[发明专利]聚酰胺和相应的聚合物组合物、制品以及用于制备和使用的方法

说明书

本文描述了结合有含有环己基的脂环族单体的聚酰胺(PA)，出人意料地发现，相对于不含脂环族单体的两种类似聚酰胺以及相对于与间苯二甲酸和己二酸中的任一种或两种共聚的两种PA 6,T基聚酰胺，通过结合有含有环己基的脂环族单体，所得聚酰胺(PA)具有显著降低的吸水率，同时维持良好的机械特性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月27日提交的美国临时专利申请号62/892,042的优先权，出于所有目的将该申请的全部内容通过援引并入本申请。

技术领域

本发明涉及具有改进的吸水率特性和良好的机械特性的聚酰胺。本发明进一步涉及包括聚酰胺的聚合物组合物。本发明还涉及包含此类聚合物和聚合物组合物的制品。

背景技术

聚酰胺诸如PA 6,T通常与共聚单体诸如间苯二甲酸或己二酸聚合。此类聚酰胺具有PA 6,T的出色的机械性能和耐化学性，而且由于共聚单体的存在可以在较低的温度下加工。然而，将间苯二甲酸或己二酸掺入PA6中导致具有增加的吸湿性的聚酰胺，这降低了由此类聚合物形成的制品的尺寸稳定性。因此，需要具有PA 6,T-基共聚酰胺的优异的机械性能和耐化学性，同时具有降低的吸湿性的聚酰胺。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种由反应混合物(RM)的缩聚形成的聚酰胺(PA)，该反应混合物包含：二胺组分(A)，该二胺组分包含：55mol％至75mol％的C₄至C₈脂肪族二胺、25mol％至45mol％的C₉至C₁₂脂肪族二胺和0mol％至10mol％的含有环己基的脂环族二胺，其中mol％是相对于二胺组分(A)中二胺的总摩尔数；二羧酸组分(B)，该二羧酸组分包含：90mol％至100mol％的对苯二甲酸、0mol％至10mol％的C₆至C₁₈脂肪族二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸以及0mol％至10mol％的含有环己基的脂环族二羧酸，其中mol％是相对于二羧酸组分(B)中二羧酸的总摩尔数；以及氨基酸组分(C)，该氨基酸组分包含0mol％至9mol％的含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸，其中mol％是相对于二羧酸组分(B)中二羧酸的总摩尔数；并且其中脂环族二胺、脂环族二羧酸和脂环族氨基酸中的一种具有大于0.5mol％的浓度。在一些实施例中，脂环族二胺、脂环族二羧酸和脂环族氨基酸中的仅一种具有大于0.5mol％的浓度，并且反应混合物(RM)不含其他两种含有环己基的脂环族单体。另外或可替代地，在一些实施例中，反应混合物(RM)不含C₆至C₁₈脂肪族二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸。

在另一方面，本发明涉及一种聚合物组合物(PC)，其包含聚酰胺(PA)和至少一种选自由以下组成的组的组分：增强剂、增韧剂、增塑剂、着色剂、颜料、抗静电剂、染料、润滑剂、热稳定剂、光稳定剂、阻燃剂、无卤阻燃剂、成核剂和抗氧化剂，优选地至少无卤阻燃剂。在一些实施例中，聚合物组合物(PC)包含基于聚合物组合物(PC)的总重量10wt.％至60wt.％的玻璃纤维。在一些实施例中，聚合物组合物(PC)包含从30wt.％至70wt.％的聚酰胺(PA)。

具体实施方式

本文描述了结合有含有环己基的脂环族单体的聚酰胺(PA)。出人意料地发现，相对于不含脂环族单体的两种类似聚酰胺以及相对于与间苯二甲酸和己二酸中的任一种或两种共聚的两种PA 6,T-基聚酰胺，通过结合有含有环己基的脂环族单体，所得聚酰胺(PA)具有显著降低的吸水率，同时维持良好的机械特性。此外，出人意料地发现，相对于不含脂环族单体的类似聚酰胺，在相对低浓度的含有环己基的脂环族单体的情况下，聚酰胺(PA)具有显著增加的玻璃化转变温度(“Tg”)，同时维持高熔融温度(“Tm”)和结晶温度(“Tc”)。