[发明专利]具有改进的热老化和水解稳定性的聚酰胺模塑材料

说明书

本发明涉及包含下列组成的热塑性模塑组合物：

(A)20-85重量％的至少一种其氨基端基数≥50mmol/kg的聚酰胺，

(B)14.9-60重量％的玻璃纤维，

(C)0.01-2重量％的至少一种热稳定剂，

(D)0-1.5重量％的至少一种脱模剂，以及

(E)0-30重量％的其他添加剂，

其中(A)-(E)的重量百分数之和为100。本发明还涉及本发明模塑组合物在生产任意类型的模制品中的用途以及由本发明模塑组合物得到的模制品。

热塑性聚合物(如聚酰胺)经常以玻璃纤维增强模塑组合物的形式作为在使用中易受高温和/或与液体接触的元件的工程材料使用。结果可能导致聚合物的热氧化破坏和/或水解降解。这两种过程可能对这些材料的寿命产生副作用。尽管通过加入热稳定剂可以延缓热氧化破坏，但这对由热反应引起的聚酰胺性能的不利改变未提供任何长效防护。聚酰胺性能的不利改变(例如在机械性能的下降方面)是明显的。聚酰胺耐热老化性和/或耐水解性的改进是高度令人期待的，因为它可以为与液体接触和/或暴露于高温的元件实现更长的使用寿命。

现有技术描述了多种用于提高热塑性聚合物，尤其是聚酰胺的热稳定性和/或其耐水解性的程序。

Kunststoff Handbuch[塑料手册]，3.Technische Thermoplaste[工程热塑性塑料]，4.Polyamide[聚酰胺]，第77-84页，1998Carl Hanser VerlagMunich Vienna公开了多种热稳定剂在聚酰胺中的用途。可使用的稳定剂为选自空间位阻酚和仲胺的化合物。

WO 97/08222涉及一种由二羧酸与二胺、氨基羧酸或内酰胺聚合来制备聚酰胺的方法，其中酸或胺以过量存在，以使得聚合物中羧酸端基与氨基端基之比为至少2.0∶1.0。由WO 97/08222所述方法制备的聚酰胺具有改进的熔体粘度和流动性。

EP 0 129 974 A2公开了对保暖防冻组合物具有抵抗性且包含0.1-10重量％的烯属不饱和单体的共聚物以及选自尼龙-6，6、尼龙-6和尼龙-6，10的聚酰胺的元件。这些共聚物在聚合物主链上具有官能团，并且所述基团可以与聚酰胺的端基反应。该官能团优选为羧酸基或羧酸酐基。例如使用丙烯酸或马来酸酐。

EP 1 424 361 A1公开了包含热塑性缩聚物、加强材料、交联性添加剂和其他聚合组分的模塑组合物。在热塑成型之后用β、γ、X射线或UV辐射或电子束辐照这种模塑组合物，从而使其至少部分地交联。至少部分地交联提供了如EP 1 424 361 A1所述的具有提高的耐水解降解性的热塑性模塑组合物。

JP 3200868公开了由聚酰胺与例如选自苯乙烯和马来酸酐以及改性聚丙烯的共聚物的非极性、疏水性共混组分组成的聚合物共混物。这些非极性、疏水性共混参与物的存在明显提高了耐水解性。

现有技术公开了通过加入热稳定剂可以有利地影响聚酰胺的热稳定性以及通过一定端基比可以有利地影响聚酰胺的熔体粘度和流动性。此外，现有技术公开了通过使聚酰胺与包含选自苯乙烯、马来酸酐、改性聚丙烯或丙烯酸的单体的非极性、疏水性共聚物混合可以提高聚酰胺的耐水解性。所得热塑性模塑组合物极性的降低提高了耐水解性。现有技术中提议的另一种用于提高热塑性模塑组合物的耐水解性的方法包括加入交联性添加剂并通过辐照使这些交联。

缺点是在提高包含玻璃纤维作为增强物的热塑性模塑组合物的热稳定性方面至今没有取得成功，以及在不使用疏水性共聚单体或共聚物情况下提高玻璃纤维增强热塑性模塑组合物的耐水解性方面至今没有取得成功。

因此，本发明的目的是提供具有改进的热稳定性和改进的耐水解性的玻璃纤维增强热塑性模塑组合物。这尤其是在不使用疏水性共聚单体或共聚物的情况下实现。本发明的另一目的是提供耐热和耐水解且可由本发明模塑组合物得到的元件。

为此，发现了导论中所定义的模塑组合物。从属权利要求中给出了优选的实施方案。

本发明热塑性模塑组合物的各组分描述如下：

组分(A)

作为组分(A)，本发明热塑性模塑组合物包含20-85重量％，优选40-75重量％的至少一种聚酰胺。

聚酰胺中的伯氨基端基数为≥50mmol/kg，优选≥60mmol/kg。可用于本发明的聚酰胺的伯氨基端基数可在聚酰胺制备中由单体中存在的氨基端基与羧酸端基的合适比来调整。这种特定数目的伯氨基端基的存在有利于本发明热塑性模塑组合物的耐热性和/或耐水解性的提高。