[发明专利]热塑性模塑组合物

说明书

本发明涉及一种热塑性模塑组合物，其包含至少一种热塑性聚合物、至少一种高度支化或超支化的聚合物、和导电性碳填料。

碳填料在基体聚合物中与高度支化或超支化的聚合物结合使用本身是已知的。

WO 2009/115536涉及具有超支化聚乙烯亚胺的聚酰胺纳米复合材料。所述热塑性模塑组合物包含至少一种热塑性聚酰胺、至少一种超支化聚乙烯亚胺、至少一种初级粒子的数均直径为0.5至20nm的金属或半金属的至少一种无定形氧化物和/或氧化物水合物，其中所述模塑组合物还可包含作为填料的碳纳米管。炭黑和石墨可连同用作颜料。

使用超支化聚乙烯亚胺以得到降低的熔体粘度以及有利的机械特性。

WO 2008/074687涉及具有提高的延性的热塑性模塑组合物。该模塑组合物包含半芳族聚酰胺、由乙烯、1-辛烯或1-丁烯或丙烯或其混合物制成的共聚物，以及官能单体，官能单体中的官能团选自羧酸类基团、羧酸酐类基团、羧酸酯类基团、羧酰胺类基团、羧酰亚胺类基团、氨基类基团、羟基类基团、环氧基类基团、氨基甲酸酯类基团、或噁唑啉类基团，以及这些的混合物。该模塑组合物还可包含纤维状填料或粒状填料、和高度支化或超支化的聚碳酸酯、或高度支化或超支化的聚酯。还可以同时使用例如选自碳纳米管、石墨以及导电性炭黑的导电性添加剂。还可同时使用颜料，例如炭黑。

使用高度支化或超支化的聚碳酸酯或聚酯以提高流动性和延性。

EP-A-2 151 415记载了特定的超支化聚合物作为碳纳米管增溶剂的用途，所述聚合物具有三芳基胺结构，但是其不具有可与基体聚合物反应的官能团。所得的增溶剂可以引入聚合物树脂，特别是引入聚酰胺树脂或聚碳酸酯树脂。

为在热塑性基体聚合物中实现足够的导电性，通常需要加入大量提高导电性的填料，例如碳纳米管或导电性炭黑。结果通常是热塑性聚合物基体机械特性的严重的损害。而且，这些所使用的大量用于提高导电性的填料是非常昂贵的。

本发明的一个目的在于提供热塑性聚合物模塑组合物，其包含导电性碳填料并且其具有提高的导电性，或可降低其中炭填料的含量而保持导电性。

本发明通过一种热塑性模塑组合物而实现该目的，所述热塑性模塑组合物包含（基于热塑性模塑组合物计）：

a)作为组分A的至少一种热塑性基体聚合物，其选自聚酰胺、聚酯、聚缩醛和聚砜，其中所述热塑性基体聚合物还可采用聚合物共混物的形式，

b)作为组分B的0.1至5重量%的至少一种高度支化或超支化的聚合物，其具有可与组分A的基体聚合物反应的官能团，以及

c)作为组分C的0.1至15重量%的导电性碳填料，其选自碳纳米管、石墨烯、炭黑、石墨及其混合物，

其中所述热塑性模塑组合物不包含至少一种初级粒子的数均直径为0.5至20nm的金属或半金属的无定形氧化物或氧化物水合物，并且排除了包含半芳族聚酰胺以及由乙烯、1-辛烯或1-丁烯或丙烯或其混合物制成的共聚物的模塑组合物，以及如下的官能单体，其中官能团选自羧酸、羧酸酐基团、羧酸酯基团、羧酰胺基团、羧酰亚胺基团、氨基、羟基、环氧基、氨基甲酸酯基团和噁唑啉基团。

本发明的目的还通过使用高度支化或超支化的聚合物作为热塑性模塑组合物中的组分B而实现，其中所述组分B具有可与组分A的基体聚合物反应的官能团，所述热塑性模塑组合物包含至少一种热塑性基体聚合物作为组分A，所述热塑性基体聚合物选自聚酰胺、聚酯、聚缩醛和聚砜，并且其还可采用聚合物共混物的形式，其中所述模塑组合物还包含导电性碳填料作为组分C以提高热塑性模塑组合物的导电性，所述填料导电性碳填料选自碳纳米管、石墨烯、炭黑、石墨及其混合物。

本发明已发现热塑性模塑组合物中导电性碳填料与高度支化或超支化聚合物的结合可得到显著提高的导电性。为此，高度支化或超支化聚合物具有可与基体聚合物反应的官能团。提高的电性能使得可配制具有导电性填料含量降低的材料。

本发明的热塑性模塑组合物中组分B的比例为0.1至5重量%，优选0.2至3重量%，特别是0.3至1.3重量%。

组分B的高度支化或超支化聚合物具有可与组分A的基体聚合物反应的官能团。此处，它们可在热塑性模塑组合物成形的条件下反应，例如在热塑性模塑组合物经受成型加工、熔融、或在挤出机或捏合机或压模中加工时。此处，在加工条件下，特别是在挤出过程期间优选发生分子量改变，优选分子量增加，例如目视熔体粘度或溶液粘度增加。