[发明专利]具有改善的耐盐性和热稳定性的聚酰胺组合物

说明书

发明领域

本发明涉及具有改善的耐盐性和热稳定性的聚酰胺组合物领域。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求U.S.2010年1月29日提交的并且当前未决的美国临时申请61/299,387的优先权。

发明背景

聚合材料，包括热塑性和热固性聚合材料，被广泛用于机动车辆中以及用于其它用途。它们轻便并且比较易于塑造成复杂的部件，因此在许多情形下是优选替代金属。然而，一些聚合物具有的问题是盐胁迫(诱导)腐蚀开裂(SSCC)，其中当处于应力下并且接触无机盐时，应力下的部件经历加速腐蚀。这通常造成部件开裂和过早失效。

机动车领域中的另一个当前期望是具有耐高温结构，这是因为汽车发动机罩区域中的温度通常达到高于150℃。当塑性部件(如机动车机罩下方应用的或电气/电子器件应用的塑性部件)长期暴露于此类高温下时，由于聚合物发生热氧化，其机械特性通常会降低。这种现象称为热老化。

聚酰胺如聚酰胺6，6、聚酰胺6、聚酰胺6，10和聚酰胺6，12已被制成并且用作机动车部件和其它类型的部件。虽然已经报导，聚酰胺6，10和6，12对SSCC抗性更大(参见例如日本专利3271325B2)，但是所有这些聚酰胺在此类使用中易于SSCC，这是因为例如机动车的各个部分以及它们的组件有时接触盐，例如在较寒冷气候中用于融化雪和冰的盐，如氯化钠或氯化钙。与水和道路防结冰用盐接触的金属部件如由钢和各种基于铁的合金制成的配件和机架组件的腐蚀也会导致盐的形成。这些盐继而可侵蚀聚酰胺部件，使得它们易于SSCC。因此，期望对SSCC具有更大抗性的聚酰胺组合物。

美国专利4,076,664公开了对氯化锌具有有利抗性的三元聚酰胺树脂。

欧洲专利申请0272503公开了模塑聚酰胺树脂，所述树脂包含聚(癸二酰间苯二甲胺)(PA MXD10)和具有比PA MXD10高约20-30℃的熔点的结晶聚酰胺。

US 2005/0234180公开了具有优异耐融雪盐性的树脂模塑制品，所述制品包含1-60重量％的芳族聚酰胺树脂。

在改善热老化特性的尝试中，常规的做法是向热塑性聚酰胺树脂中添加热稳定剂(也称为抗氧化剂)。此类热稳定剂的实例包括受阻酚类抗氧化剂、胺类抗氧化剂和基于磷的抗氧化剂。对于聚酰胺组合物，通常使用三类热稳定剂以保持在暴露于高温时的组合物的机械特性。一类是先前提到的任选地与基于磷的增效剂混合的酚类抗氧化剂的使用，第二类是任选地与基于磷的增效剂混合的芳族胺的使用，第三类是铜盐和衍生物的使用。酚类抗氧化剂改善热塑性组合物在至多120℃的老化温度下的机械/物理特性为人们所知。

美国专利5,965,652公开了包含原位形成的胶态铜的热稳定聚酰胺模塑组合物。然而，所公开的组合物仅在140℃下热老化才表现出冲击强度的保留。

英国专利839,067公开了包含铜盐和强有机碱卤化物的聚酰胺组合物。

EP 1041109公开了一种聚酰胺组合物，其包含聚酰胺树脂和具有150-280℃的熔点的多元醇，此聚酰胺组合物具有良好的流动性和机械强度并可用于注塑焊接技术。

美国专利公布2010/0029819公开了具有较高热稳定性的包含热塑性组合物的热塑性制品，所述组合物包含热塑性树脂、一种或更多种具有多于两个羟基的多元醇。

美国专利公布2010/0029815A1公开了热塑性制品，所述制品包含热塑性聚酰胺组合物，包含(a)聚酰胺树脂；一种或多种多羟基聚合物；一种或多种共稳定剂，所述共稳定剂选自仲芳胺、受阻胺光稳定剂、受阻酚、以及它们的混合物；和10至约60重量％的一种或多种增强剂；所述制品具有良好的热稳定性。

遗憾的是，在现有工艺下，基于聚酰胺组合物的模塑制品在长期高温暴露下它们的机械特性受到不可接受的劣化，或者它们缺乏其中部件接触道路防结冰用盐的许多机动车应用所需的耐盐特性。需要具有改善的长期耐热性和耐盐性的热塑性聚酰胺组合物。

发明概述

本发明公开了聚酰胺组合物，包含

(a)至少一种半芳族共聚酰胺，所述半芳族共聚酰胺基本上由25-55摩尔％的下式的重复单元

-C(O)(CH₂)_mC(O)NHCH₂ArCH₂NH-(I)

和45-75摩尔％的下式的重复单元组成