具有提高的冲击性能的增强的聚碳酸酯组合物制造技术

在各种方面，本公开内容涉及增强的热塑性组合物，其展现提高的物理性质以及薄壁阻燃性。增强的热塑性组合物包括聚碳酸酯聚合物、填料和聚烯烃弹性体。

Enhanced polycarbonate composition with improved impact properties

In all respects, the present disclosure relates to enhanced thermoplastic compositions, which exhibit improved physical properties and thin-walled flame retardancy. The enhanced thermoplastic composition includes polycarbonate polymers, fillers and polyolefin elastomers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有提高的冲击性能的增强的聚碳酸酯组合物相关申请本申请要求2015年2月20日提交的美国专利申请61/118,997的优先权，出于任意和所有目的，该申请的全部通过引用并入本文。
本公开内容涉及展现提高的冲击强度的填料的(filled)聚碳酸酯组合物。
技术介绍
常常利用其他材料加工聚碳酸酯材料以提高它们的物理性能。比如，聚碳酸酯可以与起到抗冲改性剂作用的其他聚合物结合以生产更加弹性的聚碳酸酯材料。还可以遍及聚碳酸酯基体聚合物引入填料以加强劲度并生产更高模量或更韧性的材料。另外，可以并入阻燃添加剂以提高材料的耐火能力。
技术实现思路
在发现可以保持模量、延性、流动、薄壁阻燃性和冲击强度的合适平衡的组合物方面，这类填料增强的聚碳酸酯组合物——也具有稳健的阻燃性质——提出显著的技术挑战。向聚碳酸酯组合物添加填料和阻燃剂可以劣化这些组合物的冲击性能和其他机械性质。然后，包括抗冲改性剂添加剂又可以减少聚碳酸酯材料的流动。热塑性组合物在电和电子领域——具体而言，消费电子产业——的应用越来越多地要求当这些组合物被用于具有薄壁设计的应用中时能够满足涉及模量、流动、外观、阻燃性和耐热性的严格要求。存在对展现良好的加工性能和薄壁阻燃性同时还拥有高模量和超高延性——即类似于利用未填料的(unfilled)聚碳酸酯组合物获得的水平的冲击韧性和拉伸长度——的组合物的需要。在本公开内容中解决了这些和其他缺点。在一个方面，本公开内容提供了填料的聚碳酸酯组合物，其包括聚烯烃弹性体并可以包括阻燃添加剂以及其他增强添加剂。作为实例，提供了保持耐火性和高模量而不减少冲击性能的聚碳酸酯组合物。在进一步的方面，这些组合物可以展现提高的冲击性能，所谓FR(“耐火性”)或非FR高模量延性(HMD)材料。在一个方面，本公开内容涉及热塑性组合物，其包括：大约49wt.％至大约98wt.％的聚碳酸酯组分、大约1wt.％至大约50wt.％的填料、大约0.5wt.％至大约10wt.％的聚烯烃弹性体和大约0.01wt.％至大约1wt.％的添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过大约100wt.％，和其中所有重量百分比值基于组合物的总重量，其中热塑性组合物展现根据ASTMD256的23℃下至少大约150焦耳/米(J/m)至大约750J/m的切口冲击强度(notchedIzodimpactstrength)，其中热塑性组合物展现根据ASTMD638的至少大约3300兆帕(MPa)至大约6100MPa的模量，和其中热塑性组合物当在1.2千克(kg)的负载下在300℃下或在5.0kg的负载下在260℃下测量时展现至少大约10克/十分钟(g/10)min至大约30g/10min的熔体流动速率。在另一方面，本公开内容涉及热塑性组合物，其包括：大约49wt.％至大约80wt.％的聚碳酸酯组分、大约10wt.％至大约40wt.％的填料、大约0.5wt.％至大约10wt.％的聚烯烃弹性体、大约8wt.％至大约15wt.％的阻燃剂、大约0.01wt.％至大约1wt.％的添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过大约100wt.％，和其中所有重量百分比值基于组合物的总重量，其中热塑性组合物展现根据ASTMD256的23℃下至少大约70J/m至大约120J/m的切口冲击强度，其中热塑性组合物展现根据ASTMD638的至少大约3300MPa至大约7600MPa的模量，其中热塑性组合物展现当根据ASTMD1238在2.16kg负载下在260℃下测量时的至少大约10g/10min至大约30g/10min的熔体流动速率，和其中热塑性组合物实现1.5mm或更少的UL94V0等级或1.2毫米(mm)或更少的UL94V1等级。此外，本公开内容涉及一种方法，其包括：形成热塑性组合物，该热塑性组合物包括大约49wt.％至大约98wt.％的聚碳酸酯组分、大约1wt.％至大约50wt.％的填料、大约0.5wt.％至大约10wt.％的聚烯烃弹性体和大约0.01wt.％至大约1wt.％的添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过大约100wt.％，和其中所有重量百分比值基于组合物的总重量。还公开了方法，其包括形成热塑性组合物，该热塑性组合物包括大约49wt.％至大约80wt.％的聚碳酸酯组分、大约10wt.％至大约40wt.％的填料、大约0.5wt.％至大约10wt.％的聚烯烃弹性体、大约8wt.％至大约15wt.％的阻燃剂，和大约0.01wt.％至大约1wt.％的添加剂，其中所有组分的组合重量百分比值不超过大约100wt.％，和其中所有重量百分比值基于组合物的总重量。在另一方面，本公开内容涉及根据如本文中所公开的形成热塑性组合物的方法制备的制品。具体实施方式在热塑性组合物中使用增强填料提出了保持机械性质诸如模量、流动、延性、外观、薄壁阻燃性和冲击强度的合适平衡的挑战。例如，虽然添加填料可以提供流动的显著提高，但是可以同时减少冲击强度。本公开内容的热塑性组合物可以提供增强的聚碳酸酯组合物，其展现流动、冲击强度、延性和阻燃性的平衡。本公开内容涉及热塑性组合物，其包括聚碳酸酯聚合物组分、聚烯烃弹性体、填料和添加剂。在进一步方面，热塑性组合物可以包括阻燃添加剂。在各种方面，组合物可以展现高模量和冲击强度，同时保留其他性质诸如良好的加工性能和薄壁阻燃性的合适的平衡。聚碳酸酯聚合物在一个方面，热塑性组合物可以包括聚碳酸酯聚合物组分。例如，聚碳酸酯组分可以包括聚碳酸酯共聚物、聚酯碳酸酯聚合物或聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，或其一些组合。在进一步的方面，聚碳酸酯聚合物可以包括第一聚碳酸酯和第二聚碳酸酯的混合物。如本文所使用的，术语“聚碳酸酯”包括具有重复结构碳酸酯单元的均聚碳酸酯和共聚碳酸酯。在一个方面，聚碳酸酯可以包括任何聚碳酸酯材料或材料的混合物，例如，如美国专利号7,786,246中所叙述的，其出于公开各种聚碳酸酯组合物和方法的具体目的以其全部并入本文。在一个方面，如本文所公开的聚碳酸酯可以是脂族-二醇基聚碳酸酯。在另一方面，聚碳酸酯可以包括衍生自二羟基化合物的碳酸酯单元，诸如，例如不同于脂族二醇的双酚。在各种方面，聚碳酸酯可以包括共聚物，该共聚物包括两种或更多种不同的碳酸酯单元。例如，聚碳酸酯共聚物可以包括如此重复碳酸酯单元，其衍生自双酚乙酰苯(BisAP)和化学上不同的第二二羟基单体，诸如双酚，如双酚A。可选地，聚碳酸酯共聚物可以包括如此重复碳酸酯单元，其衍生自(N-苯基酚酞)PPPBP和化学上不同的第二二羟基单体，例如，双酚，如双酚A。在一个方面，聚碳酸酯可以包括芳族碳酸酯链单元，并且包括具有式(I)的结构单元的组合物：其中R1基团是芳族、脂族或或脂环族自由基。有利地，R1是芳族有机自由基，和在可选的方面，是式(II)的自由基：-A1-Y1-A2-(II)其中A1和A2中的每个是单环二价芳基自由基和Y1是具有分隔A1与A2的0、1或2个原子的桥联自由基。在示例性方面中，一个原子分隔A1与A2。在另一方面，零个原子分隔A1与A2，其中说明性实例为双酚。桥联自由基Y1可以是烃基团或饱和的烃基团，诸如，亚甲基、亚环己基或亚异丙基。聚碳酸酯可通过界面反应聚合物前体诸如二羟基化合物生产，其中仅有一个原子分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性组合物，其包括：49wt.％至98wt.％的聚碳酸酯组分；1wt.％至50wt.％的填料；和0.5wt.％至10wt.％的聚烯烃弹性体，其中所述热塑性组合物展现根据ASTM D256的23℃下至少150J/m至750J/m的切口冲击强度，其中所述热塑性组合物展现根据ASTM D638的至少3300MPa至6100MPa的模量，其中所述热塑性组合物展现当根据ASTM D1238在1.2kg负载下在300℃下或在5kg的负载下在260℃下测量时的至少10g/10min至25g/10min的熔体流动速率，和其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，和其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.20 US 62/118,9971.一种热塑性组合物，其包括：49wt.％至98wt.％的聚碳酸酯组分；1wt.％至50wt.％的填料；和0.5wt.％至10wt.％的聚烯烃弹性体，其中所述热塑性组合物展现根据ASTMD256的23℃下至少150J/m至750J/m的切口冲击强度，其中所述热塑性组合物展现根据ASTMD638的至少3300MPa至6100MPa的模量，其中所述热塑性组合物展现当根据ASTMD1238在1.2kg负载下在300℃下或在5kg的负载下在260℃下测量时的至少10g/10min至25g/10min的熔体流动速率，和其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，和其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。2.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述填料包括玻璃纤维和所述热塑性组合物展现至少550J/m至180J/m的切口冲击强度、至少5900MPa至6100MPa的模量、当在1.2kg的负载下在300℃下测量时的至少10g/10min至20g/10min的熔体流动速率和当在1.82MPa下测量时的至少130℃至140℃的热挠曲温度中的一个或多个。3.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述填料包括滑石和所述热塑性组合物展现至少550J/m至750J/m的切口冲击强度、至少3300MPa至4000MPa的模量、当在5kg的负载下在260℃下测量时的至少10g/10min至25g/10min的熔体流动速率和当在1.82MPa下测量时的至少115℃至135℃的热挠曲温度中的一个或多个。4.根据权利要求1所述的热塑性组合物，其中所述组合物包括10wt.％至40wt.％的填料和其中所述组合物进一步包括8wt.％至15wt.％的阻燃剂；其中所述热塑性组合物展现ASTMD256的23℃下至少70J/m至120J/m的切口冲击强度，其中所述热塑性组合物展现根据ASTMD638的至少3300MPa至7600MPa的模量，其中所述热塑性组合物展现当根据ASTMD1238在2.16kg负载下在260℃下测量时的至少10g/10min至30g/10min的熔体流动速率，其中所述热塑性组合物实现1.5mm或更少的UL94V0等级或1.2mm或更少的UL94V1等级，和其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt.％，和其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。5.根据权利要求4所述的热塑性组合物，其中所述填料包括玻璃纤维和所述热塑性组合物展...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，李莹，郑芸，石洪涛，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL