阻燃性聚酰胺组合物制造技术

技术编号:9909759 阅读:125 留言:0更新日期:2014-04-12 00:12
本发明专利技术涉及阻燃性聚酰胺组合物,其包含(A)半结晶半芳族聚酰胺,其具有熔融温度(TmA)并且具有在7500和30000g/mol之间范围内的数均分子量;(B)半结晶脂族聚酰胺,其具有熔融温度(TmB),并且具有在7500和50000g/mol之间范围内的数均分子量;和(C)无卤阻燃剂体系,其包含次膦酸的金属盐和/或二次膦酸的金属盐,其中TmA比TmB高,并且(A):(B)的重量比在0:50与75:25之间范围内。本发明专利技术还涉及模制所述阻燃性聚酰胺组合物的方法、以及由所述阻燃性聚酰胺组合物制成的模制部件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及阻燃性聚酰胺组合物,其包含(A)半结晶半芳族聚酰胺,其具有熔融温度(TmA)并且具有在7500和30000g/mol之间范围内的数均分子量;(B)半结晶脂族聚酰胺,其具有熔融温度(TmB),并且具有在7500和50000g/mol之间范围内的数均分子量;和(C)无卤阻燃剂体系,其包含次膦酸的金属盐和/或二次膦酸的金属盐,其中TmA比TmB高,并且(A):(B)的重量比在0:50与75:25之间范围内。本专利技术还涉及模制所述阻燃性聚酰胺组合物的方法、以及由所述阻燃性聚酰胺组合物制成的模制部件。【专利说明】阻燃性聚酰胺组合物本专利技术涉及阻燃性聚酰胺组合物、模制该阻燃性聚酰胺组合物的方法、以及由该阻燃性聚酰胺组合物制成的模制部件。本专利技术具体涉及用于高性能应用的无卤阻燃性模制组合物。对于高性能应用,经常使用具有高熔融温度的半结晶聚酰胺,如果不被甚至更高的温度要求所排除或禁止的话。对于阻燃性,可以使用无卤阻燃剂,尽管与过去使用的含卤阻燃剂相比使用这些阻燃剂时更难于达到所要求的阻燃水平。由于在这些模制组合物的加工和/或应用中所涉及的高温,对能够使用的阻燃剂的选择是非常有限的,并且即使是具有更好性能的可商业购得的阻燃剂也有它们的限制和问题。这在涉及大量生产一系列小尺寸精密部件的更关键的应用中甚至变得更加明显。模制组合物的性能和其所生产的产品已经得到广泛关注。首先,这些模制组合物应当具有高的流动性,产品应当优选地具有良好的熔合线强度、良好的表面外观诸如高光泽度、无色斑(staining)且不起霜(blooming),并且具有良好的阻燃等级,如根据UL94测试方法测定的。加工过程应该优选地不会诱发注射模塑设备的腐蚀。但是对于大规模生产系列来说不应当被忽视的一个方面是平稳运行,如果注射模塑方法是有瑕疵的,就不得不必定期中断来清理模具,这种中断会极大地降低注射模塑工艺的吞吐量和设备的经济利用性。本文中的一个重要方面是所谓模垢(plate-out)的发生。模垢是来自模制组合物的固体材料释放气体,并且其沉积在模具内部。这种沉积的积累会阻塞模具的出气口。从模制部件上的灼烧点可以明显看出这点:通过将模制材料快速注射到模具中,模具所包含的气体不能逸出并且迅速被压缩,导致气体加热到使部件被灼烧的非常高的温度。模垢与起霜或色 斑不同。起霜是模制部件暴露于热且潮湿的条件后来自组合物的固体材料向表面的迁移。色斑是模制部件与液体接触后来自组合物的固体材料向表面的迁移。本专利技术的目标是提供无卤阻燃性模制组合物,其具有性质的良好平衡,并且具有良好的模垢性能。优选地,由该组合物制成的模制部件还具有良好的表面外观以及低的起霜和色斑的倾向性。采用根据本专利技术的组合物已经实现此目标,该组合物包含:(A)半结晶半芳族聚酰胺(称为聚酰胺(A)或(A)),其具有熔融温度(称为TmA)并且具有在7500和30000g/mol之间范围内的数均分子量(称为Mn-B);(B)半结晶脂族聚酰胺(称为聚酰胺⑶或⑶),其具有熔融温度(称为TmB)并且具有在7500和50000g/mol之间范围内的数均分子量(称为Mn-B);和(C)无卤阻燃剂体系,其包含次膦酸的金属盐和/或二次膦酸的金属盐(一起统称为金属(二)次膦酸盐)其中-TmA 比 TmB 高,并且-(A): (B)的重量比在0:50与75:25之间范围内。根据本专利技术的组合物(包括具有所述特征的组分的上述组合)的效果是:该组合物能在与仅基于半芳族聚酰胺的相应组合物相比更不苛刻的模制条件下模制,但同时在那些模制条件下仍然具有良好的流动性,并且导致模制部件具有良好的阻燃性质、焊接强度和表面外观、以及最重要的减少模垢,这是当与仅基于半芳族聚酰胺的相应组合物相比较时、或者当与仅基于脂族聚酰胺组合物的相应组合物相比较时而言的,尽管所述组合物可能不具有类似的阻燃水平。可以通过使用具有较低Mn的脂族聚酰胺(其可以以较低的量使用)来改善基于半芳族聚酰胺的组合物的流动性,但这导致阻燃性质损失。或者,可以通过使用更高的加工温度来改善基于半芳族聚酰胺的组合物的流动性,但这导致甚至更大量的模垢。以超出上述范围的比例和/或超出本专利技术上面指出的范围的数均分子量来组合芳族聚酰胺和脂族聚酰胺并不会解决覆盖(plating)的问题,并且/或者引发其他问题,例如阻燃性质损失和/或流动性不足和表面外观不足。优选地,半结晶半芳族聚酰胺(A)具有在10000-25000g/mol范围内、更优选地在12500-20000g/mol范围内的数均分子量(Mn-A)。还优选地,半结晶脂族聚酰胺(B)具有在10000-40000g/mol范围内、更优选地在15000-30000g/mol范围内的数均分子量(Mn-B)。较高的Mn具有的优点是更好地保留阻燃性,而较低的Mn的优点是进一步减少模垢。本文所指的数均分子量(Mn)是通过以下测定的:通过凝胶渗透色谱法(GPC)、更具体地通过体积排阻色谱法(SEC)与三重检测法(triple detection method)组合来测定分子量分布。这里,GPC设备与粘度测定仪、折射率检测仪和光散射检测仪(90度)相连。使用含有0.1重量% (相对于六氟异丙醇重量)三氟乙酸钾的六氟异丙醇作为溶剂,并且采用配备有3个PFG线性XL硅胶柱的体积排阻色谱,来进行测量。使用Viscotek公司的TriSEC3.0软件由测得的分子量分布来计算重均分子量。Mn和Mw以g/mol表示。三重检测法具有的优点是:该方法给出绝对值并且不需要外标。对于半结晶半芳族聚酰胺(A),原则上可以使用用于制备模制组合物的任何半结晶半芳族聚酰胺。合适地,(A)包含衍生自对苯二甲酸、和可选地另一种芳族二羧酸和/或脂族二羧酸和脂族二胺的重复单元,其中脂族二胺选自具有4-12个碳原子的脂族线性或支链的二胺。适合与对苯二甲酸组合的芳族二羧酸是例如间苯二甲酸。能够在半结晶半芳族聚酰胺(A)中与对苯二甲酸以及可选地其他芳族二羧酸组合的脂族二羧酸的例子是己二酸。半结晶半芳族聚酰胺(A)适宜地具有高熔融温度。优选地,Tm-A为至少270°C、更优选地至少280°C。还更优选地,Tm-A在290-350°C、或甚至更好地至少300-340°C的范围内。较高的聚酰胺㈧熔融温度得到在高温下具有更好地保留机械性质和其他性质的产品。在实现良好的阻燃性和低模垢的这些加工条件下,仍然可以加工该产品。本文中术语熔融温度理解为通过根据IS0-11357-3.2,2009的方法在N2气氛下采用10°C /min的加热速率和冷却速率由第二加热循环中熔融峰的峰值所测得的熔融温度(Tm)。在有多个熔融峰的情况下,从最高的熔融峰采集峰值。通常能够通过在聚酰胺中使用较高含量对苯二甲酸和/或较短链的二胺,来得到具有较高熔融温度的半结晶半芳族聚酰胺。在制备聚酰胺模制组合物领域中技术人员能够制备并选择这种聚酰胺。合适的例子包括PA8T、PA9T、PA10T、PA12T、PA6T/61、PA6T/66、PA6T/46以及它们的共聚酰胺。半结晶脂族聚酰胺(B)也适宜地具有高熔融温度,尽管始终保持低于(A)的熔融温度。合适地,Tm-B为至少220°C。优选地,Tm-B在250_300°C的范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】
阻燃性聚酰胺组合物,其包含(A)半结晶半芳族聚酰胺,其具有熔融温度(TmA);(B)半结晶脂族聚酰胺,其具有熔融温度(TmB);和(C)无卤阻燃剂体系,其包含次膦酸的金属盐和/或二次膦酸的金属盐,其中?(A):(B)的重量比在50:50与75:25之间范围内;?(A)具有在7500和30000g/mol之间范围内的数均分子量(Mn?A);?(B)具有在7500和50000g/mol之间范围内的数均分子量(Mn?B);?TmA比TmB高。

【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:弗兰克·彼得·斯奥道勒斯·约翰内斯·伯格特·范·德
申请(专利权)人:帝斯曼知识产权资产管理有限公司
类型:
国别省市:

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