[发明专利]熔体流动性改进的热塑性组合物

说明书

技术领域

本发明涉及包含聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚苯乙烯及任选存在的其他添加剂的热塑性组合物，并涉及改进聚对苯二甲酸丙二醇酯热塑性组合物的熔体粘度的方法。本发明还涉及由所述聚对苯二甲酸丙二醇酯组合物制得的模塑制品和纤维产品。

背景技术

聚对苯二甲酸丙二醇酯(通常简称为“PTT”，“PPT”或“3GT”)一般通过1,3-丙二醇与对苯二甲酸缩聚或1,3-丙二醇与对苯二甲酸酯缩聚制得，是继聚对苯二甲酸乙二醇酯(通常简称“PET”)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(通常简称“PBT”)之后的一种新型芳香族聚酯。PTT树脂在机械特性、耐候性、耐热老化性和抗水解性方面比PET和PBT更优异。由于PTT的优异性能，它可以广泛用于衣料、装饰和工程塑料等各个领域。但是，在某些环境下，PTT自身熔体粘度太高，熔体流动性太低，导致可加工性差，从而限制了PTT在这些领域中的应用。

对于聚合物设计工程师而言，保持机械强度同时改进可加工性是常见的问题。加工和性能在本质上均与聚合物的分子量相关。聚合物的高分子量通常因其高熔体粘度而导致难以加工。虽然降低分子量可提高聚合物的可加工性，但是所得的产品具有较低的机械强度。通过升高加工温度可以克服高熔体粘度的困难，但是这可能造成聚合物不理想的降解，从而降低其机械性能。

聚合物加工的当前趋势对模塑制品而言，是以更高的速度加工以及制造更复杂且精细的部件；对纤维产品而言，则是在更高的速度和/或可能的话在较低的温度下进行纺丝。因此，聚合物的熔体粘度成为与加工性相关的重要因素。本文提到的改进熔体粘度是指降低聚合物的熔体粘度或增加聚合物的熔体流动性，从而可以实现较低的加工温度和/或较快的加工速度。

过去已利用多种熔体流动改性剂来提高PTT的熔体流动性。例如，诸如多元醇(例如季戊四醇)、多元酸和多元胺之类的小分子显示出对PTT的很好的流动性增强效果。但是，这些分子中的官能团可另外导致PTT的降解，并且导致机械性能诸如拉伸应变和冲击强度等变差。此外，另一个问题是这些小分子会迁移至PTT的表面。树枝状或超支化的聚合物是用于PTT的其他常见流动改性剂。一般而言，这些聚合物也包含许多反应性官能链端，例如羟基、羧基和氨基，其也可引起PTT的不理想的降解，这体现在它们降低的机械性能。

WO2011/0022616A1公开了含有线形聚苯乙烯以提高PTT的纺丝速度。但是，所述聚苯乙烯的分子量介于75,000到200,000之间，对PTT的流动性改进并没有明显的作用。

本发明提供新型聚对苯二甲酸丙二醇酯热塑性组合物，其包含聚苯乙烯，将其作为熔体流动改性剂以改进所述热塑性组合物的熔体粘度。

发明内容

本发明提供了一种热塑性组合物，其包含以下组分，或基本由以下组分组成，或由以下组分的混合物制备：

(a)约95重量%-约99.9重量%的聚对苯二甲酸丙二醇酯；和

(b)约0.1重量%-约5重量%的聚苯乙烯，其具有约1,000到约50,000的数均分子量，是通过凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography,GPC)而测定；

其中所述重量%基于所述热塑性组合物的总重量。

在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，聚对苯二甲酸丙二醇酯(a)是聚对苯二甲酸丙二醇酯均聚物、聚对苯二甲酸丙二醇酯共聚物或其共混物，其中所述聚对苯二甲酸丙二醇酯共聚物含有至少70摩尔%的对苯二甲酸丙二醇酯作为主要共聚单元。

在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，聚苯乙烯(b)是线形聚苯乙烯或星形聚苯乙烯。

在另一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，聚苯乙烯(b)是线形聚苯乙烯。

在又一实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，聚苯乙烯(b)是星形聚苯乙烯，其为式1的聚合物：

其中n、m和p独立地为10至150范围内的整数。

在一个实施方案中，本发明的热塑性组合物还包含(c)至少一种添加剂，其选自抗氧化剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、包括染料和颜料的着色剂、润滑剂、抗水解剂、脱模剂和阻燃剂。

本发明还提供一种模塑制品，其包含上述热塑性组合物，或基本由上述热塑性组合物组成，或由上述热塑性组合物制备。

在一个实施方案中，所述模塑制品是电气装置部件和电子装置部件、汽车部件、机器部件或设备外壳。

本发明还涉及纤维产品，其包含上述热塑性组合物，或基本由上述热塑性组合物组成，或由上述热塑性组合物制备。