CN105555853A - 基于聚碳酸酯的导热阻燃聚合物组合物 - Google Patents
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Abstract
本文公开的是具有改善的阻燃特性的导热的共混聚碳酸酯组合物。获得的包含聚碳酸酯聚合物、含磷阻燃剂、包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料、可选的抗滴落剂和可选的含硅酮的成炭剂的组合物可以用来制造需要具有改善的阻燃特性的导热材料的制品,如电子装置。本摘要旨在作为扫描工具用于在特定领域中检索的目的而并不旨在限制本公开。
Description
相关专利申请的交叉引证
本申请要求于2013年6月4日提交的美国专利申请第61/830,944号的优先权,通过引证将其整体结合于本文。
背景技术
减小部件的尺寸和重量并且提高便携式电子产品的性能是关键的市场需求。但是,电子装置的尺寸减小导致更大的热保留,这可能劣化产品性能。导热材料典型地在许多装置,如,例如LED灯、电机、电路、处理器和线圈轴)中用于散热。尽管在该领域中的显著的研究和开发工作,但是仍然存在对于具有改善的导热性,同时保留了强烈的阻燃性、优异的散热性能以及良好的冲击强度性能的期望的特性的合适的聚合物组合物的需要。
因此,存在对于由无定形聚合物树脂形成的导热聚合物组合物的不断增长的需求,所述无定形聚合物树脂提供了强烈的阻燃性、卓越的散热性能以及良好的抗冲击性能。
发明内容
本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性聚合物组合物:一种或多种聚碳酸酯聚合物、一种或多种导热填料、一种或多种含磷阻燃剂和一种或多种含硅酮的成炭剂,其中,该聚合物组合物同时具有优异的导热性和阻燃特性。
在一种实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约20重量百分数(wt%)至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;(c)约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约10wt%的含硅酮的成炭剂;其中,所有组分的结合的重量百分数值不超过约100wt%;并且其中,所有重量百分数值均基于组合物的总重量。
在各种另外的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;(c)约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均基于组合物的总重量;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2毫米(mm)(加或减百分之十(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于0.4瓦特每米开尔文(W/mK)的贯通面热导率。
在各种另外的实施方式中,本公开涉及包含所公开的组合物的制品。
虽然可以以特定的法定类别(诸如***法定类别)来描述和要求保护本公开的实施方式,但是这仅是为了方便并且本领域技术人员可以理解可以以任何法定类描述并要求保护本公开的每种实施方式。除非另有明文规定,本文所描述的任何方法或实施方式绝不旨在解释为要求以特定的顺序来执行其步骤。因此,在方法权利要求未在权利要求或说明书中特别说明步骤限于特定的顺序的情况下,决不旨在在任何方面推断顺序。这适用于用于解释的任何可能的非明确基础,包括:相对于步骤或操作流程的安排的逻辑问题;从语法组织或标点导出的普通含义;或者本说明书中描述的实施方式的数目或类型。
本公开的进一步的实施方式将部分地在随后的说明书中进行阐述,并且依据说明书部分地将是明显,或者通过本公开的实践可以获知。本公开的优点可以通过所附权利要求书中特别指出的元素和组合而实现并获得。应当理解的是,如要求保护的,前述的一般描述和以下的具体实施方式仅是示例性和解释性的,并非限制本发明。
具体实施方式
通过参照本公开的以下具体实施方式以及包括在其中的实施例可以更容易地理解本公开。
在公开和描述本发明的化合物、组合物、制品、***、装置和/或方法之前,应当理解的是,除非另有说明,它们并不限于特定的合成方法,或除非另有说明,它们并不限于特定试剂,因为它们当然地可以改变。还应当理解的是,本文中使用的术语仅是出于描述特定实施方式的目的而不旨为限制性的。虽然在本公开的实践或测试中可以使用与本文所描述的方法和材料类似或等同的任何方法和材料,但是现在描述实施例方法和材料。
此外,应当理解的是,除非另有明文规定,本文阐述的任何方法绝不旨在解释为要求。因此,在方法权利要求并没有实际说明其步骤遵循顺序或在权利要求书和说明书中并未另外特别说明其步骤限制于特定的顺序的情况下,绝不旨在推断顺序。这适用于用于解释的任何可能的非明确基础,包括关于步骤的安排或操作流程的逻辑问题;从语法组织或标点导出的普通含义;以及本说明书中描述的实施方式的数目或类型。
本文中提及的所有出版物通过引用结合于此以公开和描述与所引用的出版物有关的方法和/或材料。
还应当理解的是,本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的而不旨在是限制性的。如本说明书和权利要求书中所使用的,术语“包含”可以包括“由……组成”和“基本由……组成”的实施方式。除非另有规定,本文中所使用的所有技术和科学术语具有如在本公开所属技术领域中普通技术人员所通常理解的相同的含义。在本说明书和所附权利要求书中,将提及本文中定义的多个术语。
除非上下文另有明确规定,如说明书和所附权利要求书中所使用的,单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。因此,例如,提及“一种聚碳酸酯聚合物”包括两种或更多种聚碳酸酯聚合物的混合物。
如本文中所使用的,术语“组合包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
在本文中范围可以表示为从一个特定的值和/或至另一个特定的值。当表示这样的范围时,另一种实施方式包括从一个特定的值和/或至另一个特定的值。类似地,当数值通过使用先行词“约”表达为近似值时,应该理解的是,该特定的数值构成另一种实施方式。应当进一步可以理解的是,显然的是每个范围的端点即于另一个端点相关又独立于另一端点。还应当理解的是,存在本文中公开的多个值,并且每个值在本文中还公开为除该数值本身之外的“约”该特定的数值。例如,如果公开了数值“10”,那么也公开了“约10”。还应当理解的是,还公开了在两个特定单位之间的每个单位。例如,如果公开了10和15,那么还公开了11、12、13和14。
如本文中所使用的,术语“约”和“在或约”是指所讨论的量或值可以是与指定为与其近似或其附近的一些其它值的值。除非另有说明或推断,通常应当理解的是,如本文中所使用的,其为表示(±10%)变化的标称值。该术语旨在表明,类似的值促进在权利要求中叙述的相同的结果或效果。即,应当理解的是,量、大小、配方、参数、和其他量和特性不是并且不必是精确的,但根据需要可以是近似的和/或更大或更小的,以反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等、以及本领域技术人员已知的其它因素。通常,不管是否明确说明是如此,量、大小、配方、参数或其它量或特性为“约”或“近似”。应当理解的是,除非另外特别说明,在定量值之前使用“约”的情况下,参数还包括特定的量值本身。
如本文中使用的术语“可选的”或“可选地”是指随后描述的事件或情况可以发生或可以不发生,并且说明包括其中事件或情况发生的情形以及其中其不发生的情形。例如,“可选取代的烷基”的表述是指烷基可以被取代或可以不被取代,并且说明包括取代的烷基和不取代的烷基。
如本文中使用的,术语“有效量”是指足以实现组合物或材料的物理特性的期望的改善的量。例如,“有效量”的导热填料是指足以实现由制剂组分调节的特性的特性中的期望的改善的量,例如,达到期望水平的导热性。在组合物中,要求作为有效量的wt%的特定的水平将取决于多个因素,包括聚碳酸酯的量和类型、聚碳酸酯的量和类型、导热填料的量和类型、以及使用组合物制造的制品的最终用途。
公开的是用于制备本公开的组合物的组分以及在本文公开的方法中使用的组合物本身。本文中公开了这些及其它材料,并且应当理解的是,当公开了这些材料的组合、子集、相互作用、组等时,虽然不能明确公开这些化合物的每个不同的个体和集体组合以及排列,但是本文中特别地考虑并描述每一种。例如,如果公开并且讨论了特定的化合物并且讨论了以对包含该化合物的多个分子做出的多种修改,除非明确地有相反指示,还特别考虑了化合物的每个组合和排列以及可能的修改。因此,如果公开了一类分子A、B和C,并且公开了一类分子D、E和F及组合分子A-D的实例,那么即使没有单独列举每一种,每种是单独地和集体地考虑的意义组合,A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F被认为是公开的。同样地,还公开这些的任何子集或组合。因此,例如,可以视为公开了A-E、B-F和C-E的亚组。此概念适用于本申请的所有实施方式,包括但不限于制备和使用本发明的组合物的方法中的步骤。因此,如果存在可以进行的各种另外的步骤,那么应当理解的是,这些另外的步骤中的每一个可以与本公开的方法的任何特定的实施方式或者实施方式的组合一起进行。
在说明书和所附的权利要求中提及的组合物或制品中的特定元素或组分的重量份,表示在组合物或制品中的元素或组分与任何其它元素或组分之间的重量关系(其用重量份表示)。因此,在包含2重量份的组分X和5重量份的组分Y的组合物中,X和Y以2:5的重量比存在,并且无论复合物中是否存在另外的组分,它们均以此种比率存在。
除非另有说明,如本文中使用的可以互换使用的术语“重量百分数”、“wt%”和“wt.%”表示基于组合物的总重量的给定组分的重量百分数。即,除非另有说明,所有的wt%值均以组合物的总重量为基础。应当理解的是,在公开的组合物或制剂中的所有组分的wt%值的和等于100。
本文中公开的化合物使用标准命名法进行描述。例如,未被任何指定基团取代的任何位置应该理解为具有由指定的键、或氢原子填充的化合价。不处于两个字母或符号之间的破折号(“-”)用来表示取代基的连接点。例如,-CHO是通过羰基的碳来连接的。除非另有规定,本文使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的相同的含义。
如本文中使用的术语“烷基”为1-24个碳原子的支链或无支链的饱和烃基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四烷基等。“低级烷基”是包含1至6个碳原子的烷基。
如本文中使用的术语“芳基”是任何基于碳的芳香族基团,包括但不限于苯、萘等。术语“芳香族的”还包括“杂芳基”,其被定义为在芳香族基团的环中结合有至少一个杂原子的芳香族基团。杂原子的实例包括但不限于氮、氧、硫、和磷。芳基可以是取代的或未取代的。芳基基团可以用包括但不限于以下基团中的一个或多个基团取代:烷基、炔基、烯基、芳基、卤化物、硝基、氨基、酯、酮、醛、羟基、羧酸或烷氧基。
如本文中使用的术语“芳烷基”是在芳香族基团上附接有烷基、炔基或烯基基团的芳基基团。芳烷基基团的一个实例是苄基基团。
如本文中使用的术语“碳酸酯基”由式OC(O)OR表示,其中,R可以是氢、上述烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基、环烷基、卤代烷基、或杂环烷基基团。
术语“有机残基”定义含碳残基,即包含至少一个碳原子的残基,并且包括但不限于上文定义的含碳原基团、残基、或基团。有机残基可以含有各种杂原子,或通过杂原子结合至另一分子,杂原子包括但不限于氧、氮、硫、磷等。有机残基的实例,包括但不限于烷基或取代的烷基、烷氧基或取代的烷氧基、单或二取代的氨基、酰胺基等。有机残基可以优选包含1至18个碳原子、1至15个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子、1至6个碳原子、或1至4碳原子。在进一步的实施方式中,有机残基可以包含2至18个碳原子、2至15个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子、2至4个碳原子、或2至4个碳原子。
术语“残基”的一个非常接近的同义词是术语“基团”,如在说明书和所附权利要求书使用的,其是指本文所描述的分子的片段、基团或子结构,而与分子是如何制备的无关。例如,特定化合物中的2,4-二羟基苯基具有以下结构:
而与2,4-二羟基苯基是否用于制备该化合物无关。在一些实施方式中,基团(例如烷基)可以通过结合至一个或多个“取代基”而进一步被修饰(例如,取代的烷基)。除非在本文别处有其它相反的指示,给定基团中的原子的数目对于本公开不是关键的。
在本文中定义并使用的术语“有机基团”包含一个或多个碳原子。有机基团可以具有,例如1至26个碳原子、1至18个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子。在进一步的实施方式中,有机基团可以具有2至26个碳原子、2至18个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子、2至6个碳原子、或2至4个碳原子。有机基通常具有结合至该有机基团的至少一些碳原子的氢。不包含无机原子的有机基团的一个实例是5,6,7,8-四氢-2-萘基基团。在一些实施方式中,有机基团可以含有结合至其上或其中的1至10个包括卤素、氧、硫、氮、磷等的无机杂原子。有机基团的实例包括但不限于烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、单取代氨基、二取代的氨基、酰氧基、氰基、羧基、烷氧羰基、烷基羧酰胺基(alkylcarboxamide)、取代的烷基羧酰胺基、二烷基羧酰胺基、取代的二烷基羧酰胺基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、硫代烷基、卤代硫烷基、烷氧基、取代的烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、芳基、取代的芳基、杂芳基、杂环基、或取代的杂环基,其中,术语在本文其它地方被定义。包括杂原子的有机基团的一些非限制性实例包括烷氧基、三氟甲氧基、乙酰氧基、二甲基氨基等。
如本文使用的术语“数均分子量”或“Mn”可以互换使用,并且是指样品中所有聚合物链的统计平均分子量并且由下式来限定:
其中,Mi是链的分子量以及Ni是该分子量的链的数目。可以通过本领域普通技术人员已知的方法使用分子量标准,例如聚碳酸酯标准或聚苯乙烯标准,优选经认证或可追溯的分子量标准来确定聚合物,例如聚碳酸酯聚合物的Mn。
如本文中所使用的,术语“重均分子量”或“Mw”可以交替使用,并且由下式限定:
其中,Mi为链的分子量且Ni是该分子量的链的数目。与Mn相比,Mw在确定对分子量平均值的贡献中考虑了给定链的分子量。因此,给定链的分子量越大,则该链对于Mw的贡献越大。可以通过本领域技术人员已知的方法使用分子量标准,例如聚碳酸酯标准或聚苯乙烯标准,优选经认证的或可追踪的分子量标准来确定聚合物,例如,聚碳酸酯聚合物的Mw。
如本文中所使用的术语“多分散指数”或“PDI”可以互换使用,并且由下式限定:
PDI具有等于或大于1的值,但是当聚合物链接近均匀的链长度,PDI接近1。
如本文中所使用的可以互换使用的术语“双苯酚A(BisA)”、“BPA”或“双酚A”是指具有由下式表示的结构的化合物:
双苯酚A(BisA)也可以称为4,4'-(丙烷-2,2-二基)二酚;p,p'-异亚丙基双酚;或2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。双苯酚A具有CAS#80-05-7。
如在本文中所使用的,“聚碳酸酯”是指包含通过碳酸酯键连接的一种或多种二羧基化合物(例如,二羟基芳香族化合物)的残基的低聚物或聚合物;其还包括均聚碳酸酯、共聚碳酸酯、和(共)聚酯碳酸酯。
在提及的聚合物的构成部分中使用的术语“残基”或“结构单元”在整个说明书中是同义的。
本文中公开的每种材料是可商购的和/或用于其制备的方法为本领域技术人员众所周知。
应当理解的是,本文中公开的组合物具有某些功能。本文中公开的是用于实施所公开的功能的一些结构需求,并且应当理解的是,存在能够实施与所公开的结构有关的同样的功能的多种结构,并且这些结构通常可以实现相同的结果。
如上面简要描述的,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性聚合物组合物:一种或多种聚碳酸酯聚合物、一种或多种导热填料、一种或多种含磷阻燃剂、和一种或多种含硅酮成炭剂,其中,共混的聚合物组合物具有优异的导热性和阻燃特性。
在各个实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物,其包含(a)约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;(c)约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;并且其中,所有重量百分数值均以组合物的总重量为基础。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约30wt%至约70wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约15wt%的含磷阻燃剂;(c)约20wt%至约50wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约2wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约5wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;并且其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础。
在另外的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约35wt%至约60wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约12wt%的含磷阻燃剂;(c)约20wt%于至约40wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约1wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约1wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;并且其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础。
在一种实施方式中,一种共混的热塑性组合物,包含以下各项:(a)约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;和(c)约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约30wt%至约70wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约15wt%的含磷阻燃剂;和(c)约20wt%至约50wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及共混的热塑性组合物,其包含(a)约35wt%至约60wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约12wt%的含磷阻燃剂;和(c)约20wt%于至约40wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
在一种实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;(c)约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约30wt%至约70wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约15wt%的含磷阻燃剂;(c)约20wt%至约50wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约2wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约5wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约35wt%至约60wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约12wt%的含磷阻燃剂;(c)约20wt%于至约40wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约1wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约1wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;(c)约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约1.0W/mK的面内热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约30wt%至约70wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约15wt%的含磷阻燃剂;(c)约20wt%至约50wt%的至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约2wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约5wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约1.0W/mK的面内热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约35wt%至约60wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约12wt%的含磷阻燃剂;(c)约20wt%于至约40wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料填料;(d)约0wt%至约1wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约1wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约1.0W/mK的面内热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;(c)约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,在根据UL94测试标准测量时,共混的热塑性组合物的模制样品具有大于或等于约15秒的消焰时间(5巴);其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约1.0W/mK的面内热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约30wt%至约70wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约15wt%的含磷阻燃剂;(c)约20wt%至约50wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料填料;(d)约0wt%至约2wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约5wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的大于或等于约15秒的消焰时间(5巴);其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约1.0W/mK的面内热导率。
在进一步的实施方式中,本公开涉及包含以下各项的共混的热塑性组合物:(a)约35%wt%至约60%wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约12wt%的含磷阻燃剂;(c)约20wt%于至约40wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约1wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约1wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的共混的大于或等于约15秒的消焰时间(5巴);其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约1.0W/mK的面内热导率。
在进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的约0.4W/mK至约1.5W/mK的贯通面热导率。在更进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的约0.4W/mK至约1.0W/mK的贯通面热导率。在又进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的约0.4W/mK至约0.8W/mK的贯通面热导率。在再进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约1.0W/mK的面内热导率。在更进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的约1.0W/mK至约6.0W/mK的面内热导率。在又进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的约1.0W/mK至约5.0W/mK的面内热导率。在再进一步的实施方式中,当根据ASTME1461测得的,共混的热塑性组合物的模制样品具有约1.0W/mK至约3.0W/mK的面内热导率。
在进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的大于或等于约15秒的消焰时间(5巴)。在更进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的大于或等于约20秒的消焰时间(5巴)。在又进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的约15秒至约50秒的消焰时间(5巴)。在再进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的约20秒至约45秒的消焰时间(5巴)。在更进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的约20秒至约40秒的消焰时间(5巴)。
在各种实施方式中,本公开的组合物进一步包含选自以下各项中的添加剂:偶联剂、抗氧化剂、脱模剂、UV吸收剂、光稳定剂、热稳定剂、润滑剂、增塑剂、颜料、染料、着色剂、抗静电剂、成核剂、抗滴落剂、除酸剂、和前述中一种或多种的组合。在进一步的实施方式中,本公开的组合物进一步包含选自阻燃剂、着色剂、主抗氧化剂和次级抗氧化剂中的至少一种添加剂。
在一种实施方式中,公开的聚合物组合物包含聚碳酸酯聚合物组合物,其中,聚碳酸酯聚合物包含双酚A、聚碳酸酯共聚物、聚酯碳酸酯聚合物、或聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物或它们的组合。
在一种实施方式中,聚碳酸酯可以包含,例如在美国专利第7,786,246号中列举的任何聚碳酸酯材料或材料的混合物,所述专利以其整体结合于此用于公开各种聚碳酸酯组合物和方法的特定的目的。术语聚碳酸酯可以进一步限定为具有式(1)的重复结构单元的组合物:
其中,R1基团的总数目的至少百分之60是芳香族有机基团并且其余量为脂族、脂环族、或芳香族基团。在进一步的实施方式中,各个R1是芳香族有机基团并且更优选式(2)的基团:
─A1─Y1─A2─(2),
其中,A1和A2的每一个是单环二价芳基基团并且Y1是具有一个或两个间隔A1与A2的原子的桥接基。在各种实施方式中,一个原子将A1与A2间隔开。例如,这种类型的基团包括,但不限于诸如─O─、─S─、─S(O)─、─S(O2)─、─C(O)─、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基(bicycloheptylidene)、乙叉基(ethylidene)、异丙叉基(isopropylidene)、新戊叉基(neopentylidene)、环己叉基(cyclohexylidene)、环十五烷叉基(cyclopentadecylidene)、环十二烷叉基(cyclododecylidene)和金刚烷叉基(adamantylidene)等基。桥接基Y1优选为烃基基团或饱和烃基基团,如亚甲基、环己叉基或异丙叉基。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯可以通过具有式HO-R1-OH的二羟基化合物的界面反应来制备,二羟基化合物包括式(3)的二羟基化合物:
HO─A1─Y1─A2─OH(3)
其中,Y1、A1和A2如上面描述的。还包括的是通式(4)的双酚化合物:
其中,Ra和Rb各自表示卤素原子或一价烃基并且可以相同或不同;p和q各自独立地为0至4的整数;并且Xa表示式(5)的基团中的一个:
其中,Rc和Rd各自独立地表示氢原子或一价直链或环烃基以及Re为二价烃基。
在各种实施方式中,含杂原子的环烷叉基(cyclicalkylidenegroup)包含至少一个具有2价或更高化合价的杂原子和至少两个碳原子。在含杂原子的环烷叉基中使用的杂原子包括-O-、-S-和-N(Z)-,其中,Z是选自氢、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基或C1-12酰基中的取代基基团。当存在时,环烷叉基或含杂原子的环烷叉基可以具有3至20个原子并且可以是单饱和的或不饱和的环、或者稠合多环环体系,其中,稠合环是饱和的、不饱和的或芳香族的。
在各种实施方式中,适合的二羟基化合物的实例包括美国专利第4,217,438号中通过名称或化学式(通式或具体式)公开的二羟基-取代的烃。合适的二羟基化合物的特定实例的非排他性列举包括以下各项:间苯二酚、4-溴间苯二酚、氢醌、4,4′-二羟基联苯、1,6-二羟基萘、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(fluorine)、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、2,7-二羟基咔唑、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)等,以及包含前述二羟基化合物中至少一种的混合物。
在进一步的实施方式中,可以由式(3)表示的双酚化合物的类型的实例包括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(下文称为“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)丙烷和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。也可以使用包括前述二羟基化合物中至少一种的组合。
在各种进一步的实施方式中,可以使用含有取代的或未取代的环己烷单元的双酚,例如式(6)的双酚:
其中,每个Rf独立地是氢、C1-12烷基或卤素;并且每个Rg独立地为氢或C1-12烷基。取代基可以是脂肪族或芳香族、直链、环状、双环、支链、饱和或不饱和的。这种含环己烷的双酚,例如两摩尔苯酚与一摩尔氢化的异佛尔酮的反应产物对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是有用的。含有环己基双酚的聚碳酸酯或具有其它双酚聚碳酸酯的包含前述中至少一种的组合由BayerCo.以APECTM商品名供应。
在进一步的实施方式中,另外有用的二羟基化合物是具有式HO-R1-OH的那些化合物,包括式(7)的芳香族二羟基化合物:
其中,每个Rh独立地为卤素原子、C1-10烃基,如C1-10烷基基团、卤素取代的C1-10烃基,如卤素-取代的C1-10烷基基团,并且n为0至4。卤素通常为溴。
除了上述聚碳酸酯之外,可以使用聚碳酸酯与其它热塑性聚合物的组合,例如均聚碳酸酯和/或聚碳酸酯共聚物的组合。
在各种实施方式中,聚碳酸酯可以使用两种或更多种不同的二羟基化合物或者二羟基化合物与乙二醇或与羟基-或酸-封端的聚酯或与二元酸或羟基酸的共聚物,结果期望使用碳酸酯共聚物而非聚碳酸酯均聚物。还可以使用聚芳酯和聚酯-碳酸酯树脂或它们的共混物。支化的聚碳酸酯也是有用的,以及直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的共混物也是用的。可以通过在聚合的过程中添加支化剂来制备支链聚碳酸酯。
在进一步的实施方式中,支化剂包含含有选自于羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基及其混合物中的至少三个官能团的多官能有机化合物。特定的实例包括苯偏三酸、苯偏三酸酐、苯偏三酰氯、三对羟基苯基乙烷、靛红双酚、三酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-双(对羟基苯基)-乙基)α,α-二甲基苄基)苯酚)、4-氯甲酰邻苯二甲酸酐、苯均三酸和二苯甲酮四羧酸。支化剂可以0.05至2.0重量百分数的水平添加。支化剂和用于制备支链聚碳酸酯的方法描述于美国专利号3,635,895和4,001,184中。所有类型的聚碳酸酯端基在热塑性组合中均认为是有用的。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯可以是衍生自双酚A的直链均聚物,其中,A1和A2的每一个是对亚苯基且Y1是亚丙叉基。聚碳酸酯通常具有在氯仿中在25℃下测得的0.3至1.5分升每克(dl/g),特别地0.45至1.0dl/g的固有粘度。聚碳酸酯可以为具有通过使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱的凝胶渗透色谱(“GPC”)在1毫克每毫升的样品浓度下测量并且使用聚碳酸酯标准校准的10,000至100,000克每摩尔(g/mol)的重均分子量(Mw)。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有约15,000g/mol至约55,000g/mol的Mw。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有约18,000g/mol至约40,000g/mol的Mw。
在进一步的实施方式中,在本公开的制剂中使用的聚碳酸酯组分可以具有熔体体积流动速率(通常缩写为“MVR”),其测量在规定的温度和负载下热塑性材料通过孔口的挤出速率。对于形成制品有用的聚碳酸酯可以具有根据ASTMD1238-04或ISO1133,在300℃在1.2千克(kg)的负载下测得的0.5至80立方厘米每10分钟(cc/10min)的MVR。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯组分包含两种聚碳酸酯聚合物,其中,聚碳酸酯聚合物中的一种是聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯。在聚碳酸酯组分包含非-聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯和聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的情况下,非-聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯(或此种聚碳酸酯的组合)可以具有根据ASTMD1238-04或ISO1133在300℃在1.2kg的负载下测得的45至75cc/10min,特别地50至70cc/10min以及更特别地55至65cc/10min的MVR。
包括异山梨醇基聚酯-聚碳酸酯的聚碳酸酯可以包含含有碳酸酯单元其它类型的聚合物单元(包括酯单元)的共聚物、以及包含均聚碳酸酯和共聚碳酸酯中的至少一种的组合。这种类型的示例性聚碳酸酯共聚物是聚酯碳酸酯,也称为聚酯-聚碳酸酯或聚酯碳酸酯。此类共聚物进一步包含衍生自含低聚酯的二羟基化合物(本文中也称为羟基封端的低聚丙烯酸酯)的碳酸酯单元。
在各种进一步的实施方式中,如本文使用的“聚碳酸酯”和“聚碳酸酯树脂”进一步包括均聚碳酸酯、在碳酸酯中包含不同R1部分的共聚物(在本文中也称为“共聚碳酸酯”)、包含碳酸酯单元和其它类型的聚合物单元,如酯单元、聚硅氧烷单元的共聚物、以及包含均聚碳酸酯和共聚碳酸酯中至少一种的组合。如本文中所使用的,“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。一种特定类型的共聚物是聚酯碳酸酯,也称为聚酯-聚碳酸酯。除了式(1)的重复碳酸酯链单元之外,此种共聚物进一步包含式(8)的单元:
其中,R2为衍生自二羟基化合物的二价基团,并且可以是,例如C2-10亚烷基基团、C6-20脂环基基团、C6-20芳香族基团或其中亚烷基基团包含2至6个碳原子,特别地2、3或4个碳原子的聚氧化烯基;并且T是衍生自二羧酸(脂肪族、芳香族或烷基芳香族)的二价基团,并且可以是例如C4-18脂族基团、C6-20亚烷基团、C6-20亚烷基团、C6-20脂环基团、C6-20烷基芳香族基团或C6-20芳香族基团。R2可以是具有直链、支链或环(包括多环)结构的C2-30亚烷基基团。可替代地,R2可以衍生自以上式(4)芳香族二羟基化合物或衍生自以上式(7)的芳香族二羟基化合物。
可以用来制备聚酯单元的芳香族二羧酸的实例包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对羧基苯基)乙烷、4,4′-二羧基二苯基醚、4,4′-二苯甲酸以及包含前述酸中至少一种的组合。也可以存在包含稠环的酸,如1,4-、1,5-或2,6-萘二羧酸。特定的二羧酸的实例是对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸或它们的组合。在各种实施方式中,特定的二羧酸的实例包含间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合,其中,间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比为约91:9至约2:98。在另一种实施方式中,R2是C2-6亚烷基基团并且T是对亚苯基、间亚苯基、萘、二价脂环族基团或它们的组合。这类聚酯包括聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。
共聚物中的酯单元与碳酸酯单元的摩尔比可以广泛地变化,例如1:99至99:1,特别地10:90至90:10,更特别地25:75至75:25,这取决于最终组合物的期望的特性。
在进一步的实施方式中,热塑性组合物包含聚酯-聚碳酸酯共聚物,y以及特别是其中式(8)的酯单元包含软嵌段酯单元(在本文中称为脂肪族的二羧酯酯单元)的聚酯-聚碳酸酯共聚物。此种包含软嵌段酯单元的聚酯-聚碳酸酯共聚物在本文中也称为聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯。软嵌段酯单元可以是C6-20脂肪族二羧酸酯单元(其中,C6-20包括端羧基基团),并且可以是直链(即无支链的)或支链二羧酸、含环烷基或环烷叉基的二羧酸单元、或这些结构单元的组合。在更进一步的实施方式中,C6-20脂肪族二羧酸酯单元包含含有亚甲基(-CH2-)重复单元的直链亚烷基基团。在又进一步的实施方式中,有用的软嵌段酯单元包含式(8a)的单元:
其中,m为4至18。在式(8a)的进一步实施方式中,m为8至10。聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯可以包含小于或等于25wt%软嵌段单元。在更进一步的实施方式中,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯包含基于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的总重量的0.5至10wt%、特别地1至9wt%以及更特别地3至8wt%的量的式(8a)的单元。
聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯是软嵌段酯单元和碳酸酯单元的共聚物。聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯示于式(8b):
其中,每个R3独立地衍生自式(4)或(7)的二羟基芳香族化合物,m为4至18,并且x和y各自表示聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的平均重量百分数,其中,平均重量百分数的比率x:y为10:90至0.5:99.5,特别地9:91至1:99,以及更特别地8:92至3:97,其中,x+y为100。
本文所限定的软嵌段酯单元可以衍生自α,ωC6-20脂肪族二羧酸或其反应性衍生物。在进一步的实施方式中,软嵌段酯单元可以衍生自α,ωC10-12脂肪族二羧酸或其反应性衍生物。在更进一步的实施方式中,式(8a)的脂肪族酯单元的羧酸酯部分,其中,末端羧酸酯基通过重复亚甲基(-CH2-)单元的链连接(其中,m如式(8a)的限定),衍生自相应的二羧酸或其反应性衍生物,如酰基卤(特别地,酰氯)、酯等。示例性的α,ω二羧酸(可以由其衍生相应的酰氯)包括α,ωC6二羧酸,如己二酸(也称为肥酸);α,ωC10二羧酸,如癸二酸(也称为皮脂酸);和α,ωC12二羧酸,如十二烷二酸(有时缩写为“DDDA”)。应当理解的是,脂肪族二羧酸并不限于这些示例性的碳链长度,并且可以使用在C6-20范围内的其它链长度。在各种进一步的实施方式中,具有包含直链亚甲基基团和双酚A聚碳酸酯基团的软嵌段酯单元的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯示于式(8c)中:
其中,m为4至18以及x和y如式(8b)中的限定。在特定的示例性实施方式中,有用的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物包含癸二酸酯单元和双酚A碳酸酯单元(式(8c),其中,m是8,并且平均重量比x:y为6:94。
理想地,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯具有110至145℃,特别地115至145℃,更特别地120至145℃,更特别地128至139℃,以及更特别地130至139℃的玻璃化转变温度(“Tg”)。
在一种实施方式中,包括聚酯-聚碳酸酯的聚碳酸酯可以通过,如界面聚合与熔融聚合等方法来制造。
在各种实施方式中,本文公开的聚碳酸酯化合物和聚合物可以通过熔融聚合法制备。通常,在熔融聚合法中,通过在熔融状态下,在酯交换催化剂的存在下,使二羟基反应物(即,异山梨醇、脂肪族二醇和或脂肪族二酸、和任何另外的二羟基化合物)和碳酸二芳基酯,如碳酸二苯酯或在一种实施方式中更特别地活化的碳酸酯,如双(甲基水杨基)碳酸酯反应。反应可以在以下典型的聚合设备中进行,如一种或多种连接搅拌的反应器(CSTRs)、活塞流反应器、线湿落型聚合器、自由下落聚合器、刮膜聚合器、BANBURYTM混合器、单或双螺杆挤出机、或前述的组合。在一种实施方式中,通过蒸馏可以从熔融的反应物中除去单羟基苯酚并且将聚合物分离为熔融残留物。
熔融聚合可以包括包含第一催化剂的酯交换催化剂,其在本文中也称为α催化剂,包含金属阳离子和阴离子。在一种实施方式中,阳离子是碱金属或碱土金属,包含Li、Na、K、Cs、Rb、Mg、Ca、Ba、Sr或包含前述中至少一种的组合。阴离子为氢氧根(OH-)、过氧根(O2-)、硫氢根(HS-)、硫醚(S2-)、C1-20醇根、C6-20芳氧根、C1-20羧酸根、磷酸根(包括磷酸二氢根、C1-20膦酸根)、硫酸根(包括硫酸氢根)、亚硫酸根(包括亚硫酸氢根和偏亚硫酸氢根)、C1-20磺酸根、碳酸根(包括碳酸氢根)或包含前述中至少一种的组合。在另一种实施方式中,也可以使用包含碱土金属离子和碱金属离子二者的有机酸的盐。作为催化剂的有用的有机酸的盐通过甲酸、乙酸、硬脂酸和乙二胺四乙酸的碱金属和碱金属盐举例说明。催化剂也可以包含非挥发性无机酸的盐。“非挥发性”是指所提及的化合物在环境温度和压力下不具有明显的蒸汽压力。特别地,这些化合物在聚碳酸酯通常进行熔融聚合的温度下是不挥发的。非挥发性酸的盐是亚磷酸盐的碱金属盐;亚磷酸盐的碱土金属盐;磷酸盐的碱金属盐;和磷酸盐的碱土金属盐。示例性酯交换催化剂包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、甲酸锂、甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯、乙酸锂、乙酸钠、乙酸钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、甲醇锂、甲醇钠、甲醇钾、乙醇锂、乙醇钠、乙醇钾、苯酚锂、苯酚钠、苯酚钾、硫酸钠、硫酸钾、NaH2PO3、NaH2PO4、Na2H2PO3、KH2PO4、CsH2PO4、Cs2H2PO4、Na2SO3、Na2S2O5、甲磺酸钠、甲磺酸钾、甲苯磺酸钠、甲苯磺酸钾、乙二胺四乙酸镁二钠(EDTA镁二钠盐)或包含前述中至少一种的组合。应当理解的是,前述的列举是示例性的并且不应当对其的限制。在一种实施方式中,酯交换催化剂是包含碱金属或碱土金属盐的α催化剂。在示例性的实施方式,酯交换催化剂包含氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、甲醇钠、甲醇钾、NaH2PO4或包含前述中至少一种的组合。
α催化剂的量可以根据熔融聚合的条件而广泛地变化并且可以为约0.001至约500微摩尔(μmol)。在一种实施方式中,α催化剂的量可以是每摩尔存在于熔融聚合中的脂肪族二醇和任何其它的二羟基化合物的约0.01至约20μmol,特别地为约0.1至约10μmol,更特别地为约0.5至约9μmol,以及还更特别地为约1至约7μmol。
在另一实施方式中,第二酯交换催化剂,在本文中也称为β催化剂,也可以可选地包括在熔融聚合方法中,条件是所包括的这类第二酯交换催化剂不会显著不利地影响聚碳酸酯的期望的特性。示例性的酯交换催化剂可以进一步包括以上式(R3)4Q+X的相转移催化剂的组合,其中,每个R3是相同的或不同的,并且为C1-10烷基基团;Q是氮或磷原子;以及X为卤素原子或C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。示例性的相转移催化剂盐包括,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为Cl-、Br-、C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。这类酯交换催化剂的实例包括四丁基氢氧化铵、甲基三丁基氢氧化铵、四丁基乙酸铵、四丁基氢氧化鏻、四丁基乙酸鏻、四丁基苯酚鏻或包含前述中至少一种的组合。其它熔融酯交换催化剂包括碱土金属盐或碱金属盐。在各种实施方式中,其中,β催化剂是合乎需要的,β催化剂可以以相对于α催化剂的小于或等于10,特别地小于或等于5,更特别地小于或等于1以及还更特别地小于或等于0.5的摩尔比存在。在其它实施方式中,本文公开的熔融聚合反应仅使用上文中描述的α催化剂,并且基本不含任何β催化剂。如本文中所限定的,“基本不含”可以是指其中β催化剂已经从熔融聚合反应中排除的情况。在一种实施方式中,β催化剂以基于熔融聚合反应中使用的所有组分的总重量的小于约10百万分率(ppm)、特别地小于1ppm、更特别地小于约0.1ppm,更特别地小于或等于约0.01ppm并且更特别地小于或等于约0.001ppm的量存在。
在一种实施方式中,封端剂(也称为链终止剂)可以可选地用来限制分子量增长率,并因此控制聚碳酸酯的分子量。示例性的链终止剂可以包含某些单酚性化合物(即,具有单个游离羟基的苯基化合物)、单羧酸氯化物和/或单氯甲酸酯。酚链终止剂示例为苯酚和C1-C22烷基-取代的苯酚,如对枯基-苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯和对叔丁基苯酚(p-andtertiary-butylphenol)、甲酚、二酚的单醚,如对甲氧基苯酚。可以特别地提及具有支链烷基取代基(具有8至9个碳原子)的烷基-取代的苯酚。
在另一种实施方式中,端基可以衍生自羰基源(即,碳酸二芳酯)、衍生自单体配比、不完全聚合、断链等的选择以及任何添加的封端基团,并且可以包括可衍生的官能团,如羟基、羧酸基团等。在一种实施方式中,包括如本文限定的聚碳酸酯聚合物的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。这类端基可以衍生自适当取代的活化的碳酸酯的烷基酯与聚碳酸酯聚合物链的末端的羟基的酯交换反应,反应是在其中羟基与来自活化的碳酸酯的酯羰基反应而不与活化的碳酸酯的碳酸酯羰基反应的条件下。以这种方式,存在于熔融聚合反应中的衍生自含酯的化合物的结构单元或衍生自活化的碳酸酯的子结构可以形成酯端基。
在一种实施方式中,熔融聚合反应可以通过使反应混合物经受一系列的温度-压力-时间规程来进行。在一些实施方式中,这包括逐渐地提高阶段中的反应温度,同时逐渐地降低阶段中的压力。在一种实施方式中,在随着反应接近完成,在多个步骤中将压力从反应起始时的约大气压降低至约1毫巴(100帕斯卡((帕))或更低。温度可以逐步的方式变化,从约反应混合物的熔融温度的温度开始,并随后提高至最终的温度。在一种实施方式中,将反应混合物从室温加热至约150℃。在这类实施方式中,聚合反应从约150℃至约220℃的温度下开始。在另一种实施方式中,聚合温度可以高达约220℃。在其它实施方式中,聚合反应可以随后增加至约250℃,并且随后可选地进一步增加至约320℃,以及处于它们之间的所有子范围。在一种实施方式中,总反应时间可以为约30分钟至约200分钟以及处于它们之间的所有子范围。这种工序通常会确保反应以产生具有期望的分子量、玻璃化转变温度和物理特性的聚碳酸酯的反应物。反应继续进行以构建聚碳酸酯链,同时产生酯取代的醇副产物,如水杨酸甲酯。在一种实施方式中,可以通过不同的技术,如降低压力来达到副产物的有效去除。一般而言,在反应的起始时压力开始相对较高并且在整个反应中逐渐降低,而温度在整个反应中升高。
在一种实施方式中,反应的进度可以通过使用本领域已知的技术,如凝胶渗透色谱测量反应合物的熔体粘度或重均分子量来监控。这些特性可以通过采用离散样品测量或可以在线测量。在达到了期望的熔体粘度和/或分子量之后,最终的聚碳酸酯产物可以以固体或熔融形式从反应器中分离。本领域技术人员可以理解的是,在先前章节中描述的制备脂肪族均聚碳酸酯和脂肪族-芳香族共聚碳酸酯的方法可以以批进行或连续的方法进行,并且本文中公开的方法优选在无溶剂的方式下进行。所选择的反应器理想地应当是自清洁的并且应当最少化任何“热点”。但是,可以使用与可商购的那些类似的排气式挤出机。
聚碳酸酯(包括聚酯-聚碳酸酯)也可以通过界面聚合制备。虽然界面聚合的反应条件可以变化,但是示例性的方法一般包括将二羟基酚反应物溶解或分散在苛性钠或苛性钠钾水溶液中,将获得的混合物加入到合适的水不混溶的溶剂介质中,以及在催化剂,如三乙胺或相转移催化剂的存在下在受控的pH条件(例如约pH8至约pH10)下使反应物与碳酸酯前体接触。最常用的水不混溶的溶剂包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯苯、甲苯等。
碳酸酯前体包括,例如羰基卤化物,如碳酰溴或碳酰氯,或卤代甲酸酯,如二羟酚的双卤代甲酸酯(例如双酚A、氢醌等的双氯甲酸酯)或二醇的双卤代甲酸酯(例如乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇等的双卤代甲酸酯)。也可以使用包含前述类型的碳酸酯前体中至少一种的组合。在示例性的实施方式,界面聚合反应使用光气作为碳酸酯前体来形成碳酸酯键,并且称为光气化反应。
式(R3)4Q+X的催化剂是可以使用的相转移催化剂,其中,每个R3是相同的或不同的,并且是C1-10烷基基团;Q是氮或磷原子;以及X是卤素原子或C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。有用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-、C1-8烷氧基或C6-18芳氧基。相转移催化剂的有效量可以是基于在光气化混合物中的双酚的重量的约0.1至约10wt%。在另一种实施方式中,相转移催化剂的有效量可以是基于光气化混合物中双酚的重量的约0.5至约2wt%。
所有类型的聚碳酸酯端基在聚碳酸酯组合物均认为是有用的,条件是这类端基不会显著不利地影响组合物的期望的特性。
支链聚碳酸酯嵌段可以在聚合的过程中通过添加支化剂来制备。这些支化剂包含含有至少三个官能团的多官能有机化合物,所述官能团选自羟基、羧基、羧酸酐、卤代甲酰基以及前述官能团的混合物。特定的实例包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三对羟基苯基乙烷、靛红双酚、三酚TC(1,3,5-三((对羟基苯基)异丙基)苯)、三酚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。支化剂可以以约0.05wt%至约2.0wt%的水平添加。可以使用包含直链聚碳酸酯和支链聚碳酸酯的混合物。
在聚合的过程中可以包括链终止剂(也称为封端剂)。链终止剂限制分子量增长速率,并且从而控制聚碳酸酯的分子量。示例性的链终止剂包括某些单酚化合物、单羧酸氯化物和/或单氯甲酸酯。单酚链终止剂通过以下举例说明:单环酚,如苯酚和C1-C22烷基取代的苯酚,如对枯基-苯酚、间苯二酚单苯甲酸酯和对叔丁基苯酚(p-andtertiary-butylphenol);以及二酚的单醚,如对甲氧基苯酚。可以特别提及具有支链烷基取代基(具有8或9个碳原子)的烷基-取代的酚。某些单酚性UV吸收剂也可以用作封端剂,例如4-取代的-2-羟基二苯甲酮及它们的衍生物、水杨酸芳基酯、二酚的单酯,如间苯二酚单苯甲酸酯、2-(2-羟基芳基)-苯并***以及它们的衍生物、2-(2-羟基芳基)-1,3,5-三嗪及它们的衍生物等。
单羧酸氯化物也可以用作链终止剂。这些包括单环单羧酸氯化物,如苯甲酰氯、C1-C22烷基-取代的苯甲酰氯、甲苯酰氯、卤素-取代的苯甲酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯、4-桥亚甲基四氢邻苯二甲酰亚胺基苯甲酰氯(4-nadimidobenzoylchloride)和它们的组合;多环单羧酸氯化物,如偏苯三酸酐酰氯和萘甲酰氯;以及单环和多环单羧酸酰氯的组合。具有小于或等于约22个碳原子的脂族单羧酸的氯化物也是有用的。脂族单羧酸的官能化氯化物,如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是有用的。包括单环单氯甲酸酯,如氯甲酸苯酯、烷基取代的氯甲酸苯酯、氯甲酸对枯基苯酯、氯甲酸甲苯酯和它们的组合的单氯甲酸酯也是有用的。
特别地,包括聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的聚酯-聚碳酸酯可以通过界面聚合来制备。并且有时可能的是,甚至优选使用二羧酸的反应性衍生物,如相应的二羧酸卤化物,以及特别是酰二氯或酰二溴,而不是利用二羧酸(如α,ωC6-20脂肪族二羧酸)本身。因此,可能的是使用间苯二甲酰氯、对苯二甲酰氯和包含前述中至少一种的组合来代替使用例如,间苯二甲酸、对苯二甲酸或包含前述中至少一种的组合(对于聚(芳酯酯)-聚碳酸酯)。类似地,可能的是并且甚至期望的是使用,例如酰氯衍生物,如C6二羧酸酰氯(己二酰二氯)、C10二羧酸酰氯(癸二酰氯)或C12二羧酸酰氯(十二烷二酰氯)用于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯。二羧酸或反应性衍生物可以在第一次缩合中与二羟基芳香族化合物缩合,随后原位光气化以与二羟基芳香族化合物生成碳酸酯键。可替代地,二羧酸或衍生物可以在光气化作用的同时与二羟基芳香族化合物进行缩合。
在一种实施方式中,在其它组成上合适的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的熔体体积速率不适宜地高的情况下,即MVR为当在250℃在1.2kg的负载下测得的小于13cc/10min的情况下,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯可以通过使用再分布催化剂在反应性挤出条件下改性以提供具有高流动性(即,当在250℃在1.2kg的负载下测得的大于或等于13cc/10min)的反应产物。在反应性挤出过程中,通过将再分布催化剂的稀释水溶液注入至用聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯进料的挤出机中,包括典型地为小于或等于400ppm(重量)的量的再分布催化剂。
在进一步的实施方式中,再分布催化剂是氢氧化四烷基鏻、烷氧化四烷基鏻、芳基氧化四烷基鏻、碳酸四烷基鏻、氢氧化四烷基铵、碳酸四烷基铵、亚磷酸四烷基铵、乙酸四烷基铵或包含前述中至少一种催化剂的组合,其中,每个烷基独立地为C1-6烷基。在特定的实施方式中,有用的再分布催化剂是四C1-6烷基氢氧化鏻、C1-6烷基苯酚鏻(C1-6alkylphosphoniumphenoxide)或包含前述催化剂中一种或多种的组合。示例性的再分布催化剂是四-正丁基氢氧化鏻。
在进一步的实施方式中,再分布催化剂以基于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的重量按重量计的40至120ppm,特别地40至110ppm,以及更特别地40至100ppm的量存在。
如以上广泛限定的聚碳酸酯可以进一步包含上述聚碳酸酯与聚酯的共混物。有用的聚酯可以包括,例如具有式(8)的重量单元的聚酯,其包括聚(二羧酸亚烷基酯)、液体结晶聚酯和聚酯共聚物。当共混时,本文描述的聚酯通常与聚碳酸酯完全混溶。
这类聚酯通常包括芳香族聚酯、包括聚(亚烷基芳基化物)的聚(亚烷基酯)和聚(环亚烷基二酯)。芳香族聚酯可以具有式(8)的聚酯结构,其中,D和T各自为上文所描述的芳香族基团。在一种实施方式中,有用的芳香族聚酯可以包括,例如聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯、聚(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A)酯、聚[(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-间苯二酚)酯-共-(间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯-双酚A)]酯、或包含这些中的至少一种的组合。还预期的是芳香族聚酯,其具有少量,例如,基于该聚酯的总重量为约0.5至约10wt%的衍生自脂肪族二酸和/或脂肪族多元醇的单元以制备共聚酯。聚(亚烷基芳基化物)可以具有根据式(8)的聚酯结构,其中,T包含衍生自芳香族二羧酸酯、脂环族二羧酯或它们的衍生物的基团。特别有用的T基团的实例包括1,2-亚苯基、1,3-亚苯基和1,4-亚苯基;1,4-亚萘基和1,5-亚萘基;顺-或反-1,4-亚环己基等。特别地,其中,T为1,4-亚苯基,聚(亚烷基芳基化物)是聚(对苯二甲酸亚烷基酯)。此外,对于聚(亚烷基芳基化物),特别有用的亚烷基基团D包括,例如亚乙基、1,4-亚丁基、和双-(亚烷基-二取代的环己烷),包括顺-和/或反-1,4-(亚环己基)二亚甲基。聚(苯二甲酸亚烷基酯)的实例包括聚(对苯二甲酸乙二酯)(“PET”)、聚(对苯二甲酸1,4-丁二酯)(“PBT”)和聚(对苯二甲酸丙二酯)(“PPT”)。还有用的是聚(萘二甲酸亚烷基酯),如聚(萘二甲酸乙二酯)(“PEN”)和聚(萘二甲酸丁二酯)(“PBN”)。有用的聚(环亚烷基二酯)是聚(对苯二甲酸环己烷二亚甲基酯)(“PCT”)。还可以使用包含至少一种前述聚酯的组合。
包含对苯二甲酸亚烷基酯重复酯单元及其它酯基团的共聚物也可以是有用的。有用的酯单元可以包括不同的对苯二甲酸亚烷基酯,所述酯单元可以作为单独的单元或作为聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的嵌段存在于聚合物链中。这类共聚物的特定的实例包括聚(对苯二甲酸环己烷二亚甲基酯)-共-聚(对苯二甲酸乙二酯),缩写为“PETG”,其中,该聚合物包含大于或等于50摩尔百分数(摩尔%)的聚(对苯二甲酸乙二酯),并且缩写为“PCTG”,其中,该聚合物包含大于50摩尔%的聚(对苯二甲酸1,4-环己烷二亚甲酯)。
聚(亚环烷基二酯)还可以包括聚(亚烷基环己烷二羧酸酯)。当然,特定的实例是聚(1,4-环己烷-二甲醇-1,4-环己烷二羧酸酯)(“PCCD”),其具有式(9)的重复单元:
其中,如使用式(8)的描述,R2是衍生自1,4-环己烷二甲醇的1,4-环己烷二亚甲基基团,并且T为衍生自环己烷二甲酸酯或其化学等同物的环己烷环,并且可以包含顺式异构体、反式异构体或包含至少一种前述异构体的组合。
聚酯可以通过如上描述的界面聚合或熔融-方法缩合、通过溶液相缩聚、通过酯交换聚合获得,其中,例如,可以使用酸催化使二烷基酯,如对苯二甲酸二甲酯与乙二醇进行酯交换以制备聚(对苯二甲酸乙二酯)。可以使用支链聚酯,其中,已经结合了支化剂,例如具有三个或更多个羟基基团的甘醇、或者三官能或多官能羧酸。另外,取决于组合物的最终用途,有时期望的是在聚酯上具有不同浓度的酸端基和羟基端基。
聚酯-聚碳酸酯共聚物通常可以具有1,500至100,000g/mol的重均分子量(Mw),特别地1,700至50,000g/mol。在一种实施方式中,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯具有的分子量为15,000至45,000g/mol,特别地17,000至40,000g/mol,更特别地20,000至30,000g/mol,且还更特别地20,000至25,000g/mol。分子量测量使用凝胶渗透色谱(GPC),使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱并且校准为聚碳酸酯对照进行。将样品制备为约1mg/ml的浓度,并且在约1.0毫升每分钟(ml/min)的流速下洗脱。
一般而言,聚酯-聚碳酸酯可以具有根据ASTMD1238-04或ISO1133,在300℃和1.2千克的负载下测得的约5至约150cc/10min特别地约7至约125cc/10min,更特别地约9至约110cc/10min,以及更特别地约10至约100cc/10min的MVR。具有聚碳酸酯的可商购的聚酯共混物以商品名称XYLEXTM市售,包括例如XYLEXTMX7300,以及商业化的聚酯-聚碳酸酯以商品名称LEXANTMSLX聚合物市售,包括例如LEXANTMSLX-9000,并且它们可商购自SABICInnovativePlastics(原GEPlastics)。
在实施方式中,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯具有根据ASTMD1238-04,在250℃和在1.2千克的负载以及6分钟的停留时间下测得的约13至约25cc/10min,且更特别地约15至约22cc/10min的MVR。在又一实施方式中,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯具有根据ISO1133,在250℃和在1.2千克负载下以及4分钟的停留时间下测得的约13至约25cc/10min,并且更特别地约15至约22cc/10min的MVR。
在实施方式中,热塑性组合物以基于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯和任何添加的聚碳酸酯的总重量的50至100wt%的量包含聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯。在特定的实施方式中,热塑性组合物仅包含聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯。在另一特定的实施方式中,热塑性组合物包含已经被反应性地挤出以形成反应产物的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯。在另一特定的实施方式中,热塑性组合物包含已经被反应性地挤出的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的共混物。
如上限定的聚碳酸酯也包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物。共聚物的聚硅氧烷(在本文中也被称为“聚二有机硅氧烷”)嵌段包含式(10)的重复的硅氧烷单元(在本文中也被称为“二有机硅氧烷单元”):
其中,每次出现的R是相同的或不同的,并且是C1-13一价有机基团。例如,R可以独立地为C1-C13烷基、C1-C13烷氧基、C2-C13烯基、C2-C13烯氧基、C3-C6环烷基、C3-C6环烷氧基、C6-C14芳基、C6-C10芳氧基、C7-C13芳基烷基、C7-C13芳基烷氧基、C7-C13烷基芳基或C7-C13烷基芳氧基。前述基团可以全部或部分地用氟、氯、溴或碘或它们的组合卤化。可以在相同的共聚物中使用前述R基团的组合。
取决于热塑性组合物中每种组分的类型和相对量、组合物的期望的特性等考虑,式(10)中的D的值可以广泛的变化。通常,D可以具有2至1,000,特别地2至500,更特别地5至100的平均值。在一些应用中,D可以具有30至60的平均值。示例性的硅氧烷嵌段可以具有45的平均D值。
在D为较低的值。例如,小于40的情况下,使用相对大量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物是合乎需要的。相反地,在D为较高值,例如大于40的情况下,使用相对较低量的聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物是必要的。
可以使用第一和第二(或更多)聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的组合,其中,第一共聚物的D的平均值小于第二共聚物的D的平均值。
在一种实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段由式(11)的重复结构单元提供:
其中,D如以上所限定;每个R可以独立地相同或不同,并且如上所限定;并且每个Ar可以独立地相同或不同,并且是取代的或未取代的C6-C30亚芳基基团,其中,键直接连接至芳香族部分。式(11)中有用的Ar基团可以衍生自C6-C30二羟基亚芳基化合物,例如以上式(3)、(4)或(7)的二羟基亚芳基化合物。也可以使用包含至少一种前述二羟基亚芳基化合物的组合。二羟基亚芳基化合物的特定的实例是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)和1,1-双(4-羟基-叔丁基苯基)丙烷。还可以使用包含至少一种前述二羟基化合物的组合。
式(11)的单元可以衍生自相应的式(12)的二羟基化合物:
其中,R、Ar和D如上所描述的。式(12)的化合物可以通过二羟基亚芳基化合物在相转移条件下与例如α,ω-双乙酰氧基聚二有机硅氧烷的反应来获得。
在另一实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段包含式(13)的单元:
其中,R和D如上所描述的,并且R4每次出现独立地为二价C1-C30亚烷基,并且其中,聚合的聚硅氧烷单元是其相应的二羟基化合物的反应残基。在特定的实施方式中,聚二有机硅氧烷嵌段由式(14)的重复结构单元提供:
其中,R和D如上所限定的。式(14)中的每个R5独立地为二价C2-C8脂族基团。式(14)中的每个M可以相同或不同,并且可以为卤素、氰基、硝基、C1-C8烷基硫基、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C2-C8烯基、C2-C8烯氧基、C3-C8环烷基、C3-C8环烷氧基、C6-C10芳基、C6-C10芳氧基、C7-C12芳基烷基、C7-C12芳基烷氧基、C7-C12烷基芳基或C7-C12烷基芳氧基,其中,每个n独立地为0、1、2、3或4。
在一种实施方式中,M为溴或氯、烷基,如甲基、乙基或丙基、烷氧基,如甲氧基、乙氧基或丙氧基、芳基,如苯基、氯代苯基或甲苯基;R5为二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基;以及R为C1-8烷基、卤代烷基,如三氟丙基、氰基烷基、或芳基,如苯基、氯代苯基或甲苯基。在另一实施方式中,R为甲基,或甲基与三氟丙基的混合物,或甲基与苯基的混合物。在又一实施方式中,M为甲氧基,n为1,R5为二价C1-C3脂族基团,以及R为甲基。
式(14)的单元可以衍生自相应的式(15)的二羟基聚二有机硅氧烷:
其中,R、D、M、R5和n如上所描述的。这类二羟基聚硅氧烷可以在式(16)的氢化硅氧烷与脂肪族不饱和单羟基酚之间引起铂催化加成而制得:
其中,R和D如先前的限定。有用的脂肪族不饱和的单羟基苯酚包括,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-甲基苯酚和2-烯丙基-4,6-二甲基苯酚。也可以使用包含前述中至少一种的混合物。
聚硅氧烷-聚碳酸酯包含基于聚硅氧烷-聚碳酸酯的总重量的50至99.9wt%碳酸酯单元和0.1至50wt%的硅氧烷单元。特定的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物包含75至99wt%、特别地90至99wt%的碳酸酯单元和1至25wt%、特别的地1至10wt%的硅氧烷单元。示例性的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可以包含约6wt%硅氧烷单元。另一示例性的聚硅氧烷-聚碳酸酯包含约20wt%硅氧烷单元。所提及的聚硅氧烷-聚碳酸酯中的重量百分数组分均基于聚硅氧烷-聚碳酸酯的总重量。
示例性聚硅氧烷-聚碳酸酯包含衍生自二甲基硅氧烷单元(例如式(11),其中,R为甲基)的聚硅氧烷单元和衍生自双酚A(例如式(3)的二羟基化合物,其中,A1和A2各自为对亚苯基且Y1为异丙叉基(isopropylidene)的碳酸酯单元。聚硅氧烷-聚碳酸酯可以具有2,000至100,000g/mol,特别地5,000至50,000g/mol的重均分子量。一些特定的聚硅氧烷-聚碳酸酯具有,例如15,000至45,000g/mol的重均分子量。本文中所指的分子量通过凝胶渗透色谱使用交联的苯乙烯-二乙烯基苯柱在约1毫克每毫升(mg/ml)的样品浓度下并且使用聚碳酸酯标准校准进行测量。
聚硅氧烷-聚碳酸酯可以具有在300℃以及在1.2kg的负载下测得的1至50cc/10min、特别地2至30cc/10min的熔体体积流动速率。特定的聚硅氧烷-聚碳酸酯可以具有在300℃且在1.2kg的负载下测得的5至15cc/10min的熔体体积速率。可以使用不同流动特性的聚硅氧烷-聚碳酸酯的混合物以达到整体期望的的流动特性。可商购的聚硅氧烷-聚碳酸酯以商品名LEXANTMEXL聚碳酸酯市售,可从SABICInnovativePlastics(前身为GEPlastics)获得。
在包括的情况下,热塑性组合物可以以基于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯和任何添加的聚碳酸酯的总重量的小于或等于50wt%、特别地1至50wt%以及更特别地10至50wt%的量包含聚碳酸酯,其包含聚碳酸酯均聚物和/或共聚物、聚酯、除了以上公开的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯之外的聚酯-聚碳酸酯、或聚硅氧烷-聚碳酸酯的共混物,条件是所添加的聚碳酸酯不会显著不利地影响热塑性组合物的期望的特性。
在一种实施方式中,热塑性组合物具有基于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物和任何添加的聚碳酸酯的总重量的0.5至10wt%、特别地1至9wt%、且更特别地3至8wt%的软嵌段含量(即α,ωC6-20二羧酸酯单元含量)。
本文公开的热塑性组合物包含聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯。热塑性组合物可以进一步包含不同于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的聚碳酸酯。
令人惊奇地,如上所述的包含聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的高流动性、延展性、透明的热塑性组合物满足或超过了期望的的性能要求(即,透明度以及在300℃且在1.2kg负载下高达25cc/10min的MVR)。聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物(即,沿着共聚物链随机结合的具有脂肪族二羧酸酯软嵌段单元的聚碳酸酯)在聚合物链中具有软嵌段区段(例如,重复-CH2-单元的柔性链),其中,在聚碳酸酯中包括的这些软嵌段区段降低了获得的包含软嵌段的聚碳酸酯共聚物的玻璃化转变温度(Tg)。包含聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的重量的0.5至10wt%量的软嵌段的这些热塑性组合物是透明的并且具有比不含软嵌段的聚碳酸酯均聚物或共聚物更高的MVR。
虽然聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的软嵌段单元不特别地限于本文中公开的α,ωC6-20二羧酸,可以相信的是较短的软嵌段链长度(低于C6,包括羧酸基团)不能在聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯中提供充分的链柔性以将MVR提高至期望的的水平(即,在250℃和1.2Kg负载下大于或等于约13cc/10min);同样地,提高软嵌段链长度(大于C20,包括羧基酸基团)可能导致在聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯组合物中产生结晶域,这反过来会导致域的相分离,这可以表现为降低的透明度和增加的浊度,并且可以影响热特性,如Tg(其中,多个Tg值会导致不同相分离的域)和MVR(将MVR降低至在250℃和1.2kg负载下低于约13cc/10min)。
在热塑性组合物的一些实施方式中,直接使用由界面方法和熔体加工方法制备的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯。但是,在一些可替代的实施方式中,在聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯可以具有不适当地低的熔体流动(即,在250℃和1.2kg负载下低于约13cc/10min)并因此不能完全填充模具的情况下,聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯可以通过用再分布催化剂,如,例如,氢氧化四-正丁基鏻的水溶液(高达40重量%)反应性挤出而进行进一步加工。令人惊讶地,具有期望的抗冲击强度和透明度但不具有充分高的熔体流动的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯通过再分布催化剂的作用可以形成具有更高熔体流动(即,在250℃和1.2kg下大于13cc/10min)的反应产物,而不会显著损失热塑性组合物以及由其制备的镜片制品的其它期望的特征,如抗冲击强度、低的双折射、模具填充和脱模能力、在3.2mm厚度下测得的的大于85%的高的可见光透光率(透射百分率)和小于1%的浊度。
示例性的热塑性组合物包括聚(癸二酸酯)-共-(双酚A碳酸酯)。应当理解的是,各种热塑性组合物和由它们衍生的制品不仅可以通过改变热塑性组合物(例如,通过将聚(癸二酸酯)-共-(双酚A碳酸酯)中的癸二酸替换为肥酸)获得,而且可以通过改变癸二酸在共混物中的含量同时保持恒定的分子量来获得。类似地,可以通过改变示例性共聚物共混物中的组分的分子量同时保持,例如癸二酸含量稳定来鉴别新的热塑性组合物。
特别地,热塑性组合物的延展性、透明性和熔体流动可以通过聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的组成来改变。例如,脂肪族二羧酸酯单元(例如,癸二酸)的wt%可以为热塑性组合物总重量的1至10wt%。在共聚物中癸二酸(或其它二羧酸酯)的分布(在聚合物链中)也可以通过聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的合成方法(例如,界面、熔融加工、或使用再分布催化剂进一步反应性挤出低MVR的聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯)的选择来改变以获得期望的的特性。以这种方式,在聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的MVR过低或者不透明(其中,软嵌段的长度过大、共聚物中的软嵌段的浓度过高,或者共聚物的总分子量过高,或者其中,共聚物具有其中共聚物的软嵌段单元聚集形成较大的嵌段的嵌段结构)的情况下,可以进一步实现具有高流动性(在1.2kg和250℃下高达25cc/10min的MVR)的热塑性组合物,同时能够获得具有大于或等于85%透光率、低于1%的浊度(在3.2mm厚的成型板块上测得的)和高流动性(例如在1.2kg和250℃下高达25cc/10min的MVR)的透明产品。由,例如不具有聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物的双酚A聚碳酸酯均聚物的聚碳酸酯组合物不能获得具有这种组合特性的热塑性组合物。
因此,热塑性组合物包含聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物以及可选的不同于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯的聚碳酸酯聚合物。可以包括这类添加的聚碳酸酯聚合物,但对于热塑性组合物不是必需的。在实施方式中,在需要的情况下,热塑性组合物可以包括基于聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯和任何添加的聚碳酸酯的总重量的小于或等于50wt%的量的聚碳酸酯。在热塑性聚合物中特别有用的包括均聚碳酸酯、共聚碳酸酯、聚酯-聚碳酸酯、聚硅氧烷-聚碳酸酯、它们与聚酯的共混物、以及包含前述聚碳酸酯-型树脂或共混物中至少一种的组合。还应当指出的是,包括的其它聚合物,如聚碳酸酯的是允许的,条件是热塑性组合物的期望的特性不会受到显著不利的影响。在特定的实施方式中,热塑性组合物基本由聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物组成。在另一特定的实施方式中,热塑性组合物由聚(脂肪族酯)-聚碳酸酯共聚物组成。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物是均聚物。在更进一步的实施方式中,均聚物包含衍生自双酚A的重复单元。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物是共聚物。在更进一步的实施方式中,共聚物包含衍生自BPA的重复单元。在又进一步的实施方式中,共聚物包含衍生自癸二酸的重复单元。在再进一步的实施方式中,共聚物包含衍生自癸二酸和BPA的重复单元。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约15,000g/mol至约100,000g/mol的重均分子量。在进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约15,000至约75,000g/mol的重均分子量。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约20,000至约75,000g/mol的重均分子量。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有的通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约25,000至约75,000/mol的重均分子量。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约30,000至约75,000g/mol的重均分子量。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有如通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约35,000至约75,000g/mol的重均分子量。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有如通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约40,000至约75,000g/mol的重均分子量。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有的重均分子量通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约50,000至约75,000g/mol的重均分子量。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有如通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约18,000至约40,000g/mol的重均分子量。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯具有的重均分子量如通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约18,000至约30,000g/mol的重均分子量。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯组分具有如通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约20,000g/mol至约50,000g/mol的重均分子量。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物是共聚物。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯共聚物包含二甲基硅氧烷重复单元。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯共聚物是聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯共聚物是聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含衍生自双酚A的重复单元。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的聚碳酸酯嵌段包含衍生自BPA的残基。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的聚碳酸酯嵌段包含衍生自BPA的残基,为均聚物。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约5wt%至约30wt%的聚硅氧烷嵌段。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约10wt%至约25wt%的聚硅氧烷嵌段。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约15wt%至约25wt%的聚硅氧烷嵌段。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约17.5wt%至约22.5wt%的聚硅氧烷嵌段。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含小于聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约10wt%的聚硅氧烷嵌段。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含小于聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约8wt%的聚硅氧烷嵌段。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约3wt%至约10wt%的聚硅氧烷嵌段。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物包含至少两种聚碳酸酯聚合物的共混物。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯共混物包含第一聚碳酸酯聚合物组分和第二聚碳酸酯聚合物组分。
在进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯聚合物组分是高流动性的聚碳酸酯。在更进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和在1.2kg负载下测得的为约17克/10分钟(g/10min)至约32克/10分钟的熔体体积流动速率(MVR)。在又进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和在1.2kg负载下测得的约20克/10分钟至约30克/10分钟的熔体体积流动速率(MVR)。在再进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯聚合物组分具有根据ASTMD1238在300℃和在1.2kg负载下测得的约22克/10分钟至约29克/10分钟的熔体体积流动速率(MVR)。
在进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约18,000至约40,000g/mol的重均分子量。在更进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约18,000至约30,000g/mol的重均分子量。在又进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约18,000至约25,000g/mol的重均分子量。在再进一步的实施方式中,如的,第一聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约18,000至约23,000g/mol的重均分子量。
在进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分是低流动性的聚碳酸酯。在更进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和在1.2kg负载下测得的的熔体体积流动速率(MVR)为约4.0克/10分钟至约8.0克/10分钟。在又进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和在1.2kg负载下测得的约4.5克/10分钟至约7.2克/10分钟的熔体体积流动速率(MVR)。在再进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和在1.2kg负载下测得的约4.8克/10分钟至约7.1克/10分钟的熔体体积流动速率(MVR)。
在进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约18,000至约40,000g/mol的重均分子量。在更进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约20,000至约35,000g/mol的重均分子量。在又进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约20,000至约30,000g/mol的重均分子量。在再进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约23,000至约30,000g/mol的重均分子量。在更进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约25,000至约30,000g/mol的重均分子量。在又进一步的实施方式中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约27,000至约30,000g/mol的重均分子量。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯共混物包含第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
在进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约5wt%至约30wt%的聚硅氧烷嵌段;并且其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含小于或等于第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约10wt%的聚硅氧烷嵌段。在更进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约10wt%至约25wt%的聚硅氧烷嵌段;并且其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含小于或等于第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约10wt%的聚硅氧烷嵌段。在又进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约15wt%至约25wt%的聚硅氧烷嵌段;并且其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含小于或等于第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约10wt%的聚硅氧烷嵌段。在再进一步的实施方式中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约17.5wt%至约22.5wt%的聚硅氧烷嵌段;并且其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含小于或等于第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约10wt%的聚硅氧烷嵌段。
在进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约25wt%至约75wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约30wt%至约75wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约35wt%至约75wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约20wt%至约70wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约25wt%至约70wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约30wt%至约70wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约35wt%至约70wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约20wt%至约65wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约25wt%至约65wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约30wt%至约65wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约35wt%至约65wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约20wt%至约60wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约25wt%至约60wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约30wt%至约60wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,聚碳酸酯聚合物以约35wt%至约60wt%的量存在。
在一种实施方式中,本公开的共混的热塑性组合物包含阻燃剂,其中,阻燃剂可以包含任何阻燃剂材料或适合在本发明的聚合物组合物中使用的阻燃剂材料的混合物。在各种实施方式中,阻燃剂添加剂是含磷阻燃剂。在进一步的实施方式中,阻燃剂选自低聚磷酸酯阻燃剂、聚合磷酸酯阻燃剂、芳香族聚磷酸酯阻燃剂、低聚膦酸酯阻燃剂、苯氧基磷腈低聚阻燃剂、或混合的磷酸酯/膦酸酯阻燃剂组合物。在更进一步的实施方式中,阻燃剂添加剂包含含卤素的材料。在又进一步的实施方式中,阻燃剂添加剂不含或基本上不含一种或多种磷酸酯和/或卤素。
在进一步的实施方式中,共混的热塑性组合物进一步包含选自包括磷、溴和/或氯的有机化合物的阻燃剂。出于调整的原因,非溴化的和非氯化的含磷化合物,例如有机磷酸酯和包含磷-氮键的有机化合物在某些应用中可以是优选的。示例性的有机磷酸酯可以包括式(GO)3P=O的芳香族磷酸酯,其中,每个G独立地为烷基、环烷基、芳基、烷基芳基或芳烷基,条件是至少一个G是芳香族基团。两个G基团可以结合在一起以提供环状基团,例如二苯基季戊四醇二磷酸酯,其由Axelrod在美国专利第4,154,775号中描述的。其它合适的芳香族磷酸酯可以是例如苯基双(十二烷基)磷酸酯、苯基双(新戊基)磷酸酯、苯基双(3,5,5’-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(对甲苯基)磷酸酯、双(2-乙基己基)对甲苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、双(2-乙基己基)苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基双(2,5,5’-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等。特定的芳香族磷酸酯是其中,每个G为芳香族的磷酸酯,例如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化的三苯基磷酸酯等。
在进一步的实施方式中,也可以存在二官能或多官能芳香族含磷的化合物。合适的二官能或多官能芳香族含磷的化合物的实例分别包括磷酸三苯酯(“TPP”)、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、它们的低聚对应物和聚合对应物等。
在进一步的实施方式中,也可以存在有机磷酸酯和包含磷-氮键的有机化合物。例如,氯化磷腈、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺、次膦酸酰胺、三(吖丙啶基)氧化膦等。在一种实施方式中,苯氧基磷腈用作阻燃剂。
示例性的阻燃剂包括具有由下式表示的结构的芳香族环磷腈:
其中,A1和A2的每一个独立地为具有6至10个碳原子的取代有0至4个C1-C4烷基的芳基;并且n为3至6的整数。A1和A2的芳基基团是指具有6至10个原子的芳香族烃基。这类基团的实例包括苯基和萘基。在进一步的实施方式中,A1和A2的芳基独立地选自苯基和萘基。在更进一步的实施方式中,A1和A2的芳基是苯基。在进一步的实施方式中,芳香族环磷腈化合物是由前述式表示的化合物的混合物,包含其中n=3、n=4、n=5和n=6的化合物的混合物。
“具有6至10个碳原子的芳基基团”可以用0至4个C1-C4烷基取代,其中,烷基基团是指具有1至4个碳原子的直链或支链饱和烃基。基团的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。在各种进一步的实施方式中,烷基具有1至3个碳原子。在更进一步的实施方式中,烷基是甲基。
在进一步的实施方式中,A1和A2的每一个是苯基,其中,A1和A2的每一个独立地用0至4个C1-C4烷基取代。在更进一步的实施方式中,A1和A2的每一个是苯基,其中,A1和A2的每一个独立地用0至4个C1-C3烷基取代。在又进一步的实施方式中,A1和A2的每一个是独立地用0至4个甲基取代的苯基。在再进一步的实施方式中,A1和A2的每一个独立地选自苯基、邻甲苯基、对甲苯基和间甲苯基。
在各种进一步的实施方式中,存在3至6个A1基团,其中,每个A1基团可以彼此相同或不同。在进一步的实施方式中,存在3至6个A1基团,其中,每个A1基团是相同的。
在各种进一步的实施方式中,存在3至6个A2基团,其中,每个A2基团可以彼此相同或不同。在进一步的实施方式中,存在3至6个A2基团,其中,每个A2基团是相同的。在又进一步的实施方式中,每个A1和每个A2是相同的部分。
在进一步的实施方式中,在本公开中有用的芳香族环状的磷腈是具有由下式表示的结构的化合物:
其中,每次出现的X1和X2独立地为C1-C4烷基;其中,m1和m2的每一个独立地为0至4的整数;并且其中,n为3至6的整数。如上所描述的,烷基基团是指具有1至4个碳原子的直链或支链饱和烃基。基团的实例包括甲基基团、乙基基团、丙基基团、异丙基基团、丁基基团、异丁基基团、仲丁基基团和叔丁基基团。在各种进一步的实施方式中,烷基基团具有1至3个碳原子。在更进一步的实施方式中,烷基基团是甲基。在进一步的实施方式中,m1和m2的每一个独立地为0至3的整数。在更进一步的实施方式中,m1和m2的每一个独立地为0至2的整数。在又进一步的实施方式中,m1和m2的每一个独立地为整数0或1。在再进一步的实施方式中,m1和m2的每一个为0。在更进一步的实施方式中,m1和m2的每一个为1。
在各种进一步的实施方式中,存在3至6个X1基团,其中,每个X1基团可以彼此相同或不同。在进一步的实施方式中,存在3至6个X1基团,其中,每个X1基团是相同的。
在各种进一步的实施方式中,存在3至6个X2基团,其中,每个X2基团可以彼此相同或不同。在进一步的实施方式中,存在3至6个X2基团,其中,每个X2基团是相同的。在又进一步的实施方式中,每个X1和每个X2是相同的部分。
在各种进一步的实施方式中,芳香族环状的磷腈是选自由通式(I)表示的化合物的实例,包括2,2,4,4,6,6-六苯氧基环三磷腈,2,2,4,4,6,6-六(对甲苯氧基)环三磷腈、2,2,4,4,6,6-六(间甲苯氧基)环三磷腈、2,2,4,4,6,-六(邻甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(对甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(间甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(邻甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(2-乙基苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(3-乙基苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(4-乙基苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(2,3-二甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(2,4-二甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(2,5-二甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(2,6-二甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(3,4-二甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(3,5-二甲苯氧基)环三磷腈、2,2,4,4,6,6,8,8-八苯氧基环四磷腈、2,2,4,4,6,6,8,8-八(对甲苯氧基)环四磷腈、2,2,4,4,6,6,8,8-八(间甲苯氧基)环四磷腈、2,2,4,4,6,6,8,8-八(邻甲苯氧基)环四磷腈、2,4,6,8-四苯氧基-2,4,6,8-双(对甲苯氧基)环四磷腈、2,4,6,8-四苯氧基-2,4,6,8-双(间甲苯氧基)环四磷腈和2,4,6,8-四苯氧基-2,4,6,8-双(邻甲苯氧基)环四磷腈。在更进一步的实施方式中,芳香族环磷腈选自2,2,4,4,6,6-六苯氧基环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(对甲苯氧基)环三磷腈、2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(间甲苯氧基)环三磷腈和2,4,6-三苯氧基-2,4,6-三(邻甲苯氧基)环三磷腈。
在进一步的实施方式中,芳香族环状的磷腈包含本文中所描述的磷腈式之一表示的至少一种化合物作为主要组分。在各种实施方式中,芳香族环状的磷腈组合物的含量为约90wt%。在进一步的实施方式中,芳香族环状的磷腈组合物的含量为约95wt%。在更进一步的实施方式中,芳香族环状的磷腈组合物的含量为约100wt%。
只要不损害本公开的目的,芳香族环状的磷腈组合物中的其它组分不受到特定的限制。
有用于本公开的包含芳香族环状的磷腈的阻燃剂是市售的。这类商业产品的合适的实例包括由FUSHIMIPharmaceuticalCo.,Ltd制造的“RabitleFP-110”和“RabitleFP-390”。
在进一步的实施方式中,含磷阻燃剂选自于膦、氧化膦、双膦、鏻盐、次膦酸盐、磷酸酯和亚磷酸酯。在进一步的实施方式中,含磷阻燃剂选自间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(二二甲苯基磷酸酯)、氢醌双(二苯基磷酸酯)、双酚-A双(二苯基磷酸酯)、4,4'-二苯酚双(二苯基磷酸酯)、磷酸三苯酯、甲基新戊基亚磷酸酯、季戊四醇二乙基二亚磷酸酯、甲基新戊基膦酸酯、苯基新戊基磷酸酯、季戊四醇二苯基二磷酸酯、二环戊基次二磷酸酯、二新戊基亚磷酸酯、苯基邻苯二酚亚磷酸酯、乙基邻苯二酚磷酸酯和二邻苯二酚次二磷酸酯。在更进一步的实施方式中,阻燃剂选自磷酸三苯酯;甲苯基二苯基磷酸酯;三(异丙基苯基)磷酸酯;间苯二酚双(二苯基磷酸酯);和双酚-A双(二苯基磷酸酯)。在又进一步的实施方式中,间苯二酚双(联苯基磷酸酯)、双酚A双(二苯基磷酸酯)、氢醌双(二苯基磷酸酯)、磷酸、1,3-亚苯基四苯基酯)、双-苯酚-A双-二苯基磷酸酯)或它们的混合物。在再进一步的实施方式中,阻燃剂是双酚-A双(二苯基磷酸酯)。在更进一步的实施方式中,含磷阻燃剂选自于间苯二酚双(联苯基磷酸酯)、双酚A双(二苯基磷酸酯)和氢醌双(二苯基磷酸酯)或它们的混合物。在又进一步的实施方式中,含磷阻燃剂是双酚A双(二苯基磷酸酯)。在再进一步的实施方式中,含磷阻燃剂是间苯二酚双(联苯基磷酸酯)。
在进一步的实施方式中,含磷阻燃剂以约3wt%至约25wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含磷阻燃剂以约3wt%至约20wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含磷阻燃剂以约3wt%至约15wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,含磷阻燃剂以约3wt%至约14wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含磷阻燃剂以约3wt%至约13wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含磷阻燃剂以约3wt%至约12wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,含磷阻燃剂以约3wt%至约11wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含磷阻燃剂以约3wt%至约10wt%的量存在。
在各种实施方式中,本公开的共混的热塑性组合物包含填料,其中,填料包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料。
在进一步的实施方式中,导热填料是高导热填料,其中,高导热填料具有大于或等于约50W/mK的热导率;或低导热填料,其中,低导热填料具有约10W/mK至约30W/mK的热导率;或它们的组合。在更进一步的实施方式中,导热填料是一种或多种高导热填料。
在各种实施方式中,高导热填料的固有热导率大于或等于50W/mK。在进一步的实施方式中,高导热填料的固有热导率大于或等于100W/mK。在更进一步的实施方式中,高导热填料的固有热导率大于或等于150W/mK。
高导热填料的实例包括但不限于AlN(氮化铝)、Al4C3(碳化铝)、Al2O3(氧化铝)、BN(氮化硼)、AlON(氧氮化铝)、MgSiN2(氮化镁硅)、SiC(碳化硅)、Si3N4(氮化硅)、石墨、膨胀的石墨、石墨烯、和碳纤维或它们的组合。在进一步的实施方式中,AlN、Al4C3、Al2O3、BN、AlON、MgSiN2、SiC、Si3N4、石墨、膨胀的石墨、石墨烯和碳纤维或它们的组合。在更进一步的实施方式中,高导热填料选自AlN、Al2O3、BN、SiC、石墨、膨胀的石墨和碳纤维或它们的组合。在又进一步的实施方式中,高导热填料选自BN、石墨和膨胀石墨或它们的组合。
在各种实施方式中,导热填料是一种或多种低导热填料。在进一步的实施方式中,低导热填料的固有热导率为约10W/mK至约30W/mK。在进一步的实施方式中,低导热填料的固有热导率为约15W/mK至约30W/mK。在更进一步的实施方式中,低导热填料的固有热导率为约20W/mK至约30W/mK。
低导热填料的实例包括但不限于ZnS(硫化锌)、CaO(氧化钙)、MgO(氧化镁)、ZnO(氧化锌)和TiO2(氧化钛)。在进一步的实施方式中,低导热填料选自ZnS、CaO、MgO、ZnO和TiO2或它们的组合。在更进一步的实施方式中,低导热填料是TiO2。
在本公开中使用的石墨可以是合成产生的或天然产生的或者可以是厚度小于1微米的可膨胀的或膨胀的石墨。在一种实施方式中,石墨是天然产生的。存在三种类型的可商购的天然产生的石墨。它们是薄片状石墨、无定形石墨和水晶鳞状石墨。在一种实施方式中,石墨是片状石墨,其中,片状石墨典型地发现为直径为10至800微米(μm)、厚度为1至150微米尺寸范围内的离散片(discreteflake),且纯度范围为80至99.9%的碳。在另一种实施方式中,石墨是球状。
在本公开中使用的氮化硼典型地是六边形氮化硼(h-BN),其可以是完全h-BN或湍层氮化硼(t-BN)。BN颗粒可以是大尺寸的单BN晶体粉末、小尺寸BN颗粒的团聚物、或它们的混合物、团聚的球状粉末或BN纤维。在一种实施方式中,BN平均颗粒大小或直径的D50可以为范围1至500微米。在另一实施方式中,在该范围内,氮化硼颗粒可以具有大于或等于约3或者大于或等于约5微米的尺寸。此处所示的颗粒大小是指在任何它们的维度的单个BN颗粒或其团聚物。在一种实施方式中,BN具有95%至99.8%的BN纯度。在一种实施方式中,使用具有范围为3至50微米平均尺寸和超过98%BN纯度的大单晶尺寸的片状BN。
在进一步的实施方式中,导热填料是氨基硅烷处理的填料、聚氨酯处理的填料、乙烯基-硅烷处理的填料、环氧-硅烷处理的填料和环氧处理的填料、或它们的组合。
在进一步的实施方式中,导热填料是颗粒或纤维形式的。在更进一步的实施方式中,导热纤维状填料是纤维。在又进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有圆形或非圆形的截面。在再进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度为约1mm至约5mm。在更进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度为约2mm至约5mm。在又进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度为约3mm至约5mm。在再进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度为约4mm至约5mm。在更进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度为约3mm至约4mm。在又进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度大于约2mm。在又进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度大于约3mm。在再进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度大于约4mm。在更进一步的实施方式中,导热纤维状填料具有的长度大于约5mm。
在进一步的实施方式中,导热纤维状填料是颗粒。在更进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约10μm。在又进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约3μm至约10μm。在再进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约4μm至约10μm。在更进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约5μm至约10μm。在又进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约6μm至约10μm。在再进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约9μm。在更进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约8μm。在又进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约7μm。在再进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约6μm。在更进一步的实施方式中,导热颗粒填料具有的平均粒径为约3μm至约5μm。
在进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约70wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约70wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约65wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约65wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约65wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约60wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约60wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约60wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约55wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约55wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约55wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约50wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约50wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约50wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约45wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约45wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约45wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约40wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约40wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约40wt%的量存在。
在各种实施方式中,本公开的共混的热塑性组合物包含含有至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料。在进一步的实施方式中,热绝缘填料包含一种或多种热绝缘填料。
在进一步的实施方式中,热绝缘填料具有小于或等于约10W/mK的热导率。在更进一步的实施方式中,热绝缘填料的固有热导率小于约7.5W/mK。在又进一步的实施方式中,热绝缘填料的固有热导率小于约5W/mK。
热绝缘填料的实例包括但不限于H2Mg3(SiO3)4(滑石)、CaCO3(碳酸钙)、Mg(OH)2(氢氧化镁)、云母、BaO(氧化钡)、γ-AlO(OH)(勃姆石)、α-AlO(OH)(水铝石)、Al(OH)3(水铝矿)、BaSO4(硫酸钡)、CaSiO3(硅灰石)、ZrO2(氧化锆)、SiO2(氧化硅)、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3(铝酸镁)、CaMg(CO3)2(白云石)、陶瓷涂布的石墨、和各种类型的粘土或它们的组合。在进一步的实施方式中,热绝缘填料选自H2Mg3(SiO3)4、CaCO3、Mg(OH)2、云母、BaO、γ-AlO(OH)、、α-AlO(OH)、、Al(OH)3、BaSO4、CaSiO3、ZrO2、SiO2、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3、CaMg(CO3)2、粘土或它们的组合。在更进一步的实施方式中,热绝缘填料选自于H2Mg3(SiO3)4、Mg(OH)2、γ-AlO(OH)、α-AlO(OH)和Al(OH)3或它们的组合。在又进一步的实施方式中,热绝缘填料选自H2Mg3(SiO3)4、γ-AlO(OH)、α-AlO(OH)和Al(OH)3或它们的组合。在再进一步的实施方式中,热绝缘填料为H2Mg3(SiO3)4。
在进一步的实施方式中,导热填料为TiO2以及热绝缘填料为H2Mg3(SiO3)4。
在进一步的实施方式中,热绝缘填料是颗粒形式或纤维形式。在更进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料是纤维状。在又进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有圆形或非-圆形的截面。在再进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度为约1mm至约5mm。在更进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度为约2mm至约5mm。在又进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度为约3mm至约5mm。在再进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度为约4mm至约5mm。在更进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度为约3mm至约4mm。在又进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度大于约2mm。在又进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度大于约3mm。在再进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度大于约4mm。在更进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料具有的长度大于约5mm。
在进一步的实施方式中,热绝缘纤维状填料是颗粒。在更进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约10μm。在又进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约3μm至约10μm。在再进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约4μm至约10μm。在更进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约5μm至约10μm。在又进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约6μm至约10μm。在再进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约9μm。在更进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约8μm。在又进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约7μm。在再进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约2μm至约6μm。在更进一步的实施方式中,热绝缘颗粒填料具有的平均粒径为约3μm至约5μm。
在进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约70wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约70wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约65wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约65wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约65wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约60wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约60wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约60wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约55wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约55wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约55wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约50wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约50wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约50wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约45wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约45wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约45wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约10wt%至约40wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约15wt%至约40wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20wt%至约40wt%的量存在。
在一种实施方式中,本公开的共混的热塑性组合物包含一种或多种抗滴落剂。抗滴落剂包括原纤维形成或非-原纤维形成含氟聚合物,如聚四氟乙烯(“PTFE”)。抗滴落剂可以通过上面描述的刚性共聚物,例如苯乙烯-丙烯腈(“SAN”)进行封装。封装于SAN中的PTFE被称为“TSAN”。封装的含氟聚合物可以通过在,例如水分散液中的含氟聚合物的存在下聚合封装的聚合物来制造。TSAN相对于PTFE提供了显著的优点,原因在于TSAN可以更加容易地分散在组合物中。合适的TSAN可以包含例基于被封装的含氟聚合物的总重量的约50wt%PTFE和约50wt%SAN。SAN可以包含基于共聚物的总重量的,例如约75wt%苯乙烯和约25wt%丙烯腈。可替代地,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树脂或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来生产被封装的含氟聚合物。
在进一步的实施方式中,抗滴落剂包含苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的聚四氟乙烯。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂是聚(四氟乙烯)和苯乙烯-丙烯腈树脂的混合物。
在进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约9wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约8wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约7wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约6wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约5wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约4wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约3wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约2wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0wt%至约1wt%的量存在。
在进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约9wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约8wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约7wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约6wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约4wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约3wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约2wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约0.1wt%至约1wt%的量存在。
在进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约10wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约9wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约8wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约7wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约6wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约5wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约4wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约3wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,抗滴落剂以约1wt%至约2wt%的量存在。
在进一步的实施方式中,抗滴落剂是苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的聚四氟乙烯。
在各种实施方式中,本公开涉及包含一种或多种含硅酮成炭剂的共混的热塑性组合物。在进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂包含至少一种有机聚硅氧烷材料。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂包含至少一种低聚有机硅氧烷材料。在又进一步的实施方式中,有机聚硅氧烷包含聚二甲基硅氧烷。在再进一步的实施方式中,有机聚硅氧烷是共聚物。
在进一步的实施方式中,有机聚硅氧烷共聚物选自于嵌段共聚物、交替共聚物、星型嵌段共聚物和无规共聚物。在更进一步的实施方式中,有机聚硅氧烷共聚物选自聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚酰胺-聚硅氧烷共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯-聚硅氧烷共聚物、聚醚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物、和聚亚苯基-醚共聚物或它们的组合。
在进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂包含直链,例如包括,但不限于分子质量为约1,500道尔顿(Da)至约10,000道尔顿的α,ω-二羟基烷基聚二甲基硅氧烷。在又进一步的实施方式中,聚二甲基硅氧烷具有的分子质量为约2,000道尔顿至约4,000道尔顿。在又进一步的实施方式中,聚二甲基硅氧烷具有的分子质量为约2,000道尔顿至约3,000道尔顿。在再进一步的实施方式中,聚二甲基硅氧烷具有的分子质量为约1,500道尔顿至约3,000道尔顿。用作含硅的成炭剂的合适的聚二甲基硅氧烷材料是可商购的,例如,包括但不限于,TegomerTMH-Si2111和TegomerTMH-Si2311(GoldschmidtAG)。
如本文中所使用的,术语“直链”意在表示化合物在每分子上平均包含不超过约0.5,优选小于约0.3且特定的优选小于约0.1个支化位点,即(平均)羟基官能度不超过约2.5、优选不超过约2.3、以及特别优选不超过约2.1。术语“基本双官能的”意在表示化合物平均在每分子上包含不超过约0.1以及优选没有支化位点,即平均羟基官能度不超过约2.1,且优选为约2.0。
在进一步的实施方式中,聚二甲基硅氧烷是羟基(聚己内酯)-改性的聚二甲基硅氧烷。在更进一步的实施方式中,聚二甲基硅氧烷是聚己内酯-聚二甲基硅氧烷-聚己内酯的三嵌段共聚物。Lovinger,J.etal(1993),J.PolymerSci.PartB.(PolymerPhysics)31:115-123描述了具有由聚内酯(“PL”)嵌段侧接的聚二甲基硅氧烷(“PDMS”)嵌段的三嵌段共聚物。PL-PDMS-PL三嵌段共聚物是可商购的,例如可从ThoratecLaboratories,Berkley,Calif.获得,其提供了一系列的名称为SMA的这类聚合物,其中,硅氧烷是二甲基硅氧烷以及内酯是己内酯,和从Th.GoldsmithAG,Essen,Germany以名称TEGOMER(商标,GoldsmithAG)获得。适合于在本文中使用的聚硅氧烷嵌段的标称分子量(数均)为约1000至5000,而己内酯嵌段的标称分子量为约1000至约10,000。合适的羟基(聚己内酯)-改性的聚二甲基硅氧烷是可商购的,例如包括,但不限于TegomerTMH-Si6440(GoldschmidtAG)。
在各种实施方式中,含硅酮成炭剂是包含具有由下式表示的结构的化合物的聚烷基芳基硅氧烷:
其中,R50是取代的或未取代的C1至C18烷基,以及Ar50为取代的或未取代的C6至C12芳基。在进一步的实施方式中,R50为取代的或未取代的C1至C6烷基且Ar50为苯基。在更进一步的实施方式中,R50为甲基C1至C6烷基且Ar50为苯基。在再进一步的实施方式中,聚烷基芳基硅氧烷是具有由下式表示的结构的化合物:
其中,每个R51为甲基且每个R52为苯基并且x和y比率可以变化但是总和为1。
在进一步的实施方式中,聚烷基芳基硅氧烷可以具有的重均分子量约400道尔顿至约1,000道尔顿,例如约600道尔顿至约800道尔顿。
在进一步的实施方式中,聚烷基芳基硅氧烷选自聚甲基苯基硅氧烷、聚乙基苯基硅氧烷、聚丙基苯基硅氧烷、聚丁基苯基硅氧烷、聚戊基苯基硅氧烷、聚己基苯基硅氧烷和它们的组合。在更进一步的实施方式中,聚烷基芳基硅氧烷是聚甲基苯基硅氧烷。合适的聚烷基芳基硅氧烷是可商购的,例如包括但不限于TSF437(ToshibaSiliconeCo.LTD.)、SF-1023(GESilicones)和EC4952(EmersonCummingsCo.)。
在进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约1wt%至约10wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约1wt%至约9wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约1wt%至约8wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约1wt%至约7wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约1wt%至约6wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约1wt%至约5wt%的量存在。
在进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约9wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约8wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约7wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约6wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约5wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约4wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约3wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约2wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0.1wt%至约1wt%的量存在。
在进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约9wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约8wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约7wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约6wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约5wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约4wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约3wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约2wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约1wt%的量存在。
所公开的聚合物组合物可以可选地包含扩链剂组分。在进一步的实施方式中,扩链剂组分选自聚合物扩链剂、多官能改性的苯乙烯-丙烯酸低聚物、多功能胺扩链剂和多官能羧基扩链剂或它们的组合。
在各种实施方式中,扩链剂组分可以是聚合的或非聚合的的单官能或多官能扩链剂材料。羧基反应性基团的实例包括,环氧化物、碳二亚胺、原酯、恶唑啉、环氧乙烷、吖丙啶和酸酐。扩链剂组分还可以包括在加工条件下是反应性的或非反应性的其它官能度。反应性部分的非限制性实例包括反应性含硅材料,例如环氧改性的有机硅和硅烷单体和聚合物。
与扩链剂材料相关的术语“多官能(polyfunctional)”或“多官能(multifunctional)”是指在材料的每个分子中存在至少两个羧基反应性基团。特定的有用的多官能扩链剂材料包括具有至少两个反应性环氧基团的材料。多官能环氧材料可以包含芳香族和/或脂肪族残基。实例包括环氧酚醛清漆树脂、脂环族环氧树脂、环氧化植物油(例如大豆油、亚麻子油)的反应产物、基于双酚A的环氧树脂、四苯基乙烯环氧化物、包含侧基缩水甘油基基团的苯乙烯-丙烯酸共聚物、含甲基丙烯酸缩水甘油酯的聚合物、和双官能环氧化合物,如3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯。
在一种实施方式中,多官能扩链剂是环氧-官能性聚合物,如本文所使用的,其包括低聚物。具有多个环氧基的示例性聚合物包括一种或多种乙烯属不饱和化合物(例如,苯乙烯、乙烯等)与包含环氧基的乙烯属不饱和单体(例如缩水甘油基C1-4(烷基)丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油甲基丙烯酸酯(allylglycidylethacrylate)和衣康酸缩水甘油酯)的反应产物。
例如,在一种实施方式中,多官能扩链剂材料是包含结合作为侧链的缩水甘油基的苯乙烯-丙烯酸共聚物(包括低聚物)。指定给JohnsonPolymer,LLC的国际专利申请WO03/066704A1中描述了多个有用的实施例,其通过引用以其整体并入本文。这些材料以具有苯乙烯和丙烯酸酯结构单元的共聚物,结构单元具有结合作为侧链的缩水甘油基。每个聚合物链的高数量的环氧基是合乎需要的,例如至少10,或大于15或大于20。这些聚合材料通常具有大于3000的分子量,特别地大于4000,并且更特别地大于6000。这些是可商购的,例如可从JohnsonPolymer,LLC(现在为BASF)以商品名JONCRYL获得,更特别地,JONCRYLADR4368。
羧基反应性共聚物的另一个实例是环氧官能C1-4(烷基)丙烯酸单体与非官能苯乙烯和/或丙烯酸C1-4(烷基)酯和/或烯烃单体的反应产物。在一种实施方式中,环氧聚合物是环氧官能(甲基)丙烯酸单体和非官能苯乙烯和/或(甲基)丙烯酸酯单体的反应产物。这些扩链剂材料表征为相对低的分子量。在另一种实施方式中,扩链剂材料是由环氧官能(甲基)丙烯酸单体和苯乙烯制备的环氧官能苯乙烯(甲基)丙烯酸共聚物。如本文中所使用的,术语“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸单体,以及术语“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体。特定的环氧官能(甲基)丙烯酸单体的实例包括但不限于包含1,2-环氧基团的那些,如丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯。
合适的丙烯酸C1-4(烷基)脂共聚单体包括,但不限于丙烯酸脂和甲基丙烯酸酯单体,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸甲基环己酯、丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基丁酯、甲基丙烯酸甲基环己酯、甲基丙烯酸肉桂酯、甲基丙烯酸巴豆酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯和甲基丙烯酸异冰片酯。可以使用包含前述共聚单体中至少一种的组合。
合适的苯乙烯单体包括但不限于苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、邻氯代苯乙烯和包含至少一种前述的混合物。在某些实施方式中,苯乙烯单体是苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯。
具有多个环氧基团的其它合适的材料是包含结合作为侧链的缩水甘油基的丙烯酸和/或聚烯烃共聚物和低聚物。合适的环氧官能材料可以从DowChemicalCompany以商品名DER332、DER661和DER667获得;可以从ResolutionPerformanceProducts(现在为HexionPerformanceChemicals,Inc.)以商品名EPON树脂1001F、1004F、1005F、1007F和1009F获得;从ShellOilCorporation(现在为HexionPerformanceChemicals,Inc.)以商品名EPON826、828和871获得;从Ciba-GeigyCorporation以商品名CY-182和CY-183获得;以及从DowChemicalCo.以商品名ERL-4221和ERL-4299获得。JohnsonPolymerCo.(现有由BASF所拥有)是已知为ADR4368和ADR4300的环氧官能化材料的供应商。多官能扩链剂材料的进一步的实例是由Arkema以商品名LOTADER销售的包括乙烯单元和甲基丙烯酸缩水甘油酯(“GMA”)单元的共聚物或三元共聚物。在一种实施方式中,扩链剂材料是包含聚(乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-共-甲基丙烯酸酯)的组合。
在另一种实施方式中,扩链剂材料是具有两个末端环氧官能性和可选地另外的环氧(或其它)官能性的的环氧化合物。化合物可以进一步仅包含碳、氢和氧。双官能环氧化合物,尤其是仅包含碳、氢和氧的那些可以具有低于1000g/mol的分子量,以促进与聚酯树脂的共混。在一种实施方式中,双官能环氧化合物在环己烷环上具有至少一个环氧化物基团。示例性的双官能环氧化合物包括,但不限于3,4-环氧环己基-3,4-环氧环己基羧酸酯、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、乙烯基环己烯二-环氧化物、双酚二缩水甘油基醚,如双酚-A二缩水甘油基醚、四溴双酚-A二缩水甘油基醚、缩水甘油、胺和酰胺的二缩水甘油基加合物、羧酸的二缩水甘油基加合物,如苯二甲酸的二缩水甘油基酯、六氢化邻苯二甲酸的二缩水甘油基酯、和双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)已二酸酯、丁二烯二氧化物、乙烯基环己烯二环氧化物、二环戊二烯二环氧化物等。
双官能环氧化物化合物可以通过本领域技术人员已知的技术来制备。例如,可以将相应的α-或β-二羟基化合物脱水以产生环氧化物基团或者使用过酸,如过氧乙酸以已知的技术处理将相应不饱和的化合物环氧化。该化合物也是可商购的。
在进一步的实施方式中,扩链剂是多官能改性的苯乙烯-丙烯酸低聚物。在更进一步的实施方式中,多官能改性的苯乙烯-丙烯酸低聚物是环氧官能苯乙烯丙烯酸共聚物。
在进一步的实施方式中,每聚合物链的环氧基的数目大于或等于约10。在更进一步的实施方式中,每聚合物链的环氧基的数目大于或等于约15。在又进一步的实施方式中,每聚合物链的环氧基的数目大于或等于约20。
在进一步的实施方式中,苯乙烯-丙烯酸共聚物的重均分子量小于或等于约3,000道尔顿。在更进一步的实施方式中,苯乙烯-丙烯酸共聚物的重均分子量小于或等于约4,000道尔顿。在又进一步的实施方式中,苯乙烯-丙烯酸共聚物的重均分子量小于或等于约5,000道尔顿。在再进一步的实施方式中,苯乙烯-丙烯酸共聚物的重均分子量小于或等于约6,000道尔顿。在更进一步的实施方式中,苯乙烯-丙烯酸共聚物的重均分子量小于或等于约7,000道尔顿。在又进一步的实施方式中,苯乙烯-丙烯酸共聚物的重均分子量小于或等于约8,000道尔顿。在再进一步的实施方式中,苯乙烯-丙烯酸共聚物的重均分子量小于或等于约9,000道尔顿。在更进一步的实施方式中,苯乙烯-丙烯酸共聚物的重均分子量小于或等于约10,000道尔顿。
在进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约1.5wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约1.4wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约1.3wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约1.2wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约1.1wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约1.0wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约0.75wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约0.50wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,扩链剂以约0.05wt%至约0.25wt%的量存在。
所公开的聚合物组合物可以可选地包含一种或多种在模制热塑性部件的制造中通常使用的添加剂,条件是可选的添加剂不会不利地影响获得的组合物的期望的特性。也可以使用可选的添加剂的混合物。这类添加剂可以在混合用于形成复合混合物的组分的过程中的适当的时间混合。在一种实施方式中,所公开的组合物可以包含一种或多种抗氧化剂、抗静电剂、扩链剂、着色剂、脱模剂、染料、流动促进剂、流动改性剂、光稳定剂、润滑剂、脱模剂、颜料、淬火剂、热稳定剂、UV吸收剂物质、UV反射物质、和UV稳定剂或它们的组合。在一种实施方式中,组合物进一步包含选自抗氧化剂、阻燃剂和稳定剂中的一种或多种可选的添加剂。
示例性的热稳定剂包括,例如有机亚磷酸酯,如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三-(2,6-二甲基苯基)酯、亚磷酸三-(混合单-和双-壬基苯基)酯等;膦酸酯,如膦酸二甲基苯酯等;磷酸酯,如磷酸三甲酯等,或包括前述热稳定剂中至少一种的组合。热稳定剂通常以基于100重量份不含任何填料的总组合物的0.01至0.5重量份的量使用。
在各种实施方式中,本公开进一步包含抗氧化剂。示例性的抗氧化剂包括例如有机亚磷酸酯,如亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等;烷基化的单酚或多酚;多酚与二烯烃的烷基化的反应产物,如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等;对甲酚或二环戊二烯的丁基化的反应产物;烷基化的氢醌;羟基化的硫代二苯醚;烷叉基-双酚(alkylidene-bisphenols);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,如硫代丙酸二硬脂酯、硫代丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双十三烷酯、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、或包括前述抗氧化剂中至少一种的组合。抗氧化剂通常以基于100重量份排除任何填料的总组合物的0.01至0.5重量份的量使用。
在进一步的实施方式中,抗氧化剂是主抗氧化剂、次级抗氧化剂或它们的组合。
在进一步的实施方式中,主抗氧化剂选自受阻酚和仲芳基胺或它们的组合。在更进一步的实施方式中,受阻酚包含选自以下各项中的一种或多种化合物:三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双(正辛基硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、季戊四醇基四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,2-硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、N,N'-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、四(亚甲基3,5-二叔丁基-羟基肉桂酸酯)甲烷、和十八烷基3,5-二叔丁基羟基氢化肉桂酸酯。在又进一步的实施方式中,受阻酚包含十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸酯。
在进一步的实施方式中,主抗氧化剂以约0.01wt%至约0.50wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,主抗氧化剂以约0.01wt%至约0.40wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,主抗氧化剂以约0.01wt%至约0.30wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,主抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,主抗氧化剂以约0.01wt%至约0.10wt%的量存在。
在进一步的实施方式中,次级抗氧化剂选自有机磷酸酯和硫酯、或它们的组合。在更进一步的实施方式中,次级抗氧化剂包含一种或多种选自以下各项的化合物:四(2,4-二叔丁基苯基)[1,1-联苯基]-4,4'-二基双膦酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯和二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯。在更进一步的实施方式中,次要抗氧化剂包含三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
在进一步的实施方式中,次要抗氧化剂以约0.01wt%至约0.50wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,次要抗氧化剂以约0.01wt%至约0.40wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,次要抗氧化剂以约0.01wt%至约0.30wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,次要抗氧化剂以约0.01wt%至约0.20wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,次要抗氧化剂以约0.01wt%至约0.10wt%的量存在。
示例性的光稳定剂包括,例如苯并***,如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并***、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并***和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等或包括前述光稳定剂中至少一种的组合。光稳定剂通常以基于100重量份排除任何填料的总组合物的0.1至1.0重量份的量使用。
在各种实施方式中,本公开进一步包括脱模剂。示例性的脱模剂包括例如金属硬脂酸盐、硬脂酸硬脂酯、季戊四醇四硬脂酸酯、蜂蜡、褐煤蜡、石蜡等、或包括至少一种前述脱模剂的组合。在进一步的实施方式中,脱模剂是烷基羧酸酯。在更进一步的实施方式中,烷基羧酸酯选自季戊四醇四硬脂酸酯、丙三醇三硬脂酸酯和乙二醇二硬脂酸酯。在又进一步的实施方式中,烷基羧酸酯是季戊四醇四硬脂酸酯。
脱模剂通常以基于100重量份不含任何填料的总组合物的0.1至1.0重量份的量使用。在进一步的实施方式中,脱模剂以约0.05wt%至约1.0wt%的量存在。在更进一步的实施方式中,脱模剂以约0.05wt%至约0.75wt%的量存在。在又进一步的实施方式中,脱模剂以约0.05wt%至约0.50wt%的量存在。在再进一步的实施方式中,脱模剂以约0.05wt%至约0.30wt%的量存在。
示例性的增塑剂包括例如苯二甲酸酯,如二辛基-4,5-环氧-六氢化邻苯二甲酸酯、三-(辛氧基羰基乙基)异氰脲酸酯、硬脂酸甘油酯、环氧化大豆油等、或包括至少一种前述增塑剂的组合。增塑剂通常以基于100重量份排除任何填料的总组合物的0.5至3.0重量份的量使用。
示例性的抗静电剂包括例如丙三醇单硬脂酸酯、硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等、或前述抗静电剂的组合。在一种实施方式中,可以将碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、炭黑、或任何前述的组合用于包含化学抗静电剂的聚合物树脂中以使得组合物静电耗散。
示例性的UV吸收剂包括例如羟基二苯甲酮;羟基苯并***;羟基苯并三嗪;氰基丙烯酸酯;草酰苯胺;苯并恶嗪酮;2-(2H-苯并***-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORBTM5411);2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORBTM531);2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORBTM1164);2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并恶嗪-4-酮)(CYASORBTMUV-3638);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(UVINULTM3030);2,2'-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并恶嗪-4-酮);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;全部具有小于100纳米的颗粒尺寸的纳米无机材料,如氧化钛、氧化铈和氧化锌;等,包含至少一种前述UV吸收剂的组合。UV吸收剂通常以基于100重量份排除任何填料的总组合物的0.01至3.0重量份的量使用。
示例性的润滑剂包括,例如脂肪酸酯,如硬脂酸烷基酯,例如硬脂酸甲基酯等;硬脂酸甲酯和亲水性和疏水性表面活性剂(包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物)的混合物及它们的共聚物,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;或包括至少一种前述润滑剂的组合。润滑剂通常以基于100重量份的不含任何填料的总组合物的0.1至5重量份的量使用。
示例性的发泡剂,包括例如低沸点卤代烃和生成二氧化碳的那些;在室温下是固体并且加热至高于它们的分解温度时生成气体,如氮、二氧化碳、氨气的发泡剂,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)、碳酸氢钠、碳酸铵等、或包括至少一种前述发泡剂的组合。发泡剂通常以基于100重量份排除任何填料的总组合物的1至20重量份的量使用。
此外,可以向组合物中加入用于提高流动和其它性质的材料,如低分子量烃树脂。特别有用的类型的低分子量烃树脂是衍生自石油C5至C9原料的那些,原料来源于从石油裂解的不饱和C5至C9单体。非限制性的实例包括烯烃,例如戊烯、己烯、庚烯等;二烯烃,例如戊二烯、己二烯等;环烯烃和环二烯烃,例如环戊烯、环戊二烯、环己烯、环己二烯、甲基环戊二烯等;环二烯烃二烯,例如二环戊二烯、甲基环戊二烯二聚体等;和芳香族烃,例如乙烯基甲苯、茚、甲基茚等。树脂可以另外地部分或完全氢化。
本公开的组合物可以通过包括密切混合材料与在制剂中期望的的任何另外的添加剂的各种方法与前述的成分共混。由于可获得商用的高分子加工设备中的熔体共混设备,一般优选熔融加工方法。在这类熔融加工方法中使用的设备的说明性实例包括:同向和反向旋转挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机、盘组加工机(disc-packprocessors)和各种其它类型的挤出设备。在本过程中的熔体的温度优选最小化以避免树脂的过度降解。经常合乎需要的是,将熔融树脂组合物中熔体的温度维持在约230℃至约350℃之间,但是可以使用更高的温度,条件是树脂在加工设备中的停留时间保持较短。在一些实施方式中,熔融加工的组合物通过模头中的小出口孔离开加工设备,如挤出机。通过使所得的熔融树脂的流股通过水浴而将流股冷却。将经冷却的绳股切成小颗粒以用于包装和进一步的处理。
可以通过各种方法来制造组合物。例如,首先,在HENSCHEL-MixerTM高速混合机中将聚合物和/或可选的组分与可选的填料共混。其它低剪切方法,包括但不限于手混,也可以完成这种共混。然后通过加料斗将共混物进料织双螺杆挤出机的进料口中。可替代地,至少一种组分通过直接进料到挤出机的进料口中和/或通过侧填充器进料到下游而结合至组合物中。还可以将添加剂与期望的的聚合物树脂混合至母料并进料到挤出机中。挤出机通常在高于使得组合物流动所必要的温度下进行操作。将挤出物立即在水浴中淬火并且制粒。当切割挤出物时,制备的颗粒根据需要可以是四分之一英寸长或随意地更短。这类颗粒要可以用于随后的模制、成型或成形。
在进一步的实施方式中,在注射成型步骤中,可以将含磷阻燃剂和导热填料与热塑性聚合物混合。在另一种实施方式中,共混组合物进一步包含一种或多种选自主抗氧化剂、次级抗氧化剂、另外的填料和稳定剂中的可选添加剂。在更进一步的实施方式中,可以使用单射注射成型以生产待激光结构化的部件或制品。在另一种实施方式中,在这个步骤之后可以将另外的成分添加至聚合物组合物中。
在一种实施方式中,本公开涉及一种改善共混的热塑性组合物的导热性的方法,方法包含结合以下各项的步骤:(a)约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;(b)约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;(c)约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;(d)约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和(e)约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,贯通面热导率为当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK。
在进一步的实施方式中,本公开涉及一种如上所描述的的改善共混的热塑性组合物的导热性的方法,其中,结合包含以下各项的步骤:(a)将约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物粉末与约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂预共混以提供预共混的聚碳酸酯聚合物和含磷阻燃剂;(b)将预共混的聚碳酸酯聚合物和含磷阻燃剂进料至挤出机设备中;(c)在挤出设备中将预共混的聚碳酸酯聚合物和含磷阻燃剂与约0wt%至约10wt%的抗滴落剂和约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂混合;以及(d)在挤出机设备的下游挤出机区中进粒约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料。
在进一步的实施方式中,方法包含由组合物形成模制部件。
在一种实施方式中,本公开涉及包含共混的热塑性组合物的成型的、成形的或模制的制品。共混的热塑性组合物可以通过各种方法模制成有用形状的制品,如通过注射成型、挤出、滚塑成型、吹塑和热成型以形成制品,如例如个人电脑、笔记本电脑和便携式计算机、蜂窝手机天线以及其它这种通讯设备、医疗应用、射频识别(“RFID”)应用、汽车应用等。在进一步的实施方式中,制品是挤出成型的。在更进一步的实施方式中,制品是注射成型的。
在各种实施方式中,聚合物组合物可以用在电子领域。在进一步的实施方式中,可以使用所公开的共混的热塑性聚合物组合物的领域的非限制性实例包括电子、机电、射频(“RF”)技术、电信、机动车、航空、医疗、传感器、军事和安全。在更进一步的实施方式中,所公开的共混的热塑性聚合物组合物的使用还可以存在重叠领域中,例如在集成机械和电气特性的机电***中,其可以,例如用于机动车或医学工程。
在进一步的实施方式中,制品是电子装置、机动车装置、电信装置、医疗装置、安全装置或机电装置。在更进一步的实施方式中,制品选自计算机装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、全球定位***(“GPS”)装置、蜂窝天线装置、智能电话装置、机动车装置、医疗装置、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置、发光二极管(“LED”)装置和RFID装置。在又进一步的实施方式中,制品选自计算机装置、传感器装置、安全装置、RF天线装置、LED装置和FRID装置。在再进一步的实施方式中,制品选自计算机装置、RF天线装置、LED装置和FRID装置。在更进一步的实施方式中,制品选自RF天线装置、LED装置和RFID装置。在又进一步的实施方式中,制品选自RF天线装置和FRID装置。在再进一步的实施方式中,制品是LED装置。在更进一步的实施方式中,LED装置选自LED管、LED插座、以及LED散热器。
在各种实施方式中,根据本公开的模制制品可以用来生产一种或多种前述领域的装置。在更进一步的实施方式中,在可以使用根据本公开所公开的共混的热塑性聚合物组合物的这些领域中的这类装置的非限制性实例包括计算机装置、家用电器、装饰装置、电磁干扰的装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝天线装置、智能手机、机动车装置、军事装置、航空装置、医疗装置,如助听器、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置和RFID装置。
在进一步的实施方式中,模制制品可以用来制备机动车领域中的装置。在更进一步的实施方式中,可以在车辆内部使用所公开的共混的热塑性组合物的机动车领域中的这类装置的非限制性实例包括自适应巡航控制***、前灯感应器、雨刷传感器和门/窗开关。在进一步的实施方式中,可以在车辆外部使用所公开的共混的热塑性组合物的机动车领域中的装置的非限制性实例包括用于发动机管理的压力和流量传感器、空调、碰撞检测、和外部照明灯具。
在进一步的实施方式中,获得的公开的组合物可以用来提供任何期望的的成型的、成形的或模制的制品。例如,可以通过各种方法,如注射成型、挤出、滚塑成型、吹塑和热成型将所公开的组合物模制成有用形状的制品。如上所示出的,所公开的组合物尤其适合在电子组件和装置的制造中使用。同样地,根据一些实施方式,所公开的组合物可以用来形成,如印刷电路板的载体、预烧测试座、用于硬盘驱动器的柔性支架等制品。
在各种实施方式中,本公开涉及并且包括至少下列实施方式。
没有进一步阐述,但可以相信的是,使用本文的描述本领域技术人员能够利用本公开。下列实施例旨在向实践所要求保护的公开内容的技术人员提供另外的指导。所提供的实施例仅是表示对本公开的教导的工作和贡献。因此,这些实施例不旨在以任何方式限制本公开。
虽然可以特定的法定类别,(如***法定类别)来描述和要求保护本公开的实施方式,但是这仅是为了方便并且本领域技术人员可以理解,可以在任何法定类中描述并要求保护本公开的每种实施方式。除非另有明文规定,本文所描述的任何方法或实施方式绝不旨在解释为要求以特定的顺序来执行其步骤。因此,在方法权利要求未在权利要求或说明书中特别说明步骤限于特定的顺序的情况下,决不旨在在任何方面推断顺序。这适用于任何可能的用于解释的非明确的基础,包括:关于步骤或操作流程的安排的逻辑问题;从语法组织或标点导出的普通含义;或者本说明书中描述的实施方式的数目或类型。
在整个本申请中,参考了各种出版物。这些出版物的公开内容通过引用以它们的整体并入本申请中以便更加全面地描述本申请所属的技术领域的状态。所公开的参照也通过引用单独地并且特别地并入本文用于包含在它们(其在参照所依赖的句子中被讨论)中的材料。本文的所有内容均不应解释为承认本发明由于在先公开而无权先于这些出版物。另外,本文中提供的公开的日期可以不同于实际公开日期,这可以需要独立确认。
本公开包含至少以下实施方式。
实施方式1:一种共混的热塑性组合物,其包含:约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
实施方式2:实施方式1的组合物,其中,聚碳酸酯是均聚物。
实施方式3:实施方式2的组合物,其中,均聚物包含衍生自双酚A的重复单元。
实施方式4:实施方式1的组合物,其中,聚碳酸酯是共聚物。
实施方式5:实施方式4的组合物,其中,共聚物包含衍生自BPA的重复单元。
实施方式6:实施方式4的组合物,其中,共聚物包含衍生自癸二酸的重复单元。
实施方式7:实施方式4的组合物,其中,共聚物包含衍生自癸二酸和BPA的重复单元。
实施方式8:实施方式1-7任一项的组合物,其中,聚碳酸酯具有通过凝胶渗透色谱使用BPA聚碳酸酯标准测得的约15,000至约75,000克/摩尔的重均分子量。
实施方式9:实施方式4的组合物,其中,共聚物包含二甲基硅氧烷重复单元。
实施方式10:实施方式4或9的组合物,其中,共聚物为聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
实施方式11:实施方式10的组合物,其中,共聚物为聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物。
实施方式12:实施方式10或11的组合物,其中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含衍生自双酚A的重复单元。
实施方式13:实施方式11的组合物,其中,聚碳酸酯嵌段包含衍生自BPA的残基。
实施方式14:实施方式13的组合物,其中,包含衍生自BPA的残基的聚碳酸酯嵌段是均聚物。
实施方式15:实施方式10-14中任一种的组合物,其中,共聚物包含二甲基硅氧烷重复单元。
实施方式16:实施方式10-15任一种的组合物,其中,聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约5wt%至约30wt%的聚硅氧烷嵌段。
实施方式17:实施方式1-16任一项的组合物,其中,聚碳酸酯聚合物包含至少两种聚碳酸酯聚合物的共混物。
实施方式18:实施方式17的组合物,其中,聚碳酸酯共混物包含第一聚碳酸酯聚合物组分和第二聚碳酸酯聚合物组分。
实施方式19:实施方式18的组合物,其中,第一聚碳酸酯聚合物组分是高流动性的聚碳酸酯。
实施方式20:实施方式18或19的组合物,其中,第一聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约17克/10分钟至约32克/10分钟的熔体体积流动速率(MVR)。
实施方式21:实施方式18-20的组合物,其中,第二聚碳酸酯聚合物组分是低流动性聚碳酸酯。
实施方式22:实施方式21的组合物,其中,第二聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约4.0克/10分钟至约8.0克/10分钟的熔体体积流动速率(MVR)。
实施方式23:实施方式17的组合物,其中,聚碳酸酯共混物包含第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
实施方式24:实施方式23的组合物,其中,第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约5wt%至约30wt%的聚硅氧烷嵌段;并且其中,第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的小于或等于约10wt%的聚硅氧烷嵌段。
实施方式25:实施方式1-24任一项的组合物,其中,聚碳酸酯聚合物以约30wt%至约70wt%的量存在。
实施方式26:实施方式1-24任一项的组合物,其中,聚碳酸酯聚合物以约35wt%至约60wt%的量存在。
实施方式27:实施方式1-26中任一种的组合物,其中,含磷阻燃剂选自膦、氧化膦、双膦、鏻盐、次膦酸盐、磷酸酯和亚磷酸酯。
实施方式28:实施方式27的组合物,其中,含磷阻燃剂选自间苯二酚双(磷酸二苯酯)、间苯二酚双(磷酸二二甲苯酯)、氢醌双(磷酸二苯酯)、双酚-A双(磷酸二苯酯)、4,4'-二苯酚双(磷酸二苯酯)、磷酸三苯酯、甲基新戊基亚磷酸酯、季戊四醇二乙基二亚磷酸酯、甲基新戊基膦酸酯、苯基新戊基磷酸酯、季戊四醇二苯基二磷酸酯、二环戊基次二磷酸酯、二新戊基亚磷酸酯、苯基邻苯二酚亚磷酸酯、乙基邻苯二酚磷酸酯和二邻苯二酚次二磷酸酯。
实施方式29:实施方式1-28任一项的组合物,其中,含磷阻燃剂以约3wt%至约15wt%的量存在。
实施方式30:实施方式1-28任一项的组合物,其中,含磷阻燃剂以约3wt%至约12wt%的量存在。
实施方式31:实施方式1-30任一项的组合物,进一步包含至少一种抗滴落剂。
实施方式32:实施方式31的组合物,其中,抗滴落剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的聚四氟乙烯。
实施方式33:实施方式31或32的组合物,其中,抗滴落剂以约0wt%至约10wt%的量存在。
实施方式34:实施方式31或32的组合物,其中,抗滴落剂以约0wt%至约2wt%的量存在。
实施方式35:实施方式31或32的组合物,其中,抗滴落剂以约0wt%至约1wt%的量存在。
实施方式36:实施方式1-35任一项组合物,进一步包含含硅酮成炭剂。
实施方式37:实施方式36的组合物,其中,含硅酮成炭剂是有机聚硅氧烷。
实施方式38:实施方式37的组合物,其中,有机聚硅氧烷是共聚物。
实施方式39:实施方式37的组合物,其中,有机聚硅氧烷共聚物选自嵌段共聚物、交替共聚物、星型嵌段共聚物和无规共聚物。
实施方式40:实施方式37的组合物,其中,有机聚硅氧烷共聚物选自聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚酰胺-聚硅氧烷共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯-聚硅氧烷共聚物、聚醚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物和聚亚苯基-醚共聚物或它们的组合。
实施方式41:实施方式1-40任一项的组合物,其中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约10wt%的量存在。
实施方式42:实施方式1-40任一项的组合物,其中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约5wt%的量存在。
实施方式43:实施方式1-40任一项的组合物,其中,含硅酮成炭剂以约0wt%至约1wt%的量存在。
实施方式44:实施方式1-43任一项的组合物,其中,导热填料是TiO2以及热绝缘填料是H2Mg3(SiO3)4。
实施方式45:实施方式1-43中任一种的组合物,其中,导热填料是高导热填料,其中,高导热填料具有大于或等于约50W/mK的热导率;或低导热填料,其中,低导热填料具有约10W/mK至约30W/mK的热导率;或它们的组合。
实施方式46:实施方式1-43中任一种的组合物,其中,导热填料是至少一种高导热填料。
实施方式47:实施方式45或46的组合物,其中,高导热填料选自AlN、Al4C3、Al2O3、BN、AlON、MgSiN2、SiC、Si3N4、石墨、膨胀的石墨、石墨烯和碳纤维或它们的组合。
实施方式48:实施方式45或46的组合物,其中,导热填料选自AlN、Al2O3、BN、SiC、石墨、膨胀的石墨和碳纤维或它们的组合。
实施方式49:实施方式45或46的组合物,其中,高导热填料选自BN、石墨和膨胀的石墨或它们的组合。
实施方式50:实施方式1-43中任一种的组合物,其中,导热填料是至少一种低导热填料。
实施方式51:实施方式45或50的组合物,其中,低导热填料选自ZnS、CaO、MgO、ZnO和TiO2或它们的组合。
实施方式52:实施方式45或50的组合物,其中,低导热填料为TiO2。
实施方式53:实施方式1-51中任一种的组合物,其中,热绝缘填料具有小于或等于约10W/mK的热导率。
实施方式54:实施方式53的组合物,其中,热绝缘填料选自H2Mg3(SiO3)4、CaCO3、Mg(OH)2、云母、BaO、γ-AlO(OH)、α-AlO(OH)、Al(OH)3、BaSO4、CaSiO3、ZrO2、SiO2、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3、CaMg(CO3)2、粘土或它们的组合。
实施方式55:实施方式53的组合物,其中,热绝缘填料选自H2Mg3(SiO3)4、Mg(OH)2、γ-AlO(OH)、α-AlO(OH)和Al(OH)3或它们的组合。
实施方式56:实施方式53的组合物,其中,热绝缘填料选自H2Mg3(SiO3)4、γ-AlO(OH)、α-AlO(OH)和Al(OH)3或它们的组合。
实施方式57:实施方式53的组合物,其中,热绝缘填料是H2Mg3(SiO3)4。
实施方式58:实施方式1-57中任一种的组合物,其中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20%wt%至约50%wt%的量存在。
实施方式59:实施方式1-57中任一种的组合物,其中,包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料以约20%wt%至约40%wt%的量存在。
实施方式60:实施方式1-59任一项的组合物,进一步包含添加剂。
实施方式61:实施方式60的组合物,其中,添加剂选自抗氧化剂、抗静电剂、扩链剂、着色剂、脱模剂、染料、流动促进剂、流动改性剂、光稳定剂、润滑剂、脱模剂、颜料、淬火剂、热稳定剂、UV吸收剂物质、UV反射物质和UV稳定剂或它们的组合。
实施方式62:实施方式1-61任一种的组合物,其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的约0.4W/mK至约1.5W/mK的贯通面热导率。
实施方式63:实施方式1-62任一种的组合物,其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约1.0W/mK的面内热导率。
实施方式64:实施方式1-63任一种的组合物,其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的大于或等于约15秒的消焰时间(5巴)。
实施方式65:一种共混的热塑性组合物,其包含:约30wt%至约70wt%的聚碳酸酯聚合物;约3wt%至约15wt%的含磷阻燃剂;约20wt%至约50wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料,;约0wt%至约2wt%的抗滴落剂;和约0wt%至约5wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
实施方式66:一种共混的热塑性组合物,其包含:约35wt%至约60wt%的聚碳酸酯聚合物;约3wt%至约12wt%的含磷阻燃剂;约20wt%于至约40wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料,该;约0wt%至约1wt%的抗滴落剂;和约0wt%至约1wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
实施方式67:一种包含任一种实施方式1-66的组合物的制品。
实施方式68:实施方式67的制品,其中,制品是模制的。
实施方式69:实施方式68的制品,其中,制品是挤出成型的。
实施方式70:实施方式68的制品,其中,制品是注射成型的。
实施方式71:实施方式67-70任一种的制品,其中,制品是电子装置、机动车装置、电信装置、医疗装置、安全装置或机电装置。
实施方式72:实施方式67-70任一种的制品,其中,制品选自计算机装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝天线装置、智能电话装置、机动车装置、医疗装置、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置、LED装置和RFID装置。
实施方式73:实施方式72的制品,其中,制品选自计算机装置、传感器装置、安全装置、RF天线装置、LED装置和RFID装置。
实施方式74:实施方式72的制品,其中,制品选自计算机装置、RF天线装置、LED装置和RFID装置。
实施方式75:实施方式72的制品,其中,制品选自RF天线装置、LED装置和RFID装置。
实施方式76:实施方式72的制品,其中,制品选自RF天线装置和RFID装置。
实施方式77:实施方式72的制品,其中,制品是LED装置。
实施方式78:权利要求72-74或77中任一种的制品,其中,LED装置选自LED管、LED插座和LED散热器。
实施方式79:一种改善共混的热塑性组合物的导热性的方法,方法包括结合以下各项的步骤:约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂;其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;其中,所有的重量百分数值均以组合物的总重量为基础;其中,共混的热塑性组合物的模制样品在1.2mm(±10%)的厚度下能够达到UL94V0等级;并且其中,贯通面热导率为当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK。
实施方式80:实施方式79的方法,其中,结合以下各项的步骤:将约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物粉末与约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂预共混以提供预共混的聚碳酸酯聚合物和含磷阻燃剂;将预共混的聚碳酸酯聚合物和含磷阻燃剂进料至挤出机装置中;在挤出机装置中将预共混的聚碳酸酯聚合物和含磷阻燃剂与约0wt%至约10wt%的抗滴落剂和约0wt%至约10wt%的含硅酮成炭剂混合;并且向挤出机装置的下游挤出机区进料约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料。
实施例
提出下列实施例以便向本领域技术人员提供如何制造和评价本文所要求保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整公开和说明,并且它们仅意为纯粹示例性的并且不旨在限制本公开。虽然已经为确保与数字(例如,量、温度等)相关的准确性做出努力,但应当考虑一些误差和偏差。除非另有说明,份为重量份,温度单位为摄氏度(℃)或为环境温度,并且压力为大气压或接近大气压。除非另有说明,关于组合物的百分比是指wt%。
存在反应条件,例如,组分浓度、期望的的溶剂、溶剂混合物、温度、压力以及其它反应范围和条件的许多变化和组合,其可以用来优化从所描述的方法获得的产物纯度和产率。仅需要合理且常规的试验来优化这类方法条件。
使用表1中所示的材料来制备本文所描述并且评价的组合物。所有的样品均是在Toshiba双螺杆挤出机上根据不同的基础树脂而使用不同的熔融温度和RPM通过熔融挤出制备的。测试均是根据以下每个测试中所提及的ASTM标准来进行的。
比重(“SG”)是根据ASTMD792进行测量。
熔体体积流动速率(“MVR”)根据ASTMD1238进行测量。
悬臂梁冲击强度根据ASTMD256(缺口悬臂梁冲击强度,“NII”)和根据ASTMD4812(无缺口悬臂梁冲击强度,“UII”)在23℃进行测量。
拉伸测试根据ASTMD638以每分钟5毫米(mm/min)进行测量。
弯曲测试根据ASTMD790以1.27mm/min进行测量。
热变形温度(“HDT”)根据ASTMD648在具有3.2mm厚度的样品上在1.82兆帕(MPa)下进行测量。
热导率(“TC”)根据ASTME1461使用NanoflashLFA447氙气闪光灯装置(NetzschGroup)进行测量。参考标准是类似厚度的耐热玻璃。量度的单位为κ(W/mK)。该测量确定样品的热扩散率(阿尔法(α),平方厘米每秒(cm2/s))和比热(百泊(Cp)、焦耳每克开尔文(J/gK))以及密度(ρ(ρ),克每立方厘米(g/cm3))。使用水浸法(ASTMD792)测定密度。根据下式的三个数值(α、ρ和Cp)的乘积得到贯通面的热导率:
κ=α(T)×Cp(T)×ρ(T)
表1
用来制备本文所描述的制剂的材料列于上表1中。使用双螺杆挤出机(ToshibaTEM-37BS,L/D=40.5),将挤出机料筒的温度设定在260℃下制备制剂。然后将由挤出机挤出的丸粒注射成型为80×10×3mm的条,切成10×10×3mm的方形试样以用于贯通面TC测得的,切成Φ100×0.4mm片和切成Φ25×0.4mm圆形试样以用于面内TC测得的。
示例性的制剂#1-4示于表2中,其使用表1中示出的材料。使用这些制剂制备模制样品并且通过上文中描述的各种测试进行表征,结果示于表3中。制剂1和4包括高MW的聚碳酸酯聚合物,而制剂2和3包括低MW聚碳酸酯聚合物。相对于制剂2和3,制剂1和4的缺口和无缺口冲击强度得到了提高。制剂1提供了热导率的适度增加。
表2
表3
示例性的制剂#4-5示于表4中,其使用表1中示出的材料。使用这些制剂制备模制样品并且通过上文所描述的各种测试进行表征,结果示于表5中。使用EXL-高PC-聚硅氧烷的效果示于表5中。在制剂4中,包括10%EXL-高PC-聚硅氧烷。结果表明,与制剂5相比,缺口和无缺口冲击强度以及断裂伸长得到改善。但是,热导率由0.66W/(m·K)降低到0.48W/(m·K)(贯通面),和从2W/(m·K)降低到1.5W/(m·K)(面内)。
表4
表5
示例性制剂#6-8示于表6中,其使用表1示出中的材料。使用这些制剂制备模制样品并且通过上文所描述的各种测试进行表征,结果示于表7中。V01.0mm的比较火焰结果示于表7中。当仅包含7wt%的FR1和0.6wt%的TSAN时,制剂6由于长的火焰时间、火焰滴落和棉花点火而是失败的,表明这些对于制剂7的强烈的阻燃性是不充分的。在制剂7中,增加了FR1和TSAN并且包括了第二抗滴落剂FM1。结果显示,显著地改善了火焰滴落,实现了加强的V11.0mm。令人惊讶地,通过包括含硅酮成炭剂CF1进一步降低了火焰时间(参见制剂8),并有实现了加强的V01.0mm的火焰性能。另外,在制剂7和8中,在实现加强的火焰性能的同时实现了可接受的热传导性能(≥0.4W/mK的贯通面导热性)。
表6
表7
制剂#9-12进一步示出了包含FM1、TSAN和CF1的制剂的火焰性能的强度。在制剂#9-12中使用的聚碳酸酯是聚酯碳酸酯三元共聚物。该实施例也说明了TSAN抗滴落剂对于加强的阻燃剂性能的重要性。如可以发现的制剂9不具有TSAN,并且虽然其火焰时间是可以接受的,但是严重的火焰滴落和棉花点燃导致在V11.0mm和V01.0mm下未通过。在制剂10和11中,添加了各种水平的不同的抗滴落剂(TSAN和FM1)。制剂10和11均提供了加强的V01.0mm性能。但是,当同时存在抗滴落剂(TSAN和FM1)时(参见制剂12),也实现了加强的火焰性能。
表8
表9
本公开可授予专利权的范围由权利要求限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其它实施例。如果这类其它实施例所具有的结构元素与权利要求书的文字语言不存在差异或如果它们包括的等同结构要素与权利要求书的文字语言不具有实质性差异,那么它们旨在处于权利要求书的范围内。
Claims (36)
1.一种组合物,包含:
a.约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;
b.约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;
c.约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;
其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过100wt%;
其中,所有重量百分数值基于所述组合物的总重量;
其中,共混的热塑性组合物的模制样品具有在约1.2mm的厚度下的UL94V0等级;以及
其中,所述共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的大于或等于约0.4W/mK的贯通面热导率。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯是均聚物。
3.根据权利要求2所述的组合物,其中,所述均聚物包含衍生自双酚A的重复单元。
4.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯是共聚物。
5.根据权利要求4所述的组合物,其中,所述共聚物包含衍生自癸二酸或双酚A或两者的重复单元。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯具有通过凝胶渗透色谱测得的约15,000至约75,000克/摩尔的重均分子量。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的组合物,其中,所述共聚物包含二甲基硅氧烷重复单元。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的组合物,其中,所述共聚物是聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物。
9.根据权利要求4-8中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含衍生自双酚A的重复单元。
10.根据权利要求4-9中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物包含所述聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约5wt%至约30wt%的聚硅氧烷嵌段。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯聚合物包含至少两种聚碳酸酯聚合物的共混物。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯聚合物包含第一聚碳酸酯聚合物组分,所述第一聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约17克/10分钟至约32克/10分钟的熔体体积流动速率。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯聚合物包含第二聚碳酸酯聚合物组分,所述第二聚碳酸酯聚合物组分具有当根据ASTMD1238在300℃和1.2kg的负载下测得的约4.0克/10分钟至约8.0克/10分钟的熔体体积流动速率。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯聚合物包含第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物和第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物,所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物具有所述第一聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约5wt%至约30wt%的聚硅氧烷嵌段,所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物具有小于或等于所述第二聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物的约10wt%的聚硅氧烷嵌段。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的组合物,其中,所述聚碳酸酯聚合物以约30wt%至约70wt%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,所述含磷阻燃剂包含膦、氧化膦、双膦、鏻盐、次膦酸盐、磷酸酯和亚磷酸酯中的一种或多种。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的组合物,其中,所述含磷阻燃剂以约3wt%至约15wt%的量存在。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的组合物,包含以约0wt%至约10wt%的量存在的至少一种抗滴落剂。
19.根据权利要求18所述的组合物,其中,抗滴落剂为苯乙烯-丙烯腈共聚物封装的聚四氟乙烯。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的组合物,包含以约0wt%至约10wt%的量存在的含硅酮的成炭剂。
21.根据权利要求20所述的组合物,其中,所述含硅酮的成炭剂是有机聚硅氧烷。
22.根据权利要求21所述的组合物,其中,所述有机聚硅氧烷是包含以下各项的共聚物:聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、聚酰胺-聚硅氧烷共聚物、聚酯-聚硅氧烷共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯-聚硅氧烷共聚物、聚醚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物和聚亚苯基-醚共聚物或它们的组合。
23.根据权利要求1-22中任一项所述的组合物,其中,所述导热填料是TiO2以及所述热绝缘填料是H2Mg3(SiO3)4。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的组合物,其中,所述导热填料是高导热填料,其中,所述高导热填料具有大于或等于约50W/mK的热导率;或低导热填料,其中,所述低导热填料具有为约10W/mK至约30W/mK的热导率;或它们的组合。
25.根据权利要求1-24中任一项所述的组合物,其中,所述热绝缘填料具有小于或等于约10W/mK的热导率。
26.根据权利要求1-25中任一项所述的组合物,其中,所述热绝缘填料包含H2Mg3(SiO3)4、CaCO3、Mg(OH)2、云母、BaO、γ-AlO(OH)、α-AlO(OH)、Al(OH)3、BaSO4、CaSiO3、ZrO2、SiO2、玻璃珠、玻璃纤维、MgO·xAl2O3、CaMg(CO3)2、粘土或它们的组合。
27.根据权利要求1-26中任一项所述的组合物,其中,所述填料以约20wt%至约50wt%的量存在。
28.根据权利要求1-27中任一项所述的组合物,进一步包含含有以下各项的添加剂:抗氧化剂、抗静电剂、扩链剂、着色剂、脱模剂、染料、流动促进剂、流动改性剂、光稳定剂、润滑剂、脱模剂、颜料、淬火剂、热稳定剂、UV吸收剂物质、UV反射物质和UV稳定剂或它们的组合。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的组合物,其中,所述共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据ASTME1461测得的约0.4W/mK至约1.5W/mK的贯通面热导率。
30.根据权利要求1-29中任一项所述的组合物,其中,所述共混的热塑性组合物的模制样品具有当根据UL94测试标准测得的大于或等于约15秒的消焰时间(5巴)。
31.根据权利要求1-30中任一项所述的共混的热塑性组合物,包含:
a.约30wt%至约70wt%的聚碳酸酯聚合物;
b.约3wt%至约15wt%的含磷阻燃剂;
c.约20wt%至约50wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;
d.约0wt%至约2wt%的抗滴落剂;以及
e.约0wt%至约5wt%的含硅酮的成炭剂。
32.根据权利要求1-31中任一项所述的共混的热塑性组合物,包含:
a.约35wt%至约60wt%的聚碳酸酯聚合物;
b.约3wt%至约12wt%的含磷阻燃剂;
c.约20wt%至约40wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;
d.约0wt%至约1wt%的抗滴落剂;以及
e.约0wt%至约1wt%的含硅酮的成炭剂。
33.一种由权利要求1-32中任一项所述的组合物形成的制品。
34.根据权利要求33所述的制品,其中,所述制品包含计算机装置、电磁干扰装置、印刷电路、Wi-Fi装置、蓝牙装置、GPS装置、蜂窝天线装置、智能电话装置、机动车装置、医疗装置、传感器装置、安全装置、屏蔽装置、RF天线装置、LED装置和RFID装置中的一种。
35.一种改善共混的热塑性组合物的导热性的方法,所述方法包括结合以下各项的步骤:
a.约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物;
b.约3wt%至约30wt%的含磷阻燃剂;
c.约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的填料;
d.约0wt%至约10wt%的抗滴落剂;和
e.约0wt%至约10wt%的含硅酮的成炭剂;
其中,所有组分的合并的重量百分数值不超过约100wt%;
其中,所有重量百分数值基于所述组合物的总重量;
其中,所述共混的热塑性组合物的模制样品具有在1.2mm的厚度下的UL94V0等级;以及
其中,当根据ASTME1461测得的贯通面热导率为大于或等于约0.4W/mK。
36.根据权利要求35所述的方法,其中,结合包括以下各项的步骤:
a.将约20wt%至约80wt%的聚碳酸酯聚合物粉末与约3wt%至约30wt%的所述含磷阻燃剂预共混以提供预共混的聚碳酸酯聚合物和含磷阻燃剂;
b.将所述预共混的聚碳酸酯聚合物和所述含磷阻燃剂进料至挤出机装置中;
c.在所述挤出机装置中将所述预共混的聚碳酸酯聚合物和所述含磷阻燃剂与约0wt%至约10wt%的所述抗滴落剂和约0wt%至约10wt%的所述含硅酮的成炭剂混合;以及
d.向挤出机设备的下游挤出机区进料约10wt%至约70wt%的包含至少一种导热填料和至少一种热绝缘填料的所述填料。
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