个实施方式中,衍生自水杨酸酯的酯端基可以是碳酸双(甲基水杨基)酯(BMSC)或其他取代的或未取代的碳酸双(烷基水杨基)酯诸如碳酸双(乙基水杨基)酯、碳酸双(丙基水杨基)酯、碳酸双(苯基水杨基)酯、碳酸双(苄基水杨基)酯等的残基。在一个具体实施方式中,在将BMSC用作活化的羰基源时,端基衍生自并且是BMSC的残基,并且是衍生自水杨酸酯且具有式(26)的结构的酯端基:
[0177]
[0178] 在某些实施方式中,另外的聚碳酸酯是枯基苯酚封端的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯。在某些实施方式中,聚碳酸酯是具有30,000道尔顿的重均分子量的低流动的枯基苯酚封端的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯(被称为“PC-1”)。在某些实施方式中,聚碳酸酯是具有22,000道尔顿的重均分子量的高流动的枯基苯酚封端的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯。在某些实施方式中,聚碳酸酯是具有18,000道尔顿的重均分子量的枯基苯酚封端的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯。在某些实施方式中,组合物包含枯基苯酚封端的双酚A聚碳酸酯的组合。
[0179] 基于组合物(例如,聚碳酸酯-硅氧烷共聚物+BPA-聚碳酸酯)中聚碳酸酯组分的总重量,另外的聚碳酸酯可以以约5wt%至约90wt%的量存在于热塑性组合物。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,另外的聚碳酸酯以约5wt%、10wt%、约15wt%、约20wt%、约25wt%、约30wt%、约35wt%、约40wt%、约45wt%、约50wt%、约
55wt%、约60wt%、约65wt%、约70wt%、约75wt%、约80wt%、约85wt%、或约90wt%的量存在于热塑性组合物。在某些实施方式中,基于组合物中聚碳酸酯组分的总重量,另外的聚碳酸酯以14wt%、17wt%、25wt%、28wt%、37.5wt%、45wt%、50wt%、65wt%、或75wt%的量存在于热塑性组合物。
[0180] 组合物可以包含另外的组分,诸如一种或多种添加剂。合适的添加剂包括,但不限于抗冲改性剂、UV稳定剂、着色剂、阻燃剂、热稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、填料、增强剂、抗氧化剂、抗静电剂、发泡剂、抗滴落剂、和辐射稳定剂。在一个实施方式中,添加剂选自抗冲改性剂、UV稳定剂、着色剂、热稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、填料、增强剂、抗氧化剂、抗静电剂、发泡剂、抗滴落剂、辐射稳定剂、以及包含至少一种前述的组合。
[0181] 组合物可以包含抗冲改性剂。例如,组合物可以进一步包括一种或多种抗冲改性剂,条件是选择添加剂以不会显著不利地影响组合物的期望性能(例如,火焰性能)。合适的抗冲改性剂可以是衍生自烯烃、单乙烯基芳香族单体、丙烯酸和甲基丙烯酸以及它们的酯衍生物,以及共轭二烯的高分子量弹性体材料。由共轭二烯形成的共混组合物可以完全或部分地被氢化。弹性体材料可以为均聚物或共聚物的形式,包括无规共聚物、嵌段共聚物、径向嵌段共聚物、接枝共聚物和核-壳共聚物。可以使用抗冲改性剂的组合。
[0182] 特定类型的抗冲改性剂可以是弹性体改性的接枝共聚物,其包含(i)弹性体(即,橡胶状)聚合物基质,其具有小于约10℃、小于约0℃、小于约-10℃、或在约-40℃至-80℃之间的Tg,以及(ii)接枝于弹性体聚合物基质的刚性聚合物。适于用作弹性体相的材料包括,例如,共轭二烯橡胶,例如,聚丁二烯和聚异戊二烯;共轭二烯与小于约50wt%的可共聚单体例如,单乙烯化合物(monovinylic compound),诸如苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸正丁酯、或丙烯酸乙酯的共聚物;烯烃橡胶诸如乙烯丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM);乙烯-乙酸乙烯酯橡胶;硅酮橡胶;弹性体的C1-C8烷基(甲基)丙烯酸酯;C1-C8烷基(甲基)丙烯酸酯与丁二烯和/或苯乙烯的弹性体共聚物;或包含至少一种前述弹性体的组合。适于用作刚性相的材料包括,例如,单乙烯基芳香族单体诸如苯乙烯和α-甲基苯乙烯,以及单乙烯基单体诸如丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸,以及丙烯酸和甲基丙烯酸的C1-C6酯,特别是甲基丙烯酸甲酯。
[0183] 具体的抗冲改性剂包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、丙烯
腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯(AES)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、甲基丙烯酸甲
酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)、和苯乙烯-丙烯腈(SAN)。示例性的弹性体改性的接枝共聚物包括由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙
烯(AES)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)、和苯乙烯-丙烯腈(SAN)形成的那些。
[0184] MBS可以衍生自下列单体:
[0185]
[0186] 基于苯乙烯和乙烯/丁烯,SEBS可以是线性三嵌段共聚物。每个共聚物链可以由三个嵌段组成:为无规乙烯/丁烯共聚物的中间嵌段由两个聚苯乙烯嵌段围绕。SEBS可以是苯乙烯-b-(乙烯-共-丁烯)-b-苯乙烯聚合物。
[0187] 基于共混组合物的100重量份的聚合物组分,抗冲改性剂的存在量可以为1至30重量份。优选的抗冲改性剂可以包括MBS和SBS。
[0188] 在某些实施方式中,组合物不包含超过如上所述的硅酮类接枝共聚物阻燃剂的另外的抗冲改性剂。
[0189] 组合物可以包含用于改善UV稳定性能的UV稳定剂。UV稳定剂分散UV辐射能量
[0190] UV稳定剂可以是羟基二苯甲酮、羟基苯基苯并噻唑、氰基丙烯酸酯、草酰替苯胺和羟基苯基三嗪。UV稳定剂可以包含,但不限于聚[(6-吗啉代-s-三嗪-2,4-二基)[2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)亚基]-六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚
氨基]、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮 6-叔丁基-2-(5-氯-2H-苯
并三唑-2-基)-4-甲基苯基 2,4-二叔丁基-6-(5-氯-2H-苯
并 三 唑-2-基)-苯 酚 2-(2H-苯 并 三 唑-2- 基 )-4,6- 二
叔戊基苯酚 2-(2H-苯 并 三 唑 -2- 基)-4-(1,1,3,3- 四 甲
基丁基 )-苯酚 1,3-双 [(2'-氰 基 -3',3'-二 苯 基 丙 烯 酰
基)氧基]-2,2-双-{[(2'-氰基-3',3'- 二苯基丙烯 酰基)氧基]甲基 }-丙
烷 2-(2H-苯 并 三 唑-2-基)-4- 甲基 苯 酚
2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚
乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯 (2-乙基己基 )-2-氰
基-3,3-二苯基丙烯酸酯 N,N'-二甲酰基-N,N'-双(2,2,6,6-四
甲基-4-哌啶基)己二胺 双-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸
二酸酯 双-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯+甲
基-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯 2-(2-羟基-5-叔
辛基苯基)苯并三唑(Cyasorb 5411)、2,2'-(1,4-亚苯基)双[3,1-苯并噁嗪-4-酮]
(Cyasorb UV-3638)、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚
(Tinuvin 234)和其组合。
[0191] 组合物可以包含一种或多种UV稳定剂,包括Cyasorb 5411、Cyasorb UV-3638、Uvinul 3030、和/或Tinuvin 234。
[0192] 组合物可以包含着色剂诸如颜料和/或染料添加剂。有用的颜料可以包括,例如,无机颜料诸如金属氧化物和混合的金属氧化物,诸如氧化锌、二氧化钛、氧化等;硫化物诸如硫化锌等;酸盐;钠磺基硅酸硫酸盐(sodium sulfo-silicates sulfate)、铬酸盐等;碳黑;锌铁氧体;群青;有机颜料诸如偶氮、二偶氮、喹吖啶酮、二萘嵌苯、萘四羧酸、黄烷士酮、异吲哚啉酮、四氯异吲哚啉酮、蒽醌、蒽酮、二噁嗪、酞菁、和偶氮色淀;颜料红101、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料蓝60、颜料绿7、颜料黄119、颜料黄147、颜料黄150、和颜料棕24;或包含至少一种前述颜料的组合。基于共混组合物的100重量份的聚合物组分,通常使用0.01至10重量份的量的颜料。
[0193] 示例性的染料通常是有机材料,并且包括例如香豆素染料诸如香豆素460(蓝)、香豆素6(绿)、尼罗红等;稀土配合物;烃和取代烃染料;多环芳香族烃染料;闪烁染料诸如噁唑或噁二唑染料;芳基-或杂芳基取代的聚(C2-C8)烯烃染料;羰花青染料;阴丹酮染料;酞菁染料;噁嗪染料;羰苯乙烯基染料;萘四羧酸染料;卟啉染料;双(苯乙烯基)联苯染料;吖啶染料;蒽醌染料;菁染料;次甲基染料;芳基甲烷染料;偶氮染料;靛蓝染料,硫靛类染料、重氮染料;硝基染料;醌亚胺染料;氨基酮染料;四唑染料;噻唑染料;二萘嵌苯染料、紫环酮染料;双苯并噁唑基噻吩(BBOT);三芳基甲烷染料;氧杂蒽染料;噻吨染料;萘酰亚胺染料;内酯染料;在近红外波长吸收并在可见波长发射的荧光团诸如抗斯托克司位移染料等;发光染料诸如7-氨基-4-甲基香豆素;3-(2'-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素;2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑;2,5-双-(4-联苯基)-噁
唑;2,2'-二甲基-对四联苯;2,2-二甲基-对三联苯;3,5,3””,5””-四叔丁基-对五联苯;2,5-二苯基呋喃;2,5-二苯基噁唑;4,4'-二苯基二苯乙烯;4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃;1,1'-二乙基-2,2'-羰花青碘化物;3,3'-二乙基-4,4',5,5'-二苯并噻唑三羰花青碘化物;7-二甲基氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-重氮喹诺酮-2;7-二甲基氨基-4-甲基喹诺酮-2;2-(4-(4-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-3-乙基苯并噻唑高氯酸盐;高氯酸3-二乙基氨基-7-二乙基亚氨基苯并吩噁嗪鎓(3-diethylamino-7-diethyliminophenoxazonium perchlorate);2-(1-萘基)-5-苯基噁唑;2,2'-对亚苯基-双(5-苯基噁唑);罗丹明700;罗丹明800;芘、草屈、红荧烯、晕苯等;
或包含至少一种前述染料的组合。基于共混组合物的100重量份的聚合物组分,染料的通常用量为0.01至10重量份。
[0194] 组合物可以包含阻燃剂。可以将各种类型的阻燃剂用作添加剂。在一个实施方式中,阻燃剂添加剂包括,例如,阻燃盐诸如全氟代C1-C16烷基磺酸金属盐(alkali metal salts of perfluorinated C1-C16alkyl sulfonate),诸如全氟丁基磺酸钾(KPFS)、全氟辛基磺酸钾、全氟己基磺酸四乙铵、二苯砜磺酸钾(KSS)等,苯磺酸钠、甲苯磺酸钠(NATS)等;以及通过使例如碱金属或碱土金属反应形成的盐(例如锂盐、钠盐、钾盐、镁盐、盐和钡盐)以及无机酸复合盐,例如,氧-阴离子,诸如碳酸的碱金属和碱土金属盐,诸如Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3和BaCO3或氟-阴离子复合物,诸如Li3AlF6、BaSiF6、KBF4、K3AlF6、KAlF4、K2SiF6和/或Na3AlF6等。KPFS、KSS和NATS单独地或与其他阻燃剂组合,在本文所公开的组合物中是特别有用的。
[0195] 阻燃剂可以选自以下中的至少一种:全氟代C1-C16烷基磺酸的碱金属盐;全氟丁基磺酸钾;全氟辛基磺酸钾;全氟己基磺酸四乙铵;和二苯砜磺酸钾。
[0196] 阻燃剂添加剂可以包含有机化合物,该有机化合物包含溴和/或氯。
[0197] 在某些实施方式中,阻燃剂不是包含溴或氯的组合物。
[0198] 阻燃剂添加剂可以具有式(27):
[0199]
[0200] 其中R是C1-C36亚烷基、烷叉基或脂环族键,例如,亚甲基、亚乙基、亚丙基、异亚丙基、异丙叉基、亚丁基、异亚丁基、亚戊基、亚环己基、环戊叉基等;或氧醚、羰基、胺、或含硫键,例如硫醚、亚砜、砜等。R还可以由通过诸如芳烃、氨基、醚、羰基、硫醚、亚砜、砜等基团连接的两个或更多个亚烷基或烷叉基键组成。
[0201] 式(27)中的Ar和Ar'各自独立地为单-或多碳环芳香族基团诸如亚苯基、亚联苯基、亚三联苯基、亚萘基等。
[0202] Y是有机基团、无机基团、或有机金属基团,例如卤素(例如,氯、溴、碘、氟);通式OB的醚基,其中B是相似于X的单价烃基;由R代表的类型的单价烃基;或其他取代基,例如,硝基、氰基等,所述取代基本质上是惰性的,条件是每个芳基核有大于或等于一,特别地大于或等于两个卤素原子。Ar和Ar'中的一个或两个可以进一步具有一个或多个羟基取代基。
[0203] 当存在时,每个X独立地是单价烃基,例如烷基基团,诸如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、癸基等;芳基基团,诸如苯基、萘基、联苯基、二甲苯基、甲苯基等;芳烷基基团,诸如苄基、乙基苯基等;或脂环族基团,诸如环戊基、环己基等。单价烃基自身可以包含惰性取代基。
[0204] 每个d独立地为1至与在包含Ar或Ar'的芳香族环上取代的可取代氢的数目相当的最大值。每个e独立地为0至与R上的可取代氢的数目相当的最大值。每个a、b和c独立地是整数,包括0。当b不为0时,a和c都不能是0。否则不是a就是c,但不能同时,可以为0。当b为0时,芳香族基团通过直接的碳-碳键连接。
[0205] 在芳香族基团上的羟基和Y取代基、Ar和Ar'可以在芳香族环上的邻位、间位或对位改变,并且基团可以是相对于彼此的任何可能的几何关系。
[0206] 包括在衍生自式(27)的单羟基或二羟基衍生物的聚合或低聚阻燃剂的范围内的是:2,2-双-(3,5-二氯苯基)-丙烷、双-(2-氯苯基)-甲烷、双(2,6-二溴苯基)-甲烷、1,1-双-(4-碘苯基)-乙烷、1,2-双-(2,6-二氯苯基)-乙烷、1,1-双-(2-氯-4-碘苯基)乙烷、1,1-双-(2-氯-4-甲基苯基)-乙烷、1,1-双-(3,5-二氯苯基)-乙烷、2,2-双-(3-苯基-4-溴苯基)-乙烷、2,6-双-(4,6-二氯萘基)-丙烷、2,2-双-(2,6-二氯苯基)-戊烷、2,2-双-(3,5-二溴苯基)-己烷、双-(4-氯苯基)-苯基-甲烷、双-(3,5-二氯苯基)-环己基甲烷、双-(3-硝基-4-溴苯基)-甲烷、双-(4-羟基-2,6-二氯-3-甲氧基苯基)-甲烷、2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷、和2,2-双-(3-溴-4-羟基苯
基)-丙烷。还包括在上述结构式内的是:1,3-二氯苯,1,4-二溴苯,1,3-二氯-4-羟基苯,以及联苯诸如2,2'-二氯联苯、多溴化1,4-二苯氧基苯、2,4'-二溴联苯、以及2,4'-二氯联苯和十溴二苯醚等。
[0207] 另一类有用的阻燃剂是具有通式[(R)2SiO]y的环状硅氧烷类,其中R是具有1至18个碳原子的单价烃或氟化烃并且y是3至12的数。氟化烃的实例包括,但不限于,3-氟丙基、3,3,3-三氟丙基、5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基、氟苯基、二氟苯基和三氟甲苯基。合适的环状硅氧烷的实例包括,但不限于,八甲基环四硅氧烷、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-四乙烯基环四硅氧烷、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-四苯基环四硅氧烷、八乙基环四硅氧烷、八丙基环四硅氧烷、八丁基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十四甲基环七硅氧烷、十六甲基环八硅氧烷、二十甲基环十硅氧烷、八苯基环四硅氧烷等。特别有用的环状硅氧烷是八苯基环四硅氧烷。
[0208] 基于热塑性组合物的100重量份的聚合物组分,阻燃剂添加剂通常以0.01至10wt%,更具体地0.02至5wt%的量存在。
[0209] 在某些实施方式中,阻燃剂添加剂是全氟丁基磺酸钾(KPFS),并且基于热塑性组合物的聚合物组分的100重量份,以约0.07wt%至约0.09wt%的量存在。在某些实施方式中,阻燃剂添加剂是全氟丁基磺酸钾,并且基于热塑性组合物的聚合物组分的100重量份,以0.07wt%、0.080wt%、或0.09wt%的量存在。
[0210] 在某些实施方式中,阻燃剂添加剂是二苯砜磺酸钾(KSS),并且基于热塑性组合物的聚合物组分的100重量份,以约0.25wt%至约0.35wt%的量存在。在某些实施方式中,阻燃剂添加剂是二苯砜磺酸钾(KSS),并且基于热塑性组合物的聚合物组分的100重量份,以0.25wt%、0.26wt%、0.27wt%、0.28wt%、0.29wt%、0.30wt%、0.31wt%、0.32wt%、0.33wt%、0.34wt%、或0.35wt%的量存在。
[0211] 在某些实施方式中,本文所公开的组合物不包含含磷化合物。在某些实施方式中,本文所公开的组合物不包含含磷阻燃剂如例如双酚A磷酸二苯酯(BPADP)。含磷阻燃剂可以不利地影响抗冲击性和/或热变形温度。
[0212] 组合物可以包含热稳定剂。示例性的热稳定剂添加剂包括,例如,有机亚磷酸酯诸如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三-(2,6-二甲基苯基)酯、亚磷酸三-(混合的单-和二壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(Irgafos168)等;膦酸酯诸如二甲基苯膦酸酯等;磷酸酯诸如磷酸三甲酯等;或包含至少一种前述热稳定剂的组合。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,热稳定剂的通常用量为0.0001至1重量份。
[0213] 组合物可以包括增塑剂、润滑剂和脱模剂。脱模剂(MRA)将使得能够迅速且有效地除去材料。脱模剂可以减少成品的周期时间、缺陷和褐变。在这些类型的材料中,存在相当大的重叠,其可以包括例如邻苯二甲酸酯诸如二辛基-4,5-环氧-六氢邻苯二甲酸酯;三-(辛氧基羰基乙基)异氰酸酯;硬脂酸甘油酯;二-或多官能芳香族磷酸酯诸如间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚A的双(二苯基)磷酸酯;聚α-烯烃;环氧化大豆油;硅酮,包括硅油;酯,例如,脂肪酸酯诸如烷基硬脂基酯,例如,硬脂酸甲酯、硬脂酸硬脂酯、四硬脂酸季戊四醇酯(PETS)等;硬脂酸甲酯以及亲水和疏水非离子表面活性剂的组合,其包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物、聚(乙二醇-共-丙二醇)共聚物、或包含至少一种前述二醇聚合物的组合,例如,在合适的溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物;蜡诸如蜂蜡、蜡、石蜡等。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,这类材料的通常用量为0.001至1重量份,具体地0.01至0.75重量份,更具体地0.1至0.5重量份。
[0214] 组合物可以包含其他填料或增强剂。可能的填料或增强剂包括,例如,硅酸盐和二氧化硅粉末诸如硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、硅酸锆、熔融二氧化硅、结晶二氧化硅石墨、天然硅砂等;粉诸如硼-氮化物粉末、硼-硅酸盐粉末等;氧化物诸如TiO2、氧化铝、氧化镁等;硫酸钙(如它的酸酐、二水合物或三水合物);碳酸钙诸如白垩、石灰石、大理石、合成的沉淀碳酸钙等;滑石,包括纤维状滑石、模滑石、针形滑石、层状滑石等;硅灰石;表面处理的硅灰石;玻璃球诸如中空和实心玻璃球、硅酸盐球、空心微珠、铝硅酸盐(硅酸铝球(armosphere))等;高岭土,包括硬高岭土、软高岭土、煅烧高岭土,包含在本领域中已知的促进与聚合物基质相容的各种涂层的高岭土等;单晶纤维或“晶须”诸如碳化硅、氧化铝、碳化硼、铁、镍、等;纤维(包括连续的和短切纤维)诸如碳纤维、玻璃纤维,诸如E、A、C、ECR、R、S、D或NE玻璃等;硫化物诸如硫化钼、硫化锌等;钡化合物诸如钛酸钡、铁酸钡、硫酸钡、重晶石等;金属和金属氧化物诸如粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜和镍等;片状填料诸如玻璃薄片、片状碳化硅、二硼化铝、铝薄片、薄片等;纤维状填料,例如短无机纤维,诸如那些衍生自包含至少一种硅酸铝、氧化铝、氧化镁和硫酸钙半水合物的共混物等;天然填料和增强物,诸如通过粉碎木材获得的木粉,纤维状产品诸如纤维素、棉花、剑麻、黄麻、淀粉、软木粉、木质素、花生壳、玉米、稻粒壳等;有机填料诸如聚四氟乙烯;增强的有机纤维填料,其由能够形成纤维的有机聚合物诸如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳香族聚酰胺、芳香族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类树脂、聚(乙烯醇)等形成;以及另外的填料和增强剂诸如母、粘土、长石、烟道灰、铝硅酸镁盐、石英、石英岩、珍珠岩、硅藻岩、硅藻土、碳黑等,或包含至少一种前述填料或增强剂的组合。
[0215] 填料和增强剂可以涂覆有金属材料层以促进导电,或用硅烷处理表面以改善与聚合物基质的粘附和分散。此外,可以以单丝或复丝纤维的形式提供增强填料,并且增强填料可以单独使用或与其他类型的纤维组合使用,例如,通过共编织(co-weaving)或芯/鞘结构、并排结构、橙型或矩阵结构以及原纤维结构,或者通过纤维制造领域中技术人员已知的其他方法。示例性的共编织结构包括,例如,玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳香族聚酰亚胺(芳纶(aramid))纤维和芳香族聚酰亚胺玻璃丝纤维等。纤维状填料可以以下列形式提供:例如,粗纱、编织的纤维状增强物,诸如0-90度织物等;非编织的纤维状增强物诸如连续原丝毡、短切原丝毡、绢纱、纸和毛毯等;或三维增强物诸如编带。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,填料的通常用量为0至80重量份。
[0216] 组合物可以包含抗氧化剂添加剂。示例性的抗氧化剂添加剂包括,例如,有机亚磷酸酯诸如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(“IRGAFOS 168”或“I-168”)、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯等;烷基化一元酚或多酚;多酚与二烯的烷基化反应产物诸如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等;对甲酚或双环戊二烯的丁基化反应产物;烷基化氢醌;羟基化硫代二苯醚;烷叉基双酚;苄基化合物;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯;β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元或多元醇的酯;硫代烷基或硫代芳基化合物的酯诸如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂酰基硫代丙酸酯、双十三烷基硫代二丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇基-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯等;β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等,或包含至少一种前述抗氧化剂的组合。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,抗氧化剂的通常用量为0.0001至1重量份。
[0217] 组合物可以包含抗静电剂。单体抗静电剂的实例可以包括单硬脂酸甘油酯,二硬脂酸甘油酯,三硬脂酸甘油酯,乙氧基化胺,伯、仲和叔胺,乙氧基化醇,烷基硫酸盐,烷基芳基硫酸盐,烷基磷酸盐,烷基氨基硫酸盐,烷基磺酸盐诸如硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等,季铵盐,季铵树脂,咪唑啉衍生物,脱水山梨糖醇酯,乙醇酰胺,甜菜碱等,或者包含至少一种前述单体抗静电剂的组合。
[0218] 示例性的聚合物抗静电剂可以包括某些聚酯酰胺聚醚-聚酰胺(聚醚酰胺)嵌段共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物、聚醚酯、或聚氨酯,各自包含聚亚烷基二醇部分聚亚烷基氧化物单元诸如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇(polytetramethylene glycol)等。这种聚合物抗静电剂是可商业获得的,例如 (Sanyo)或
(Atofina), 和P22(Ciba-Geigy)。 可 以
作为抗静电剂使用的其他聚合物材料为固有导电性的聚合物诸如聚苯胺(商业上作为可购自Panipol)、聚吡咯和聚噻吩(商业上可购自Bayer),其在升高的温
度下经过熔融加工后保留一些其固有导电性。碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、碳黑,或者包含至少一种前述的组合可以在含有聚合物的化学抗静电剂中使用以使组合物静电耗散。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,抗静电剂的通常用量为0.0001至5重量份。
[0219] 组合物可以包含发泡剂。泡沫可以是有用的发泡剂。低沸点的卤代烃和产生二氧化碳的那些可以用作发泡剂。发泡剂可以使用在室温下是固体的,并且当加热至高于其分解温度的温度时,产生气体,诸如氮气以及二氧化碳,诸如偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰胺的金属盐、4,4'氧双(苯磺酰肼),二氢氧杂二嗪酮(dihydrooxadiazinone)诸如5-苯基-3,6-二氢-1,3,4-氧杂二嗪-2-酮(PDOX)、碳酸氢钠、碳酸铵等,或者包括至少一种前述发泡剂的组合。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,发泡剂的用量可以是0.01至20重量份。
[0220] 组合物可以包含抗滴落剂。抗滴落剂可以是形成原纤维的含氟聚合物诸如聚四氟乙烯(PTFE)。通过如上所述的刚性共聚物可以封装抗滴落剂,例如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)。封装在SAN中的PTFE被称为TSAN。在含氟聚合物例如水分散体存在下通过聚合封装聚合物可以制备封装的含氟聚合物。TSAN可以显著优于PTFE,在于TSAN可以更容易地分散于组合物中。基于封装的含氟聚合物的总重量,示例性的TSAN可以包含50wt%的PTFE以及50wt%的SAN。基于共聚物的总重量,SAN可以包含,例如,75wt%的苯乙烯和25wt%的丙烯腈。可替换地,含氟聚合物可以以某种方式与第二聚合物如例如芳香族聚碳酸酯或SAN预共混,以形成用作抗滴落剂的团聚材料。可以使用任一种方法生产封装的含氟聚合物。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,抗滴落剂的通常用量为0.1至5重量百分数。
[0221] 在某些实施方式中,抗滴落剂是形成原纤维的聚四氟乙烯(PTFE)。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,形成原纤维的PTFE可以以约0.3wt%至约0.5wt%的量存在。在某些实施方式中,基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,形成原纤维的PTFE可以以0.3wt%、0.4wt%或0.5wt%的量存在。
[0222] 在某些实施方式中,抗滴落剂是TSAN。基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,TSAN可以以约0.3wt%至约0.5wt%的量存在。在某些实施方式中,基于共混组合物的聚合物组分的100重量份,TSAN可以以0.3wt%、0.40wt%或0.5wt%的量存在。
[0223] 本文所公开的组合物可以通过多种方法制备。例如,组合物可以首先在高速中混合。其他低剪切过程,包括但不限于手工混合,也可以完成这种共混。然后可以将混合的组合物通过料斗进料至单螺杆或双螺杆挤出机的喉部。可替换地,通过经由侧填充器(side-stuffer)在喉部或下游直接进料到挤出机,至少一种组分可以并入到组合物。添加剂还可以混合至具有期望的聚合物的母料中并且进料至挤出机。挤出机通常可以在高于引起组合物流动所需的温度的温度下操作。可以将挤出物立即在水浴中淬火并造粒。当剪切挤出物时,如此制备的颗粒可根据期望成为四分之一英寸长或更短。
这样的颗粒可以用于后续的模制、成形、或成型。
[0224] 本文所公开的组合物可以成型、成形、模制、注射模制或挤出成制品。组合物可以通过多种方式诸如注射模制、二次成型(overmolding)、共注射模制、挤出、多层挤出、旋转模制、吹塑和热成型以形成制品来模制成有用的成形制品。
[0225] 可以由组合物形成的制品包括:用于手机和手机盖的各种组件,用于计算机外壳的组件,计算机外壳和商业机器外壳以及部件诸如用于监控器、计算机路由器、复印机、台式打印机、大型办公室/工业化打印机的外壳和部件,手持电子装置外壳(诸如计算机或商业机器外壳),用于手持装置的外壳,用于灯具或家庭或办公室应用的组件,加湿器外壳,恒温器控制外壳,空调器排水盘,室外机柜,电信壳体以及基础设施,简单网络入侵检测系统(SNIDS)装置,网络接口装置,烟雾探测器,增压空间的组件和装置,用于医疗应用的组件或装置诸如医用扫描仪、X射线设备以及超声装置,用于机动车的内部或外部组件,温室组件,阳光室组件,防火头盔,安全罩,挡泥板,气体泵,电视机膜(诸如不具有卤素含量的环保型膜),太阳能应用材料,玻璃层压材料,用于玻璃填充系统的纤维,涡轮机叶片(例如,风力涡轮机)等。
[0226] 在某些实施方式中,可以包含组合物的制品包括:机动车保险杠,其他机动车、建筑和农业设备的外部组件,机动车镜外壳,机动车车轮盖,机动车、建筑和农业设备仪表板和装饰,机动车手套箱,机动车车门硬件和其他内部装饰,机动车建筑和农用设备外部灯,发动机室内的机动车部件,给排水设备,阀和泵,空调加热和冷却部件,炉子和热泵部件,计算机部件,电子部件,投影仪部件,电子显示器部件,复印机部件,扫描仪部件,电子打印机硒鼓,吹风机,熨斗,咖啡壶,烤面包机,洗衣机,微波炉,烤箱,电动工具,电气组件,照明部件,牙科仪器和设备,医疗仪器,炊具,医疗仪器盘,动物笼子,纤维和激光焊接医疗装置。
[0227] 在某些实施方式中,可以包含组合物的制品包括;机动车保险杠,其他机动车外部组件,机动车镜外壳,机动车车轮盖,机动车仪表板和装饰,机动车手套箱,机动车车门硬件和其他内部装饰,外部机动车装饰部件(诸如柱子、机动车外灯),发动机室内的机动车部件,农业拖拉机或装置部件,建筑设备车辆或装置部件,航海或个人水运工具部件,全地形车辆或全地形车辆部件,给排水设备,阀和泵,空调加热和冷却部件,炉子和热泵部件,计算机部件,电子部件,投影仪部件,电子显示器部件,复印机部件,扫描仪部件,电子打印机硒鼓,吹风机,熨斗,咖啡壶,烤面包机,洗衣机,微波炉,烤箱,电动工具,电气组件,电气壳体,照明部件,牙科仪器,医疗仪器,医疗或牙科照明部件,飞机部件,列车或轨道部件,座椅组件,侧壁,天花板部件,炊具,医疗仪器盘,动物笼子,纤维,激光焊接医疗装置,手机部件,温室组件,阳光室组件,防火头盔,安全罩,气体泵部件,以及涡轮叶片。
[0228] 在某些实施方式中,制品是要求或必须包含具有UL94V0等级性能的材料的一种制品。要求UL94V0等级的制品包括,但不限于,计算机外壳,计算机外壳和商业机器外壳以及部件(诸如用于监控器、计算机路由器、复印机、台式打印机、大型办公室/工业化打印机的外壳和部件),手持电子装置外壳(诸如计算机或商业机器外壳),用于手持装置的外壳,用于灯具包括LED灯具或家庭或办公室应用的组件,加湿器外壳,恒温器控制外壳,空调器排水盘,室外机柜,电信壳体和基础设施,简单网络入侵检测系统(SNIDS)装置,网络接口设备,烟雾探测器,增压空间的组件和装置,用于医疗应用或装置的组件(诸如医用扫描仪,X射线设备和超声装置),电器箱和壳体,以及电连接器。
[0229] 在某些实施方式中,制品是要求阻燃性和/或抗冲击性组合的一种制品。例如,在某些实施方式中,制品可以是安全屏障,气体/燃料泵外壳等。
[0230] 制品可以通过制造方法生产。方法可以包括步骤:(a)提供如上文所述的组合物;(b)熔融组合物,例如,在挤出机中在200-400℃、225-350℃、250-310℃、或270-300℃下;
(c)挤出组合物;以及(d)分离组合物。制造的制品可以进一步通过步骤(e)干燥组合物以及(f)熔融形成组合物来生产。
[0231] 本发明具有通过以下非限制性实施例说明的多个方面。
[0232] 实施例
[0233] 使用ASTM D 1238-10在1.2kg下在300℃下进行熔体体积流动速率测试(MVR)。使用通常的360秒升温时间(停留)以及1080秒停留进行测试,以评估样品的稳定性。
[0234] 根据方法ASTM D 256-04,在室温(23℃)以及低温(0℃至-40℃)下在测量为0.125英尺厚度×0.5英尺宽度和2.5英尺长度的测试棒上进行缺口悬臂梁测量。
[0235] 根据方法D638-10进行拉伸测试。根据方法ASTM D648-07进行弯曲测试。根据方法ASTM D790-10进行荷载下变形温度(DTUL)测试。
[0236] 使用标准保险商实验室UL94V0测试方法(2天调节法)测试部件的可燃性,除了测试20根棒。在标准UL 94程序中,首先测试5根棒,如果样品失败,允许第二批5根棒再测试。为进行V0测试,试样支承在垂直位置并且火焰被施加到试样的底部。火焰被施加10秒,然后,除去直至火焰停止,此时再施加火焰另外10秒,然后除去。为达到V0等级,在任一测试火焰应用之后,试样必须不进行高于10秒的有焰燃烧。对于每批5个试样的总有焰燃烧时间必须不超过50秒。试样必须不进行以火焰或灼热燃烧的燃烧直到试样固定夹具。根据UL94V0测试方法,试样必须不能滴落能使棉花点燃的火焰颗粒。在去除测试火焰后,没有试样可以具有维持长于30秒的灼烧燃烧。
[0237] 通过计算平均熄焰时间、熄焰时间的标准偏差、以及记录由于火焰滴落的任何特定棒的失败来首先分析可燃性数据,并且使用统计方法将该数据转换成对第一次通过概率或“p(FTP)”的预测,特定样品制剂在5根棒的常规UL94测试中将达到V0“通过”等级。优选地,p(FTP)将尽可能地接近1,作为在UL测试中的最大阻燃性能。例如,0.9000的p(FTP)V0表示样品被预测具有通过普通的UL程序在第一次5根棒测试中的90%的通过V0概率。0.85或更大的p(FTP)值可以关联至UL94V0“通过”或UL94V0等级。
[0238] 使用凝胶渗透色谱法(GPC),使用交联苯乙烯-二乙烯基苯柱,以及使用设定在264nm的UV-VIS检测器相对于双酚A聚碳酸酯标准校准来进行分子量测定。以约1mg/ml的浓度制备样品,并以约1.0ml/min的流率加以洗脱。
[0239] 表1总结了本发明的示例性的组合物的成分。表1的PC-硅氧烷-1和PC-硅氧烷-2是通过美国专利号6,870,013、6,723,864和6,833,422中描述的方法制备的,通过引用将其全部并入本文。PC-硅氧烷-3是通过美国专利号6,072,011的方法制备的,其通过引用并入本文。所有制剂是在520°F至550°F的温度分布下用Werner Pfleiderer 30mm
的双螺杆通过干混并挤出来制备的。将共混的制剂切割成颗粒并在540°F至580°F下
注射模制。
[0240] 表1
[0241]
[0242]
[0243] *聚碳酸酯-硅氧烷共聚物衍生自:双酚-A,结构(21)的硅氧烷单体,其中E为45的平均值,以及对枯基苯酚封端。
[0244] 表2示出了在添加和不添加阻燃盐的情况下,MR-01在PC BPA-均聚物、PC-硅氧烷-1类共混物、以及PC-硅氧烷-3类共混物三种组合物中的阻燃性测试的结果。通过MR-01的供应商以及通过利用阻燃性盐的先前SABIC研究,选择MR-01和阻燃盐的水平被发现分别是最佳的。如上提及的,由于通过这类测试的商业需要的制剂小于1.5mm,因此选择在1.2和1.0mm下进行UL 94测试。当前的商业等级是1.5mm下的UL 94V0。
[0245] 表中的p(FTP)结果示出在PC-硅氧烷共聚物和MR-01添加剂之间的较强的有利相互作用。在1.2mm测试下,MR-01在单独或具有FR盐的情况下对于PC均聚物的UL 94性能具有忽略不计的影响。相反,对于含有PC-硅氧烷共聚物的树脂,MR-01充分强化了UL94性能。对于PC-硅氧烷中MR-01的益处,在1.2和1.0mm下比较批次6和7,在1.2mm下比较批次11和12。对于添加的阻燃盐到PC-硅氧烷/MR-01的益处,在1.2mm下比较批次
12和14。对于添加的阻燃盐的益处,在1.0mm下也比较了批次12、13和15。阻燃盐对于UL 94性能的影响似乎对于阻燃盐类型和厚度的特定组合是特定的。
[0246] 表2
[0247]
[0248]
[0249] *硅氧烷wt%是基于聚碳酸酯组分的总重量
[0250] 表3示出了在三种组合物中MR-01冲击测试的结果。MR-01实际上改善了这些树脂的冲击性能,如在-20℃下对于PC均聚物(批次1和2)以及在-30℃和-40℃下对于PC-硅氧烷-1类共混物(批次6和7)的延展性%是明显的。由于PC-硅氧烷-3类组合物
的通常较好的冲击性能,对于不具有MR-01的参考或实验样品的该测试中未发现延展性失败。
[0251] 全部结果示出了意想不到的效果,MR-01添加剂实际上增强了延展性,由于阻燃剂添加剂或一般所有通常使用的PC中的添加剂通常具有相反的效果,即它们对冲击强度有害,除了那些作为抗冲改性剂特定设计的添加剂。
[0252] 表3
[0253]
[0254]
[0255] *硅氧烷wt%是基于聚碳酸酯组分的总重量
[0256] 表4示出了在表2较好表现类型的组合物上进行较高PC-硅氧烷含量下的另外实验。PC-硅氧烷和MR-01简单组合的UL 94结果(批次1和2、以及6和7)再次示出了MR-01在这些类型的制剂中的益处。再次,添加的阻燃盐的益处在盐类型、类型和部件厚度的特定组合中是明显的。在1.2mm下批次7与批次8和9比较,以及在1.0mm下批次7与
批次8比较下,益处在此是最明显的。总之,PC-硅氧烷-3+MR-01+KSS盐(批次8)的组合在该测试中表现最佳。
[0257] 表4
[0258]
[0259]
[0260] *硅氧烷wt%是基于聚碳酸酯组分的总重量
[0261] 表5示出了关于较高熔体流动组合物的数据。在熔体体积流动速率为~3
16cm/10min下,PC-硅氧烷-1+MR-01以及PC-硅氧烷-3+MR-01+KSS的组合物仍然是最佳的。
[0262] 表5
[0263]
[0264]
[0265] *硅氧烷wt%是基于聚碳酸酯组分的总重量
[0266] 表6示出了用较低含量的硅酮核壳添加剂MR-01制备的制剂。如所示,具有较低MR-01含量的组合物仍然显示出UL 94V0测试的较高的第一次通过概率。
[0267] 表6
[0268]
[0269] *硅氧烷wt%是基于聚碳酸酯组分的总重量
[0270] 表7示出了具有~16cm3/10min的熔体体积流动速率和5%硅氧烷含量的共混3
物表现出与表5中的PC-硅氧烷-1+MR-01(MVR=16cm/10min、5%硅氧烷)或PC-硅氧
3
烷-3+KSS+MR-01(MVR=16cm/10min、5%硅氧烷)一样良好的阻燃性能。
[0271] 表7
[0272]
[0273] *硅氧烷wt%是基于聚碳酸酯组分的总重量
[0274] 评价了着色剂对组合物阻燃性能的效果。着色剂对阻燃性能的效果对于商业目
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
熨斗 2020-05-13 536
熨斗 2020-05-13 577
连续强力蒸汽电熨斗 2020-05-12 359
电熨斗 2020-05-11 794
一种蒸汽电熨斗 2020-05-11 885
熨斗 2020-05-13 694
熨斗 2020-05-15 74
熨斗 2020-05-15 463
电熨斗 2020-05-11 33
蒸汽电熨斗 2020-05-15 1017
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈