[发明专利]热稳定模制组合物

说明书

本申请是如下申请的分案申请：发明专利申请第200680002184.9号(PCT/EP2006/000186)，申请日2006年1月9日，发明名称“热稳定模制组合物”。

本发明涉及经热稳定化的热塑性模制组合物，所述组合物包含热塑性聚酰胺和热稳定体系，所述热稳定体系包含精细分散的金属粉末；本发明还涉及这样的模制组合物在高温应用中的用途。

模制制品的高温应用在本文中被理解为该模制制品在其正常使用寿命期间与热源接触的应用，其中所述热源经常达到至少140℃和/或在至少140℃下持续较长的时间。热源可以是发热装置或受热装置，或者可以是使模制制品经受温度至少140℃的条件的周围环境。对于电气、电子和汽车工业中所用的制品，经常会遇到这种高温应用。受热装置或发热装置的例子是发动机或其元件以及例如半导体的电子器件。对于汽车部分，高温应用经常出现在所谓的发动机罩下或发动机盖下应用中，这里被称为高温汽车应用。因此，本发明特别涉及用于电气、电子和汽车工业的模制制品。

通常，用于电气、电子和汽车工业的模制制品和基于用于这些应用的热塑性材料的模制组合物必须符合复杂的性能特性，包括对于被模制的组合物而言良好的尺寸稳定性、高热变形温度(HDT)和良好的机械性能，例如高拉伸强度、拉伸模量和疲劳强度。如上所述，用于汽车发动机罩下和若干电气或电子应用中的模制制品可能要长时间经受较高的温度。通常，由于聚合物热降解，组合物的机械性能往往会降低。这种效应被称为热老化。该效应可能以不期望的程度发生。特别地，当热塑性聚合物是聚酰胺时，暴露于高温下的劣化效果可能非常显著。通常，包含用于上述应用的聚酰胺含有热稳定剂。热稳定剂的作用是在将模制制品暴露于高温时更好地保持组合物的性能。当使用热稳定剂时，根据材料的类型、使用条件和热稳定剂的类型和量，模制材料的使用寿命可以显著地延长。常用于聚酰胺中的热稳定剂的例子是如酚类抗氧化剂和芳胺之类的有机稳定剂，以及与碘化钾或溴化钾结合的铜盐形式的铜或单质铜形式的铜。酚类抗氧化剂和芳胺通常用于在高达约130℃的高温下的稳定。含铜稳定剂适于在更高温度下的稳定，并且已使用了许多年。

用于电气、电子和汽车工业的模制制品及其所用的包含热塑性聚酰胺和铜基热稳定剂的热稳定模制组合物可从EP0612794B1得知。该已知组合物中的热塑性聚酰胺是脂族或芳族聚酰胺。作为该已知组合物中的热稳定剂，提到了碘化亚铜/碘化钾和原位形成的精细分散的单质铜。含有碘化亚铜/碘化钾的组合物通过共混方法形成，所述方法包括将组合物的组成组分简单地熔融共混。含有单质铜的组合物通过共混方法形成，其中聚酰胺与离子铜或络合铜稳定剂和还原剂熔融混合，而且单质铜原位形成。在EP0612794B1提到，包含原位制备的单质铜的该已知组合物比含铜盐/碘化钾的组合物对热氧化和光照影响具有远远更好的抵抗性。但据说精细分散的单质铜仅在原位制备时，它作为热稳定剂才有效。如EP0612794B1所指出，当通过在制备热稳定组合物的熔融混合工艺中使用胶体铜，在熔融混合工艺之前制备单质铜时，这种组合物的热老化性能基本不会比含碘化亚铜/碘化钾的组合物更好。这些材料的热老化性能是在140℃的温度下测试的。

在热塑性模制组合物的许多应用中，在长期暴露于高达160℃、或甚至180-200℃和更高的温度之后仍保持机械性能，成为一个基本要求。越来越多的特殊应用需要具有改善的热老化性能的组合物。用已知组合物制备的模制制品的缺点是在较高温度下的热稳定性仍太低。

因此，本发明的目的是提供比已知组合物具有更好的热老化性能的模制组合物，从而与用已知组合物制品的模制制品相比，可以制造可在持续的更高温度下使用的模制制品。

上述目的通过如下实现：将金属粉末用于制备热稳定热塑性模制组合物，其中所述金属粉末的重均粒子尺寸(dm)为至多1mm，并且所述金属粉末中的金属选自元素周期表的VB、VIB、VIIB和VIIIB族单质金属及其混合物；使用包含金属粉末的根据本发明的热稳定性热塑性模制组合物，其中所述金属粉末的重均粒子尺寸(dm)为至多1mm，并且所述金属粉末中的金属选自元素周期表的VB、VIB、VIIB和VIIIB族单质金属及其混合物。