[发明专利]高性能聚酰胺化合物及其用途

说明书

本文公开了一种高性能的半芳族聚酰胺化合物，其对于包括碱性电池端盖密封组件应用在内的各种应用具有改善的性能指标。在一个优选的实施方案中，本公开涉及包括以下的化合物：包括重复的对苯二甲酰胺和/或间苯二甲酰胺单元的半芳族聚酰胺组分、包括改性聚烯烃弹性体的抗冲改性剂组分、空间位阻酚类稳定剂和膦酸酯的一种或多种协同共混物，和一种或多种相对高分子量的有机亚磷酸酯稳定剂，以及细滑石粉成核剂。

技术领域

本公开涉及具有改进的性能指标的半芳族聚酰胺化合物，其用于各种应用，包括碱性电池端盖密封组件应用。

背景技术

脂肪族聚酰胺(尼龙)是可熔融加工的热塑性塑料，其具有良好的性能组合，可用于各种应用。例如，作为一类，它们具有相对较高的机械强度、低磨耗和磨损、良好的热性能和良好的耐化学性。但是，对于某些应用，例如脂肪族聚酰胺可被认为具有相对较低的冲击强度。

半芳族聚酰胺，有时也称为高温聚酰胺，是对于某些应用也具有良好性能范围的热塑性塑料。例如，作为一类，相对于脂肪族聚酰胺，它们具有相对改善的热性能和更高的耐化学性，但是由于例如在某些应用中的高熔融温度，它们也被认为具有相对较低的冲击强度和较低的可加工性。

该材料需要能够承受制造过程，例如注塑成型，该制造过程使组合物暴露于升高的热曲线，并表现出良好的循环时间。

因此，需要用于例如碱性电池端盖密封组件应用的应用中表现出良好的可加工性和良好的抗冲击性的半芳族化合物。

附图说明

关于以下描述、所附权利要求书和附图，将更好地理解本发明的特征、方面和优点，其中：

图1A示出了示例性小直径碱性电池的局部分解等距视图，该碱性电池具有由本文公开的化合物形成的端盖密封组件。

图1B示出了具有图1A中所示的端盖密封组件的示例性小直径碱性电池的未分解等距视图。

图2示出了优选实施方案的特征应力/应变曲线。

图3示出了具有和不具有再研磨材料含量的样品的表观粘度的图。

图4示出了具有和不具有滑石粉成核剂的样品的DSC数据图。

发明内容

本公开阐述了新型半芳族聚酰胺组合物的实施方案，以及通过形成新型半芳族聚酰胺树脂组合物而获得的成型制品。所述半芳族聚酰胺树脂组合物包括(以重量计)：90至70％的至少一种半芳族聚酰胺、5至25％的至少一种改性聚烯烃弹性体、0.2至2％的第一和第二热稳定剂，以及0.1％至2％的成核剂，其中至少一种半芳族聚酰胺的熔融温度为305℃至约343℃，并且玻璃化转变温度为90℃至130℃，其中第一热稳定剂包括一种或多种空间位阻酚类稳定剂、烷基膦酸酯稳定剂，或金属盐和卤化物稳定剂，或其组合，其中第二热稳定剂包括一种或多种空间位阻酚类稳定剂、有机亚磷酸酯稳定剂或其组合，并且其中第一热稳定剂与第二热稳定剂的比例为约2.5∶1至约1∶1。更优选地，在一些实施方案中，组合物包括(按重量计)：90至77％的至少一种半芳族聚酰胺、8至20％的至少一种改性聚烯烃弹性体、0.3至1.5％的第一和第二热稳定剂，以及0.1至1重量％的成核剂，其中第一热稳定剂与第二热稳定剂的比例为约2∶1至约1.25∶1。甚至更优选地，在一些实施方案中，组合物包括(按重量计)：84至83％的至少一种半芳族聚酰胺，14.2至15.8％的至少一种改性聚烯烃弹性体，0.4至1.0重量％的第一和第二热稳定剂以及0.1至1重量％的成核剂，其中第一热稳定剂与第二热稳定剂的比例为约1.67∶1至约1.5∶1。

在一个或多个实施方案中，半芳族聚酰胺包括重复单元：

其中R包括具有4至约14个碳原子的脂族基团，并且单元1和2的摩尔比为约0-100∶0-100。