用于聚芳硫醚組合物的成核體系的制作方法
【專利摘要】提供了用于包含聚芳硫醚的熱塑性組合物的成核體系。所述成核體系包含無機(jī)晶體化合物和芳族酰胺低聚物的組合。本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)這些不同類型的成核劑的組合產(chǎn)生極佳的結(jié)晶性質(zhì)(例如結(jié)晶速率)。歸因于改進(jìn)的結(jié)晶速率，所述熱塑性組合物可在較低溫度下模制以仍然實現(xiàn)相同的結(jié)晶度。除了使模塑操作的能量要求最低之外，較低溫度的使用還可減少與高溫模塑操作通常相關(guān)的“飛邊”的產(chǎn)生。所述組合物還具有良好的粘度性質(zhì)，允許其能夠容易地模塑成具有各種不同形狀和大小的部件。
【專利說明】用于聚芳硫醚組合物的成核體系
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求于2011年12月16日提交的美國臨時專利申請序號61/576，414的申請權(quán)益，將其全部援引加入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]聚苯硫醚(“PPS”)是能夠承受高熱應(yīng)力、化學(xué)應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的高性能聚合物。但是，歸因于其相對緩慢的結(jié)晶速率，由聚苯硫醚注塑部件可能是挑戰(zhàn)性的。例如，為了實現(xiàn)所期待的結(jié)晶度，模塑通常在高模具溫度(~130°C或更高)下實施，并持續(xù)相對長的循環(huán)時間。遺憾地是，高模具溫度通常對于昂貴且腐蝕性的冷卻介質(zhì)(例如油)提出需求。解決上述問題的嘗試已一般涉及在聚合物組合物中包括各種添加劑以協(xié)助改進(jìn)其結(jié)晶性質(zhì)。但是，迄今為止，這樣的嘗試還未完全令人滿意。實際上，該問題已甚至變?yōu)楦黠@，這是因為各種工業(yè)(例如電子、汽車等)目前要求具有非常小的尺寸公差的注塑部件。在這些應(yīng)用中，聚合物必須具有良好的流動性，使得其能夠快速且均勻地填充模腔(mold cavity)的小空間。但是，已發(fā)現(xiàn)設(shè)法滿足必要的高流動要求的常規(guī)聚苯硫醚傾向于在模塑過程中，特別是當(dāng)使用高溫/長循環(huán)時間時造成顯著量的“飛邊”(在兩個模具表面連接處過量的聚合物材料從腔體被擠出)。大量飛邊的產(chǎn)生可能影響產(chǎn)品品質(zhì)，并且還要求昂貴且費時的修整部件的步驟。
[0004]然而，歸因于其相對緩慢的結(jié)晶速率，由聚芳硫醚注塑部件可能是挑戰(zhàn)性的。例如，為了實現(xiàn)所期待的結(jié) 晶度，模塑通常在高模具溫度(~130°C或更高)下實施，并持續(xù)相對長的循環(huán)時間。遺憾地是，高模具溫度通常對于昂貴且腐蝕性的冷卻介質(zhì)(例如油)提出需求以實現(xiàn)良好的機(jī)械性質(zhì)。解決上述問題的嘗試已一般涉及在聚合物組合物中包括各種添加劑以協(xié)助改進(jìn)其結(jié)晶性質(zhì)。但是，迄今為止，這樣的嘗試還未完全令人滿意。由此，對于在低溫下注塑聚芳硫醚，同時仍然實現(xiàn)良好的機(jī)械性質(zhì)的合適方法存在需求。
[0005]由此，對于可更容易地注塑成具有各種形狀和大小的部件的聚芳硫醚組合物繼續(xù)存在需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，公開了熱塑性組合物，其包含聚芳硫醚和成核體系，所述成核體系包含無機(jī)晶體化合物和具有以下通式(I)的芳族酰胺低聚物:
[0007]
【權(quán)利要求】
1.熱塑性組合物，其包含: 聚芳硫醚； 成核體系，其包含無機(jī)晶體化合物和具有以下通式(I)的芳族酰胺低聚物:
2.根據(jù)權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述芳族酰胺低聚物具有約3，OOO克/摩爾或更低的分子量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的熱塑性組合物，其中環(huán)B是苯基或萘基。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的熱塑性組合物，其中所述芳族酰胺低聚物具有以下通式(IV):

5.根據(jù)權(quán)利要求4的熱塑性組合物，其中式(IV)的m、η和P是0，或者其中m是O和/或其中式(IV)的R6和R7是被-C (O) HN-或-NHC (O)-取代的苯基。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的熱塑性組合物，其中所述低聚物選自以下化合物及它們的組 合:
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的熱塑性組合物，其中所述無機(jī)晶體化合物是氮化硼。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括以下的一者或多者: a)構(gòu)成所述組合物的約0.05重量％ -約10重量％的成核體系；b)構(gòu)成所述組合物的約30重量％-約95重量％的聚芳硫醚； c)所述組合物中的芳族酰胺低聚物與無機(jī)晶體化合物的重量比為約0.8-約20 ； d)構(gòu)成所述組合物的約0.1重量％ -約8重量％的芳族酰胺低聚物； e)構(gòu)成所述組合物的約0.01重量％ -約6重量％的無機(jī)晶體化合物。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的熱塑性組合物，其還包含沖擊改性劑、礦物填料、纖維狀填料、有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑、潤滑劑、二硫化物或它們的組合。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的熱塑性組合物，其中所述組合物具有根據(jù)ISO10350通過差示掃描量熱法測定的約55%或更大，例如約75% -約95%的結(jié)晶勢。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項的熱塑性組合物，其中所述組合物具有以下的一者或多者: a)根據(jù)ISO10350，通過差示掃描量熱法測定的約15焦/克或更低的結(jié)晶潛熱和約15焦/克或更大的融合潛熱； b)根據(jù)ISO10350，通過差示掃描量熱法測定的約250°C或更低的結(jié)晶溫度； c)由毛細(xì)管流變儀，在1200秒―1的剪切速率下和316°C的溫度下測定的約20泊或更小的熔體粘度。
12.模制部件，其包含前述權(quán)利要求中任何一項的熱塑性組合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的模制部件，其中所述部件具有約100毫米或更小的厚度，或包含厚度為約100毫米或更小的特征。
14.包括根據(jù)權(quán)利要求22的模制部件的電子裝置，其中所述裝置是蜂窩電話、膝上型計算機(jī)、小型便攜式計算機(jī)、腕表裝置、垂掛裝置、雙耳式耳機(jī)和聽筒裝置、具有無線通信能力的媒體播放器、手持式計算機(jī)、遠(yuǎn)程控制器、全球定位系統(tǒng)裝置、手持式游戲裝置、電池蓋、揚聲器、照相機(jī)模塊或集成電路。
15.包括根據(jù)權(quán)利要求22的模制部件的液體泵，例如其中所述模制部件是葉輪。
16.用于聚芳硫醚組合物的成核體系，所述成核體系包含約5重量％-約60重量％的氮化硼和約40重量％ -約95重量％的具有以下通式(I)的至少一種芳族酰胺低聚物:

17.根據(jù)權(quán)利要求16的成核體系，其中環(huán)B是苯基或萘基。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的成核體系，其中所述芳族酰胺低聚物具有以下通式(IV):

19.根據(jù)權(quán)利要求30的成核體系，其中式(IV)的m、η和P是0，或者其中m是O和/或其中式(IV)的R6和R7是被-C (O) HN-或-NHC (O)-取代的苯基。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-19中任何一項的成核體系，其中所述低聚物是NI，N4-二苯基對苯二甲酰胺。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-20中任何一項的成核體系，其中所述芳族酰胺低聚物構(gòu)成所述成核體系的約60重量％ -約80重量％，并且氮化硼構(gòu)成所述成核體系的約20重量％ -約40重量％。
【文檔編號】C08K3/38GK104011124SQ201280061523
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月16日
【發(fā)明者】駱蓉, K·P·奈爾, 趙新宇, S·D·格雷 申請人:提克納有限責(zé)任公司