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包含半芳族共聚酰胺、聚烯热稳定剂的组合物,其制备及其用途

阅读:3发布:2021-08-13

专利汇可以提供包含半芳族共聚酰胺、聚烯热稳定剂的组合物,其制备及其用途专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及包含以下的组合物:‑10重量%至36重量%的至少一种聚烯 烃 ;‑0.05重量%至0.30重量%的至少一种 铜 热稳定剂,其中所述铜热稳定剂为碘化 钾 与碘化铜的混合物;以及‑至少一种主要的对应于以下通式A/X.T的包含至少两个不同单元的半芳族共聚酰胺,在该通式A/X.T中:A选自至少一种得自 氨 基酸的单元、至少一种得自内酰胺的单元和至少一种对应于式(Ca二元胺).(Cb二元酸)的单元、以及它们的混合物,X.T表示由示为X的Cx二元胺与示为T的对苯二 甲酸 的缩聚获得的单元,所述重量百分数相对于所述组合物的总重量给出。,下面是包含半芳族共聚酰胺、聚烯热稳定剂的组合物,其制备及其用途专利的具体信息内容。

1.组合物,包含:
-10至36重量%的至少一种聚烯
-0.05至0.25重量%的至少一种热稳定剂,所述铜热稳定剂为碘化与碘化铜的混合物,和
-至少一种对应于以下通式的包括至少两个不同单元的主要的半芳族共聚酰胺,即所述半芳族共聚酰胺是其含量大于组合物的其它组分的含量的组分:
A/X.T
在该通式中:
A选自
-至少一种得自基酸的单元,
-至少一种得自内酰胺的单元,和
-至少一种对应于式(Ca二元胺).(Cb二元酸)的单元,其中
a代表在7和18之间的所述二元胺的原子数,和
b代表在6和32之间的所述二元酸的碳原子数,
以及它们的混合物,
X.T表示由示为X的Cx二元胺与示为T的对苯二甲酸的缩聚获得的单元,其中,x代表所述Cx二元胺的碳原子数,x是在9和36之间,
所述重量百分数相对于所述组合物的总重量给出。
2.权利要求1的组合物,特征在于,x是在10和18之间。
3.权利要求1或2的组合物,特征在于,所述半芳族共聚酰胺选自PA11/10.T、PA12/
10.T、PA10.10/10.T、PA10.12/10.T、PA12.12/10.T、PA11/10.T/12、PA11/10.T/6、PA12/
10.T/6、PA11/10.T/10.I、PA12/10.T/10.I、PA10.10/10.T/10.I、PA10.6/10.T/10.I和PA10.14/10.T/10.I。
4.权利要求1或2的组合物,特征在于,所述半芳族共聚酰胺为11/10.T结构的共聚酰胺。
5.权利要求4的组合物,特征在于,所述半芳族共聚酰胺来源自氨基-11-十一烷酸、1,
10-癸二胺和对苯二甲酸的缩聚。
6.权利要求4的组合物,特征在于,所述半芳族共聚酰胺具有在0.5/1.1和1/1.1之间的
11/10.T单元摩尔比。
7.权利要求1或2的组合物,特征在于,所述半芳族共聚酰胺具有在0.020和0.058meq/g之间的胺链端含量。
8.权利要求1或2的组合物,特征在于,所述聚烯烃为交联聚烯烃,所述交联聚烯烃由以下获得:
至少一种包含不饱和环的产品(A),和
至少一种包含不饱和羧酸酐的产品(B)。
9.权利要求8的组合物,特征在于,所述交联聚烯烃由所述产品(A)、(B)以及至少一种包含不饱和羧酸和α-ω-氨基羧酸的产品(C)获得。
10.权利要求1或2的组合物,特征在于,所述聚烯烃为选自以下的官能化聚烯烃(D):
-乙烯、丙烯酸烷基酯和来酸酐的三元共聚物;
-乙烯、丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸缩甘油酯的三元共聚物;
-接枝有马来酸酐的聚乙烯和聚丙烯;
-乙烯和丙烯以及任选的二烯单体的已接枝有马来酸酐的共聚物;
-乙烯和辛烯的已接枝有马来酸酐的共聚物;
以及它们的混合物。
11.权利要求中1或2的组合物,特征在于,所述组合物包含选自以下的非官能化聚烯烃:聚丙烯的均聚物或共聚物、乙烯均聚物、乙烯和更高级的α-烯属共聚单体的共聚物、以及乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物。
12.权利要求1或2的组合物,特征在于,其包括选自以下的至少一种添加剂:转变辅助剂;填料;不同于权利要求1-2中所要求的稳定剂的稳定剂;染料;脱模剂;阻燃剂;表面活性剂;光学增亮剂;抗氧化剂;抗UV化合物;以及它们的混合物。
13.权利要求12的组合物,特征在于,所述稳定剂为基于磷酸酯的有机热稳定剂。
14.权利要求12的组合物,特征在于,所述抗氧化剂为基于苯酚的抗氧化剂。
15.权利要求12的组合物,特征在于,所述抗UV化合物为HALS产品。
16.权利要求1或2的组合物,特征在于,所述组合物包含选自以下的至少一种额外的聚合物:不同于权利要求1-7之一中所要求的聚酰胺的聚酰胺;聚酰胺-嵌段-醚;聚醚酰胺;聚酯酰胺;亚苯基多硫化物;聚苯醚;和氟化聚合物。
17.权利要求1-16中任一项所定义的组合物的制备方法,特征在于,所述组合物通过以下制备:在配混期间,在熔融状态下,混合一种或多种权利要求1-7中所定义的半芳族共聚酰胺、一种或多种权利要求1-2及8-11中所定义的聚烯烃、一种或多种权利要求1-2中所定义的铜热稳定剂。
18.权利要求1-16中任一项所定义的组合物的制备方法,特征在于,在所述共聚酰胺的缩聚过程中,向所述共聚酰胺的单体中加入一种或多种权利要求1-2中所定义的铜热稳定剂,然后,通过在熔融状态下混合一种或多种权利要求1-2及8-11中所定义的聚烯烃和已经包含所述一种或多种铜热稳定剂的一种或多种权利要求1-7中所定义的半芳族共聚酰胺来制备所述组合物。
19.权利要求1-16中任一项所定义的组合物用以形成单层结构体或者多层结构体的至少一层的用途。
20.部件,其完全或者部分地由权利要求1-16中任一项所定义的组合物形成。
21.权利要求20的部件,其为挤出、共挤出或挤出吹塑的部件。
22.权利要求20或21中所定义的部件在储存或运输流体中的用途,所述流体选自燃料、制冷流体、冷却剂、制动液、油、润滑剂、液压流体、基于脲溶液的液体、气体或者气体或蒸气的排出物、化学产品以及水。
23.权利要求22的用途,所述部件用于内燃机的进气口或通装置中,制动辅助装置中,油冷装置中,液压装置中,制动装置中,发动机冷却装置中,选择性催化还原装置中,空调回路中,或者储存、运输或输送燃料的装置中。
24.相对于组合物总重量的0.05-0.25重量%的权利要求1-2中所定义的铜热稳定剂成分在包含主要的至少一种权利要求1-7中任一项所定义的半芳族共聚酰胺,即所述半芳族共聚酰胺是其含量大于组合物的其它组分的含量的组分,和11-36%的权利要求1-2及8-11中任一项所定义的聚烯烃的组合物中用于生产耐老化的部件的用途。
25.权利要求24的用途,特征在于,所述耐老化的部件是在侵蚀性热液中耐老化的部件。
26.权利要求24的用途,特征在于,所述耐老化的部件是在冷却剂中耐老化的部件。

说明书全文

包含半芳族共聚酰胺、聚烯热稳定剂的组合物,其制备

及其用途

[0001] 本发明涉及包含至少一种半芳族共聚酰胺、至少一种聚烯烃和至少一种铜热稳定剂的组合物,所述组合物的制备方法,以及所述组合物的用途,特别是用于制造各种物品,例如普通消费品,例如,电和电子设备、或者车辆、外科材料、包装材料或运动用品。本发明主要是关于所述组合物用以制造用于在发动机罩下的应用的管的用途。

背景技术

[0002] 在车辆工业中,例如,基于一种或多种半芳族聚酰胺的组合物得到越来越多的使用,因为这样的组合物给由其制得的部件赋予显著的热机械性质。
[0003] 最特别地,在汽车工业中,特别是在“冷却”区中,需要耐受高温(换句话说,耐受高于130℃的温度)的材料。实际上,车辆制造商正在建造越来越受到限制的发动机,在所述发动机中或者在其周围的环境空气的温度越来越高。
[0004] 由于与输出和噪音有关的原因,发动机周围的空气的温度不断升高。这尤其适用于采用共轨直喷的柴油发动机。在运送冷却剂的基于聚酰胺的热塑性管的情况下,外表面与热空气接触且内表面与侵蚀性液体(aggressive liquid)接触。较高的外部温度趋于提高所述液体的温度,使得所述液体对于所述管的热塑性材料甚至更为具有侵蚀性。因此,需要改善当暴露于液体例如冷却剂时的耐老化性。在更为升高的温度的作用下,这些液体特别易于发生化和降解。典型的原因是形成过氧化物,所述过氧化物分解成自由基,所述自由基进而攻击与所述液体接触的车辆部件的聚合物材料。
[0005] 这些关注特别地、但以非限制性方式涉及以管形存在的用于侵蚀性液体(例如冷却剂、制动液)循环的结构体、涉及位于发动机附近的部件、或者涉及例如罐的结构体。
[0006] 为了改善对于这样的结构体的热老化的耐受性,所述结构体通常由包含聚合物(常规地为聚酰胺)、各种添加剂(例如增塑剂、抗冲改性剂和稳定剂)的组合物制造。
[0007] 因此,发现当与侵蚀性流体接触时具有优异耐老化性的耐受性材料是有利的。
[0008] 文件US2008/0038499描述了用于制造车辆中所用的管的特别地包含半芳族共聚酰胺和聚烯烃的组合物。
[0009] 目前所用的组合物导致大约400小时的使用寿命。因此,这些部件必须定时更换。此外,存在由抵抗内部流体的通常基于氟化聚合物的阻挡层以及外部上的耐热层形成的多层管。这些结构体具有长得多的使用寿命,但是,氟化材料的使用是极其昂贵的而且这些氟化材料是难以转变的材料。
[0010] 因此,对于找到以下新型组合物存在实际需求,该组合物能够生产同时具有在外侧上的对于高温(例如在130和175℃之间的温度)的改善的耐受性以及在内侧上的对于侵蚀性液体的改善的耐受性(特别是在例如80-130℃的高温下)的部件、并保持合理的生产成本。

发明内容

[0011] 出人意料地,本申请人已经发现,通过包含以下的组合物满足了该需求:
[0012] -10至36重量%的至少一种聚烯烃,
[0013] -0.5至0.30重量%的至少一种铜热稳定剂,所述铜热稳定剂为碘化与碘化铜的混合物,和
[0014] -至少一种具有主要(predominant)结构A/X.T的半芳族共聚酰胺
[0015] 其中:
[0016] A选自
[0017] -至少一种得自基酸的单元,
[0018] -至少一种得自内酰胺的单元,和
[0019] -至少一种对应于式(Ca二元胺).(Cb二元酸)的单元,其中
[0020] a代表在6和18之间的所述二元胺的原子数,和
[0021] b代表在6和32之间的所述二元酸的碳原子数,
[0022] 以及它们的混合物,
[0023] X.T表示由示为X的Cx二元胺与示为T的对苯二甲酸的缩聚获得的单元,其中,x代表所述Cx二元胺的碳原子数,x是在9和36之间、有利地在10和18之间,
[0024] 所述重量百分数相对于所述组合物的总重量给出。
[0025] 观察到,由所述组合物制造的哑铃形试样导致了在130℃下在侵蚀性(aggressive)介质中的改善的老化。
[0026] 本发明进一步涉及该组合物的制备方法、以及其用途,特别是作为可为单层或多层的结构体的构成层。
[0027] 本发明进一步涉及完全或部分地由本发明组合物形成的部件以及这样的部件的用途。
[0028] 最后,本发明涉及包含作为主要成分的至少一种如前所定义的结构A/X.T的聚酰胺和10-36重量%的聚烯烃的组合物中相对于所述组合物的总重量的0.05至0.50重量%的铜热稳定剂用于制造耐老化(特别是在侵蚀性热液中,特别是在冷却剂中)的部件。

具体实施方式

[0029] 通过阅读以下说明书实施例,本发明的其它特性、方面、主题和优点将变得更为明晰。
[0030] 用于定义聚酰胺的命名法描述在以下标准中且为本领域技术人员公知的:ISO 1874-1:1992"Plastiques-Matériaux polyamides(PA)pour moulage et extrusion-Partie 1:Désignation[Plastics-Polyamide(PA)materials for molding and extrusion-Part 1:Designation]",特别是在第3页(表1和2)。
[0031] 而且,明确指出,本说明书中所用的表述“在…和…之间”以及“…至…”必须各自被理解为包括所述的限值项。
[0032] 半芳族共聚酰胺
[0033] 本发明组合物包含至少一种对应于以下通式的包括至少两个不同单元的主要的半芳族共聚酰胺:
[0034] A/X.T
[0035] 在所述通式中:
[0036] A选自
[0037] -至少一种得自氨基酸的单元,
[0038] -至少一种得自内酰胺的单元,和
[0039] -至少一种对应于式(Ca二元胺).(Cb二元酸)的单元,其中
[0040] a代表在6和18之间的所述二元胺的碳原子数,和
[0041] b代表在6和32之间的所述二元酸的碳原子数,
[0042] 以及它们的混合物,
[0043] X.T表示由示为X的Cx二元胺与示为T的对苯二甲酸的缩聚获得的单元,其中,x代表所述Cx二元胺的碳原子数,x是在9和36之间、有利地在10和18之间。
[0044] 更特别地,关于单元A的含义,当A代表氨基酸时,其可选自9-氨基壬酸(A=9)、10-氨基癸酸(A=10)、10-氨基十一烷酸(A=11)、12-氨基十二烷酸(A=12)、和11-氨基十一烷酸(A=11)以及其衍生物,尤其是N-庚基-11-氨基十一烷酸。
[0045] 还可考虑两种、三种、…或更多种氨基酸的混合物来代替一种氨基酸。然而,所形成的共聚酰胺将因而相应地包含三个、四个、…或更多个单元。
[0046] 当A代表内酰胺时,其可选自吡咯烷、2-哌啶酮、庚内酰胺、辛内酰胺、壬内酰胺、癸内酰胺、十一内酰胺、和十二内酰胺(A=12)。
[0047] 优选地,A表示由选自10-氨基十一烷酸(示为11)、11-氨基十一烷酸(示为11)、12-氨基十二烷酸(示为12)和十二内酰胺(示为12)的单体获得的单元。
[0048] 当所述单元A为对应于式(Ca二元胺).(Cb二元酸)的单元时,(Ca二元胺)单元选自脂族的、直链或支链的二元胺。
[0049] 当所述二元胺是具有式H2N-(CH2)a-NH2的脂族且直链的时,(Ca二元胺)单体优选选自己二胺(a=6)、庚二胺(a=7)、辛二胺(a=8)、壬二胺(a=9)、癸二胺(a=10)、十一烷二胺(a=11)、十二烷二胺(a=12)、十三烷二胺(a=13)、十四烷二胺(a=14)、十六烷二胺(a=16)、十八烷二胺(a=18)、十八烯二胺(a=18)以及由脂肪酸获得的二元胺。
[0050] 当所述二元胺是脂族且支链的时,其可包含在主链上的一个或多个甲基或乙基取代基。例如,所述单体(Ca二元胺)可有利地选自2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、1,3-二氨基戊烷、2-甲基-1,5-戊二胺、2-甲基-1,8-辛二胺。
[0051] 优选地,单元A的Ca二元胺具有在7和18之间的碳原子数。
[0052] 所述单元(Cb二元酸)选自直链或支链的脂族二元酸以及芳族二元酸。
[0053] 当单体(Cb二元酸)是脂族且直链的时,其选自己二酸(b=6)、庚二酸(b=7)、辛二酸(b=8)、壬二酸(b=9)、癸二酸(b=10)、十一烷二酸(b=11)、十二烷二酸(b=12)、十三烷二酸(b=13)、十四烷二酸(b=14)、十六烷二酸(b=16)、十八烷二酸(b=18)、十八烯二酸(b=18)、二十烷二酸(b=20)、二十二烷二酸(b=22)以及含36个碳的脂肪酸的二聚体。
[0054] 前述脂肪酸二聚体为通过具有长烃链的不饱和一元脂肪酸(例如亚油酸和油酸)的低聚或聚合获得的二聚脂肪酸,如特别是文件EP0471566中所述的。
[0055] 当所述二元酸为芳族的时,其选自对苯二甲酸(示为T)、间苯二甲酸(示为I)、以及二酸。
[0056] 有利地,所述单元A表示10-氨基十一烷酸(示为11)。
[0057] 所述单元X表示由具有在9和36之间、优选在10和18之间、且更优选等于10的碳数(示为x)的二元胺获得的单元。
[0058] 该二元胺可为脂族的、直链或支链的。
[0059] 当所述二元胺是脂族且支链的时,其可包含在主链上的一个或多个甲基或乙基取代基。例如,其可有利地选自2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺和2-甲基-1,8-辛二胺。
[0060] 有利地,所述二元胺是脂族且直链的,所述二元胺具有式H2N-(CH2)x-NH2且选自壬二胺(x=9)、癸二胺(x=10)、十一烷二胺(x=11)、十二烷二胺(x=12)、十三烷二胺(x=13)、十四烷二胺(x=14)、十六烷二胺(x=16)、十八烷二胺(x=18)、十八烯二胺(x=18)、二十烷二胺(x=20)、二十二烷二胺(x=22)以及由脂肪酸获得的二元胺。
[0061] 优选地,所述单元X表示由1,10-癸二胺(x=10)获得的单元。
[0062] 在能够想到的组合中,以下共聚酰胺具有特别明确的优点:它们是对应于选自以下的式子之一的共聚酰胺:11/10.T、12/10.T、6.10/10.T、6.12/10.T、10.10/10.T、10.12/10.T和12.12/10.T。
[0063] 优选地,所述共聚酰胺对应于选自以下的式子之一:PA11/10.T、PA12/10.T、PA10.10/10.T、PA10.12/10.T、PA12.12/10.T。
[0064] 优选地,示为X的二元胺与示为T的对苯二甲酸的摩尔比例优选为化学计量的。
[0065] 根据本发明的第二个方面,所述共聚酰胺是仅包含两个不同单元(即单元A和单元X.T、优选10.T)的共聚物。
[0066] 根据本发明的第三个方面,所述共聚酰胺包含至少三个不同的单元且对应于下式:
[0067] A/X.T/Z
[0068] 其中
[0069] 单元A和X.T具有与前面所定义的相同的含义,和
[0070] Z选自得自氨基酸的单元、得自内酰胺的单元和对应于式(Cd二元胺).(Ce二元酸)的单元,其中d代表二元胺的碳原子数且e代表二元酸的碳原子数,而且,d和e各自在4和36之间、有利地在9和18之间。
[0071] 当Z代表得自氨基酸的单元时,其可选自9-氨基壬酸(Z=9)、10-氨基癸酸(Z=10)、10-氨基十一烷酸(示为11)、12-氨基十二烷酸(Z=12)和11-氨基十一烷酸(Z=11)以及其衍生物,特别是,N-庚基-11-氨基十一烷酸。
[0072] 还可考虑使用两种、三种、…或更多种氨基酸的混合物来代替一种氨基酸。在该情况下,所形成的共聚酰胺将因而相应地包含四个、五个、…或更多个单元。
[0073] 当Z代表得自内酰胺的单元时,其可选自吡咯烷酮、2-哌啶酮、己内酰胺(Z=6)、庚内酰胺、辛内酰胺、壬内酰胺、癸内酰胺、十一内酰胺和十二内酰胺(Z=12)。
[0074] 还可考虑使用两种、三种、…或更多种内酰胺的混合物或者一种或多种氨基酸与一种或多种内酰胺的混合物来代替一种内酰胺。在该情况下,所形成的共聚酰胺将因而相应地包含四个、五个、…或更多个单元。
[0075] 在能够想到的组合中,以下共聚酰胺具有特别明确的优点:它们是对应于选自以下的式子之一的共聚酰胺:11/10.T/12、11/10.T/6和12/10.T/6。
[0076] 明显地,排除这样的特定情况,在该特定情况中,当单元Z为由内酰胺或氨基酸获得的单元时,单元Z与单元A严格地相同。实际上,在该特定情况下,其存在于已经根据本发明的第一个方面考虑过的共聚酰胺中。
[0077] 当所述单元Z是对应于式(Cd二元胺).(Ce二元酸)的单元时,所述单元(Cd二元胺)选自脂族的、直链或支链的二元胺、脂环族二胺和烷基芳族二胺。
[0078] 当所述二元胺是具有式H2N-(CH2)d-NH2的脂族且直链的时,所述单体(Cd二元胺)选自丁二胺(d=4)、戊二胺(d=5)、己二胺(d=6)、庚二胺(d=7)、辛二胺(d=8)、壬二胺(d=9)、癸二胺(d=10)、十一烷二胺(d=11)、十二烷二胺(d=12)、十三烷二胺(d=13)、十四烷二胺(d=14)、十六烷二胺(d=16)、十八烷二胺(d=18)、十八烯二胺(d=18)、二十烷二胺(d=20)、二十二烷二胺(d=22)以及由脂肪酸获得的二元胺。
[0079] 当所述二元胺是脂族且支链的时,其可包含在主链上的一个或多个甲基或乙基取代基。例如,所述单体(Cd二元胺)可有利地选自2,2,4-三甲基-1,6-己二胺、2,4,4-三甲基-1,6-己二胺、1,3-二氨基戊烷、2-甲基-1,5-戊二胺、2-甲基-1,8-辛二胺。
[0080] 当所述单体(Cd二元胺)是脂环族的时,其选自双(3,5-二烷基-4-氨基环己基)甲烷、双(3,5-二烷基-4-氨基环己基)乙烷、双(3,5-二烷基-4-氨基环己基)丙烷、双(3,5-二烷基-4-氨基环己基)丁烷、双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷(BMACM或MACM)、对-双(氨基环己基)甲烷(PACM)和异亚丙基二(环己胺)(PACP)。其还可包含以下碳骨架:降片基甲烷、环己基甲烷、双环己基丙烷、二(甲基环己基)、二(甲基环己基)丙烷。在出版物"Cycloaliphatic Amines"(Encyclopaedia of Chemical Technology,Kirk-Othmer,第4版(1992),第386-405页)中给出了这些脂环族二胺的非穷举性列表。
[0081] 当所述单体(Cd二元胺)是烷基芳族的时,其选自1,3-亚二甲苯基二胺和1,4-亚二甲苯基二胺。
[0082] 所述单元(Ce二元酸)选自脂族的、直链或支链的二元酸、脂环族二元酸和芳族二元酸。
[0083] 当所述单体(Ce二元酸)是脂族且直链的时,其选自琥珀酸(e=4)、戊二酸(e=5)、己二酸(e=6)、庚二酸(e=7)、辛二酸(e=8)、壬二酸(e=9)、癸二酸(e=10)、十一烷二酸(e=11)、十二烷二酸(e=12)、十三烷二酸(e=13)、十四烷二酸(e=14)、十六烷二酸(e=16)、十八烷二酸(e=18)、十八烯二酸(e=18)、二十烷二酸(e=20)、二十二烷二酸(e=22)以及含36个碳的脂肪酸的二聚体。
[0084] 前述脂肪酸二聚体为通过具有长烃链的不饱和一元脂肪酸(例如亚油酸和油酸)的低聚或聚合获得的二聚脂肪酸,如特别是文件EP0471566中所述的。
[0085] 当所述二元酸是脂环族的时,其可包含以下碳骨架:降冰片基甲烷、环己基甲烷、双环己基甲烷、双环己基丙烷、二(甲基环己基)、二(甲基环己基)丙烷。
[0086] 当所述二元酸为芳族的时,其选自对苯二甲酸(示为T)、间苯二甲酸(示为I)以及萘二酸。
[0087] 明显地,排除这样的特定情况,在该特定情况中,单元(Cd二元胺).(Ce二元酸)与单元10.T或单元A(当A具有含义(Ca二元胺).(Cb二元酸)时)严格地相同。实际上,在这些特定情况下,聚酰胺的存在已经根据本发明的第二个方面考虑过。
[0088] 在针对共聚酰胺A/10.T/Z(其中Z是单元(Cd二元胺).(Ce二元酸))的所有可能的组合中,应当特别地记住对应于选自以下的式子之一的共聚酰胺:11/10.T/10.I、12/10.T/10.I、10.10/10.T/10.I、10.6/10.T/10.I和10.14/10.T/10.I。
[0089] 优选地,当Z表示单元(Cd二元胺).(Ce二元酸)时,所述单体(Ce二元酸)是脂族且直链的。应当特别地记住对应于选自以下的式子之一的共聚酰胺:11/10.T/10.6和12/10.T/10.6。
[0090] 在本发明的有利方案中,所述三元共聚物中的单元A和Z的总和与单元10.T的摩尔比(即,(A+Z)/10.T)在0.1和1之间、且优选在0.2和0.7之间。
[0091] 还可考虑使用两个、三个、…或更多个单元(Cd二元胺).(Ce二元酸)的混合物或者一种或多种氨基酸和/或一种或多种内酰胺与一种或多种单元(Cd二元胺).(Ce二元酸)的混合物来代替一个单元(Cd二元胺).(Ce二元酸)。在该情况下,所形成的共聚酰胺将因而相应地包含四个、五个、…或更多个单元。
[0092] 根据本发明的共聚酰胺可包含这样的单体,所述单体来源于来自可再生原料的资源,换句话说,包含来源于生物质并且根据标准ASTM D6866测定的有机碳。这些来源于可再生原料的单体可为1,10-癸二胺,或者,当它们存在时,特别是11-氨基十一烷酸、前面所定义的脂族且直链的二元胺和二元酸。
[0093] 虽然除了N-庚基-11-氨基十一烷酸、脂肪酸二聚体和脂环族二胺之外,本说明书中所考虑的共聚单体或起始产品(氨基酸、二元胺、二元酸)实际上是直链的,但是完全能够想到,它们可被完全或部分地支化(例如2-甲基-1,5-二氨基戊烷)和/或部分地不饱和化。
[0094] 应当特别地注意到,C18羧基二酸可为饱和的十八烷二酸,或者另一方面,其可为具有不饱和度的十八烯二酸。
[0095] 在本发明的意义中,主要的共聚酰胺意指所述共聚酰胺是其含量大于组合物的其它组分的含量的组分。因此,共聚酰胺构成了组合物的基体。优选地,共聚酰胺以相对于组合物总重量的超过40重量%、优选超过50重量%的比例存在。
[0096] 有利地,半芳族聚酰胺具有高于230℃、有利地在240℃和280℃之间、且更特别地在250℃和270℃之间的熔融温度。
[0097] 优选地,根据本发明的半芳族共聚酰胺是11/10.T结构的共聚酰胺,且更优选来源于氨基-11-十一烷酸、1,10-癸二胺和对苯二甲酸的缩聚的11/10.T结构的共聚酰胺。
[0098] 根据优选实施方案,单元11与单元10.T的摩尔比是在0.5/1.1(意味着,0.5摩尔的来源于氨基-11-十一烷酸的单元/1摩尔的来源于1,10-癸二胺的单元和1摩尔的来源于对苯二甲酸的单元)和1/1.1之间。
[0099] 优选地,单元11和单元10.T之间的摩尔比为0.5/1.1。
[0100] 根据第一个优选实施方案,根据本发明的共聚酰胺具有255-260℃的熔融温度,其中摩尔比为0.7/1.1。
[0101] 根据第二个优选实施方案,根据本发明的共聚酰胺具有270℃的熔融温度,其中摩尔比为0.5/1.1。
[0102] 优选地,根据本发明可使用的共聚酰胺的胺链端含量在0.020和0.058meq/g之间。
[0103] 所述胺链端含量以本领域技术人员已知的常规方式通过NMR(核磁共振)测量。
[0104] 聚烯烃
[0105] 本发明组合物包含相对于组合物总重量的10-36重量%的至少一种聚烯烃。根据本发明的聚烯烃可选自交联聚烯烃、官能化聚烯烃、以及它们的混合物,以及任选的非官能化聚烯烃。
[0106] 交联聚烯烃
[0107] 所述交联聚烯烃可为分散在由一种或多种聚酰胺形成的基体中的相的形式。
[0108] 该交联聚烯烃来源自两种或至少两种具有相互反应性基团的产品的反应。
[0109] 更特别地,所述交联聚烯烃由至少一种包含不饱和环氧的产品(A)和至少一种包含不饱和羧酸酐的产品(B)获得。
[0110] 产品(A)有利地为包含不饱和环氧的聚合物,该环氧通过接枝或者通过共聚而引入到所述聚合物中。
[0111] 所述不饱和环氧可特别地选自以下环氧:
[0112] -脂族缩水甘油酯和醚,例如烯丙基缩水甘油醚、乙烯基缩水甘油醚、来酸缩水甘油酯和衣康酸缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯,和[0113] -脂环族缩水甘油酯和醚,例如2-环己烯-1-缩水甘油醚、环己烯-4,5-二缩水甘油基羧酸酯、环己烯-4-缩水甘油基羧酸酯、5-降冰片烯-2-甲基-2-缩水甘油基羧酸酯和内-顺式-二环(2,2,1)-5-庚烯-2,3-二缩水甘油基二羧酸酯。
[0114] 根据第一个形式,产品(A)是接枝有不饱和环氧的聚烯烃。聚烯烃表示包含一种或多种烯烃单元(例如乙烯、丙烯、1-丁烯单元或任何其它α-烯烃单元)的均聚物或共聚物。作为聚烯烃的实例,可提及:
[0115] -聚乙烯,且特别是,低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)和极低密度聚乙烯(VLDPE);聚丙烯;乙烯/丙烯共聚物;弹性体聚烯烃,例如乙烯-丙烯(EPR或EPM)或乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM);或者通过单中心催化获得的茂金属聚乙烯;
[0116] -苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯嵌段共聚物(SEBS);苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS);苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SIS);或者苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯嵌段共聚物;
[0117] -乙烯与选自不饱和羧酸盐、不饱和羧酸酯和饱和羧酸乙烯基酯的至少一种产品的共聚物。特别地,所述聚烯烃可为乙烯与(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物或者乙烯与醋酸乙烯酯的共聚物。
[0118] 根据第二个形式,产品(A)是α-烯烃与不饱和环氧的共聚物,且有利地,乙烯与不饱和环氧的共聚物。有利地,不饱和环氧的量可占所述共聚物(A)的最高达15重量%,乙烯本身的量占所述共聚物(A)的至少50重量%。
[0119] 更特别地,可提及乙烯、饱和羧酸乙烯基酯和不饱和环氧的共聚物以及乙烯、(甲基)丙烯酸烷基酯和不饱和环氧的共聚物。优选地,所述(甲基)丙烯酸酯烷基化物的烷基具有2至10个碳原子。能够使用的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯的实例特别地为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸2-乙基己基酯。
[0120] 根据本发明的有利形式,产品(A)是乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物或者乙烯、丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物。特别地,可使用由ARKEMA公司以名称 AX8900销售的产品。
[0121] 根据本发明的另一个形式,产品(A)是具有两个环氧官能团的产品,例如,双酚A的二缩水甘油醚(DGEBA)。
[0122] 产品(B)有利地为包含不饱和羧酸酐的聚合物,该不饱和羧酸酐通过接枝或者通过共聚而引入到所述聚合物中。
[0123] 能够用作产品(B)的成分的不饱和二羧酸酐的实例特别地为马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐和四氢化邻苯二甲酸酐
[0124] 根据第一个形式,产品(B)是接枝有不饱和羧酸酐的聚烯烃。如前所示的,聚烯烃是包含一种或多种烯烃单元(例如乙烯、丙烯、1-丁烯单元或任何其它α-烯烃单元)的均聚物或共聚物。该聚烯烃可特别地选自前面针对产品(A)(当其是接枝有不饱和环氧的聚烯烃时)所列的聚烯烃的实例。
[0125] 根据第二个形式,产品(B)是α-烯烃和不饱和羧酸酐的共聚物,且有利地,乙烯和不饱和羧酸酐的共聚物。有利地,不饱和羧酸酐的量可占所述共聚物(B)的最高达15重量%,乙烯本身的量占所述共聚物(B)的至少50重量%。
[0126] 更特别地,可提及乙烯、饱和羧酸乙烯基酯和不饱和羧酸酐的共聚物以及乙烯、(甲基)丙烯酸烷基酯和不饱和羧酸酐的共聚物。优选地,所述(甲基)丙烯酸酯的烷基具有2-10个碳原子。所述丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯可选自前面针对产品(A)所述的那些。
[0127] 根据本发明的有利形式,产品(B)是乙烯、(甲基)丙烯酸烷基酯和不饱和羧酸酐的共聚物。优选地,产品(B)是乙烯、丙烯酸乙酯和马来酸酐的共聚物或者乙烯、丙烯酸丁酯和马来酸酐的共聚物。还可使用由ARKEMA公司以名称 4700和 3410销售的产品。
[0128] 如果根据刚刚已经描述的第一和第二个形式的产品(B)的一些马来酸酐发生部分水解,这是不超出本发明范围的。
[0129] 根据本发明的特定实施方案,产品(A)和产品(B)的重量含量(其分别示为[A]和[B])可使得[B]/[A]之比在3和14之间,且有利地,在4和9之间。
[0130] 在本发明组合物中,交联聚烯烃还可由前述产品(A)、(B)和至少一种产品(C)获得,该产品(C)包含不饱和羧酸或α-ω-氨基羧酸。
[0131] 产品(C)有利地为包含不饱和羧酸或α-ω-氨基羧酸的聚合物,这些酸中的任一种通过共聚而引入到所述聚合物中。
[0132] 能够用作产品(C)的成分的不饱和羧酸的实例特别地为丙烯酸、甲基丙烯酸、前面所述的作为产品(B)的成分的羧酸酐(这些酸酐发生完全水解)。
[0133] 能够用作产品(C)的成分的α-ω-氨基羧酸的实例特别地为6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸和12-氨基十二烷酸。
[0134] 产品(C)可为α-烯烃和不饱和羧酸的共聚物,且有利地,乙烯和不饱和羧酸的共聚物。可特别提及产品(B)的完全水解共聚物。
[0135] 根据本发明的有利形式,产品(C)是乙烯和(甲基)丙烯酸的共聚物或者乙烯、(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸的共聚物。(甲基)丙烯酸的量可占共聚物(C)的最高达10重量%、且优选地0.5至5重量%。相对于共聚物(C),(甲基)丙烯酸烷基酯的量通常在5和40重量%之间。
[0136] 优选地,产品(C)是乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物。可特别地使用由BASF公司以名称 3110销售的产品。
[0137] 根据本发明的特定实施方案,产品(A)、产品(B)、产品(C)的重量含量(分别示为[A]、[B]和[C])可使得[B]/([A]+[C])的比值在1.5和8之间,产品(A)和(B)的重量含量使得[C]≤[A]。
[0138] 有利地,[B]/([A]+[C])的比值可在2和7之间。
[0139] 交联聚烯烃的分散相可自然地来源于一种或多种产品(A)与一种或多种产品(B)以及,如果合适的话,与一种或多种产品(C)的反应。
[0140] 可使用能够加速产品(A)和(B)的反应性官能团之间的反应的催化剂。特别地,对于所涉及的催化剂的实例,可参考文件WO2011/015790的教导;相对于所述产品(A)、(B)以及如果合适的话的(C)的总重量,所述催化剂能够以在0.1和3%之间、且有利地在0.5和1%之间的重量含量使用。
[0141] 优选地,当根据本发明的聚烯烃是交联聚烯烃时,则其以相对于组合物总重量的在13和30重量%之间的比例存在于所述组合物中。
[0142] 官能化聚烯烃:
[0143] 本发明组合物可包含至少一种官能化聚烯烃(D)。
[0144] 根据本发明,官能化聚烯烃(D)表示以下聚合物。
[0145] 所述官能化聚烯烃(D)可为具有反应性单元(即官能团)的α-烯烃聚合物。这样的反应性单元为羧酸、酸酐或环氧官能团。
[0146] 作为聚烯烃的实例,可提及α-烯烃或二烯烃(例如,乙烯、丙烯、1-丁烯、1-辛烯、丁二烯)的均聚物或共聚物,且更特别地为:
[0147] -乙烯的均聚物和共聚物,特别是,LDPE、HDPE、LLDPE(线型低密度聚乙烯)、VLDPE(极低密度聚乙烯)和茂金属聚乙烯,
[0148] -丙烯的均聚物或共聚物,
[0149] -乙烯/α-烯烃共聚物,例如乙烯/丙烯、EPR(乙丙橡胶的英文简称)和EPDM(乙烯/丙烯/二烯单体的英文简称,或者基于乙烯/丙烯/苯乙烯的三元共聚物),
[0150] -苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯(SEBS)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(SBS)、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物,
[0151] -乙烯与选自不饱和羧酸的盐或酯(例如(甲基)丙烯酸烷基酯(例如,丙烯酸甲酯))或饱和羧酸乙烯基酯(例如醋酸乙烯酯(EVA))的至少一种产品的共聚物,共聚单体的比例有可达到40重量%。
[0152] 可使用反应性单元(官能度)例如羧酸、酸酐或环氧官能团来使这些前述的聚烯烃发生接枝、共聚或三元共聚。
[0153] 更特别地,使这些聚烯烃与不饱和环氧例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、或者与羧酸或相应的盐或酯例如(甲基)丙烯酸(后者可被金属例如Zn等完全或部分地中和)、或者与羧酸酐例如马来酸酐接枝或共聚或三元共聚。
[0154] 所述官能化聚烯烃(D)可选自以下接枝有马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯的(共)聚合物,其中接枝率为例如0.01至5重量%:
[0155] -PE(聚乙烯),PP(聚丙烯),乙烯与丙烯、丁烯、己烯或辛烯的包含例如35至80重量%乙烯的共聚物;
[0156] -乙烯/α-烯烃共聚物例如乙烯/丙烯、EPR(乙丙橡胶的简称)和乙烯/丙烯/二烯(EPDM),
[0157] -苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯(SEBS)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(SBS)、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物,
[0158] -包含最高达40重量%醋酸乙烯酯的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共聚物,[0159] -包含最高达40重量%(甲基)丙烯酸烷基酯的乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物,[0160] -包含最高达40重量%共聚单体的乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。
[0161] 官能化聚烯烃的实例为PE/EPR混合物,其重量比可在大范围内变化,例如,在40/60和90/10之间,使所述混合物与酸酐、特别是马来酸酐以例如0.01至5重量%的接枝率共接枝。
[0162] 所述官能化聚烯烃(D)还可选自主要的包含丙烯的接枝有马来酸酐并然后与单胺化的聚酰胺(或聚酰胺低聚物)缩合的乙烯/丙烯共聚物(EP-A-0342066中所描述的产物)。
[0163] 所述官能化聚烯烃(D)还可为至少以下单元的共聚物或三元共聚物:
[0164] (1)乙烯,
[0165] (2)(甲基)丙烯酸烷基酯或饱和羧酸乙烯基酯,和
[0166] (3)酸酐例如马来酸酐、或(甲基)丙烯酸、或环氧例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
[0167] 作为该后一类型的官能化聚烯烃的实例,可提及以下共聚物,其中乙烯优选占至少60重量%且其中三元共聚单体占共聚物的例如0.1至12重量%:
[0168] -乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯/(甲基)丙烯酸或马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;
[0169] -乙烯/醋酸乙烯酯/马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;
[0170] -乙烯/醋酸乙烯酯或(甲基)丙烯酸烷基酯/(甲基)丙烯酸或马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
[0171] 在前述共聚物中,可将(甲基)丙烯酸转化成具有Zn或Li的盐形式。
[0172] 在(D)中的术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”表示C1-C8甲基丙烯酸烷基酯和丙烯酸烷基酯且可选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯。
[0173] 而且,前述聚烯烃(D)还可通过任何适宜的方法或试剂(二环氧化物、二元酸、过氧化物等)进行交联;术语官能化聚烯烃还包括:前述聚烯烃与能够与所述聚烯烃反应的双官能化剂(例如二元酸、二酸酐、二环氧化物等)的混合物;或者,至少两种能够彼此反应的官能化聚烯烃的混合物。
[0174] 前述共聚物(D)能够以统计或顺序的方式发生共聚且它们能够具有直链或支链结构。
[0175] 此外,这些聚烯烃的分子量、MFI指数、密度可在大范围内变化,这是本领域技术人员知晓的。MFI指数(熔体流动指数的简称)是在熔体状态下的流动性指数。其根据标准ASTM 1238测量。
[0176] 有利地,所述官能化聚烯烃(D)选自包含α-烯属单元以及带有极性反应性官能团例如环氧、羧酸或羧酸酐官能团的单元的任意聚合物。作为这样的聚合物的实例,可提及:乙烯、丙烯酸烷基酯和马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物,例如本申请人的产品;或者,接枝有马来酸酐的聚烯烃,例如本申请人的 产品;以及乙
烯、丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸的三元共聚物。可提及接枝有羧酸酐并然后与聚酰胺或聚酰胺的单胺化低聚物缩合的丙烯的均聚物或共聚物,如申请EP0342066中所述的。
[0177] 更特别地,所述官能化聚烯烃(D)为:
[0178] -乙烯、丙烯酸烷基酯和马来酸酐的三元共聚物;
[0179] -乙烯、丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的三元共聚物;
[0180] -接枝有马来酸酐的聚乙烯和聚丙烯;
[0181] -乙烯和丙烯以及任选的二烯单体的接枝有马来酸酐的共聚物;
[0182] -乙烯和辛烯的接枝有马来酸酐的共聚物;
[0183] 以及它们的混合物。
[0184] 优选地,当根据本发明的聚烯烃是官能化聚烯烃(D)时,则其以相对于组合物总重量的在10和30重量%之间、优选在15和25重量%之间的比例存在。
[0185] 非官能化聚烯烃
[0186] 有利地,除了交联和/或官能化的聚烯烃以外,本发明组合物还可包含至少一种非官能化聚烯烃(E)。
[0187] 非官能化聚烯烃(E)通常为α-烯烃或二烯烃(例如,乙烯、丙烯、1-丁烯、1-辛烯、丁二烯)的均聚物或共聚物。作为实例,可提及:
[0188] -聚乙烯的均聚物和共聚物,特别是,LDPE、HDPE、LLDPE(线型低密度聚乙烯)、VLDPE(极低密度聚乙烯)和茂金属聚乙烯,
[0189] -丙烯的均聚物或共聚物,
[0190] -乙烯/α-烯烃共聚物例如乙烯/丙烯、EPR(乙丙橡胶的简称)和乙烯/丙烯/二烯(EPDM),
[0191] -苯乙烯/乙烯-丁烯/苯乙烯(SEBS)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯(SBS)、苯乙烯/异戊二烯/苯乙烯(SIS)、苯乙烯/乙烯-丙烯/苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物,
[0192] -乙烯与选自不饱和羧酸的盐或酯(例如(甲基)丙烯酸烷基酯(例如丙烯酸甲酯))或者饱和羧酸乙烯基酯(例如醋酸乙烯酯(EVA))的至少一种共聚单体的共聚物,相对于共聚物的总重量,单体的比例有可能达到40重量%,
[0193] 以及它们的混合物。
[0194] 前述共聚物(E)能够以统计或顺序的方式发生共聚且能够具有直链或支链结构。
[0195] 有利地,所述非官能化聚烯烃(E)选自:聚丙烯的均聚物或共聚物;以及任何的乙烯均聚物或乙烯与更高级的α-烯属共聚单体(例如丁烯、己烯、辛烯或4-甲基-1-戊烯)的共聚物。可提及,例如,PP(聚丙烯)化合物、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、极低密度聚乙烯。这些聚乙烯是本领域技术人员已知通过自由基方法、通过齐格勒催化、或者更近期地通过所谓的茂金属催化而生产的。此外,优选乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物(EVA),例如由本申请人以商品名EVATANE销售的那些。
[0196] 当本发明组合物包含非官能化聚烯烃时,则后者优选以相对于组合物总重量的在5和25重量%、优选在10和20重量%之间的比例存在。
[0197] 热稳定剂
[0198] 本发明组合物包含相对于组合物总重量的0.05至0.30重量%的至少一种铜热稳定剂。所述铜热稳定剂是碘化钾与碘化铜的混合物(KI/CuI)。
[0199] 优选地,根据本发明能够使用的碘化钾与碘化铜的混合物具有90/10至70/30的比率。
[0200] 这样的稳定剂的实例为来自Ciba公司的Polyadd P201。
[0201] 针对基于铜的稳定剂的更广泛的详细说明可参见专利US2,705,227。
[0202] 此外,可使用经络合的铜,例如,来自Brueggemann公司的Bruggolen H3336、H3337、H3373。
[0203] 优选地,本发明组合物包含0.10至0.25重量%的铜热稳定剂。
[0204] 本发明组合物可仅由这三个系列的化合物(即,至少一种聚烯烃、至少一种如前所述的铜热稳定剂和至少一种主要的半芳族共聚酰胺)组成。
[0205] 然而,除了刚才提及的那些以外,所述组合物还可包含其它化合物。而且,本发明组合物可特别地包含至少一种添加剂和/或至少一种额外的聚合物。
[0206] 添加剂
[0207] 而且,本发明组合物还可包含至少一种添加剂。
[0208] 该添加剂可特别地选自辅助剂、转变辅助剂(transformation aid adjuvant)(或加工助剂)、填料、不同于前面所定义的那些的热稳定剂(例如基于磷酸酯的有机热稳定剂)、染料、脱模剂、阻燃剂、表面活性剂、光学增亮剂、抗氧化剂(例如基于苯酚的那些或者由CHEMTURA公司以名称 销售的产品)、抗UV剂(例如HALS产品以及它们的混合物)。优选地,染料以相对于组合物总重量的0至1.5重量%、特别地0.5至1重量%的比例存在。优选地,热稳定剂以相对于组合物总重量的0至2重量%、优选0.5至1重量%的比例存在,而且,抗氧化剂以相对于组合物总重量的0至2重量%、特别地0.5至1重量%的比例存在。
[0209] 在转变辅助剂或加工助剂中,可提及硬脂酸盐(例如硬脂酸或硬脂酸锌)、天然蜡、包含四氟乙烯(TFE)的聚合物。
[0210] 相对于组合物的总重量,加工助剂的重量比例通常在0.01和0.3重量%之间、有利地在0.02和0.1重量%之间。
[0211] 在填料中,可提及石、石墨、膨胀石墨、炭黑、玻璃珠、高岭土、氧化镁、熔渣、滑石、纳米填料(碳纳米管)、颜料、金属氧化物(氧化)、金属、(芳族聚酰胺、玻璃、碳)纤维
[0212] 取决于填料的性质,填料的量可占组合物总重量的最高达30重量%。
[0213] 额外的聚合物
[0214] 本发明组合物可额外地包含一种或多种额外的聚合物、且特别是至少一种第三聚合物,这样的聚合物不同于一种或多种半芳族共聚酰胺且不同于前面所述的一种或多种聚烯烃。
[0215] 有利地,该额外的聚合物可特别地选自不同于前面所定的聚酰胺的聚酰胺、聚酰胺-嵌段-醚、聚醚酰胺、聚酯酰胺、亚苯基多硫化物(PPS)、聚苯醚(PPO)、氟化聚合物、以及它们的混合物。
[0216] 所述额外的聚合物还可选自淀粉(其可经改性和/或配制)、纤维素或其衍生物(例如醋酸纤维素或纤维素醚)、聚乳酸、聚乙醇酸和聚羟基烷酸酯。
[0217] 优选地,所述额外的聚合物选自脂族聚酰胺和聚酰胺-嵌段-醚。在所述脂族聚酰胺中,可特别地提及长链聚酰胺,例如PA11、PA12、PA6.10、PA6.12、PA6.14、PA10.10、PA10.12和PA12.12。
[0218] 因此,所述组合物可包含相对于组合物总重量的最高达20重量%的至少一种额外的聚合物。
[0219] 制备方法
[0220] 本发明还涉及用于制备前面所定义的组合物的方法。根据该方法,所述组合物可通过能够获得均匀混合物的任意方法(例如,在熔融状态下的挤出、压缩、或辊轧混合)进行制备。
[0221] 根据第一个实施方案,可通过在组合物的配混过程中在熔融状态下混合一种或多种半芳族共聚酰胺、一种或多种铜热稳定剂和一种或多种聚烯烃来制备本发明组合物。
[0222] 如果所用的聚烯烃是交联聚烯烃,向处于熔融状态下的前述混合物中引入前面所定义的产品(A)、(B)以及任选的(C)。
[0223] 根据第二个实施方案,在共聚酰胺单体的缩聚过程中,向共聚酰胺单体中加入一种或多种铜热稳定剂。可通过在熔融状态下混合一种或多种半芳族共聚酰胺(其已经包含一种或多种铜热稳定剂)和一种或多种聚烯烃来制备本发明组合物。可在配混过程中加入其它添加剂或者额外的铜稳定剂。
[0224] 添加剂和/或额外的聚合物(如果有的话)本身可如下加入:与一种或多种半芳族共聚酰胺、一种或多种铜热稳定剂和一种或多种聚烯烃同时地加入;或者,如果合适的话,在随后的步骤期间加入。
[0225] 有利地,可通过配混、特别是借助于双螺杆挤出机、共捏合机或密炼机获得粒料(颗粒,granule)形式的组合物。然后,可使用本领域技术人员已知的工具(例如注射模塑机或挤出机),将通过前述制备方法获得的本发明组合物的这些粒料转变成长丝、管、膜和/或模塑物体的形式。
[0226] 本发明组合物的制备方法还可使用这样的双螺杆挤出机,所述双螺杆挤出机在无中间造粒的情况下向用于产生长丝、管、膜和/或模塑物体的注射压机或挤出机进行进料。
[0227] 因此,本发明还涉及由前面所定义的这样的组合物通过已知的转变方法(例如注射、挤出、挤出吹塑、共挤出或多重注射)获得的材料或物品。
[0228] 结构体
[0229] 本发明还涉及使用前面所述的组合物以构成结构体。
[0230] 当该结构体仅由本发明组合物形成时,其可为单层的。
[0231] 当该结构体包括至少两个层且这些不同层中的至少一个由本发明组合物构成时,该结构体还可为多层的。根据有利的变型,该多层结构体可被增强且包括由编织物或纤维形成的至少一个层。
[0232] 本发明还涉及完全或部分地由本发明组合物形成的部件。该部件可包括刚才所述的单层或多层的结构体。特别地,这样的部件可为注射模塑部件且更特别地为经挤出、共挤出或挤出吹塑的部件。其还可具有管、软管、储存器、纤维、膜、片或板的形式。
[0233] 最后,本发明涉及这样的部件在储存或运输流体中的用途。具体地说,这样的流体可选自:燃料(例如汽油(具有或不具有醇)、柴油、或者生物柴油);制冷流体(例如用于空调回路中的那些);冷却剂(例如可用于发动机冷却回路中的基于醇和/或水的溶液);制动液;油;润滑剂;液压流体;基于脲溶液的液体;化学产品;水或气体(例如空气、烷烃、氢气或二氧化碳);或者(来源于例如马达的)气体或蒸气的排出物,其中,该气体可被加压或者处于低压下。
[0234] 完全或部分地由本发明组合物形成的部件可特别地用于制造外科设备元件、包装物、或者休闲或运动用品中的全部或一部分。该部件还可用于制造许多类型的电或电子设备元件(例如太阳能板)、封装螺线管、轴承罩、、多媒体系统、缆线和线材中的全部或一部分。特别地,所述缆线和线材可包覆有由本发明组合物形成的层,从而构成热防护鞘。
[0235] 包含本发明组合物的该部件可有利地用于制造用来储存、运输或输送流体(例如前面所列的那些,特别是热流体,例如空气、油、润滑剂、液压流体或石油及其配混物)的工业设备元件的全部或一部分。这样的元件可用于普通工业领域(例如,用于气动或液压管线)以及海底油气矿床(离岸区域)的开采领域中。
[0236] 包含本发明组合物的该部件可非常有利地用于制造车辆或卡车设备的元件的全部或一部分。这样的元件可特别地为在发动机罩下使用的管、管连接器、泵或注射模塑部件。
[0237] 特别地,这些车辆或卡车设备元件可特别地用于以下装置中,当这些车辆或卡车设备元件具有管和/或连接器的形式时更是如此:
[0238] -用于循环(加压或处于低压下的)气体的装置,例如内燃机的进气口或通装置、或者制动辅助装置,
[0239] -用于循环油或润滑剂的装置,例如油冷装置、液压装置或制动装置,[0240] -用于循环水性或非水性液体的装置,例如发动机冷却装置或选择性催化还原装置,
[0241] -用于循环制冷流体的装置,例如空调回路,
[0242] -用于储存、运输或输送(或循环)流体、特别是燃料的装置。
[0243] 当然,可通过在本发明组合物中预先加入适当量的导电填料(例如炭黑、碳纤维碳纳米管、...)来使这样的元件抗静电或导电。
[0244] 最后,本发明涉及在包含主要的至少一种前面所定义的A/X.T结构的半芳族共聚酰胺和10-36%的前面所定义的聚烯烃的组合物中使用相对于组合物总重量的0.05-0.50重量%的前面所定义的铜热稳定剂,用于制造耐老化的部件,其特别是用在侵蚀性热液特别是冷却剂中。
[0245] 通过阅读以下实施例,本发明的其它目的和优点将变得明晰,所述实施例是用于提供信息而给出的且基于纯粹的非限制性。
[0246] 实施例
[0247] 组合物的配制
[0248] 所试验的组合物由以下产品制备:
[0249] 11/10.Ta:半芳族共聚酰胺,具有等于0.7的11/10.T摩尔比,通过11-氨基羧酸、1,10-癸二胺和对苯二甲酸的缩聚获得,具有88℃的玻璃化转变温度Tg、260℃的熔融温度Tf、
1.22的特性粘度(根据标准ISO 307测量)、47J/g的熔融(通过DSC测量)和0.035meq/g的胺链端含量。
[0250] 11/10.Tb:半芳族共聚酰胺,具有等于0.5的11/10.T摩尔比,通过11-氨基羧酸、1,10-癸二胺和对苯二甲酸的缩聚获得,具有88℃的玻璃化转变温度Tg、270℃的熔融温度Tf和1.22的特性粘度(根据标准ISO 307测量)、以及47J/g的熔融焓和0.050meq/g的胺链端含量。
[0251] 胺链端含量通过NMR(核磁共振)测量。将样品在环境温度下在添加有三氟乙酸酐的二氯甲烷-d2中放置16小时,以使聚合物增溶。浓度约为20mg/mL。
[0252] 在以下条件下产生NMR质谱:在400MHz的频率下、在Avance Bruker 400(脉冲30°,采样时间+重复时间=10秒)上、在环境温度下(在27℃下稳定化)。由在该谱图上读取的相应的线直接计算链端含量。
[0253] Lotader AX8900:乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物(Et/MA/GMA-68/24/8,按重量计),相当于产品(A)
[0254] Lotader 4700:乙烯、丙烯酸乙酯和马来酸酐的共聚物(Et/EA/MAH-69/30/1,按重量计),相当于产品(B)
[0255] Lucalene 3110:乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸的共聚物(Et/BA/AA-88/8/4,按重量计),相当于产品(C)
[0256] Iodine 201:包含80重量%KI、10重量%CuI和10重量%硬脂酸钙的热稳定剂。
[0257] 向一些试验组合物中加入有机热稳定剂例如Irgafos 12、抗氧化剂和染料。
[0258] 组合物1-6均是按照下表1中详述的配方在双螺杆挤出机上制备的。
[0259] 组合物1-4是根据本发明的组合物,而组合物5和6是对比组合物。
[0260] 哑铃形试样的制造
[0261] 根据标准ISO 179,将组合物1-6注射成ISOR 527 1BA哑铃形试样的形式。
[0262] 评价机械拉伸性质,即,在130℃下、在50/50的水/Glysantin混合物(Glysantin是乙二醇)中化学老化的样品的断裂伸长百分率。
[0263] 在高压釜中,在以下停留时间后,对所述样品进行评价:0小时、50小时、350小时、500小时、660小时、1220小时、1660小时和1850小时。
[0264] 基于这些结果,计算半寿命,其是这样的时间,在该时间后,断裂伸长百分率降低一半。
[0265] 所述结果描述于下表1中:
[0266] 表1
[0267]
[0268]
[0269] 结论:
[0270] 表1中所存在的结果首先表明,由本发明组合物产生的哑铃形试样导致预料不到的半寿命。
[0271] 以根据本发明的组合物3和4以及使用有机热稳定剂的组合物6获得的结果的比较显示出在半寿命方面的超过4倍的改善。
[0272] 以根据本发明的组合物3和4以及使用铜热稳定剂的组合物5获得的结果的比较显示出在半寿命方面的2倍的改善。
[0273] 通过挤出直径8mm且厚1mm(8x1mm)的管来证实以根据本发明的组合物1和2获得的结果。130℃的水/Glysantin混合物(50/50)经过该管的内侧,同时,外部的空气温度为130℃。在1500小时后,该管在23℃下、DIN碰撞下不发生破裂。
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