用于增强聚苯醚组合物的焊缝强度的组合物和方法技术

技术编号:1617467 阅读:219 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供具有改进的焊接线强度的焊接制品,所述制品包含树脂组合物,其中所述树脂组合物包含至少一种聚苯醚,至少一种聚(链烯基芳族化合物)以及至少一种聚亚烷基亚胺。在优选实施方案中,使用至少一种超声焊接和振动焊接,例如线性摩擦焊接和旋转摩擦焊接制造焊接制品。在另一个优选实施方案中,焊接制品具有至少800psi的峰值焊接线应力,优选具有至少1000psi的峰值焊接线应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
聚苯醚树脂通常表现出突出的机械性能、耐热性、电学特性和耐燃性,并且通常用在宽的应用范围中,如汽车配件。特别是,各种汽车配件,例如内部组件,如仪表板和扶手,以及下篷盖配件(underhood components)如共鸣器,和进气组件。许多这些组件需要高耐热程度,以使聚苯醚树脂组合物理想地适合于这些应用;但是,许多这些相同的组件被制成多个零件且需要组件组装粘合剂、超声焊接(ultrasonic welding)和/或摩擦焊接(frictionwelding)技术。粘结剂经常具有诸如固化时间、存储、处理和化学气味问题的缺点。焊接技术经常是优选的,但是在焊接时由于重复的、长时间的振动和冲击造成的故障是车辆寿命期间一个严重的问题。因此,仍然非常需要改进焊接技术的组合物和方法。
技术实现思路
本专利技术提供具有改善的焊接线强度(weld line strength)的焊接制品,所述制品包含树脂组合物,其中所述树脂组合物包含至少一种聚苯醚,至少一种聚(链烯基芳族化合物)以及至少一种焊接线强度促进剂,优选聚亚烷基亚胺。在优选实施方案中,使用超声焊接和振动焊接(例如线性摩擦焊接和旋转摩擦焊接)中的至少一种制造焊接制品。在另一个优选实施方案中,焊接制品具有至少800psi,优选至少1000psi的焊接线应力(weld line stress)。本专利技术的另一个实施方案提供用于焊接包含至少一种聚苯醚,至少一种聚(链烯基芳族化合物)以及至少一种焊接线强度促进剂的热塑性基体的方法,该方法产生至少约800psi的焊接线强度。在一个实施方案中,焊接包括超声焊接和振动焊接中的至少一种。根据本专利技术,提供制造的热塑性制品,其峰值焊接线应力为至少800psi,优选为至少1000psi,并且该制品可用作汽车配件。本专利技术的另一个实施方案提供一种组合物,其在使用超声焊接和振动焊接中的至少一种焊接制品组件后,提供具有改善的焊接线强度的制品,其中所述组合物包含热塑性树脂,所述热塑性树脂包含至少一种聚苯醚,至少一种聚(链烯基芳族化合物)以及至少一种聚亚烷基亚胺。具体实施例方式本专利技术人已经发现,能够产生具有增强焊接线强度的制品的本专利技术组合物的主要成分是至少一种聚苯醚,至少一种聚(链烯基芳族化合物)以及至少一种焊接线强度促进剂(优选聚亚烷基亚胺)的热塑性混合物或共混物。所述组合物中可以存在其他成分,例如阻燃剂、抗冲击改性剂、脱模剂、抗氧化剂、稳定剂、填料及其混合物。聚苯醚的代表性实例是包括多个具有以下通式的结构单元的已知聚合物 其中,独立地在每个结构单元中,每个Q1独立地是卤素、低级伯或仲烷基(例如,含有至多7个碳原子的烷基)、苯基、卤代烷基、氨基烷基、烃氧基或卤代烃氧基(其中至少两个碳原子分隔卤原子和氧原子);每个Q2独立地是氢、卤素、低级伯或仲烷基、苯基、卤代烷基、烃氧基或如对Q1所限定的卤代烃氧基。最经常地,每个Q1是烷基或苯基,特别是C1-4烷基,且每个Q2是氢。聚(苯醚)的均聚物和共聚物都包括在内。优选的均聚物是含有2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元的那些。合适的共聚物包括含有例如上述单元与2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元的无规共聚物。还包括含有通过已知方式在聚苯醚上接枝例如乙烯基单体或聚合物(例如聚苯乙烯)和弹性体以及偶联的聚(苯醚)而制备的结构部分的聚(苯醚),其中偶联剂(例如低分子量聚碳酸酯、醌、杂环和甲醛)以已知方式与聚(苯醚)链的羟基反应以形成高分子量聚合物。在本专利技术的一个实施方案中,聚(苯醚)通常具有约3,000-约40,000的数均分子量。有用的聚(苯醚)树脂通常具有在25℃氯仿中测量的约0.15-约0.60分升/克(dl/g)的特性粘度(此后有时称作“i.v.″)。聚(苯醚)通常是通过氧化偶联至少一种单羟基芳族化合物例如2,6-二甲苯酚或2,3,6-三甲基苯酚而制备的。通常使用催化剂体系进行所述偶联,所述催化剂体系通常含有至少一种重金属化合物例如铜、锰或钴化合物,通常与其他各种物质组合。用于多种目的的特别有用的聚(苯醚)是包括具有含至少一个氨基烷基的端基的分子的那些。所述氨基烷基通常位于羟基的邻位。可以通过引入合适的含酸共聚物作为氧化偶联反应混合物中的一种成分来获得含有所述端基的产物。经常存在的还有4-羟基二苯基端基,其通常由其中存在副产物二苯酚合苯醌的反应混合物获得。通常构成约90重量%的聚合物的大部分聚合物分子可以含有所述含氨基烷基和4-羟基二苯基的端基的至少一种。基于上述内容,对于本领域的技术人员而言,明显的是,设想用于本专利技术中的聚(苯醚)可以包括所有目前已知的聚(苯醚),而不考虑结构单元或辅助化学特征的变化。用在热塑性树脂基体组合物中的聚(链烯基芳族化合物)包括这些化合物例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯和二溴苯乙烯的均聚物和共聚物。一些实施方案中可以使用聚苯乙烯。在许多实施方案中,可以使用常规的橡胶改性的聚苯乙烯,有时称作“耐冲击性聚苯乙烯″或“HIPS″。尽管可以使用含有任何比例的聚苯醚和聚(链烯基芳族化合物)两种树脂的共混物,但是在有些实施方案中,聚苯醚的存在量至少约为20%重量,基于两种聚合物的总重;优选约20-80%重量,基于聚苯醚和聚(链烯基芳族化合物)材料的总重。在一个实施方案中,聚苯醚-聚(链烯基芳族化合物)共混物中的聚苯醚的量为约20%重量-约60%重量,基于这两种聚合物材料的总重。聚苯醚和聚(链烯基芳族化合物)混合物或共混物还可以含有常规添加剂,特别是阻燃添加剂和抗冲击改性剂。阻燃添加剂包括溴化聚苯乙烯和含磷化学物质例如磷酸三苯酯、三叔丁基苯基磷酸酯、四苯基间苯二酚二磷酸酯、四二甲苯基间苯二酚二磷酸酯、四苯基氢醌二磷酸酯和四二甲苯基氢醌二磷酸酯。还可以使用本领域已知的用于聚苯醚-聚(链烯基芳族化合物)混合物或共混物的抗冲击改性剂。它们包括链烯基芳族化合物(如苯乙烯)和脂肪族二烯烃(例如丁二烯和异戊二烯)的二嵌段和三嵌段共聚物。所述共聚物中的二烯烃衍生嵌段可以是基本上饱和的或者可以具有显著的不饱和性。可以使用一种或多种抗冲击改性剂。如所指出的,本专利技术的主要成分是焊接强度促进剂(weld strengthpromotor)。焊接强度促进剂可以是具有至少NH基团的含胺化合物;但是在优选实施方案中,焊接强度促进剂可以是具有至少NH2基团的胺化合物;在更优选的实施方案中,焊接强度促进剂可以是具有NH与NH2基团的组合的胺化合物。本专利技术组合物中的焊接强度促进剂的用量可以根据特定焊接强度促进剂的有效性而变化,以实现所需的焊接线强度。在优选实施方案中,本专利技术组合物中的焊接强度促进剂的用量是能够有效实现组合物与聚氨酯泡沫粘结的量。通常,焊接强度促进剂的量为约0.5重量%-约25重量%,基于聚苯醚和聚(链烯基芳族化合物)树脂的总重,更优选为约1总量%-约15重量%,进一步优选为约1重量%-约12重量%,基于聚苯醚和聚(链烯基芳族化合物)的总重。本专利技术的焊接强度促进剂包括i)具有以下通式所示主链的聚胺 其中R是C2-C8亚烷基、C3-C8烷基取代的亚烷基及其混合物,其中m为2-约700;n为0-约350;ii)具有以下通式所示主链的聚胺 其中y为5-10,000,以及iii)聚胺化合物,其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有至少800psi的焊接线强度的焊接制品,其中所述焊接制品包含树脂组合物,所述树脂组合物包含至少一种聚苯醚,至少一种聚(链烯基芳族化合物)以及至少一种焊接线强度促进剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:甘尼什卡南维杰伊梅塔
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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