具有良好冲击性能和阻燃性的纤维增强组合物制造技术

一种组合物包括聚合物基础树脂、包括上浆剂组分的纤维填料以及添加剂。所述上浆剂组分包括上浆剂和反应性助剂。所述组合物在根据ASTM D256进行测试时呈现140到190J/m的缺口悬臂梁式冲击强度和500到1200J/m的无缺口冲击强度。击强度。击强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有良好冲击性能和阻燃性的纤维增强组合物


[0001]本公开涉及纤维填充的聚合物组合物，确切地是经上浆的纤维填充的聚合物组合物。

技术介绍

[0002]增强纤维可用于改变给定热塑性树脂的物理特性。取决于基础树脂的特征，这些填料可以改善给定聚合物组合物的某些物理特性。然而，常规的玻璃纤维填料在用于某些制造工艺之后可能会不利地影响热塑性树脂的冲击特性(如延展性)和阻燃性。
[0003]本公开的各方面则解决了这些和其它缺点。

技术实现思路

[0004]本公开的各方面涉及聚合物基础树脂；包含上浆剂组分的纤维填料；以及添加剂，其中由组合物形成的模制制品在根据ASTM D256进行测试时呈现140到190焦耳/米(J/m)的缺口悬臂梁式冲击强度和500到1200J/m的无缺口冲击强度。
[0005]本公开的其它方面涉及一种组合物，其包含约15wt.％到约89.5wt.％的聚合物基础树脂、约10wt.％到约80wt.％的包含上浆剂组分的纤维填料以及约0.5wt.％到约20wt.％的所述添加剂。所述上浆剂组分可包含上浆剂和反应性助剂，其中按所述纤维填料的重量计，所述上浆剂以约0.5wt.％到10wt.％的量存在，并且其中按所述上浆剂的重量计，所述反应性助剂以1％到约30％的量存在。
[0006]各方面涉及形成所述组合物的方法。
附图说明
[0007]在不一定按比例绘制的附图中，相似标号在不同视图中可以描述类似组件。具有不同字母后缀的相似标号可表示类似组件的不同例子。附图通过实例而非限制的方式大体上说明本文件中所论述的各个方面。
[0008]图1是比较玻璃纤维和聚合物基础树脂组合物的扫描电子显微镜(SEM)图像。
[0009]图2是根据本公开的一方面的本专利技术玻璃纤维和聚合物基础树脂组合物的SEM图像。
[0010]图3是根据本公开的另一方面的本专利技术玻璃纤维和聚合物基础树脂组合物的SEM图像。
[0011]图4是本公开中描述的不同类型的玻璃纤维的气相色谱结果。
具体实施方式
[0012]非晶性树脂(如聚碳酸酯)具有良好的延展性和极低的收缩率，使得其对于用于消费电子产品市场是合乎需要的。本领域中的各种应用可能需要高模量和延展性性能。纤维填充的组合物的性能可以因许多不同因素而变化。如玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维的纤
维填料通常处于高负荷下以向非晶性树脂提供高模量。然而，纤维可不利地影响延展性和冲击强度。本公开的组合物证明纤维填充的材料的强度可能在很大程度上取决于聚合物树脂和增强纤维之间的界面(偶联或连接)。在一方面，本公开涉及一种组合物，其包含聚合物基础树脂、包含上浆剂组分的纤维填料和添加剂。本公开的组合物可提供呈现良好机械性能(确切地说，延展性)和良好阻燃性的经填充热塑性组合物。
[0013]所公开的组合物在根据D256进行测试时呈现140J/m到190J/m的缺口悬臂梁式冲击强度和500J/m到1200J/m的无缺口冲击强度。
[0014]在公开和描述本专利技术化合物、组合物、制品、系统、装置和/或方法之前，应理解，除非另外规定，否则其不限于特定合成方法，或除非另外规定，否则其不限于特定试剂，因此其理所当然可以有所变化。还应理解，本文所使用的术语仅出于描述特定方面的目的而非旨在加以限制。
[0015]聚合物基础树脂
[0016]在一方面，所公开的热塑性组合物包括聚合基础树脂。在一些方面，聚合基础树脂包括聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚(对-氧二甲苯)(PPO)或这些聚合物中的一种或多种的组合。在特定方面，聚合基础树脂可包括PC、PC共聚物(PBT、PET和PC)、PA、PO、或PA和PPO。聚合物基础树脂可具有促进与本公开的经上浆纤维填料相互作用的某些官能部分。例如，聚合物基础树脂可具有官能部分，如羟基、羧基、硫醇、胺和环氧基。
[0017]如本文所用，聚对苯二甲酸丁二醇酯可与聚(对苯二甲酸-1,4-丁二醇酯)互换使用。聚对苯二甲酸丁二醇酯为聚酯中的一种类型。包括聚(亚烷基二羧酸酯)、液晶聚酯和聚酯共聚物的聚酯可适用于本公开的所公开热塑性组合物。
[0018]聚酯具有下式(A)的重复单元：
[0019][0020]其中T为衍生自对苯二甲酸或其化学等同物的残基，并且D为衍生自乙二醇、丁二醇、确切地说1,4-丁二醇或其化学等同物的聚合的残基。二酸的化学等同物包括二烷基酯，例如二甲基酯、二芳基酯、酐、盐、酸性氯化物、酸性溴化物等。乙二醇和丁二醇的化学等同物包括酯，如二烷基酯、二芳基酯等。
[0021]除了衍生自对苯二甲酸或其化学等同物和乙二醇或丁二醇(确切地说，1,4-丁二醇)或其化学等同物的单元以外，其它T和/或D单元可存在于聚酯中，其条件是此类单元的类型或量不会显著不利地影响热塑性组合物的所需特性。
[0022]芳香族二羧酸的实例包括1,4-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸和包含前述二羧酸中的至少一种的组合。示例性环脂肪族二羧酸包括降冰片烯二羧酸、1,4-环己烷二甲酸等。在特定方面，T衍生自对苯二甲酸与间苯二甲酸的组合，其中对苯二甲酸与间苯二甲酸的重量比为99:1到10:90(或约99:1到约10:90)，确切地说55:1到50:50(或约55:1到约1:1)。
[0023]C6-C12芳香族二醇的实例包括但不限于间苯二酚、对苯二酚和邻苯二酚，以及如1,5-萘二醇、2,6-萘二醇、1,4-萘二醇、4,4'-二羟基联苯、双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)砜等的二醇，以及包含前述芳香族二醇中的至少一种的组合。
[0024]示例性C2-C12脂肪族二醇包括但不限于直链、分支链或环脂肪族烷二醇，如丙二醇，即1,2-丙二醇和1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁-2-烯二醇、1,3-戊二醇和1,5-戊二醇、二丙二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二甲醇十氢化萘、二甲醇二环辛烷、1,4-环己烷二甲醇(包括其顺式和反式异构体)、三甘醇、1,10-癸二醇；以及包含至少上述二醇的组合。
[0025]在另一方面，本公开的组合物可包括聚酯，包括例如芳香族聚酯、包括聚(芳基亚烷基酯)的聚(亚烷基酯)和聚(环亚烷基二酯)。芳香族聚酯可具有根据式(A)的聚酯结构，其中D和T各自为如上所述的芳香族基团。在一方面，有用的芳香族聚酯可包括例如聚(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。还涵盖具有按聚酯总重量计的少量(例如约0.5到约10wt.％)衍生自脂肪族二酸和/或脂肪族多元醇的单元以制得共聚酯的芳香族聚酯。聚(芳基亚烷基酯)可具有根据式(A)的聚酯结构，其中T包含衍生自芳香族二羧酸酯、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，其包含：聚合物基础树脂；包含上浆剂组分的纤维填料；以及添加剂，其中由所述组合物形成的模制制品在根据ASTM D256进行测试时呈现140到190焦耳/米(J/m)的缺口悬臂梁式冲击强度和500到1200J/m的无缺口冲击强度。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包含：约15wt.％到约89.5wt.％的所述聚合物基础树脂；约10wt.％到约80wt.％的所述纤维填料，其中所述上浆剂组分包含上浆剂和反应性助剂，其中按所述纤维填料的重量计，所述上浆剂以约0.5wt.％到10wt.％的量存在，并且其中按所述上浆剂的重量计，所述反应性助剂以1％到约30％的量存在；以及约0.5wt.％到约20wt.％的所述添加剂。3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述纤维填料包含玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或其组合。4.根据权利要求3所述的组合物，其中所述纤维填料包含玻璃纤维。5.根据权利要求4所述的组合物，其中按所述玻璃纤维的总重量计，所述纤维的上浆剂含量为约0.5wt.％到约10wt.％。6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述上浆剂包含环氧树脂、聚氨酯、尼龙、聚丙烯、聚酰亚胺、苯氧基树脂、乙烯/丙烯马来酸酐共聚物树脂或其组合。7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述反应性助剂以所述上浆剂组分的约1wt.％到约30wt.％的量存在。8.根据权利要求2到7中任一项所述的组合物，其中所述反应性助剂包含脂肪族、芳香族、直链或环状二异氰酸酯。9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述二异氰酸酯包含异佛尔酮二异氰酸酯。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：王芹，R，
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：