[发明专利]聚碳酸酯组合物以及由其形成的制品

说明书

背景技术

在各种示例性实施方式中，本公开内容涉及聚碳酸酯组合物和由该组 合物制成的、展示出提高的耐疲劳性的制品，以及其用途。

在这一点上，耐疲劳性通常涉及耐受由重复应力所产生的材料局部变 形的能力。通常将经受在挠曲、拉伸、压缩或扭曲方面的重复循环载荷的 材料行为描述为疲劳。该重复循环载荷最终构成导致完全破坏的机械损伤 和逐渐破裂。疲劳寿命被定义为在一组给定的振荡条件下产生试样破坏所 需要的变形循环的数目。

由重复施加应力或应变发生的破坏适当地低于材料的表观极限强度。 通常将疲劳数据记录为在给定的最大应力水平下破坏的循环数。耐疲劳性 曲线，其表示应力对破坏的循环数的函数，也称之为S-N曲线，通常通过 在循环应力下测试多个试样而产生，每个试样在不同的应力水平下进行。 在高应力水平下，材料在相对小的循环数下趋于破坏。在低应力下，材料 可以周期性耐受无限的次数，基本上不可能确定破坏点(failure point)。极限 应力被称为耐疲劳极限，低于该极限应力则材料永远不会破坏。

耐疲劳性数据在设计将承受反复循环载荷的制品和部件方面具有实际 重要性。这些产品的实例包括但不限于，齿轮、管道、铰链、在振动机械 上的部件以及在循环压力下的压力容器。

聚碳酸酯和共聚碳酸酯组合物已经广泛应用于要求良好的耐疲劳性的 大量重要的商业应用。例如，在移动电话外壳应用方面，耐疲劳性对于长 期使用产品而不断裂是关键的。但是，目前，随着折叠电话设计变得比直 板式电话(bar-phone)设计越来越普遍，问题就出现了。换言之，折叠电话设 计更易于受材料疲劳损坏，因为在大量开-关循环使用之后铰链区更易于断 裂。

为了增韧材料、降低疲劳期间的裂纹扩展和提高耐疲劳性和延性，以 及其他目的，将诸如MBS(甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物)和聚碳酸 酯-聚硅氧烷(PC-Si)共聚物(例如 EXL级聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚 物-通用电气公司)等的抗冲改性剂加入到聚碳酸酯组合物中。也将各种亚磷 酸酯化合物加入到聚碳酸酯组合物中，起稳定剂的作用。例如，授予Barren 等的美国专利6,063,844披露了具有提高的热稳定性的聚碳酸酯/橡胶改性 接枝共聚物树脂共混物。橡胶改性的接枝共聚物含有分散于连续的刚性热 塑性相中的不连续的弹性体相，其中至少一部分刚性热塑性相化学接枝到 弹性体相。该共混物也可以含有位阻酚稳定剂化合物，硫代酯稳定剂化合 物和亚磷酸酯稳定剂化合物。该亚磷酸酯化合物具有如下结构式：

其中R₆为(C₁-C₂₄)烷基或单环芳基，其任选地取代有最多三个(C₁-C₁₂)烷基； 或者，该该亚磷酸酯具有根据如下的结构式：

其中R₇、R₈、R₉、R₁₀和R₁₁各自独立地为(C₁-C₁₂)烷基。

授予Stevenson等的美国专利6,224,791披露了一种聚碳酸酯组合物， 其包括亚磷酸酯(例如二(2，4-二枯基苯)季戊四醇二亚磷酸酯或2-丁基-2-乙 基-1，3-丙二醇2，4，6-三-叔丁基苯酚亚磷酸酯)与下式的3-苯基苯并呋喃-2- 酮衍生物的协同性共混物：

其中R₁和R₁₂独立地选自氢，1-20个碳原子的烷基，芳基，7-30个碳原子 的芳基烷基和7-30个碳原子的烷基芳基。

授予Jaatinen等的美国专利6,649,677披露了具有提高的阻燃性的聚碳 酸酯片材。该片材包括基于磷的稳定剂，例如三(2，4-二-叔丁基苯基)-亚磷酸 酯；2，4，6-三-叔丁基苯基2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇亚磷酸酯；二(2，4-二枯基 苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；二苯基异癸基亚磷酸酯；和二(2，4-二叔丁基苯 基)季戊四醇二亚磷酸酯。该片材也包括加工脱模剂，例如季戊四醇四硬脂 酸酯(PETS)和季戊四醇酯。