[发明专利]包含多羟基聚合物的耐热老化聚酰胺组合物

说明书

发明领域

本发明涉及具有改善的长期高温稳定性的聚酰胺组合物领域。

发明背景

基于聚酰胺的高温树脂具有理想的耐化学品性、可加工性和耐热性。这使它们尤其适用于高性能要求的机动车和电气/电子器件应用。在机动车领域，目前普遍需要耐高温结构，这是因为汽车发动机罩区域内的温度通常达到高于150℃，甚至达到高于200℃。当塑性部件(如机动车机罩下方应用的或电气/电子器件应用的塑性部件)长期暴露于此类高温下时，由于聚合物发生热氧化，其机械特性通常会降低。这种现象称为热老化。

在试图改善热老化特性的过程中，常规的做法是向包含聚酰胺树脂的热塑性组合物中添加热稳定剂(也称为抗氧化剂)。此类热稳定剂的实例包括受阻酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂和基于磷的抗氧化剂。对于聚酰胺组合物，通常使用三类热稳定剂以保持在暴露于高温时的组合物的机械特性。一类是先前提到的任选地与基于磷的增效剂结合的酚类抗氧化剂的使用，第二类是任选地与基于磷的增效剂结合的芳香胺的使用，第三类是铜盐和衍生物的使用。酚类抗氧化剂改善热塑性组合物在至多120℃的老化温度下的机械/物理特性为人们所知。

美国专利5,965,652公开了包含原位形成的胶态的铜的热稳定聚酰胺模塑组合物。然而，所公开的组合物仅在140℃下的热老化才表现出冲击强度的保留。

德国专利839,067公开了包含铜盐和强有机碱卤化物的聚酰胺组合物。然而，所公开的组合物仅在170℃下热老化才表现出改善的弯曲热稳定性性能。

现有的技术不仅对长期耐热老化性能的改善效果不明显，而且改善的热老化性能无法满足要求更高的、涉及暴露于更高温度的应用，例如机动车机罩下方的应用和电气/电子器件中的应用。

US 2006/0155034和US 2008/0146718专利公布公开了包含金属粉末作为热稳定剂与纤维增强剂的聚酰胺组合物。所公开的组合物在215℃长期热老化时表现出改善的机械特性，如拉伸强度和断裂伸长率。然而，此类金属粉末不仅昂贵，而且由于它们倾向于自燃，它们还高度不稳定。

EP 1041109公开了一种聚酰胺组合物，其包含聚酰胺树脂和具有150至280℃的熔点的多元醇，此聚酰胺组合物具有良好的流动性和机械强度并可用于注塑焊接技术。

遗憾的是，使用现有的技术，基于聚酰胺组合物而模塑的制品要么在长期暴露于高温时其机械特性会经受不能接受的劣化，要么由于使用高成本的热稳定剂而使它们非常昂贵。

仍然需要适于制造制品并在长期高温暴露后表现出良好的机械特性的低成本聚酰胺组合物。

发明概述

本文所公开并受权利要求书保护的是热塑性组合物，该组合物包含

A)具有熔点和/或玻璃化转变的聚酰胺树脂；

B)0.25重量％至20重量％的至少一种多元聚合物，所述聚合物具有至少2000的数均分子量(M_n)，并选自乙烯/乙烯醇共聚物和聚(乙烯醇)；

C)0重量％至3重量％的一种或多种共稳定剂，如热重分析所测定，如果所述熔点存在，则所述共稳定剂具有10重量％损失温度，所述10重量％损失温度比所述聚酰胺的所述熔点低多于30℃，或如果所述熔点不存在，则所述共稳定剂的10重量％损失温度为至少250℃，所述一种或多种共稳定剂选自仲芳胺、受阻胺光稳定剂、受阻酚、以及它们的混合物；和，

D)0重量％至约60重量％的一种或多种增强剂，

其中所有重量％基于所述热塑性组合物的总重量，并且所述聚酰胺树脂选自第(III)组聚酰胺，其具有至少210℃的所述熔点，并且包含：

(aa)约20至约35摩尔％的半芳族重复单元，所述半芳族重复单元衍生自选自下列中的一种或多种的单体：

(i)具有8至20个碳原子的芳族二元羧酸和具有4至20个碳原子的脂族二胺；和

(bb)约65至约80摩尔％的脂族重复单元，所述脂族重复单元衍生自选自下列中的一种或多种的单体：

(ii)具有6至20个碳原子的脂族二元羧酸和具有4至20个碳原子的所述脂族二胺；和

(iii)具有4至20个碳原子的内酰胺和/或氨基羧酸；

第(IV)组聚酰胺，其包含

(cc)约50至约95摩尔％的半芳族重复单元，所述半芳族重复单元衍生自选自下列中的一种或多种的单体：