本发明涉及聚碳酸酯(pc)组合物。特别地,本发明涉及具有高水平的相比漏电起痕指数、好的阻燃性、高耐热性和高耐冲击性的聚碳酸酯组合物,以及由其制成的成型制品。
背景技术:
1、聚碳酸酯由于其优异的光学性质、机械性质和耐热性质以及优异的热加工能力而广泛用于各种应用,如汽车、电气和电子领域。
2、作为特殊类型的聚碳酸酯,共聚碳酸酯广泛用于电气和电子行业、作为灯具的壳体材料、以及用于需要特定的热和机械性质的应用,例如吹风机,汽车行业中的应用、塑料盖、漫射屏或波导元件和灯罩或灯框(lamp bezels)。
3、已知可以通过将基于1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(双酚tmc)的特定结构单元引入聚碳酸酯主链而改进聚碳酸酯的耐热变形性。由此获得的共聚碳酸酯也被称为高tg聚碳酸酯。此外,由于其相对较高的玻璃化转变温度(tg),此类共聚碳酸酯的流动性不高。
4、最近,在电气和电子应用领域中存在电子和电气设备小型化的趋势。这促使包括塑料外壳或部件的电气设备采用更复杂和紧凑的设计。因此,在电子和电气应用领域中需要塑料材料的安全相关性质,如相比漏电起痕指数(cti)和阻燃性。
5、例如,塑料材料需要高水平的阻燃性(例如,根据ul94-2015测定的在1.5mm下的v0等级)和高cti评级(例如,根据iec60112:2011测定的cti=600v)。但是,众所周知,标准聚碳酸酯树脂的相比漏电起痕指数仅为大约250v或甚至更低。
6、此外,将阻燃剂引入标准的双酚a基聚碳酸酯通常被认为对成品共混物的cti性能有害,阻燃剂越多,cti越低,更多细节可见于s.sullalti等人,“effect of phosphorusbased flame retardants on ul94 and comparative tracking index properties ofpoly(butylene terephthalate)”,polymerdegradation andstability,2012。
7、在一些应用,如电动汽车电池组包中,除了高相比漏电起痕指数和好的阻燃性外,还需要好的耐热性和好的耐冲击性。
8、us4900784a公开了一种聚合物混合物,其由聚对苯二甲酸丁二醇酯、溴化聚苯乙烯、芳族聚碳酸酯和改进冲击强度的试剂组成,其表现出好的阻燃性和高水平的相比漏电起痕指数的组合。
9、没有报道具有高水平的相比漏电起痕指数、好的阻燃性、高耐热性和好的耐冲击性的聚合物组合物。
10、因此,仍然需要具有相比漏电起痕指数、阻燃性、耐热性和耐冲击性的好的组合的聚碳酸酯组合物。
技术实现思路
0、发明概述
1、因此,本申请的一个目的是提供具有相比漏电起痕指数、阻燃性、耐热性和耐冲击性的好的组合的聚碳酸酯组合物。
2、本申请的另一个目的是提供具有相比漏电起痕指数、高耐热性、好的耐冲击性和阻燃性的好的组合的制品。
3、在第一个方面,本发明提供一种聚碳酸酯组合物,相对于组合物的总重量计,其包含以下组分:
4、a)10-60重量%的共聚碳酸酯,其包含
5、i)式(1)的单元
6、
7、其中
8、*表示将式(1)连接至聚合物链的位置,
9、r1各自独立地为氢或c1-c4烷基,
10、r2各自独立地为c1-c4烷基,
11、n是0、1、2或3,和
12、ii)式(2)的单元:
13、
14、其中
15、*表示将式(2)连接至聚合物链的位置,
16、r3各自独立地为氢、直链或支链c1-c10烷基,和
17、r4各自独立地为直链或支链c1-c10烷基,
18、b)25-75重量%的含有如上文定义的式(2)的单元的均聚碳酸酯,
19、c)7-13重量%的磷阻燃剂,
20、d)4-9重量%的抗冲改性剂,和
21、e)2-14重量%的选自聚(对苯二甲酸1,4-丁二醇酯)、聚(1,4-环己烷二甲酸1,4-亚环己基二亚甲基酯)(poly(1,4-cyclohexylenedimethylene1,4-cyclohexanedicarboxylate))、聚(对苯二甲酸2,2,4,4-四甲基-1,3-亚环丁基酯)(poly(2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutylene terephthalate))共聚酯及其组合的聚酯,
22、其中所述聚碳酸酯组合物中的式(1)的单元的重量含量为8-31重量%。
23、如本文所用,聚碳酸酯组合物中的式(1)的单元的重量含量(c1/c/w)如下计算:
24、
25、其中
26、c1/c/w代表聚碳酸酯组合物中的式(1)的单元的重量含量;
27、c1/co/m代表共聚碳酸酯中的式(1)的单元的摩尔含量;
28、mw1代表以克/摩尔表示的式(1)的单元的分子量;
29、mw1’代表以克/摩尔表示的式(1)的单元和-c=o-的总分子量;
30、c2/co/m代表共聚碳酸酯中的式(2)的单元的摩尔含量;
31、mw2代表以克/摩尔表示的式(2)的单元的分子量;和
32、cco/c/w代表聚碳酸酯组合物中的共聚碳酸酯的重量含量。
33、相比漏电起痕指数(cti)是指如根据iec60112:2011测定的使五个试样在测试期间经受住50滴指定电解质液体而没有出现电痕破坏和没有出现持续火焰的最大电压的数值。
34、本发明人已经意外地发现,根据本发明的组合物具有如根据iec60112:2011测定的至多600v的相比漏电起痕指数、如根据ul94-2015测定的v0的阻燃水平、如根据iso 306:2013测定的维卡温度不低于100℃的好的耐热性和如根据iso 180/a:2000测定的大于10kj/m2的冲击强度。
35、在第二个方面,本发明提供由根据本发明的第一个方面的聚碳酸酯组合物制成的成型制品。
36、在第三个方面,本发明提供一种制备上述成型制品的方法,其包括注射成型、挤出成型、吹塑成型或热成型根据本发明的第一个方面的聚碳酸酯组合物。
37、在阅读以下描述和实施例后,本发明的其它主题和特征、方面和优点将更清楚地显现。
1.一种聚碳酸酯组合物,相对于组合物的总重量计,其包含以下组分:
2.根据权利要求1所述的组合物,其中共聚碳酸酯中的式(1)的单元衍生自式(1’)的二酚,并且共聚碳酸酯中的式(2)的单元衍生自式(2’)的二酚:
3.根据权利要求2所述的组合物,其中所述共聚碳酸酯中的式(1)的单元衍生自双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(bptmc),并且所述共聚碳酸酯中的式(2)的单元衍生自双酚a。
4.根据权利要求1至3任一项所述的组合物,其中基于式(1)和式(2)的单元的总摩尔数计,所述共聚碳酸酯中的式(1)的单元的摩尔含量为20-80摩尔%,优选30-75摩尔%,所述共聚碳酸酯中的式(2)的单元的摩尔含量为80-20摩尔%,优选70-25摩尔%。
5.根据权利要求1至4任一项所述的组合物,其中所述共聚碳酸酯选自嵌段共聚碳酸酯和无规共聚碳酸酯。
6.根据权利要求1至5任一项所述的组合物,其中如通过在二氯甲烷中在25℃下使用聚碳酸酯标样的凝胶渗透色谱法(gpc)测定,所述共聚碳酸酯具有16000g/mol至40000g/mol,优选17000g/mol至32000g/mol的重均分子量(mw)。
7.根据权利要求1至6任一项所述的组合物,其中所述均聚碳酸酯中的式(2)的单元衍生自式(2’)的二酚:
8.根据权利要求1至7任一项所述的组合物,其中式(2)的单元衍生自双酚a。
9.根据权利要求1至8任一项所述的组合物,其中所述磷阻燃剂选自式(3)的磷化合物
10.根据权利要求1至9任一项所述的组合物,其中所述抗冲改性剂选自橡胶改性的乙烯基(共)聚合物,其包含
11.根据权利要求10所述的组合物,其中
12.根据权利要求11所述的组合物,其中单体d1.1是苯乙烯,单体d1.2选自丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯,接枝基底d2选自纯聚丁二烯橡胶或丙烯酸酯橡胶。
13.根据权利要求1至9任一项所述的组合物,其中所述抗冲改性剂选自abs、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(mbs)及其组合。
14.根据权利要求1所述的组合物,相对于组合物的总重量计,其包含以下组分:
15.一种成型制品,其由根据权利要求1至14任一项所述的组合物制成。