專利名稱：改進混合物織線強度的玻璃增固尼龍混合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種聚合物混合物。更特別地，本發(fā)明涉及一種包括有聚丙烯的均聚物或共聚物和聚酰胺的纖維加固的聚合物合金型。
背景技術：
熱塑性聚酰胺例如尼龍6，6已經(jīng)被廣泛地用于形成需要優(yōu)良的機械性能、高耐熱性和良好的耐用性的機械部件和電子部件。盡管熱塑性聚酰胺具有良好的耐熱性和高的機械強度，但它們也暴露出相對弱的抗沖擊性、切口敏感性和耐濕性。
熱塑性聚酰胺的抗沖擊性有時可以通過將它們與一種或多種其它聚合物混合以形成混合的聚合物組合物或聚合物合金型來提高抗沖擊性。就聚合物組合物而言，術語“混合物”和“合金型”在說明書和權利要求書中可互換使用。通常，聚合物的物理性混合不能完全解決聚酰胺的弱的抗沖擊性能。一般來說，能提高熱塑性聚酰胺抗沖擊性的聚合物通常與聚酰胺不混溶，這導致了混合物中聚合物之間弱的粘合力。結果，混合物組分之間的接觸面成為模制品中差的區(qū)域，導致機械性能失效。
如上所述，熱塑性聚酰胺會吸收水分，可導致所需性能的降低?？蓪⒕巯N與聚酰胺混合作為降低該混合物吸水性的一種方法，因為聚酰胺水分吸收部分會被通常為疏水性的聚烯烴代替。然而，由于聚酰胺與聚烯烴不相容，因此將它們混合的最初的嘗試通常是不成功的。
要獲得極性聚合物例如熱塑性聚酰胺與非極性聚合物例如聚烯烴的組合物的優(yōu)良分散性是困難的。Lutz等的美國專利4,795,782號描述了一種旨在提高抗沖擊性的聚合物混合物，其包括聚酰胺、官能化聚烯烴和官能化彈性體。官能化聚烯烴通過將聚烯烴與不飽和的單一或多羧酸或者其衍生物反應而獲得。適合的不飽和單一或多羧酸包括馬來酸、馬來酸酐、富馬酸等。美國專利4,795,782號所描述的官能化彈性體通常為共軛二烯和乙烯基芳族化合物選擇性官能化的氫化嵌段共聚物。通過使共聚物接枝上單一或多羧酸化合物例如馬來酸、馬來酸酐、富馬酸等而將該嵌段共聚物官能化。用于引入官能度的其它單體包括乙烯基單體例如丙烯酰胺、丙烯腈、單乙烯基芳族化合物(即苯乙烯)、乙烯基酯、乙烯基醚等。
將相似化學結構的接枝或嵌段共聚物加入混合物組分可以提高分散性能。一般被稱為相容劑的這些共聚物添加物通常作為第三組分加入到混合物中。相容劑是這樣一種材料，在分子水平上具有可與每一不相容的組成聚合物相容的特定區(qū)域。這種相容劑通常包圍一個聚合物相，提供了一個到其他聚合物相的化學和/或物理性橋接。由于相容劑可與每一組成聚合物相容，因此通過這種媒介相容相，兩個不相容的聚合物相之間的連接有效地加強了。這種通過相容劑相連接的不相容的聚合物系統(tǒng)形成了一種材料，其具有更多所需的組成聚合物的性能。已經(jīng)提出用馬來酸酐接枝的聚丙烯作為聚丙烯/尼龍混合物的相容劑。有關聚乙烯/聚酰胺混合物與馬來酸酐接枝的聚丙烯的相容性已經(jīng)有了報道。
將玻璃纖維添加到合成物以增固和緊固合成物是眾所周知的。除了增強潮濕情況下尺寸的穩(wěn)定性之外，玻璃纖維面料還提供了改進的物理和機械性能。玻璃纖維是最通常地被置于塑料或聚合物基質中的，在基質中高拉伸強度的玻璃纖維使可變形的或者彈性的基質變得更堅硬。為獲得玻璃增固的復合材料，要將由短纖維和熱塑性樹脂粉末或顆粒制成的纖維增固的樹脂粒料在擠出機中加工。通過塑料注射成型制得由纖維增固樹脂粒料構成的多種合成品。
盡管聚合物合金型技術近來取得了進展，但在合金型領域中還留有實質的改進空間。盡管由這些合金型形成的制品最初展現(xiàn)出優(yōu)良的增固性能，但這些合金型中的許多在幾個月之后就暴露出差的織線強度和弱的抗落錘撞擊性能。所以仍然需要一種具有改進的物理和機械性能的玻璃填充聚合物合金型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種由包括以下物質的組合物熔融混合所形成的聚合物合金型組合物約40wt％-約75wt％的至少一種聚酰胺、約10wt％-約50wt％的聚丙烯、約0.01wt％-約1.0wt％的至少一種包括有乙烯基芳族單體和共軛二烯的嵌段共聚物，并且進一步包括有約0.1wt％-約5.0wt％的至少一種嵌段共聚物或三聚物的不飽和的二羧基試劑的嵌段共聚物，其中該三聚物可以含有接枝到其上的不飽和二羧基試劑、約0.01％-約7.5％的包括有α-烯烴和不飽和的二羧基試劑的相容劑，和約5wt％-約50wt％的填料。
本發(fā)明的合金型與現(xiàn)有技術的玻璃纖維增固的尼龍混合物相比展現(xiàn)出改進的織線強度和改進的抗落錘撞擊性能。本發(fā)明的玻璃纖維增固的尼龍/聚丙烯合金型可將加工玻璃填充的尼龍時由于吸收水分而普遍遇到的負面效果減少到最小。本發(fā)明的合金型除了在高濕度情況下尺寸的穩(wěn)定性之外還具有較低的吸水性，高的耐熱性和改進的物理和化學性能，以及一個寬廣的適用于各種用途的加工范圍。
本發(fā)明的前述和其他特征在下文中更完整地描述，特別是在權利要求書、下面詳細闡述本發(fā)明的某些說明性實施方案的說明書中指出，然而這些只是采用本發(fā)明的原則的許多方式中其中的一部分。
優(yōu)選實施例除非上下文另作說明，在說明書和權利要求書中，存在的聚合物的量由包含的聚合物組合物中的填料、玻璃或其他非聚合物添加物而確定。因此，每一聚合物的量是通過將聚合物的重量除以存在于組合物中的所有組分的組合重量來確定的。
本發(fā)明的玻璃纖維增固的尼龍/聚丙烯合金型與現(xiàn)有技術的玻璃纖維增固的尼龍混合物相比展現(xiàn)出改進的織線強度和改進的抗落錘撞擊性能。本發(fā)明的玻璃纖維增固的尼龍/聚丙烯合金型可將加工玻璃填充的尼龍時由于吸收水分而普遍遇到的負面效果減少到最小，并且展現(xiàn)出其它的優(yōu)點，包括在高濕度條件下尺寸的穩(wěn)定性和高的耐熱性。用本發(fā)明的聚合物合金型形成的模制品具有改進的物理和化學性能，包括較高的織線拉伸強度、較高的熔體流動速率和較大的拉伸強度。
本發(fā)明的聚合物合金型可以由包括以下物質的組合物熔融混合而形成約40wt％-約75wt％的至少一種聚酰胺(A)、約10wt％-約50wt％的聚丙烯(B)、約0.01wt％-約1.0wt％的包括有乙烯基芳族單體和共軛二烯，并且進一步包括有不飽和的二羧基試劑的至少一種嵌段共聚物(C)、約0.1wt％-約5.0wt％的至少一種嵌段共聚物(D)(i)或三聚物(D)(ii)，其中該三聚物(D)(ii)可以含有接枝到其上的不飽和二羧基試劑、約0.01％-約7.5％的包括有α-烯烴和不飽和的二羧基試劑的相容劑(E)，和約5wt％-約50wt％的填料(F)。下面將單獨討論這些組分。
聚酰胺(A)該聚合物合金型組合物包括至少一種聚酰胺樹脂(A)。該聚合物混合物通常包括約40wt％-約75wt％，更優(yōu)選約40wt％-60wt％，最優(yōu)選約43wt％-約60wt％的至少一種聚酰胺樹脂。聚酰胺提供給本發(fā)明的聚合物組合物所需的性能例如強度和剛度。
多種聚酰胺樹脂適用于本發(fā)明的聚合物合金型組合物，這些聚酰胺樹脂包括半結晶和無定形或者透明的聚酰胺。這些聚酰胺樹脂普遍被稱作尼龍。優(yōu)選極低粘度的聚酰胺樹脂。通常，聚酰胺樹脂的數(shù)均聚合度為至少100或者對于尼龍6而言，數(shù)均分子量至少約11,000，對于尼龍6，6而言為22,000。
可以通過等摩爾數(shù)量的含有4-12個碳原子的飽和二羧酸與二胺的縮合而制得聚酰胺樹脂，其中二胺含有約4-約16個碳原子。在選擇方案中，二羧酸可以是芳族二羧酸例如間苯二甲酸或對苯二甲酸。脂族飽和二羧酸的實施例包括癸二酸、十八烷酸、癸二酸、壬二酸、十一烷二酸、戊二酸、庚二酸，尤其是己二酸。
可與二羧酸反應以形成尼龍的二胺的實施例包括這些二胺，例如四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、八亞甲基二胺、十亞甲基二胺、十六亞甲基二二胺，特別是六亞甲基二胺?？梢允褂玫姆甲灏返膶嵤├▽?亞苯基二胺和4，4′-二氨基二苯基砜。
也可通過環(huán)狀內(nèi)酰胺的開環(huán)聚合制得聚酰胺樹脂。在聚酰胺中的羧基端基之上過量的二胺可用于提供過量的胺端基?？捎糜诒景l(fā)明的組合物的特定聚酰胺的實施例包括聚四亞甲基己二酰胺(尼龍4，6)、聚六亞甲基己二酰胺(尼龍6，6)、聚六亞甲基壬二酰胺(尼龍6，9)、聚六亞甲基癸二酰胺(尼龍6，10)、聚六亞甲基十二烷酰胺(尼龍6，12)和通過內(nèi)酰胺的開環(huán)制得的聚酰胺例如聚己內(nèi)酰胺、聚丁內(nèi)酰胺、聚新戊內(nèi)酰胺、聚月桂內(nèi)酰胺、聚-11-氨基十一烷酸和雙(對-氨基環(huán)己基)甲烷十二烷酰胺等。
還可以采用通過兩種或多種以上聚合物的共聚或者以上聚合物或它們的組分的三聚制得的聚酰胺。例如，合適的聚酰胺是己二酸、間苯二甲酸、六亞甲基二胺共聚物。其它共聚物包括尼龍-6/尼龍-66和尼龍-6/尼龍-12。
通常，聚酰胺將具有至少約200一直到約30,000的數(shù)均分子量。在一個實施方案中，優(yōu)選采用數(shù)均分子量至少為5000的聚酰胺?？捎玫木埘０返娜埸c對于尼龍6而言為約217℃-約223℃，對于尼龍6，6而言為約259℃-約265℃。優(yōu)選采用作為對于尼龍6而言熔點超過約220℃，對于尼龍6，6而言超過約262℃的線型聚合物的聚酰胺。除了使用共聚物之外，本發(fā)明的聚合物組合物還可以含有兩種或多種上述聚酰胺的混合物。
聚丙烯(B)本發(fā)明的聚合物組合物包括約10wt％-約50wt％，更優(yōu)選約10wt％-約40wt％的聚丙烯。該聚丙烯組分優(yōu)選是聚丙烯的均聚物或共聚物或者均聚物和共聚物的混合物。在本說明書和權利要求書中，術語聚丙烯意在包括聚丙烯和其共聚物。
聚丙烯聚合物的結構可以是半結晶或結晶。聚丙烯聚合物的數(shù)均分子量優(yōu)選超過50,000，更優(yōu)選超過約225,000。有許多可商購獲得、適用于制備本發(fā)明聚合物組合物的聚丙烯聚合物。
嵌段聚合物(C)本發(fā)明的聚合物組合物進一步包括至少一種乙烯基芳族單體和共軛二烯的嵌段聚合物，其部分氫化的衍生物或者其選擇性氫化的衍生物，該共聚物進一步包括不飽和的二羧基試劑。乙烯基芳族單體和共軛二烯的嵌段聚合物(C)通常以聚合物組合物的約0.01wt％-約1.0wt％的量存在。該嵌段聚合物(C)含有至多約50％的乙烯基芳族單體。
該嵌段聚合物通常是嵌段共聚物，并且可以是二嵌段、三嵌段、多嵌段、星型嵌段、聚嵌段或接枝嵌段聚合物。在本說明書和權利要求書中，關于嵌段聚合物的結構特征的術語二嵌段、三嵌段、多嵌段、聚嵌段和接枝或接枝-嵌段即為文獻，例如Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，2卷(1985)John Wiley&Sons，Inc.，紐約，325-326頁和J.E.McGrath于BlockCopolymers，Science Technology，Dale J.Meier出版，Harwood AcademicPublishers，1979，1-5頁中所限定的一般定義。
這些嵌段共聚物可以含有不同比例的共軛二烯與乙烯基芳族單體。因此，多嵌段聚合物可以采用線型或者徑向對稱或不對稱，并且具有由式A-B、A-B-A、A-B-A-B、B-A-B、(AB)0，1，2…BA等表示的結構，其中A是乙烯基芳族單體的聚合物嵌段或者共軛二烯/乙烯基芳族單體錐形聚合物嵌段，B是共軛二烯的聚合物嵌段。
嵌段聚合物可以通過任何公知的嵌段聚合或共聚步驟，包括依次加入單體、增量加入單體或者偶聯(lián)技術來制備。眾所周知，通過利用共聚反應率的不同將共軛二烯和乙烯基芳族單體的混合物共聚而使錐形聚合物嵌段結合到多嵌段共聚物中。
可用于制備嵌段聚合物的共軛二烯含有4-約10個碳原子，更特別地4-6個碳原子。實施例包括1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯(異戊二烯)、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、氯丁二烯、1，3-戊二烯、1，3-己二烯等。也可以使用這些共軛二烯的混合物。優(yōu)選的共軛二烯是異戊二烯和1，3-丁二烯。
可用于制備嵌段聚合物的乙烯基芳族單體如上所述。優(yōu)選的乙烯基芳族單體是苯乙烯。許多上述共軛二烯和乙烯基芳族化合物的聚合物可商購獲得。氫化之前嵌段聚合物的數(shù)均分子量為約20,000-約500,000，優(yōu)選約40,000-約300,000。
嵌段共聚物中單個嵌段的平均分子量可以在一定界限內(nèi)改變。在大多數(shù)情況下，乙烯基芳族嵌段將具有約2000-約125,000數(shù)量級，優(yōu)選約4000-約60,000的數(shù)均分子量。共軛二烯嵌段在氫化之前或在氫化之后將具有約10,000-約450,000數(shù)量級，更優(yōu)選約35,000-150,000的數(shù)均分子量。
氫化之前嵌段聚合物的乙烯基含量為約10％-約80％，并且當需要改性的嵌段聚合物表現(xiàn)出橡膠態(tài)彈性時，乙烯基含量優(yōu)選為約25％-約65％，更優(yōu)選約35％-約55％。可以通過NMR光譜測量嵌段聚合物的乙烯基含量。
二嵌段共聚物的特定實施例包括苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-乙烯和其氫化的衍生物。三嵌段聚合物的實施例包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯、α-甲基苯乙烯-丁二烯-α-甲基苯乙烯，和它們部分氫化的衍生物。優(yōu)選的多嵌段聚合物的實施例包括苯乙烯和異戊二烯或丁二烯的多嵌段聚合物。這些二嵌段、三嵌段、多嵌段和星型嵌段聚合物可在不同的商品名下從各種來源商購獲得。
可以通過許多公知的方法來進行嵌段聚合物的選擇性氫化，這些方法包括在催化劑例如阮內(nèi)鎳、金屬如鉑和鈀，和可溶性過渡金屬催化劑的存在下的氫化。合適的氫化方法是將含有二烯的聚合物或聚合物溶于惰性氫化稀釋劑例如環(huán)己烷中，并且通過在可溶性氫化催化劑存在下與氫氣反應而氫化。這些步驟己被美國專利3,113,986和4,226,952所公開。選擇性氫化的聚合物在聚二烯嵌段中的殘余不飽和含量為氫化之前它們的原始不飽和含量的約0.5％-約20％。在一個實施方案中，嵌段聚合物的共軛二烯部分至少90％飽和，更通常至少95％飽和，然而乙烯基芳族部分并沒有明顯氫化。
乙烯基芳族單體和共軛二烯的嵌段聚合物還可以用一種或多種不飽和的單羧基或二羧基試劑接枝。該羧基試劑包括羧酸和它們的官能化衍生物，例如酐、酰亞胺、金屬鹽、酯等，其能夠接枝到嵌段聚合物上?；谇抖尉酆衔锖徒又︳人岬聂然噭┑目傊亓浚摻又酆衔飳⑼ǔＵ技s0.2wt％-約20wt％，優(yōu)選約0.1wt％-約10wt％。可用的單羧酸和它們的衍生物的特定實施例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、氰酰胺酸、巴豆酸、丙烯酸酐、丙烯酸鈉、丙烯酸鈣、丙烯酸鎂等。可用的二羧酸和它們的衍生物的特定實施例包括馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、中康酸、衣康酸、檸康酸、衣康酸酐、檸康酸酐、馬來酸單甲酯、馬來酸單鈉等。
為了使羧酸試劑接枝到氫化的嵌段聚合物上，則采用自由基引發(fā)劑，并且這些引發(fā)劑包括過氧化物和各種有機偶氮化合物?；诮M合的聚合物和羧基試劑的組合重量，使用的引發(fā)劑的量通常為約0.01wt％-約5wt％。可以通過測定產(chǎn)品總的酸值來測量接枝到嵌段聚合物上的羧酸試劑的量?？梢酝ㄟ^在自由基引發(fā)劑的存在下將嵌段聚合物和羧酸試劑熔融或者溶液混合來進行接枝反應。
可商購獲得的馬來酸化選擇性氫化的苯乙烯和丁二烯的聚合物的實施例包括可從Kraton Polymers獲得的KRATONTMFG1901X，其是基于苯乙烯和乙烯/丁烯的完全線型的三嵌段共聚物，聚苯乙烯含量為30％。
嵌段聚合物或三聚物(D)本發(fā)明的聚合物組合物還包括至少一種嵌段聚合物(D)(i)或三聚物(D)(ii)、其部分氫化的衍生物，或者其選擇性氫化的衍生物。嵌段聚合物或三聚物(D)通常以聚合物組合物的約0.1wt％-約5.0wt％的量存在。
嵌段聚合物(D)(i)通常是共聚物，并且可以包括乙烯基芳族單體和共軛二烯，或者是其部分氫化的衍生物或其選擇性氫化的衍生物。嵌段共聚物(D)(i)可以含有至多約50％的乙烯基芳族單體。可用的嵌段聚合物的實施例是SEBS嵌段聚合物例如KRATONTMG-1652，其可從Kraton Polymers獲得。KRATONTMG-1652是帶有聚苯乙烯端嵌段和橡膠態(tài)聚(乙烯-丁烯)中間嵌段的三嵌段共聚物。
(D)(ii)的適合的三聚物是EPDM共聚物(或者乙烯-丙烯-二烯，“M”是指飽和的主鏈結構)?？紤]到EPDM共聚物，二烯重復單元的量通常小至至多約10wt％，并且最好為至多約4wt％。因此，共聚物的剩余部分由不同含量的乙烯和丙烯的重復單元所組成。合適的二烯的實施例包括1，4-己二烯、二環(huán)戊二烯、亞乙基降冰片烯、甲基降冰片烯等。有許多可商購獲得的EPDM三聚物。
任選地，三聚物(D)(ii)可以含有接枝到其上的一種或多種不飽和的單羧基或二羧基試劑。該羧基試劑包括羧酸和它們的官能化衍生物，例如酐、酰亞胺、金屬鹽、酯等，其能夠接枝到嵌段聚合物上?；谌畚锖徒又︳人岬聂然噭┑目傊亓?，該接枝聚合物將通常占約0.2wt％-約20wt％，優(yōu)選約0.1wt％-約10wt％?？捎玫膯昔人岷退鼈兊难苌锏奶囟▽嵤├ū┧帷⒓谆┧?、氰酰胺酸、巴豆酸、丙烯酸酐、丙烯酸鈉、丙烯酸鈣、丙烯酸鎂等?？捎玫亩人岷退鼈兊难苌锏奶囟▽嵤├R來酸、馬來酸酐、富馬酸、中康酸、衣康酸、檸康酸、衣康酸酐、檸康酸酐、馬來酸單甲酯、馬來酸單鈉等?？捎玫娜畚锏膶嵤├荅PDM三聚物，例如可從Uniroyal/Crompton Corporation獲得的Royaltuf485，其包括馬來酸酐接枝物。
相容劑(E)
本發(fā)明的聚合物組合物進一步包括一種或多種相容劑。該相容劑包括至少一種α-烯烴聚合物和不飽和羧酸試劑的反應產(chǎn)物。通常，該聚合物組合物含有約0.01wt％-約7.5wt％的相容劑(E)。
用于相容劑的α-烯烴聚合物是包括均聚物、共聚物、三聚物或其混合物的半結晶或者可結晶的烯烴聚合物，并且含有一個或多個單體單元。優(yōu)選地，α-烯烴聚合物衍生自α-烯烴例如乙烯、丙烯、1-丁烯等。烯烴聚合物優(yōu)選是聚乙烯、聚丙烯或其混合物。用于與羧酸試劑反應的聚烯烴的數(shù)均分子量通常低于如上作為組分(B)所述的，在本發(fā)明的共混聚合物組合物中用作主要組分的聚丙烯的數(shù)均分子量。
與聚烯烴反應的羧酸試劑的量可以為基于α-烯烴聚合物重量的約0.2wt％-約20wt％。更通常地，與聚烯烴反應的酸試劑的量將少于10％，最通常為約0.1wt％-約5wt％。不飽和的羧酸試劑可以是α，β-烯屬不飽和羧酸試劑。合適的試劑的實施例是如上所述在有關(D)的段落中作為用于接枝到三聚物上的那些合適的試劑。羧基試劑包括羧酸和它們的官能化衍生物，例如酐、酰亞胺、金屬鹽、酯等。特別優(yōu)選的α，β-烯屬不飽和羧基試劑是馬來酸。對應的酐-馬來酸酐也是優(yōu)選的羧基試劑?？缮藤彨@得的馬來酸酐接枝的聚丙烯的實施例是可從Uniroyal獲得的Polybond 3200。Polybond 3200含有1％的馬來酸酐。
填料(F)本發(fā)明的聚合物組合物還包括一種或多種填料(F)。該聚合物組合物通常包括約5wt％-約50wt％的一種或多種填料。合適的填料的實施例包括玻璃纖維、碳纖維、云母、合成聚合物纖維、硼纖維、硅灰石、白云石、炭黑、滑石、碳酸鈣、顏料例如二氧化鈦，和其混合物。優(yōu)選的填料包括玻璃纖維，其實施例是可從Owens Corning獲得的123D-10P Cratec Plus E玻璃短切纖維。玻璃纖維可以用偶聯(lián)劑處理以提高玻璃纖維與聚合物樹脂之間的連結。例如，玻璃纖維可以用材料例如脂肪酸、硅烷、馬來酸化的聚丙烯等處理。使用的偶聯(lián)劑的量是以有效地提高玻璃纖維與聚合物樹脂之間的連結為宜。
纖維優(yōu)選平均直徑約5-約25微米，平均長度約0.125″-約0.500″。優(yōu)選地，纖維的縱橫比(即纖維長度與纖維直徑的比例)約10-約500。
其他添加劑可以包括在本發(fā)明的聚合物組合物中，以改進或者以獲得所需的性能。例如，氧化、熱和紫外線分解的穩(wěn)定劑和抑制劑可以包括在聚合物混合物中，以及潤滑劑和脫模劑、包括染料和顏料的著色劑、成核劑、增塑劑、阻燃劑等可以包括在聚合物組合物中。
可以在制備聚合物混合物的任意階段將穩(wěn)定劑引入該組合物中，并且優(yōu)選地，穩(wěn)定劑在開始就加入，以在組合物得到保護之前排除最初的分解?？捎糜诒景l(fā)明的聚合物混合物的氧化和熱穩(wěn)定劑包括那些通常用于加成聚合物的穩(wěn)定劑。它們包括，例如基于聚合物混合物的重量至多約1wt％的I族金屬鹵化物例如鈉、鉀、鋰和亞銅的鹵化物(例如氯化物、溴化物和碘化物)、受阻酚、對苯二酚和這些材料的各種取代衍生物及其組合。
基于聚合物混合物的重量，紫外線穩(wěn)定劑的加入量至多約2wt％。紫外線穩(wěn)定劑的實施例包括各種取代的間苯二酚、水楊酸酯、苯并三唑、苯甲酮等。
基于聚合物混合物的重量，可加入至多約1wt％的量的適合的潤滑劑和脫模劑包括這些材料，例如硬脂酸、硬脂醇、硬脂酸鹽、硬脂酰胺、有機染料例如苯胺黑、顏料例如二氧化鈦、硫化鎘、炭黑等?；诰酆衔锘旌衔锏闹亓浚杉尤胫炼嗉s20wt％的量的增塑劑包括這些材料，例如二辛基間苯二甲酸鹽、聯(lián)芐基間苯二甲酸鹽、丁基苯并間苯二甲酸鹽、烴油、磺酰胺例如對-甲苯乙基磺酰胺、正丁基苯磺酰胺等。
本發(fā)明的聚合物組合物與現(xiàn)有技術的玻璃纖維增固的尼龍混合物相比展現(xiàn)出提高的織線強度和改進的抗落錘撞擊性能。本發(fā)明聚合物組合物中的玻璃纖維走向不同于以前的聚合物混合物中的玻璃纖維。雖無特定的理論可以依循，但申請人認為，玻璃纖維不適當?shù)淖呦驎撁嬗绊懢酆衔锘旌衔锏目椌€強度和耐用性。聚合物合金型中的玻璃纖維的走向在注塑過程中由于過多地偶聯(lián)到多種官能化聚合物組分上會受到不利的影響。本發(fā)明的聚合物合金型的相容劑系統(tǒng)使聚合物相的相容性達到最大，而不促進過多的纖維偶聯(lián)。過多的纖維偶聯(lián)被認為尤其在織線時會急劇增加粘度并且不利于合適的纖維走向。本發(fā)明的聚合物合金型促進了合適的纖維走向，這對織線強度具有促進作用。
以下實施例僅僅用來解釋本發(fā)明，并且不應該被認為對權利要求進行了限制。
實施例1通過Werner-Pfleiderer雙螺桿(70mm)擠出機在450rpm下將下面列于表1中的組分組合而制備組合物A和B以及對照樣品。然后在540°F下將兩種組合物擠出成股線，并在成粒之前使股線通過水浴。在560°F下將粒料注塑成測試樣品。對照樣品和組合物A的物理性能列于下表2中。
表1

表2

將組合物A與對照樣品的物理性能作比較，明顯的看出組合物A的織線拉伸強度超過對照樣品的織線拉伸強度的兩倍。除了具有較強的織線強度之外，組合物A與對照樣品相比還具有較高的抗器械沖擊強度。組合物A還具有較高的熔體流動速率和較高的總拉伸強度。組合物B的物理性能與組合物A的幾乎相同。
另外的優(yōu)點和改進對于本領域那些技術人員而言將是容易想到的。因此，本發(fā)明在其較寬的范圍內(nèi)并不限于本文中所示和所述的特定細節(jié)和說明性實施例。因此所作的各種改進都不偏離由附屬的權利要求書和它們的等價物所定義的總的發(fā)明原理的精神或范圍。
權利要求
1.一種由包括以下物質的組合物熔融混合所形成的聚合物合金型(A)約40wt％-約75wt％的至少一種聚酰胺；(B)約10wt％-約50wt％的聚丙烯；(C)約0.01wt％-約1.0wt％的包括有乙烯基芳族單體和共軛二烯，并且進一步包括有不飽和的二羧基試劑的至少一種嵌段共聚物；(D)約0.1wt％-約5.0wt％的(i)嵌段共聚物或(ii)三聚物；(E)約0.01％-約7.5％的包括有α-烯烴和不飽和的二羧基試劑的相容劑；和(F)約5wt％-約50wt％的填料。
2.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中所述組合物包括約43wt％-約60wt％的至少一種聚酰胺(A)。
3.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中聚酰胺選自聚六亞甲基己二酰胺、聚六亞甲基癸二酰胺、聚己內(nèi)酰胺、聚六亞甲基間苯二酰胺、聚六亞甲基對苯二酰胺-共聚-間苯二酰胺、聚四亞甲基己二酰胺和其混合物。
4.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中(C)的嵌段共聚物是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
5.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中D(i)的嵌段共聚物是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
6.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中D(ii)的三聚物是乙烯-丙烯-二烯三聚物。
7.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中(C)的不飽和二羧基試劑包括馬來酸酐。
8.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中D(ii)的三聚物含有接枝到其上的不飽和二羧基試劑。
9.根據(jù)權利要求8的聚合物合金型，其中D(ii)的不飽和二羧基試劑包括馬來酸酐。
10.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中(E)的不飽和二羧基試劑包括馬來酸酐。
11.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中(E)的α-烯烴選自丙烯和其共聚物。
12.根據(jù)權利要求1的聚合物合金型，其中填料包括玻璃纖維。
13.一種由包括以下物質的組合物熔融混合所形成的聚合物合金型(A)約43wt％-約60wt％的至少一種聚酰胺；(B)約10wt％-約40wt％的聚丙烯；(C)約0.01wt％-約1.0wt％的包括有乙烯基芳族單體和共軛二烯的嵌段共聚物，并且進一步包括有馬來酸酐的至少一種相容劑；(D)約0.1wt％-約5.0wt％的(i)嵌段共聚物或(ii)三聚物；(E)約1.5％-約7.5％的包括有聚丙烯和馬來酸酐的第三相容劑；和(F)約5wt％-約50wt％的包括玻璃纖維的填料。
14.根據(jù)權利要求13的聚合物合金型，其中聚酰胺選自聚六亞甲基己二酰胺、聚六亞甲基癸二酰胺、聚己內(nèi)酰胺、聚六亞甲基間苯二酰胺、聚六亞甲基對苯二酰胺-共聚-間苯二酰胺、聚四亞甲基己二酰胺和其混合物。
15.根據(jù)權利要求13的聚合物合金型，其中(C)的嵌段共聚物是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
16.根據(jù)權利要求13的聚合物合金型，其中D(i)的嵌段共聚物是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
17.根據(jù)權利要求13的聚合物合金型，其中D(ii)的三聚物是乙烯-丙烯-二烯三聚物。
18.根據(jù)權利要求13的聚合物合金型，其中D(ii)的三聚物含有接枝到其上的馬來酸酐。
全文摘要
本發(fā)明提供一種包括以下物質的聚合物合金型約40wt％－約75wt％的至少一種聚酰胺、約10wt％－約50wt％的聚丙烯、約0.01wt％－約1.0wt％的包括有乙烯基芳族單體和共軛二烯，并且還包括有不飽和的二羧基試劑的至少一種嵌段共聚物、約0.1wt％－約5.0wt％的至少一種嵌段共聚物或三聚物，其中該三聚物可以含有接枝到其上的不飽和二羧基試劑、約0.01％－約7.5％的相容劑和約5wt％－約50wt％的填料。本發(fā)明的合金型與現(xiàn)有技術的玻璃纖維增固的尼龍混合物相比展現(xiàn)出改進的織線強度和改進的抗落錘撞擊性能。
文檔編號C08K7/14GK1756802SQ200480005705
公開日2006年4月5日 申請日期2004年3月2日 優(yōu)先權日2003年3月3日
發(fā)明者布雷恩·D·基納, 莫里斯·M·S·李, 丹尼爾·L·埃文斯, 唐納德·E·朱利安, 托馬斯·L·麥克利耶, 迪那達亞露·春杜里 申請人:費羅公司