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聚合物組合物、制造方法、及由其形成的制品的制作方法_5

文檔序號:9400765閱讀:來源:國知局
時間測量的,聚碳酸酯組合物的熔體流動速率(MFR) 變化不大于5.Og/10分鐘單位,而且,組合物還可以具有以下特性,在90 ± 2 °C和95 ± 3 %RH 的烘箱中老化1000小時之后,聚碳酸酯組合物表現(xiàn)出熔體流動速率(MFR)至少5g/10分鐘 小于,具體地至少6g/10分鐘小于,更具體地約10g/10分鐘小于相同的組合物(當(dāng)省略包 含磷酸的鉀鹽的緩沖試劑時)的變化的變化。熔體流動速率(MFR)是根據(jù)ISO1133標準 在230°C下使用3. 8kg負載和300秒停留時間測量的。
[0125] 聚合物組合物的熔體流動速率(MFR)是聚合物熔體在確定的溫度和負載的設(shè)定 條件下通過具有規(guī)定長度和直徑的模具的擠出速率的量度,其根據(jù)通過引用結(jié)合于此的 ISO1133測定。這種熔體流動速率技術(shù)是基于這樣的原理,即對于給定的溫度和負載測試 條件,流動性隨著聚合物粘度下降而增加。因此,較高的MFR值表示在施加的應(yīng)力(以kg為 單位的負載或重量)下較低的粘度并且通常隨著特定類型的聚合物的分子量下降而升高。 因此,減小分子量是由于水解、加熱和/或酯交換導(dǎo)致的聚合物降解的指示,MFR的增加可 以視為對應(yīng)于重均分子量(Mw)的下降和聚合物降解的增加。
[0126] 在C.W.Macosko(ISBN0-471-18575-2)的 "Rheology-Principles, MeasurementsandApplications',、R.W.Whorlow(ISBN0-13-775370-5)的"Rheological Techniques"、和J.A.Brydson,(ISBN0-59-205458-6)的"FlowPropertiesofPolymer Melts"中描述熔體流動速率方法,這三個通過引用結(jié)合于此。
[0127] 在90±2°C和95±3%RH的烘箱中老化1000小時之后,通過凝膠滲透色譜法 (GPC)測量,聚碳酸酯組合物可以表現(xiàn)出保持聚碳酸酯的分子量的至少60%的分子量保 持。
[0128] 在90±2°C和95±3%RH的烘箱中老化1000小時之后,聚碳酸酯組合物可以表現(xiàn) 出聚碳酸酯的分子量保持比不存在磷酸的金屬鹽的相同的組合物大至少10百分比。
[0129] 因此,例如,在一些實施方式中,包含對聚合物降解具有改進的抗性的抗沖擊聚碳 酸酯組合物包含48至75重量百分數(shù)的芳族聚碳酸酯與25至52重量百分數(shù)的乳液聚合過 程的產(chǎn)物彈性體改性的接枝共聚物的混合物,其中,在包含含有鉀陽離子的磷酸的金屬鹽 的緩沖試劑存在下,組合物是摻和芳族聚碳酸酯與彈性體改性的接枝共聚物的產(chǎn)物,其中, 緩沖試劑包含弱酸形式和共輒堿形式并且能夠在蒸餾水中提供6. 3至7. 0,具體地6. 4至 6. 9的pH,其中,基于組合物的重量,磷酸的金屬鹽以提供0. 0044mol/kg至0. 0088mol/kg 的量的磷的量存在,其中,所述金屬鹽中的大于50mol%的陽離子是鉀陽離子,并且其中,在 90±2°C和95±3%RH下在烘箱中老化1000小時之后,聚碳酸酯組合物的熔體流動速率 (MFR)變化不大于5. 0g/10分鐘單位,根據(jù)ISO1133標準在230°C下使用3. 8kg負載和300 秒停留時間測量的和/或通過凝膠滲透色譜法(GPC)測量的保持至少80%聚碳酸酯的分子 量。
[0130] 通過本領(lǐng)域已知的各種技術(shù)諸如注塑、擠出、注射吹塑、和氣體輔助成型可以使最 終的聚碳酸酯組合物塑造為制品。因此,組合物對制造非電氣、電氣、或者電子部件有用。 制品可以包括飛機、汽車、卡車、摩托車、或者其他車輛的外部組件或者內(nèi)部組件(一般地 "汽車部件"),包括面板、四開板、搖板、裝飾擋泥板、行李倉蓋板、行李箱整流片和蓋子、機 罩、保險棒、汽車儀表板、格柵、反射鏡外罩、包層、輪罩、輪轂罩、門組件、阻流板、儀表板、儀 表板固定器、內(nèi)部裝飾、徽章標志、外部裝飾和門把手、坦克折板、搖板、側(cè)板、窗框、前燈或 后燈、行李架、和踏腳板。制品還可以包括用于多種電氣和遠程通信設(shè)備的外殼,例如包括 電動工具、家用器具、或者計算機組件的電子組件,計算機配件諸如打印機、復(fù)印機、或者鍵 盤,和遠程通信設(shè)備,例如移動電話、收音機、或者傳真機器的殼體。仍然進一步應(yīng)用可以包 括,但不限于,建筑物和建筑應(yīng)用,顯示項目、標記、和類似應(yīng)用。
[0131] 鑒于以上,第一實施方式涉及對聚合物降解具有改進的抗性的抗沖擊聚碳酸 酯組合物,抗沖擊聚碳酸酯組合物包含芳族聚碳酸酯與乳液聚合過程的產(chǎn)物彈性體改 性的接枝共聚物的混合物,組合物進一步包含磷酸的金屬鹽,磷酸的金屬鹽的至少一 種是磷酸的鉀鹽,其中,基于組合物的重量,磷酸的金屬鹽以提供〇. OlmoVlOlbs至 0? 16mol/101bs(0. 0022mol/kg至0? 035mol/kg)的磷含量的量存在于組合物中。
[0132] 第二實施方式涉及第一實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其中,磷酸的金屬鹽 包含弱酸形式和共輒堿形式,弱酸形式和共輒堿形式的至少一種是磷酸的鉀鹽。
[0133] 第三實施方式涉及第一或者第二實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其中,磷酸 的金屬鹽包含以能夠在蒸餾水中形成具有6. 4至7. 0的pH的緩沖試劑的相對量存在的弱 酸形式和共輒堿。
[0134] 第四實施方式涉及第一實施方式、第二實施方式或者第三實施方式的抗沖擊 聚碳酸酯組合物,其中,磷酸的金屬鹽中的磷原子以〇.020mol/10鎊至0. 12mol/10鎊 (0? 0044mol/kg至0? 026mol/kg)的組合物的量存在。
[0135] 第五實施方式涉及第一實施方式、第二實施方式、第三實施方式、或者第四實施方 式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其中,弱酸形式與共輒堿形式的比率能夠在蒸餾水中提供6. 5 至6. 8的pH。
[0136] 第六實施方式涉及第一實施方式、第二實施方式、第三實施方式、第四實施方式、 或者第五實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其中,基于聚碳酸酯、彈性體改性的接枝共聚 物、和聚合物流動促進劑的總重量,組合物包含約48至約75重量百分數(shù)的芳族聚碳酸酯和 約52至約25重量百分數(shù)的彈性體改性的接枝共聚物聚合物和可選地聚合物流動促進劑的 混合物。
[0137] 第七實施方式涉及第一實施方式至第六實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其 中,除了鉀鹽以外,金屬鹽包含其中陽離子選自由堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、后過渡金 屬、及它們的組合所組成的組中的金屬鹽。
[0138] 第八實施方式涉及第一實施方式至第七實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其 中,金屬鹽包含其中鉀是金屬陽離子的共輒堿形式和具有不同金屬陽離子的弱酸形式。
[0139] 第九實施方式涉及第一實施方式至第七實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其 中,金屬鹽包含共輒堿形式和弱酸形式,兩種形式都是鉀是金屬陽離子的鉀鹽。
[0140] 第十實施方式涉及第一實施方式至第七實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其 中,弱酸和共輒堿是選自由磷酸二氫鉀/磷酸氫二鉀、磷酸二氫鋰/磷酸氫二鉀、磷酸二氫 鋁/磷酸氫二鉀、磷酸二氫鋅/磷酸氫二鉀、及它們組合所組成的組中的對。
[0141] 第十一實施方式涉及第一實施方式至第十實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,進 一步包含剩余量的在制備彈性體改性的接枝共聚物的乳液聚合過程期間使用的表面活性 劑。
[0142] 第十二實施方式涉及第十一實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其中,表面活性 劑選自由脂肪酸的堿金屬鹽和堿金屬碳酸鹽所組成的組。
[0143] 第十三實施方式涉及第一實施方式至第十二實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物, 進一步包含剩余量的用于使彈性體改性的接枝共聚物凝結(jié)的強酸。
[0144] 第十四實施方式涉及第十三實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,包含剩余量的用 作凝結(jié)劑的硫酸。
[0145] 第十五實施方式涉及第一實施方式至第十四實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物, 其中,在沒有使用磷酸鹽化合物用于緩沖的情況下,制備彈性體改性的接枝共聚物,其中, 在制備彈性體改性的共聚物的過程中使用的任何磷酸鹽化合物不能夠有效提供6. 4至7. 0 的pH。
[0146] 第十六實施方式涉及第一實施方式至第十五實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物, 其中,在90±2°C和95±3%RH下在烘箱中老化模塑的ISOT-桿1000小時之后,根據(jù)ISO 1133標準在230°C使用3. 8kg負載和300秒停留時間測量,聚碳酸酯組合物的熔體流動速 率(MFR)變化不大于5. 0g/10分鐘單位。
[0147] 第十七實施方式涉及第一實施方式至第十六實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物, 其中,在90±2°C和95±3%RH下在烘箱中老化1000小時之后,聚碳酸酯組合物表現(xiàn)出熔 體流動速率(MFR)的變化,該變化比不存在磷酸的金屬鹽的相同的組合物中的變化小至少 10g/10分鐘,其中,熔體流動速率是根據(jù)ISO1133標準在230°C使用3. 8kg負載和300秒 停留時間測量的。
[0148] 第十八實施方式涉及第一實施方式至第十七實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物, 其中,在90±2°C和95±3%RH下在烘箱中使聚碳酸酯組合物老化1000小時之后,通過凝 膠滲透色譜法(GPC)測量,保持聚碳酸酯的分子量的至少60%。
[0149] 第十九實施方式涉及第一實施方式至第十八實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物, 其中,在90±2°C和95±3%RH的烘箱中使聚碳酸酯組合物老化1000小時之后,聚碳酸酯 的分子量保持比不存在磷酸的金屬鹽的相同的組合物大至少10%。
[0150] 第二十實施方式涉及第一實施方式至第十九實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物, 其中,聚碳酸酯具有20, 000至200, 000的Mw。
[0151] 第二十一實施方式涉及第一實施方式至第二十實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合 物,其中,抗沖擊聚碳酸酯組合物對聚合物降解具有改進的抗性并且包含芳族聚碳酸酯和 乳液聚合過程的產(chǎn)物彈性體改性的接枝共聚物的混合物,其中,組合物是在包含磷酸的金 屬鹽的緩沖試劑存在下?lián)胶头甲寰厶妓狨ヅc彈性體改性的接枝共聚物的產(chǎn)物,其中,緩沖 試劑包含能夠在蒸餾水中提供6. 4至7. 0的pH的弱酸形式和共輒堿形式,其中,弱酸形式 和共輒堿形式的至少一種包含磷酸的鉀鹽。
[0152] 第二十二實施方式涉及第二^^一實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其中,磷酸 的金屬鹽包含 0?Olmol/lOlbs至 0? 16mol/101bs(0? 0022mol/kg至 0? 035mol/kg)的組合物 的量的磷。
[0153] 第二十三實施方式涉及第二十一實施方式的抗沖擊聚碳酸酯組合物,其中,磷酸 的金屬鹽包含弱酸形式和共輒堿形式,其中兩者都是磷酸的鉀鹽。
[0154] 第二十四實施方式涉及制備對聚合物降解具有改進的抗性的聚碳酸酯組合物的 方法,該方法包括:進行包含二烯單體的單體混合物的乳液聚合,從而形成彈性體聚合物; 將單體接枝至彈性體聚合物上以獲得彈性體改性的接枝共聚物;并且在包含磷酸的金屬鹽 的緩沖試劑存在下?lián)胶蛷椥泽w改性的接枝共聚物與芳族聚碳酸酯,磷酸的金屬鹽的至少一 種包含磷酸的鉀鹽。
[0155] 第二十五實施方式涉及根據(jù)第二十四實施方式的制備聚碳酸酯組合物的方法,其 中,磷酸的金屬鹽包含弱酸形式和共輒堿形式并且能夠在蒸餾水中提供6. 4至7. 0的pH。
[0156] 第二十六實施方式涉及根據(jù)第二十四實施方式的制備聚碳酸酯組合物的方法,其 中,磷酸的金屬鹽包含弱酸形式和共輒堿形式,其中兩者中至少一種是磷酸的鉀鹽。
[0157] 第二十七實施方式涉及根據(jù)第二十四實施方式至第二十六實施方式的制備聚碳 酸酯組合物的方法,其中,在擠出機摻和彈性體改性的接枝共聚物與芳族聚碳酸酯和磷酸 的金屬鹽。
[0158] 第二十八實施方式涉及根據(jù)第二十四實施方式至第二十七實施方式的制備聚碳 酸酯組合物的方法,其中,將包含磷酸的金屬鹽的緩沖試劑的水溶液引入彈性體改性的接 枝共聚物和芳族聚碳酸酯的共混物中,該聚合物是以顆粒狀固體的形式,并且其中,摻和包 括將緩沖試劑和聚合物引入擠出機中。
[0159] 第二十九實施方式涉及根據(jù)第二十四實施方式至第二十八實施方式的制備聚碳 酸酯組合物的方法,其中,彈性體改性的接枝共聚物通過在表面活性劑存在下乳液聚合過 程制備并且利用酸性凝結(jié)劑凝結(jié)。
[0160] 第三十實施方式涉及制備根據(jù)第二十四實施方式至第二十九實施方式的聚碳酸 酯組合物的方法,其中,彈性體改性的接枝共聚物在選自由C8-C48有機羧酸的金屬鹽及它 們的混合物所組成的組的表面活性劑存在下通過乳液聚合過程制備。
[0161] 第三十一實施方式涉及根據(jù)第二十四實施方式至第三十實施方式的制備聚碳酸 酯組合物的方法,其中,該方法進一步包括使彈性體改性的接枝共聚物的乳膠凝結(jié)并在與 芳族聚碳酸酯摻和之前干燥凝結(jié)的彈性體改性的接枝共聚物。
[0162] 第三十二實施方式涉及根據(jù)第三十一實施方式的制備聚碳酸酯組合物的方法,其 中,彈性體改性的接枝共聚物利用具有小于5. 0的pKa的酸凝結(jié)。
[0163] 第三十三實施方式涉及由第一實施方式至第三十二實施方式的組合物制成的制 品,其中,制品是選自由阻流板、儀表板、儀表板固定器、內(nèi)部裝飾、卡車頂板整流片、卡車機 罩、汽車機罩、保險棒、反射鏡外罩、和電鍍輪罩、轂蓋、徽章標志、外部裝飾、和門把手所組 成的組的模塑的汽車部件。
[0164] 本發(fā)明進一步通過以下實施例說明,以下實施例不旨在限制權(quán)利要求。
[0165] 實施例
[0166] 材料
[0167] 在以下表中,除非另外指出,否則組合物是基于組合物的總重量按重量給定的。用 于實施例和比較例的材料在表1和表2中示出。
[0168] 表 1
[0169]

[0173] 制備方法
[0174] 以下是典型的高橡膠接枝共聚物,具體地丙烯腈-丁二烯-苯乙烯彈性體改性的 接枝共聚物的理論準備。ABS彈性體改性的接枝共聚物需要的丁二烯彈性體是通過使用二 聚酸作為表面活性劑,焦磷酸四鈉(Na4P2O7)作為電解質(zhì)以控制乳膠粘度,過硫酸鉀作為引 發(fā)劑,和叔十二烷基硫醇(TDDM)作為鏈轉(zhuǎn)移劑的標準批乳化過程合成的。產(chǎn)生的聚丁二 烯乳膠,平均粒徑是約80nm,被壓力凝聚至約300nm平均粒徑,其通過氣動激光器光散射 (DLLS)測量。
[0175] 凝聚的聚丁二烯
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