[发明专利]制备热塑性树脂组合物的方法

说明书

本发明涉及一种制备热塑生树脂组合物的方法。

热塑性树脂，特别是高耐热的热塑性树脂，即所谓的工程树脂广泛用作各种产品和零件如机器零件、家用电器、通信设备、OA零件、汽车零件和休闲物品的模塑材料。近年来，对产品和零件愈加要求尺寸的减少、重量的减轻和性能的提高。随之而来的是，要求更加轻质的热塑生树脂，同时尽可能保持其性能。

作为获得轻质热塑性树脂的手段，即降低其比重，已知的有混配空球的方法。热塑性树脂组合物混配空球在JP53-121851A,JP58-93759A,JP64-74258A等中有所描述。这些组合物通常通过熔融加工挤出的方式粒化制造。

然而，用通常的熔融加工挤出方法，由于熔融捏合作用下的剪切力，空球可能在相当高的速率下破裂。因此，难以获得低比重的组合物。

本发明的目的是解决上述问题，并提供一种通过熔融加工挤出方法，制备包含空球的低比重热塑生树脂组合物的方法。

本发明者经过深入研究，发现以特定的比例，向挤出机中供入热塑性树脂和空球，并使用特定的熔融加工挤出机可解决上述问题，因此完成了本发明。

也就是说，本发明涉及一种制备热塑性树脂组合物的方法，其中使用配有螺杆的熔融捏合挤出机，挤出机在挤出方向的上游部分有一个上游侧供料部分和一个在下游部分不同于所述上游侧供料部分的下游侧供料部分，在所述上游侧供料部分和所述下游侧供料部分之间的长度(L)与螺杆的直径(D)之比(L/D)为4-30(L和D的长度单位相同)；在螺杆的旋转下，比重为1.10或者更高的热塑性树脂从上游侧供料部分供入，以100重量份热塑生树脂为基准，从下游侧供料部分供入2-50重量份的空球。

图1是熔融捏合挤出机的横截面视图，图中所使用的符号如下所示：

1：喷嘴

2：加热器

3：排气部分

4：料筒

5：下游侧供料部分

6：排气部分

7：上游侧供料部分

8：电动机

9：螺杆(螺杆直径，D)

10：加热器

11：捏合部分

12：变速箱

L：上游侧供料部分和下游侧供料部分之间的长度

本发明所使用的热塑生树脂的比重为1.10或更高，比重优选1.30或更高。当比重小于1.10时，为了降低比重，尽管有可能混配空球，但通常要求混配大量的空球。由于制造时剪切作用导致球的破裂的情形会发生，因此不宜使用。

热塑性树脂的例子包括液晶聚酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂、聚碳酸酯树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚醚酰亚胺树脂等，视需要，可使用其中的两种或多种。其中优选液晶聚酯树脂，由于其在熔融点的粘度低，对空球的剪切基本上很小。更优选流动温度在250℃或更高的液晶聚酯树脂。此处，流动温度是指在4℃/分的升温速率，9.81MPa的负载下，当使用毛细管粘度计，将热的树脂挤出通过内径为1mm、长度为10mm的喷嘴时，熔融粘度在48000泊时的温度。

本发明所使用的液晶聚酯是所谓的热致液晶聚合物的聚酯。其例子包括：

(1)一种聚合物，其中包括芳族二元羧酸、芳族二元醇和芳族羟基羧酸的组合；

(2)一种聚合物，其中包括不同种类的芳族羟基羧酸；

(3)一种聚合物，其中包括芳族二元羧酸和芳族二元醇的组合；和

(4)一种聚合物，其中芳族羟基羧酸与聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯反应。

它们在400℃或更低的温度下形成各向异性熔体。作为合成的原材料，其成酯衍生物可替代芳族二元羧酸、芳族二元醇和芳族羟基羧酸。

羧酸的成酯衍生物的例子包括：其中羧基转变成诸如反应性高的酰氯和酸酐基团的衍生物，以加速制备聚酯的反应；其中羧基与醇或乙二醇成酯的衍生物，该酯可通过酯基转移作用制备聚酯。而且，羟基的成酯衍生物例子包括其中羟基与羧酸成酯的衍生物，该酯可通过酯基转移作用制备聚酯。

芳族二元羧酸、芳族二元醇和芳族羟基羧酸可有一个或更多个卤原子、甲基、乙基和芳基取代基，只要该取代基不阻碍成酯性即可。

至于液晶聚酯的重复单元，可用下式说明，但并不限于这些：

衍生于芳族羟基羧酸的重复单元：

分子式2

在该分子式中，x1代表卤原子或烷基。

衍生于芳族二元羧酸的重复单元：

分子式3

在该分子式中，x2代表卤原子、烷基或芳基。

衍生于芳族二元醇的重复单元：

分子式4