CN116096818A - 耐水解聚碳酸酯组合物 - Google Patents

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CN116096818A CN202180053120.6A CN202180053120A CN116096818A CN 116096818 A CN116096818 A CN 116096818A CN 202180053120 A CN202180053120 A CN 202180053120A CN 116096818 A CN116096818 A CN 116096818A
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Abstract

本发明涉及一种聚碳酸酯组合物,其包含以下组分:A)80‑97.5重量份的芳族聚碳酸酯;B)0.1‑0.3重量份的金属有机磺酸盐;C)0.3—0.7重量份的防滴落剂;D)0.1‑4重量份的水解稳定剂;和E)2‑7重量份的聚倍半硅氧烷,其中所述组合物的总量为100重量份。本发明还涉及由所述组合物制成的成型制品。根据本发明的聚碳酸酯组合物具有耐水解性和阻燃性的良好组合。

Description

耐水解聚碳酸酯组合物
技术领域
本发明涉及耐水解聚碳酸酯(PC)组合物和由其制成的成型制品。
背景技术
聚碳酸酯树脂组合物具有优异的机械性质和电气特性,如介电强度、表面/体积电阻、介电常数,并通常用于汽车应用以及用于电子和电气设备应用。已经努力开发满足各种应用的要求的聚碳酸酯组合物。
US8927636B2公开了一种通过将金属有机磺酸盐、含氟聚合物、指定的倍半硅氧烷粒子和指定的接枝共聚物并入聚碳酸酯树脂而实现良好阻燃性、耐冲击性和表面质量的方法。
US6518357B公开了在1/8英寸和1/16英寸厚度下实现UL94 V-0的制剂,其通过将聚碳酸酯与3种不同的硅氧烷添加剂共混获得,所述硅氧烷添加剂是:聚(苯基甲基硅氧烷)、(苯基倍半硅氧烷)-共-(二甲基硅氧烷)和聚(苯基乙烯基倍半硅氧烷)。
JP4890766 B2公开了一种光漫射芳族聚碳酸酯树脂组合物,其中特殊的聚有机倍半硅氧烷粒子(其在根据(B)JIS K7120的(TGA)热重法中在400-500℃下的重量损失为1%)用作光漫射剂并添加到聚碳酸酯中。所述光漫射芳族聚碳酸酯树脂组合物在用于直下式背光光漫射板时表现出高亮度。
对用于面对恶劣条件如极端高温或低温、高湿度和火灾风险等的室外应用的塑料外壳材料有很多要求。对于电子和电气设备(EE&A)室外应用,要求塑料外壳材料具有良好的阻燃性和优异的耐水解性。优异的耐水解性认证要求材料在70℃的热水中浸泡7天后保持其阻燃性能不变。
但是,具有UL94 V-0性能的市售阻燃聚碳酸酯组合物在70℃的热水中浸泡7天后无法实现V-0性能,且因此对室外应用并不理想。
因此,仍然需要根据UL94具有V-0性能并具有良好耐水解性的聚碳酸酯组合物,这表现为由其制成的厚度为1.2mm的制品在70℃的热水中浸泡7天后也可实现V-0性能。
发明概述
本申请的一个目的因此是提供具有耐水解性和阻燃性的良好组合的聚碳酸酯组合物,由其制成的厚度为1.2mm的制品可在70℃的热水中浸泡7天之前和之后实现V-0性能。
根据本发明,当由组合物制成的厚度为1.2mm的制品在70℃的热水中浸泡7天之前和之后实现V-0性能时,则该组合物的耐水解性良好。
令人惊讶地通过一种聚碳酸酯组合物解决这一问题,所述组合物包含以下组分:
A)80-97.5重量份的芳族聚碳酸酯;
B)0.1-0.3重量份的金属有机磺酸盐;
C)0.3-0.7重量份的防滴落剂;
D)0.1-4重量份的水解稳定剂;和
E)2-7重量份的聚倍半硅氧烷,
其中所述组合物的总量为100重量份。
本发明的进一步目的是由根据本发明的聚碳酸酯组合物制成的成型制品。
本发明的另一目的是一种制备上述成型制品的方法,其包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型或热成型根据本发明的聚碳酸酯组合物。
本发明的另一目的是聚倍半硅氧烷作为包含至少一种水解稳定剂的聚碳酸酯组合物中的耐水解性增效剂的用途,其中基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,聚倍半硅氧烷的量为2-7重量份,并且其中耐水解性增效剂被理解为是与水解稳定剂一起带来如上文定义的耐水解性的组分。
根据本发明的聚碳酸酯组合物具有耐水解性和阻燃性的良好组合。
根据本发明的聚碳酸酯组合物甚至在低厚度,如1.2mm下也在70℃的水中浸泡7天后实现如根据UL94:2015测得的V-0等级。
在阅读下列说明书和实施例时将更清楚地显现本发明的其它主题以及特征、方面和优点。
发明详述
在下文中并且除非另行指明,数值范围的限值包括在这一范围内,特别是在措辞“在...之间”和“从...至...”中。
在本申请通篇,术语“包含”被解释为涵盖所有具体提到的特征以及任选的、附加的、未指定的特征。
除非另行定义,本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的技术人员通常理解的相同含义。当本说明书中的术语的定义与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义冲突时,应采用本文所述的定义。
除非另行规定,说明书和权利要求书中使用的表示成分量等的所有数值应被理解为被术语“约”修饰。
组分A
根据本发明的聚碳酸酯组合物包含芳族聚碳酸酯作为组分A。芳族聚碳酸酯可以是一种或多种芳族聚碳酸酯的混合物。
根据本发明,“芳族聚碳酸酯”或仅仅“聚碳酸酯”应理解为包括芳族均聚碳酸酯和共聚碳酸酯两者,包括聚酯碳酸酯,其中聚碳酸酯可以是直链的或以熟悉的方式支化。也可以使用混合物。
根据本发明使用的聚碳酸酯中的一部分(高达80摩尔%,优选20摩尔%多至50摩尔%)碳酸酯基团可被芳族二羧酸酯基团替代。将来自碳酸的酸基团和来自芳族二羧酸的酸基团都并入分子链中的此类聚碳酸酯被称为芳族聚酯碳酸酯。在本发明的上下文中,它们被涵盖性术语“热塑性芳族聚碳酸酯”覆盖。
芳族二羧酸酯基团对碳酸酯基团的替代基本化学计量以及定量地进行,以使反应搭档(reaction partners)的摩尔比也可见于最终聚酯碳酸酯中。二羧酸酯基团的并入以及在嵌段中可以是统计的。
热塑性聚碳酸酯,包括热塑性芳族聚酯碳酸酯,具有10,000g/mol至35,000g/mol,优选12,000g/mol至32,000g/mol,更优选15,000g/mol至32,000g/mol,特别是20,000g/mol至31,500g/mol的重均分子量Mw,通过使用CH2Cl2作为稀释剂的凝胶渗透色谱法测定,用具有已知分子量分布的(由双酚A和光气制成的)直链聚碳酸酯(来自PSS Polymer StandardsService GmbH,Germany的标样)校准,根据来自Currenta GmbH&Co.OHG,Leverkusen的方法2301-0257502-09D校准(来自2009年的德语版)。稀释剂二氯甲烷。来自交联苯乙烯-二乙烯基苯树脂的柱组合。分析柱的直径:7.5mm,长度:300mm。柱材料的粒度:3μm至20μm。溶液的浓度:0.2重量%。流量:1.0ml/min,溶液温度:30℃。借助折射率(RI)检测器检测。
在大约最近40年间的许多专利文献中公开了关于聚碳酸酯制备的细节。在此可以参考Schnell,″Chemistry and Physics of Polycarbonates″,Polymer Reviews,第9卷,Interscience Publishers,New York,London,Sydney 1964,参考D.Freitag,U.Grigo,P.R.Müller,H.Nouvertné,BAYER AG,″Polycarbonates″in Encyclopedia of PolymerScience and Engineering,第11卷,第2版,1988,第648-718页,和最后参考U.Grigo、K.Kirchner和P.R.Müller″Polycarbonate[Polycarbonates]″in Becker/Braun,Kunststoff-Handbuch[Plastics handbook],第3/1卷,Polycarbonate,Polyacetale,Polyester,Celluloseester[Polycarbonates,Polyacetals,Polyesters,CelluloseEsters],Carl Hanser Verlag Munich,Vienna 1992,第117-299页。
根据本发明使用的聚碳酸酯,包括聚酯碳酸酯的优选生产方法是界面法和熔融酯交换法(例如WO 2004/063249 A1、WO 2001/05866 A1、WO 2000/105867、US 5,340,905 A、US 5,097,002 A、US-A 5,717,057 A)。
芳族聚碳酸酯例如通过二羟基芳基化合物与羰基卤,优选光气,和/或与芳族二羰基二卤,优选苯二羰基二卤通过界面法的反应制备,任选使用链终止剂并任选使用三官能或大于三官能的支化剂,其中为了生产聚酯碳酸酯,一部分碳酸衍生物被芳族二羧酸或二羧酸的衍生物替代,即根据芳族聚碳酸酯中的碳酸酯结构单元被二羧酸酯结构单元替代。同样可以通过熔体聚合法通过二羟基芳基化合物与例如碳酸二苯酯的反应制备。
适用于制备聚碳酸酯的二羟基芳基化合物是式(1)的那些
HO-Z-OH  (1),
其中
Z是具有6至30个碳原子并可含有一个或多个芳环、可被取代并可含有脂族或脂环族基团或烷基芳基或杂原子作为桥连元素的芳族基团。
优选地,式(1)中的Z是式(2)的基团
Figure BDA0004097195950000051
其中
R6和R7各自独立地为H、C1-至C18-烷基、C1-至C18-烷氧基、卤素如Cl或Br或在每种情况下任选取代的芳基或芳烷基,优选H或C1-至C12-烷基,更优选H或C1-至C8-烷基,且最优选H或甲基,且
X是单键、-SO2-、-CO-、-O-、-S-、C1-至C6-亚烷基、C2-至C5-烷叉基(alkylidene)或C5-至C6-环烷叉基,其可被C1-至C6-烷基,优选甲基或乙基取代,或是可任选稠合到其它含杂原子的芳环上的C6-至C12-亚芳基。
优选地,X是单键、C1-至C5-亚烷基、C2-至C5-烷叉基、C5-至C6-环烷叉基、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-
或式(2a)的基团
Figure BDA0004097195950000052
适用于制备根据本发明使用的聚碳酸酯的二羟基芳基化合物的实例包括对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯(dihydroxydiphenyl)、双(羟苯基)链烷、双(羟苯基)环烷、双(羟苯基)硫化物、双(羟苯基)醚、双(羟苯基)酮、双(羟苯基)砜、双(羟苯基)亚砜、α,α′-双(羟苯基)二异丙基苯以及它们的烷基化、环-烷基化和环-卤化的化合物。
优选的二羟基芳基化合物是4,4′-二羟基联苯、2,2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚A)、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、二甲基双酚A、1,1-双(4-羟苯基)-对-二异丙基苯、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜、2,4-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-对-二异丙基苯和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷以及双酚(I)至(III)
Figure BDA0004097195950000061
其中R’在每种情况下是C1-至C4-烷基、芳烷基或芳基,优选甲基或苯基,最优选甲基。
特别优选的二羟基芳基化合物是2,2-双(4-羟苯基)丙烷(双酚A)、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚TMC)和二甲基双酚A以及式(I)、(II)和(III)的二羟基芳基化合物。
例如在US 2 999 835 A、3 148 172 A、2 991 273 A、3 271 367 A、4 982 014 A和2 999 846 A、德国公开说明书1 570 703 A、2 063 050 A、2 036 052 A、2 211 956 A和3 832 396 A、法国专利申请1 561 518 A1、专著“H.Schnell,Chemistry and Physics ofPolycarbonates,Interscience Publishers,New York 1964,第28页及其后;第102页及其后”和“D.G.Legrand,J.T.Bendler,Handbook of Polycarbonate Science andTechnology,Marcel Dekker New York 2000,第72页及其后”中描述了这些和其它合适的二羟基芳基化合物。
在均聚碳酸酯的情况下,仅使用一种二羟基芳基化合物;在共聚碳酸酯的情况下,可以使用两种或更多种二羟基芳基化合物。所用的二羟基芳基化合物-以及根据本发明的组合物的组分-,类似于添加到该合成中的所有其它化学品和辅助剂,可能被来自其自身合成、操作和储存的污染物污染。但是,最合意的是使用尽可能最高纯度的原材料。
根据本发明作为组分A的共聚碳酸酯也可使用(基于所用二酚的总量计)1至25重量%,优选2.5至25重量%的具有羟基芳氧基端基的聚二有机硅氧烷制备。这些是已知的并可通过文献中已知的方法制备,参见例如US 3 419 634)。包含聚二有机硅氧烷的共聚碳酸酯也合适;例如在DE-A 3 334 782中描述了包含聚二有机硅氧烷的共聚碳酸酯的制备。
合适的碳酸衍生物的实例包括光气或碳酸二苯酯。
可用于生产聚碳酸酯的合适的链终止剂是单酚。合适的单酚是例如苯酚本身、烷基酚,如甲酚、对-叔丁基苯酚、枯基苯酚及其混合物。
优选的链终止剂是被直链或支化的C1-至C30-烷基单取代或多取代的酚,优选未取代的或被叔丁基取代。特别优选的链终止剂是苯酚、枯基苯酚和/或对-叔丁基酚。
所用链终止剂的量优选是基于在每种情况中使用的二羟基芳基化合物的摩尔数计的0.1至5摩尔%。可以在与碳酸衍生物反应之前、过程中或之后加入链终止剂。
合适的支化剂是聚碳酸酯化学中熟悉的三官能或大于三官能的化合物,特别是具有三个或多于三个酚式OH基团的那些。
合适的支化剂的实例包括1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、三(4-羟苯基)苯基甲烷、2,4-双(4-羟苯基异丙基)苯酚、2,6-双(2-羟基-5′-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)丙烷、四(4-羟苯基)甲烷、四(4-(4-羟苯基异丙基)苯氧基)甲烷和1,4-双((4′,4″-二羟基三苯基)甲基)苯和3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚。
所用任何支化剂的量为又基于在每种情况中使用的二羟基芳基化合物的摩尔数计的0.05摩尔%至2.00摩尔%。
支化剂可在光气化之前与二羟基芳基化合物和链终止剂一起在碱性水相中最先装载,或溶解在有机溶剂中加入。在酯交换法的情况下,支化剂与二羟基芳基化合物一起使用。
有利地,芳族聚碳酸酯基于双酚A并优选具有5.5至15cm3/10min的熔体体积流动速率MVR,更优选具有6至12cm3/10min的熔体体积流动速率MVR,且特别优选具有8至11cm3/10min的熔体体积流动速率MVR,根据DIN EN ISO 1133-1:2012-03(测试温度300℃,质量1.2kg)测定。
优选地,芳族聚碳酸酯具有20,000至32,000g/mol,优选23,000至28,000g/mol,且更优选24,000至26,000g/mol的重均分子量(Mw,以基于双酚A的聚碳酸酯作为标样通过GPC(凝胶渗透色谱法)测得)。
作为适用于本发明的芳族聚碳酸酯的实例,可以提到由双酚A和光气制成并由Covestro Co.,Ltd.以商品名
Figure BDA0004097195950000071
2400、
Figure BDA0004097195950000072
2600、
Figure BDA0004097195950000073
2800、
Figure BDA0004097195950000074
3100出售的那些。
芳族聚碳酸酯可独自或以任何所需混合物使用。
有利地,基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,芳族聚碳酸酯以80至97.5重量份,优选90至97重量份,更优选92至96.5重量份的量存在于聚碳酸酯组合物中,无论如何其量与其它组分一起得到100重量份的总量。
组分B
根据本发明的聚碳酸酯组合物包含金属有机磺酸盐作为组分B。
金属有机磺酸盐的并入改进本发明的聚碳酸酯组合物的阻燃性。
金属有机磺酸盐中所含的金属的实例包括碱金属如锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)和铯(Cs);碱土金属如镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba);和铝(Al)、钛(Ti)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)等。其中,碱金属或碱土金属是优选的。聚碳酸酯树脂所具有的机械性质如耐冲击性、耐热性和良好的电气特性不因此类阻燃盐的加入而受到负面影响。更优选包含的金属有机磺酸盐是选自碱金属盐和碱土金属盐的至少一种金属盐化合物,甚至更优选是碱金属盐,其中该金属优选是钠、钾或铯。金属有机磺酸盐的实例包括锂(Li)有机磺酸盐、钠(Na)有机磺酸盐、钾(K)有机磺酸盐、铷(Rb)有机磺酸盐、铯(Cs)有机磺酸盐、镁(Mg)有机磺酸盐、钙(Ca)有机磺酸盐、锶(Sr)有机磺酸盐、钡(Ba)有机磺酸盐等。其中,特别地,碱金属有机磺酸盐是优选的,包括钠(Na)有机磺酸盐、钾(K)有机磺酸盐化合物、铯(Cs)有机磺酸盐化合物等。
金属有机磺酸盐的优选实例包括含氟脂族磺酸的金属盐、含氟脂族磺酰亚胺的金属盐、芳族磺酸的金属盐和芳族磺酰胺的金属盐。
其中优选那些的具体实例包括:
i)含氟脂族磺酸的金属盐,如:
在分子中具有至少一个C-F键的含氟脂族磺酸的碱金属盐,如全氟丁基磺酸钾、全氟丁基磺酸锂、全氟丁基磺酸钠、全氟丁基磺酸铯、三氟甲磺酸锂、三氟甲磺酸钠、三氟甲磺酸钾、三氟乙磺酸钾和全氟丙磺酸钾;
在分子中具有至少一个C-F键的含氟脂族磺酸的碱土金属盐,如全氟丁基磺酸镁、全氟丁基磺酸钙、全氟丁基磺酸钡、三氟甲磺酸镁、三氟甲磺酸钙和三氟甲磺酸钡;
在分子中具有至少一个C-F键的含氟脂族二磺酸的碱金属盐,如全氟甲烷二磺酸二钠、全氟甲烷二磺酸二钾、全氟乙烷二磺酸钠、全氟乙烷二磺酸二钾、全氟丙烷二磺酸二钾、全氟异丙烷二磺酸二钾、全氟丁烷二磺酸二钠、全氟丁烷二磺酸钾、全氟丁烷二磺酸二钾和全氟辛烷二磺酸二钾;
ii)含氟脂族磺酰亚胺的金属盐,如:
在分子中具有至少一个C-F键的含氟脂族二磺酰亚胺的碱金属盐,如双(全氟丙烷磺酰)亚胺锂、双(全氟丙烷磺酰)亚胺钠、双(全氟丙烷磺酰)亚胺钾、双(全氟丁烷磺酰)亚胺锂、双(全氟丁烷磺酰)亚胺钠、双(全氟丁烷磺酰)亚胺钾、三氟甲烷(五氟乙烷)磺酰亚胺钾、三氟甲烷(九氟丁烷)磺酰亚胺钠、三氟甲烷(九氟丁烷)磺酰亚胺钾、三氟甲烷等;
在分子中具有至少一个C-F键的环状含氟脂族磺酰亚胺的碱金属盐,如环-六氟丙烷-1,3-双(磺酰)亚胺锂、环-六氟丙烷-1,3-双(磺酰)亚胺钠和环-六氟丙烷-1,3-双(磺酰)亚胺钾;
iii)芳族磺酸的金属盐,如
在分子中具有至少一个芳基的芳族磺酸酯的碱金属盐,如二苯砜-3,3′-二磺酸二钾、二苯砜-3-磺酸钾、苯磺酸钠、(聚)苯乙烯磺酸钠、对甲苯磺酸钠、(支化)十二烷基苯磺酸钠、三氯苯磺酸钠、苯磺酸钾、苯乙烯磺酸钾、(聚)苯乙烯磺酸钾、对甲苯磺酸钾、(支化)十二烷基苯磺酸钾、三氯苯磺酸钾、苯磺酸铯、(聚)苯乙烯磺酸铯、对甲苯磺酸铯、(支化)十二烷基苯磺酸铯和三氯苯磺酸铯;
在分子中具有至少一个芳基的芳族磺酸酯的碱土金属盐,如对甲苯磺酸镁、对甲苯磺酸钙、对甲苯磺酸锶、对甲苯磺酸钡、(支化)十二烷基苯磺酸镁和(支化)十二烷基苯磺酸钙;和
iv)芳族磺酰胺的金属盐,如:
在分子中具有至少一个芳基的芳族磺酰胺的碱金属盐,如糖精的钠盐、N-(对甲苯磺酰基)-对甲苯磺酰亚胺的钾盐、N-(N′-苄基氨羰基)磺胺(N-(N′-banzylaminccarbonyl)sulfanilimide)的钾盐和N-(苯基羧基)-磺胺的钾盐。
其中,更优选的是含氟脂族磺酸的金属盐和芳族磺酸的金属盐,且特别优选的是含氟脂族磺酸的金属盐。
作为含氟脂族磺酸的金属盐,优选的是在分子中具有至少一个C-F键的含氟脂族磺酸的碱金属盐,特别优选的是全氟链烷磺酸的碱金属盐。具体地,全氟丁基磺酸钾等是优选的。作为芳族磺酸的金属盐,更优选的是芳族磺酸的碱金属盐,特别优选的是二苯砜磺酸的碱金属盐,如二苯砜-3,3′-二磺酸二钾和二苯砜-3-磺酸钾;和对甲苯磺酸的碱金属盐,如对甲苯磺酸钠、对甲苯磺酸钾和对甲苯磺酸铯;且另外更优选的是对甲苯磺酸的碱金属盐。
同时,金属有机磺酸盐可以以一种类型使用,或以任意组合和比例的两种或更多种类型使用。
作为用于本发明的金属有机磺酸盐,除上文提到的金属有机磺酸盐外,还可以使用聚合物类型的金属有机磺酸盐。聚合物类型的金属有机磺酸盐的实例包括在热塑性树脂如聚苯乙烯、聚丙烯腈-苯乙烯、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中具有碱金属磺酸盐残基的金属盐。
作为金属有机磺酸盐的商品的实例,可以提到LANXESS AG Germany以商品名Bayowet C4出售的全氟丁基磺酸钾。最优选使用全氟丁基磺酸钾作为组分B。
基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,金属有机磺酸盐以0.1至0.3重量份,优选0.12至0.25重量份,更优选0.15至0.2重量份的量存在于聚碳酸酯组合物中。
组分C
根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种防滴落剂作为组分C。
优选地,使用的所述至少一种防滴落剂选自氟化聚烯烃。
氟化聚烯烃是已知的(参见″Vinyl and Related Polymers″,Schildknecht著,John Wiley&Sons,Inc.,New York,1962,第484-494页;″Fluorpolymers″,Wall著,Wiley-Interscience,John Wiley&Sons,Inc.,New York,第13卷,1970,第623-654页;″ModernPlastics Encyclopedia″,1970-1971,第47卷,No.10A,1970年10月,McGraw-Hill,Inc.,New York,第134和774页;″Modern Plastics Encyclopedia″,1975-1976,1975年10月,第52卷,No.10A,McGraw-Hill,Inc.,New York,第27、28和472页和US-PS 3 671 487、3 723373和3 838 092)。
优选地,防滴落剂选自聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物和乙烯/四氟乙烯共聚物。
更优选地,使用聚四氟乙烯(PTFE)作为防滴落剂。
聚四氟乙烯可通过已知方法,例如通过四氟乙烯在含有形成自由基的催化剂,例如过氧二硫酸钠、过氧二硫酸钾或过氧二硫酸铵的水性介质中在7至71kg/cm2的压力和0至200℃的温度,优选20至100℃的温度下的聚合制备,关于进一步细节,参见例如美国专利申请2 393 967 A。
优选地,氟化聚烯烃具有超过-30℃,通常超过100℃的玻璃化转变温度,优选65至76重量%,特别是70至76重量%的氟含量(以氟化聚烯烃为100重量%),0.05至1,000μm,优选0.08至20μm的平均粒径d50
对本发明而言,粒度的d50平均值是指一种粒度,以使50重量%的相关材料具有该平均值的更大粒度,且50重量%具有该平均值的更小粒度。
本发明的组合物中的粒子的d50平均粒度可以通过本领域技术人员已知的方法测定,例如PTFE聚合物粒度的d50值通过使用相应设备(例如可获自Malvern公司(例如
Figure BDA0004097195950000111
Micro或3000)或Coulter公司(例如LS
Figure BDA0004097195950000112
))的光散射技术(动态或激光)测量,尤其如方法ISO 13320-1、EP 1279694 A和WO 2014/037375中所述。基于粒子上的光衍射的激光散射是可适用于此类粉末以测定粒度分布的合适技术。特别地,可以对干粉(例如使用Coulter LS
Figure BDA0004097195950000113
仪器)或对悬浮在适当分散剂的水溶液中的粉末(合适的装置是Coulter LS
Figure BDA0004097195950000114
)进行该分析。
优选地,氟化聚烯烃具有如根据ASTM D1895:2017测得的1.2至2.3g/cm3的密度。
更优选地,根据本发明使用的氟化聚烯烃具有0.05至20μm,优选0.08至10μm的平均粒径和1.2至1.9g/cm3的密度。
可以以粉末形式使用的合适的氟化聚烯烃是具有100至1000μm的平均粒径和2.0g/cm3至2.3g/cm3的密度的四氟乙烯聚合物。
作为聚四氟乙烯的商品的一个实例,可提到DuPont以商品名
Figure BDA0004097195950000115
出售的那些。
也可使用1∶1重量比的聚四氟乙烯和苯乙烯-丙烯腈(SAN)的母料,例如可获自Chemical Innovation Co.,Ltd的ADS 5000和可获自Han Nanotech Co.,Ltd的POLYB FS-200。
有利地,基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,防滴落剂以0.3至0.7重量份,优选0.4至0.6重量份的量存在于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。
组分D
根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种水解稳定剂作为组分D。
常用于聚碳酸酯组合物的水解稳定剂可用于根据本发明的聚碳酸酯组合物。
对本发明而言,优选地,水解稳定剂选自矿物粘土和有机酸。
作为矿物粘土的实例,可以提到勃姆石、三水铝石、水铝石、高岭土(例如高岭石、叶蜡石)、蒙皂石(例如蒙脱石、绿脱石、皂石)、滑石等。
作为有机酸的实例,可以提到柠檬酸、磷酸和偏磷酸等。
优选地,水解稳定剂选自勃姆石、高岭土、滑石、柠檬酸等。
作为水解稳定剂的商品,可以提到Sasol Germany GmbH以商品名
Figure BDA0004097195950000121
200出售的勃姆石、KaMin LLC以商品名Polyfil HG90出售的高岭土、IMIFABI SPA以商品名
Figure BDA0004097195950000122
Ultra 5C出售的滑石、Weifang Ensign Industry Co.,Ltd以商品名Citric AcidAnhydrous出售的柠檬酸。
如果水解稳定剂是勃姆石,基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,其优选以0.2至2重量份的量存在于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。
如果水解稳定剂是柠檬酸,基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,其优选以0.1至0.5重量份的量存在于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。
如果水解稳定剂是高岭土,基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,其优选以1至4重量份的量存在于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。
如果水解稳定剂是滑石,基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,其优选以1至4重量份的量存在于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。
组分E
根据本发明的聚碳酸酯组合物包含至少一种聚倍半硅氧烷作为组分E。
如本文所用的聚倍半硅氧烷具有由RSiO1.5表示的三官能硅氧烷单元(R是氢或一价有机基团)(下面可被称为“T单元”),并以总硅氧烷单元(M单元、D单元、T单元、Q单元)为100%摩尔计,以90摩尔%或更多,更优选95摩尔%或更多,再更优选100摩尔%含有该单元。
同时,M单元代表由R3SiO0.5表示的单官能硅氧烷单元(R是氢或一价有机基团),D单元代表由R2SiO1.0表示的双官能硅氧烷单元(R是氢或一价有机基团),且Q单元代表由SiO2.0表示的四官能硅氧烷单元。
该聚倍半硅氧烷除T单元外还可含有M单元。
键合到聚倍半硅氧烷上的R的实例包括氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C1-C12烷氧基、C1-C12酰基、C3-C8环烷基和苯基。优选地,R选自氢、C1-C6烷基、C1-C6烯基、C1-C6烷氧基和苯基。更优选地,R选自具有1至6个碳原子的烷基,如甲基、乙基、丙基、丁基和己基。其中,对本发明而言,作为有机基团R,甲基是优选的。优选地,聚甲基倍半硅氧烷独自或与其它聚倍半硅氧烷结合用作聚倍半硅氧烷,特别优选独自使用。
如上所述的优选聚倍半硅氧烷可通过公开已知的方法制成。例如,如JP-A-01-217039、JP-A-5-125187或JP-A-6-263875中所述,聚倍半硅氧烷通过在酸性条件下水解有机硅烷、将碱金属水溶液添加并混合到有机硅烷三醇的水性或水性/有机溶剂中并使产物保持静态状态以由此使有机硅烷三醇缩聚而获得。
作为聚倍半硅氧烷的商品的实例,可以提到GANZ CHEMICAL CO.,LTD以商品名Ganzpearl SI-020和ABC NANOTECH CO.,LTD以商品名ABC E+308出售的聚甲基倍半硅氧烷。
基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,聚倍半硅氧烷以2至7,优选2.0至7.0,更优选3.0至5.0重量份的量存在于根据本发明的聚碳酸酯组合物中。
组分F
除上文提到的组分A-E外,根据本发明的聚碳酸酯组合物可任选包含以常规量常规用于聚合物组合物中的一种或多种附加添加剂作为组分F。这样的添加剂是润滑剂、脱模剂(例如季戊四醇四硬脂酸酯(PETS)、甘油单硬脂酸酯(GMS)、它们的碳酸盐)、抗氧化剂、染料、颜料、紫外线吸收剂等。
本领域技术人员可以选择附加添加剂的类型和量以便不会显著不利地影响根据本发明的聚碳酸酯组合物的所需性质。基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,附加添加剂的量优选为高达15重量份,更优选高达10重量份,甚至更优选高达6重量份。
优选地,根据本发明的聚碳酸酯组合物包含:
A)80-97.35重量份的芳族聚碳酸酯,其中所述芳族聚碳酸酯基于双酚A,
B)0.15-0.25重量份的金属有机磺酸盐,其中含有至少全氟丁基磺酸钾作为金属有机磺酸盐,更优选所述金属有机磺酸盐是全氟丁基磺酸钾,
C)0.4-0.6重量份的防滴落剂,其中含有聚四氟乙烯作为防滴落剂,更优选所述防滴落剂是聚四氟乙烯;
D)0.1-4重量份的水解稳定剂,其中所述水解稳定剂选自勃姆石、高岭土、滑石、柠檬酸及其组合,和
E)2-7重量份的聚倍半硅氧烷,其中含有聚甲基倍半硅氧烷作为聚倍半硅氧烷,更优选所述聚倍半硅氧烷是聚甲基倍半硅氧烷,
其中所述组合物的总量为100重量份。
更优选地,根据本发明的聚碳酸酯组合物由以下组成:
A)80-97.25重量份的芳族聚碳酸酯,其中所述芳族聚碳酸酯基于双酚A,
B)0.15-0.25重量份的金属有机磺酸盐,其中含有至少全氟丁基磺酸钾作为金属有机磺酸盐,更优选所述金属有机磺酸盐是全氟丁基磺酸钾,
C)0.4-0.6重量份的防滴落剂,其中含有聚四氟乙烯作为防滴落剂,更优选所述防滴落剂是聚四氟乙烯;
D)0.2-2重量份的水解稳定剂,其中含有勃姆石作为水解稳定剂,更优选所述水解稳定剂是勃姆石,
E)2-7重量份的聚倍半硅氧烷,其中含有聚甲基倍半硅氧烷作为聚倍半硅氧烷,更优选所述聚倍半硅氧烷是聚甲基倍半硅氧烷,和
F)高达15重量份的选自润滑剂、脱模剂、抗氧化剂、染料、颜料和紫外线吸收剂的一种或多种附加添加剂,
其中所述组合物的总量为100重量份。
或者更优选地,根据本发明的聚碳酸酯组合物由以下组成:
A)80-97.35重量份的芳族聚碳酸酯,其中所述芳族聚碳酸酯基于双酚A,
B)0.15-0.25重量份的金属有机磺酸盐,其中含有至少全氟丁基磺酸钾作为金属有机磺酸盐,更优选所述金属有机磺酸盐是全氟丁基磺酸钾;
C)0.4-0.6重量份的防滴落剂,其中含有聚四氟乙烯作为防滴落剂,更优选所述防滴落剂是聚四氟乙烯;
D)0.1-0.5重量份的水解稳定剂,其中含有柠檬酸作为水解稳定剂,优选所述水解稳定剂是柠檬酸,
E)2-5重量份的聚倍半硅氧烷,其中含有聚甲基倍半硅氧烷作为聚倍半硅氧烷,更优选所述聚倍半硅氧烷是聚甲基倍半硅氧烷,
F)高达15重量份的选自润滑剂、脱模剂、抗氧化剂、染料、颜料和紫外线吸收剂的一种或多种附加添加剂,
其中所述组合物的总量为100重量份。
或者更优选地,根据本发明的聚碳酸酯组合物由以下组成:
A)80-96.45重量份的芳族聚碳酸酯,其中所述芳族聚碳酸酯基于双酚A,
B)0.15-0.25重量份的金属有机磺酸盐,其中含有至少全氟丁基磺酸钾作为金属有机磺酸盐,更优选所述金属有机磺酸盐是全氟丁基磺酸钾;
C)0.4-0.6重量份的防滴落剂,其中含有聚四氟乙烯作为防滴落剂,更优选所述防滴落剂是聚四氟乙烯;
D)1-4重量份的水解稳定剂,其中含有高岭土作为水解稳定剂,优选所述水解稳定剂是高岭土,
E)2-4重量份的聚倍半硅氧烷,其中含有聚甲基倍半硅氧烷作为聚倍半硅氧烷,更优选所述聚倍半硅氧烷是聚甲基倍半硅氧烷,和
F)高达15重量份的选自润滑剂、脱模剂、抗氧化剂、染料、颜料和紫外线吸收剂的一种或多种附加添加剂,
其中所述组合物的总量为100重量份。
或者更优选地,根据本发明的聚碳酸酯组合物由以下组成:
A)80-96.45重量份的芳族聚碳酸酯,其中所述芳族聚碳酸酯基于双酚A,
B)0.15-0.25重量份的金属有机磺酸盐,其中含有至少全氟丁基磺酸钾作为金属有机磺酸盐,更优选所述金属有机磺酸盐是全氟丁基磺酸钾;
C)0.4-0.6重量份的防滴落剂,其中含有聚四氟乙烯作为防滴落剂,更优选所述防滴落剂是聚四氟乙烯;
D)1-4重量份的水解稳定剂,其中含有滑石作为水解稳定剂,优选所述水解稳定剂是滑石,
E)2-4重量份的聚倍半硅氧烷,其中含有聚甲基倍半硅氧烷作为聚倍半硅氧烷,更优选所述聚倍半硅氧烷是聚甲基倍半硅氧烷,和
F)高达15重量份的选自润滑剂、脱模剂、抗氧化剂、染料、颜料和紫外线吸收剂的一种或多种附加添加剂,
其中所述组合物的总量为100重量份。
本发明人已经发现,根据本发明的聚碳酸酯组合物甚至在70℃的热水中浸泡7天后也具有良好的阻燃性,并且由该组合物制成的厚度为1.2mm的制品可在70℃的热水中浸泡7天之前和之后实现V-0性能。
聚碳酸酯组合物的制备
根据本发明的聚碳酸酯组合物可为例如丸粒形式,并可通过涉及该组合物中所需材料的密切混合的各种方法制备。
例如,该组合物中所需的材料首先在高速混合机中共混。其它低剪切法,包括但不限于手动混合,也可实现这种共混。然后将共混物经由料斗供入双螺杆挤出机的喉部。或者,至少一种组分可通过在喉部处直接供入挤出机中和/或在下游经由侧填充机(suffer)供入而并入组合物中。添加剂也可与所需聚合物树脂复合成母料并供入挤出机中。挤出机通常在比致使组合物流动所需的温度高的温度下运行。挤出物立即在水浴中骤冷并造粒。如所述,该丸粒可为1/4英寸长或更小。这样的丸粒可用于后续模制、塑形或成型。
由于熔体共混设备在商业聚合物加工设施中的可得性,熔体共混法是优选的。
在这样的熔体加工法中使用的设备的示例性实例包括:同向旋转和反向旋转挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机和各种其它类型的挤出设备。
加工中的熔体温度优选最小化以避免聚合物的过度降解。通常理想的是将熔融树脂组合物中的熔体温度保持在230℃至350℃之间,尽管可以使用更高的温度,只要树脂在加工设备中的停留时间保持较短。
在一些情况下,熔融组合物经由模头中的小出口孔从加工设备,如挤出机中排出。通过使熔融树脂的所得线料穿过水浴而将该线料冷却。冷却的线料可切成小丸粒以供包装和进一步处理。
成型制品
根据本发明的聚碳酸酯组合物可例如用于生产各种类型的成型制品。
本发明还提供由根据本发明的聚碳酸酯组合物制成的成型制品。
作为这样的成型制品的实例,可以提到例如,膜;型材;各种外壳部件,例如用于家用电器如榨汁机、咖啡机和混合机,或用于办公设备,如监视器、平板显示器、笔记本电脑、打印机和复印机;片材;管材;电气导管;窗、门和建筑行业(室内和室外应用)用的其它型材;电气和电子部件,如开关、插头和插座;和用于商业车辆,尤其是用于机动车行业的车身部件或内饰。
特别地,该成型制品可以是以下任何一种:轨道车辆、船、飞机、公共汽车和其它机动车的内饰、含有小型变压器的电气设备的外壳、信息处理和传输设备的外壳、医疗设备的外壳和覆板、安全设备的外壳、用于卫生和浴室配件的模制部件、通风口的覆盖格栅和园艺工具的外壳,以及电池包。
成型制品的制备
根据本发明的聚碳酸酯组合物可通过各种手段,如用于形成成型制品的注塑成型、挤出成型、吹塑成型或热成型而加工成成型制品。
本发明提供一种制备由根据本发明的组合物制成的成型制品的方法,其包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型或热成型根据本发明的聚碳酸酯组合物。
聚倍半硅氧烷的用途
本发明人已经出乎意料地发现,聚倍半硅氧烷可以显著改进包含水解稳定剂的聚碳酸酯组合物的耐水解性。
因此,本发明提供聚倍半硅氧烷作为包含至少一种水解稳定剂的聚碳酸酯组合物中的耐水解性增效剂的用途,其中基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,聚倍半硅氧烷的量为2-7重量份。
优选地,所含聚倍半硅氧烷具有由RSiO1.5表示的三官能硅氧烷单元(R是氢或一价有机基团)(下面可被称为“T单元”),并以总硅氧烷单元(M单元、D单元、T单元、Q单元)为100%摩尔计,以90摩尔%或更多,更优选95摩尔%或更多,再更优选100摩尔%含有该单元。
同时,M单元代表由R3SiO0.5表示的单官能硅氧烷单元(R是氢或一价有机基团),D单元代表由R2SiO1.0表示的双官能硅氧烷单元(R是氢或一价有机基团),且Q单元代表由SiO2.0表示的四官能硅氧烷单元。
该聚倍半硅氧烷除T单元外还可含有M单元。
键合到聚倍半硅氧烷上的R的实例包括氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C1-C12烷氧基、C1-C12酰基、C3-C8环烷基和苯基。优选地,R选自氢、C1-C6烷基、C1-C6烯基、C1-C6烷氧基和苯基。更优选地,R选自具有1至6个碳原子的烷基,如甲基、乙基、丙基、丁基和己基。其中,对本发明而言,作为有机基团R,甲基是优选的。优选地,使用聚甲基倍半硅氧烷作为聚倍半硅氧烷。
可以理解的是,对于聚碳酸酯组合物作为优选的、更优选的等等提到的特征本身也适用于根据本发明的聚倍半硅氧烷的用途。
以下实施例用于更详细例示本发明。
实施例
所用材料
组分A
A1:具有12cm3/10min的熔体体积流动速率MVR(根据DIN EN ISO 1133-1:2012-03在300℃的试验温度和1.2kg载荷下)的基于双酚A的芳族聚碳酸酯(PC)树脂,可作为
Figure BDA0004097195950000191
2600获自Covestro Polymer,Co.,Ltd。
A2:具有9.0cm3/10min的熔体体积流动速率MVR(根据DIN EN ISO 1133-1:2012-03在300℃的试验温度和1.2kg载荷下)的基于双酚A的芳族聚碳酸酯(PC)树脂,可作为
Figure BDA0004097195950000192
2800获自Covestro Polymer,Co.,Ltd。
A3:具有6.0cm3/10min的熔体体积流动速率MVR(根据DIN EN ISO 1133-1:2012-03在300℃的试验温度和1.2kg载荷下)的基于双酚A的芳族聚碳酸酯(PC)树脂,可作为
Figure BDA0004097195950000193
3100获自Covestro Polymer,Co.,Ltd。
组分B
B1:全氟丁基磺酸钾,可作为Bayowet C4获自LANXESS AG,Germany。
组分C
C1:1∶1重量比的聚四氟乙烯和苯乙烯-丙烯腈(SAN)的母料,可作为ADS 5000获自Chemical Innovation Co.,Ltd.Thailand。
组分D
D1:勃姆石,可作为
Figure BDA0004097195950000194
200获自Sasol Germany GmbH
D2:高岭土,可作为Polyfil HG90获自KaMin LLC
D3:滑石,可作为
Figure BDA0004097195950000195
Ultra 5C获自IMIFABI SPA
D4:柠檬酸,可作为无水柠檬酸(citric acid anhydrous)获自Weifang EnsignIndustry Co.,Ltd。
组分E
E1:聚甲基倍半硅氧烷,通过MALVERN MS2000测定的平均粒径:0.8±0.2μm,可作为ABC E+308获自ABC NANOTECH CO.,LTD。
E1:聚甲基倍半硅氧烷,通过Coulter Counter方法测定的平均粒度:1.4-2.4μm,可作为Ganzpearl SI-020获自GANZ CHEMICAL CO.,LTD。
组分F
F1:季戊四醇四硬脂酸酯(PETS),脱模剂,可作为Loxiol P 861获自EmeryOleochemicals Sdn Bhd Malaysia。
F2:80重量%的
Figure BDA0004097195950000201
168(亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)和20重量%的
Figure BDA0004097195950000202
1076(2,6-二叔丁基-4-(十八烷氧基羰基乙基)苯酚的混合物,可作为
Figure BDA0004097195950000203
B900获自BASF(China)Company Limited。
F3:紫外线过滤剂,2,2′-亚甲基双(6-(苯并***-2-基)-4-叔辛基苯酚,可作为TINUVIN360获自BASF。
试验方法
如下测试根据实施例的组合物的物理性质。
根据ISO 180/IA:2000在尺寸为80mm x 10mm x 3mm的试验棒材上测量悬臂梁缺口冲击强度。
根据UL94-2015在127mm x 12.7mm x 1.2mm棒材上评估阻燃性。
基于棒材在70℃水中浸泡7天之前和之后根据UL94:2015在127mm x 12.7mm x1.2mm棒材上测得的阻燃等级的变化评估制成的组合物的水解稳定性。
本发明实施例IE1-IE6和对比例CE0-CE6
表1中列举的材料在双螺杆挤出机(ZSK-25)(Werner and Pfleider)上在225rpm的旋转速度、20kg/h的吞吐量和260℃的机器温度下配混,并造粒。所有重量份根据活性成分的重量计算。
颗粒在注塑成型机上在260℃的熔融温度和80℃的模具温度下加工成相应的试样。
测试所得组合物的物理性质,并将结果总结在表1中。
表1
Figure BDA0004097195950000211
失败*:是指未通过V-1。
不含任何水解稳定剂的对比例0(CE0)的组合物表现出在水中浸泡之前V-0的阻燃水平和在70℃水中浸泡7天之后V-1的阻燃水平,意味着耐水解性不可接受。
不含任何聚倍半硅氧烷的对比例1至对比例4(CE1-CE4)的组合物在水中浸泡之前表现出V-0的阻燃水平,并且在70℃水中浸泡7天之后没有实现V-0的阻燃水平,意味着耐水解性不可接受。
从对比例3(CE3)和对比例4(CE4)的比较可以看出,通过显著增加水解稳定剂的量也无法在70℃水中浸泡7天之后实现V-0的阻燃水平。
从对比例CE0-CE4可以得出结论,耐水解性通过单独添加水解稳定剂或聚倍半硅氧烷是不可接受的。
包含所有组分A-F且其中基于组合物的总量为100重量份计的聚倍半硅氧烷的量不大于1重量份的对比例5-6(CE5-CE6)的组合物表现出在水中浸泡之前V-0的阻燃水平和在70℃水中浸泡7天之后V-1的阻燃水平,意味着耐水解性不可接受。
包含所有组分A-F且其中基于组合物的总量为100重量份计的聚倍半硅氧烷的量为2至7重量份的本发明实施例1-6(IE1-IE6)的组合物表现出在水中浸泡之前V-0的阻燃水平和在70℃水中浸泡7天之后V-0的阻燃水平,意味着耐水解性优异。
本发明实施例IE7-IE8和对比例CE7
类似地,将表2中列举的材料配混,测试所得组合物的物理性质,并将结果总结在表2中。
表2
Figure BDA0004097195950000221
失败*:是指未通过V-1。
不含任何聚倍半硅氧烷的对比例7(CE7)的组合物在水中浸泡之前表现出V-0的阻燃水平,并且在70℃水中浸泡7天之后没有实现V-1的阻燃水平,意味着耐水解性不可接受。
包含所有组分A-F且其中基于组合物的总量为100重量份计的聚倍半硅氧烷的量为3重量份的本发明的实施例7-8(IE7-IE8)的组合物表现出在水中浸泡之前V-0的阻燃水平和在70℃水中浸泡7天之后V-0的阻燃水平,意味着耐水解性优异。
本发明实施例IE9-IE10和对比例CE8
类似地,将表3中列举的材料配混,测试所得组合物的物理性质,并将结果总结在表3中。
表3
Figure BDA0004097195950000231
失败*:是指未通过V-1。
不含任何聚倍半硅氧烷的对比例CE8的组合物在水中浸泡之前表现出V-0的阻燃水平,并且在70℃水中浸泡7天之后没有实现V-1的阻燃水平,意味着耐水解性不可接受。
包含所有组分A-F且其中基于组合物的总量为100重量份计的聚倍半硅氧烷的量为3重量份的本发明实施例IE9和IE10的组合物表现出在水中浸泡之前V-0的阻燃水平和在70℃水中浸泡7天之后V-0的阻燃水平,意味着耐水解性优异。
本发明实施例IE11和IE12和对比例CE9
类似地,将表4中列举的材料配混,测试所得组合物的物理性质,并将结果总结在表4中。
表4
Figure BDA0004097195950000241
不含任何聚倍半硅氧烷的对比例CE9的组合物在水中浸泡之前表现出V-0的阻燃水平,并且在70℃水中浸泡7天之后没有实现V-1的阻燃水平,意味着耐水解性不可接受。
包含所有组分A-F且其中基于组合物的总量为100重量份计的聚倍半硅氧烷的量为3重量份的本发明实施例IE11和IE12的组合物表现出在水中浸泡之前V-0的阻燃水平和在70℃水中浸泡7天之后V-0的阻燃水平,意味着耐水解性优异。
本发明实施例IE13-IE20
类似地,将表5中列举的材料配混,测试所得组合物的物理性质,并将结果总结在表5中。
表5
Figure BDA0004097195950000251
包含所有组分A-F且其中基于组合物的总量为100重量份计的聚倍半硅氧烷的量为3.0至5.0重量份的本发明的实施例IE13至IE20的组合物表现出在水中浸泡之前V-0的阻燃水平和在70℃水中浸泡7天之后V-0的阻燃水平,意味着耐水解性优异。
同时,本发明实施例IE13至IE20的组合物甚至在-30℃的较低温度下也表现出良好的耐冲击性。
由上文例举的根据本发明的实施例可以得出结论,根据本发明的组合物具有耐水解性、阻燃性和甚至在低温下也良好的耐冲击性的组合。

Claims (14)

1.一种聚碳酸酯组合物,其包含:
A)80-97.5重量份的芳族聚碳酸酯,
B)0.1-0.3重量份的金属有机磺酸盐;
C)0.3—0.7重量份的防滴落剂;
D)0.1-4重量份的水解稳定剂,和
E)2-7重量份的聚倍半硅氧烷,
其中所述组合物的总量为100重量份。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述金属有机磺酸盐的金属是选自以下中的一种或多种:碱金属如锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)和铯(Cs);碱土金属如镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)和钡(Ba);和铝(Al)、钛(Ti)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、锆(Zr)、钼(Mo)。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其中所述金属有机磺酸盐选自含氟脂族磺酸的金属盐、含氟脂族磺酰亚胺的金属盐、芳族磺酸的金属盐、芳族磺酰胺的金属盐及其组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物,其中所述防滴落剂选自氟化聚烯烃、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物及其组合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物,其中所述水解稳定剂选自矿物粘土和有机酸,所述水解稳定剂优选选自勃姆石、高岭土、滑石、柠檬酸及其组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物,其中所述聚倍半硅氧烷具有由RSiO1.5表示的三官能硅氧烷单元,R是氢或一价有机基团,并以总硅氧烷单元为100%摩尔计,含有90摩尔%或更多的所述单元。
7.根据权利要求6所述的组合物,其中所述有机基团R选自氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C1-C12烷氧基、C1-C12酰基、C3-C8环烷基、羟基和苯基。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的组合物,其中所述金属有机磺酸盐是全氟丁基磺酸钾。
9.由根据权利要求1至8中任一项所述的组合物制成的成型制品。
10.一种制备根据权利要求9所述的成型制品的方法,其包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型或热成型根据权利要求1至7中任一项所述的聚碳酸酯组合物。
11.聚倍半硅氧烷作为包含至少一种水解稳定剂的聚碳酸酯组合物中的耐水解性增效剂的用途,其中基于聚碳酸酯组合物的总量为100重量份计,所述聚倍半硅氧烷的量为2-7重量份,并且所述水解稳定剂的量为0.1-4重量份。
12.根据权利要求11所述的用途,其中所述水解稳定剂选自勃姆石、高岭土、滑石、柠檬酸及其组合。
13.根据权利要求11或12所述的用途,其中所述聚倍半硅氧烷具有由RSiO1.5表示的三官能硅氧烷单元,R是氢或一价有机基团,并以总硅氧烷单元为100%摩尔计,含有90摩尔%或更多的所述单元。
14.根据权利要求13所述的用途,其中所述有机基团R选自氢、C1-C12烷基、C2-C12烯基、C1-C12烷氧基、C1-C12酰基、C3-C8环烷基、羟基和苯基。
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