阻燃热塑性组合物、制品和制造制品的方法技术

热塑性组合物，包括聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺－聚硅氧烷共聚物以及滑石。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本公开涉及热塑性组合物，特别是具有好的冲击强度的阻燃的热塑性组合物。工程热塑性材料由于具有重量轻、使用年限长以及强度高的优点，被用于构造许多交通工具如火车、汽车、飞机的内部组件。这些组件如壁板、头顶储物柜、置物盘、椅背、隔间板之类都是非常方便和经济地通过挤出、热成型、注塑和吹塑方法制成的。因此制备这些组件所用的热塑性树脂也应当适合于这些成型工艺。火车、汽车和飞机的内部组件经常承受来自设备和行李的各种强度的碰撞。因此非常希望用于制造这些部件的工程性热塑材料具有冲击强度(impact strength)。与此同时，还希望要制备的内部组件具理想的美观性，如低光泽。另外，内部组件还必须满足运输行业关于阻燃、发烟和毒性的安全标准。火车、汽车和飞机的内部组件通常是通过热成型方法制成的。在热成型方法中，将挤出板材加热到软化点然后通过正压或负压使其和模具拟合。虽然挤出板材可经压印赋予其纹理(texture)和低光泽，但是在热成型过程中纹理通常会消失而产生高光泽的制品。由此，现有技术需要一种即使在热成型以后仍然保持冲击强度和好的美观性的阻燃热塑性组合物。专利技术概述本文所公开的是热塑性组合物，包括聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物和占组合物总重量约1％到约30％重量的滑石，其中组合物的按照ASTM D3763测量的双轴冲击最大负荷(biaxial impactmaximum load)大于或等于约975千克每平方米(kg/m2)并且按照ASTM D523测量的60度光泽度(sixty degree gloss)小于或等于约70。在另一个实施方案中，制造制品的方法包括将热塑性组合物加热到软化点以上和将软化的热塑性组合物置于模具中，其中热塑性组合物包括聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物和占组合物总重量约1％到约30％重量的滑石，制品的按照ASTM D3763标准测量的双轴冲击最大负荷大于或等于约975千克每平方米(kg/m2)并且按照ASTM D523测量的60度光泽度小于或等于约70。上述的组合物和方法以及其它的特征通过随后的图表和具体描述说明。专利技术详述本文所描述的是包括聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺-聚硅氧烷共聚物和占组合物总重量约1％到约30％重量的滑石的热塑性组合物。这种组合物具有通过双轴冲击最大负荷值证明的冲击强度和由60度光泽度表征的出色的美观性的独特的组合。更重要的是，该组合物在无论着色剂存在与否的情况下，不采用质构化(texturizing)和压印(embossing)处理，而在热成型或注塑成型后都表现出低光泽度。不局限于理论，滑石在降低热加工组合物光泽程度上的惊人的效果可能是由于它的亲油性带来的，与其它种类的亲水性的矿物填料如粘土和二氧化钛不同。因为滑石和热塑性树脂都是亲油性的，所以滑石和热塑性树脂间的相互作用和亲水性填料表现的不同。相信滑石的亲油性有助于滑石在整个组合物中均匀分散，包括在表面同样由于其很好的分散性使组合物具有均一的低光泽外观。另外制品整体外观光泽的均一性可能部分与滑石颗粒大小有关。滑石颗粒的平均粒径(average particle size)为40微米或稍小，其中大于或等于约99％的滑石颗粒小于或等于50微米。该组合物显示具有的冲击强度高同时也表现出很高的热变形温度(heatdistortion temperatures)。组合物的按照ASTM D3763测量得到的双轴冲击最大负荷大于或等于约975kg/m2，优选大于或等于约2440kg/m2，最优选大于或等于约4880kg/m2。组合物的按照ASTM D648测量得到的264psi时的热变形温度大于或等于约170℃。除此之外，该组合物还是不使用卤代阻燃剂的阻燃材料。两种阻燃指标分别是由ASTM E906定义的OSU两分钟热释放值(two minute heat releasevalue)和OSU峰热释放值(peak heat release value)表征。为了满足一些政府交通标准，组合物的两分钟热释放值和峰热释放值必须低于65千瓦分钟每平方米(kW min/m2)。本专利技术的热塑性组合物的两分钟热释放值小于或等于约10kWmin/m2，优选小于或等于约8kWmin/m2，最优选小于或等于约6kWmin/m2。热塑性组合物的峰热释放值小于或等于约60kWmin/m2，优选小于或等于约55kWmin/m2。另外，所用材料的由ASTM E662标准定义的NBS烟密度值(smoke density value)小于或等于约10。热塑性聚酰亚胺一般的结构如下(I) 其中a是大于1，通常是约10到约1000或者更多，更优选约10到约500；其中V是没有限制的四价连接基团，只要连接基团不阻碍聚酰亚胺的使用和合成就行了。适合的连接基团包括，但不限于(a)取代或非取代的、饱和的、非饱和的或芳香族的含有约5到约50个碳原子的单环和多环基团，(b)取代或非取代的、线形或支化的、饱和或非饱和的含有约1到约30个碳原子的烷基基团；或者它们的组合。适合的取代基团和/或连接基团包括，但不限于醚类，环氧类，酰胺类、酯类或其组合。优选的连接基团包括，但不限于，如下结构式(II)的四价芳香族基团 和 其中W是二价的基团，选自下列-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(y是从1到5的整数)和它的卤代衍生物，包括全氟亚烷基，或者是式-O-Z-O-的基团，其中-O-或者-O-Z-O-基团的二价连接是在3，3’、3，4’、4，3’或者4，4’位，其中Z包括，但不限于结构式(III)的二价基团和 结构式(I)中的R包括，但不限于取代或非取代的二价有机基团如(a)含约6到约20个碳原子的芳香族烃基及其卤代衍生物；(b)直链或支链的含约2到约20个碳原子的亚烷基；(c)含约3到约20个碳原子的环亚烷基，或者(d)结构式(IV)的二价基团 其中Q包括，但不限于，选自下列的二价基团-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(y是1到5的整数)及其卤代衍生物，包括全氟亚烷基。优选的聚酰亚胺种类包括聚酰胺酰亚胺(polyamidimides)和聚醚酰亚胺，特别是本领域中已知的那些可熔融加工的聚醚酰亚胺，如那些在美国专利3,803,085和3,905,942中描述了制备方法和特性的聚醚酰亚胺。优选的聚醚酰亚胺树脂包括大于1，一般约10到约1000或者更多，优选约10到约500个结构式(V)的结构单元 其中T是-O-或者式-O-Z-O-的基团，其中-O-或者-O-Z-O-基团的二价连接是在3，3’，3，4’，4，3’或者4，4’位，其中Z包括，但不限于上面定义的结构式(III)中的二价基团。在一个实施方案中，聚醚酰亚胺可以是共聚物，除了上述的醚酰亚胺单元外，还含有结构式(VI)型的聚酰亚胺单元 其中R是如前文对结构式(I)的定义，而M包括，但不限于结构式(VII)型的基团 和 聚醚酰亚胺可用本领域普通技术人员公知的方法制得，包括结构式(VIII)型的芳香族二(醚酐)和结构式(IX)型的有机二元胺反应 H2N-R-NH2(IX)其中T和R已经在对结构式(I)和(IV)的描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】
热塑性组合物，包括聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺－聚硅氧烷共聚物和基于组合物总重量约１％到约３０％重量的滑石，其中组合物的按照ＡＳＴＭＤ３７６３测量的双轴冲击最大负荷大于或等于约９７５千克每平方米并且按照ＡＳＴＭＤ５２３测量的 ６０度光泽度小于或等于约７０。

【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：康斯坦丁多尼亚，罗伯特R加卢奇，莱尔柯克帕特里克，威廉克尼克，查尔斯马尔卡希，布赖恩坦德，帕特里克G威廉斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]