[发明专利]韧化的聚酰胺组合物

说明书

发明领域

聚酰胺包含衍生自1，6-己二胺与对苯二甲酸以及1，6-己二胺与己二酸的指定比例的重复单元，这种聚酰胺可由极少量的橡胶增韧剂进行韧化以获得韧性极强的组合物。

技术背景

包括聚酰胺的所谓“工程聚合物”是重要的商用物料，其广泛应用于如机动车、电气和工业用途中的许多不同类型的部件。在一些情况下，聚合物本身极具脆性，因而必须进行韧化。通常通过将“橡胶增韧剂”与聚酰胺或其他工程聚合物混合进行韧化，参见例如美国专利4,174,358。

此类组合物的韧性常通过一些标准测试来量度，如带缺口悬臂梁式冲击测试(ASTM D256)。通常，在该测试中所得到的值越高，则认为材料的韧性就越强。韧性的另一个重要指标为在诸如带缺口悬臂梁式冲击测试中，由该测试引起的组合物中的断裂是表现出韧性还是表现出脆性。为了确信足够坚韧，优选的是所有的或大多数此类重复测试都显示出韧性断裂。有些情况下，如果多次断裂均为脆性断裂，那么仅仅列举出在带缺口悬臂梁式冲击测试中获得的平均韧性值将不具有说服性，因为这是不可取的。

与热塑性组合物的许多性能“改进”类似，添加增韧剂常常导致其他性能降低，因此经常需要在各种性能之间进行权衡。例如，添加橡胶增韧剂常导致组合物的拉伸模量和挠性模量以及耐热性降低。由于这影响了部件的刚度，因此有时需要将部件做得更大以弥补模量的损失，从而造成经济损失。因此，包含韧化的聚酰胺的改进组合物是所需的。

发明概述

本文所公开并受权利要求书保护的是组合物，该组合物包含：

(a)80至95重量％的聚酰胺，该聚酰胺基本上由10至35重量％的下

式的重复单元

0至10重量％的一种或多种下式的重复单元组成

其中R¹、R²和R³各自分别为亚烃基或取代的亚烃基，其中R¹不是1，4-亚苯基和/或R²不是-(CH₂)₆-，

并且重复单元的剩余部分具有下式

(b)2至20重量％的聚合物增韧剂，该聚合物增韧剂包含活性官能团和/或羧酸的金属盐；

前提条件是(III)和(IV)均不同于(I)和(II)；并且

其中所述重量百分比是按所述组合物中存在的(a)和(b)的总量计的，并且所述重复单元的重量百分比是按存在的(I)、(II)、(III)和(IV)的总重量计的。

还描述了本发明组合物的成型部件。

发明详述

所谓“亚烃基”是指包含碳和氢的基团(基)，其两个不同的碳原子具有两个自由(单键)价态。示例性的亚烃基基团包括1，10-亚癸基、1，3-亚丁基、2-甲基-1，5-亚戊基、1，4-亚苯基、1，8-亚萘基、4，4’-亚联苯基、以及1，3-亚苯基。

所谓“取代的亚烃基”是指由一个或多个官能团取代的亚烃基，并且在使用选择的特定聚酰胺合成方法时，这些官能团不影响聚酰胺的生成。示例性的取代基团包括醚、卤素、以及叔氨基。

所谓“活性官能团”是指通常能与作为聚酰胺一部分的互补活性基团发生反应的基团，尤其是在聚酰胺组合物的熔体成形和/或熔融加工过程中。聚酰胺上的互补官能团通常为羧基和/或氨基(端基)，但可以是其他的基团，其或者接枝到聚酰胺上，或者最初聚合在聚酰胺中作为包含互补官能团的数量相对较小的共聚单体的一部分。典型的活性官能团为环氧化物、羧基、羧酸酐、异氰酸基、以及酮基。优选的活性官能团为羧基、羧酸酐、以及环氧化物。