[发明专利]结晶聚碳酸酯制品及其制备方法

说明书

相关申请的引用

本申请要求于2015年3月24日提交的美国临时申请序列号62/137,353的权益。相关申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

由聚碳酸酯形成的制品通常显示出高冲击强度和高透明度，但在例如高于在一些应用中待使用的150摄氏度(℃)的玻璃化转变温度的温度下，缺乏足够的耐溶剂性、耐刮擦性或机械性能。为了显著提高无定形聚碳酸酯组合物的耐溶剂性、耐刮擦性和机械性能中的一种或多种，通常加入聚(对苯二甲酸亚烷基酯)(例如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯))。由于聚碳酸酯本身的存在，没有观察到这些改进的性能。

因此，需要具有改善性能的聚碳酸酯，例如能够显示增加的耐溶剂性和增加硬度中的一种或两种。

发明内容

本文公开了结晶聚碳酸酯(crystalline polycarbonate)、其制造方法和由其形成的制品。

在一个实施方案中，制品包含结晶聚碳酸酯，其中所述制品具有基于聚碳酸酯的总重量大于或等于10wt％的聚碳酸酯结晶度。

在另一个实施方案中，制备制品的方法包括将结晶聚碳酸酯粉末添加到压模的空腔中；其中所述结晶聚碳酸酯粉末具有0.5至4,000微米的平均粒度(average particle size)，和基于所述结晶聚碳酸酯粉末的总重量大于或等于10wt％的结晶度；在压缩温度和压缩压力下在空腔内压缩所述结晶聚碳酸酯粉末1至30分钟以形成制品，其中压缩温度小于结晶聚碳酸酯粉末的熔化温度10℃或更高(the compression temperature is greater than or equal to 10℃less than the melting temperature of the crystalline polycarbonate powder)(T_comp≥T_m-10℃)，并且其中压缩压力大于或等于1MPa；和从空腔中移开制品。

通过下面附图和详细描述例示上述和其它特征。

附图说明

以下是附图的简要说明，其中相同的元件的编号相同，并且提供附图是为了说明本文公开的示例性实施方案的目的而不是为了限制本文公开的示例性实施方案。

图1-图6是成型装置(molding device)的实施方案的图示；

图7是实施例1的无定形PC粉末的DSC的图示；

图8是实施例1的压缩成型的无定形PC粉末的DSC的图示；

图9是实施例2的丙酮结晶的PC粉末的DSC的图示；

图10是实施例2的压缩成型的结晶PC粉末的DSC的图示；

图11实施例2的坯料(billet)的DSC的图示；

图12是实施例6的无定形坯料(amorphous billet)的照片；

图13是实施例6的结晶坯料(crystalline billet)的照片；且

图14是注射成型皮芯聚乙烯制品(injection molded skin core polyethylene article)的照片。

具体实施方式

不同的聚合物显示实现结晶度的不同能力。例如，一些聚合物总是包含晶畴(crystalline domain)，无论是粉末还是颗粒形式，并且不能形成无定形制品。这种聚合物的实例是聚乙烯、等规聚丙烯和聚对苯二甲酸丁二醇酯。相反，一些聚合物总是无定形的，其中结晶度被抑制，例如由于侧链的空间位阻或无规立构度。无定形聚合物的实例是无规立构聚苯乙烯和聚(甲基丙烯酸甲酯)。聚合物的第三子集包括可包含晶畴或可以是无定形的聚合物，例如取决于制品的形成条件，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。此处，由于热力学和动力学限制，可能难以获得均匀的结晶制品。使用这种聚合物，通常无意地(inadvertently)形成其中制品的芯是晶体并且皮是无定形的皮芯(skin core)形态。当制品厚度过大(例如，大于1mm)时，产生皮芯形态，并且在厚度的中部开始结晶和/或模具温度过高(其中，例如在模具温度为20℃下注射成型产生皮芯结晶制品，参见图14)。