專利名稱：引擎蓋下組件的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2002年9月20日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)60/319,564號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其作為參考文獻(xiàn)在此全文引入。
背景技術(shù)：
本公開(kāi)內(nèi)容涉及用于引擎蓋下(under hood)組件的材料。更具體地說(shuō)涉及用于引擎蓋下組件的熱塑性組合物。
引擎蓋下的環(huán)境對(duì)所用材料提出了很多苛刻的要求。一般來(lái)說(shuō)，要求材料在高溫下具有高強(qiáng)度，在引擎蓋下的環(huán)境中具有良好的尺寸穩(wěn)定性及良好的耐化學(xué)性。引擎蓋下組件的例子包括散熱器端蓋、動(dòng)力轉(zhuǎn)向油箱、恒溫器外殼、電池架、空氣過(guò)濾器外殼和發(fā)動(dòng)機(jī)罩。對(duì)于引擎蓋下的環(huán)境所提出的這些苛刻要求，具有適宜性能的熱塑性材料提供了引人注目的解決方法。
更具體地說(shuō)，散熱器端蓋在苛刻的化學(xué)環(huán)境下工作。它們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)地與高溫高壓的散熱器流體相接觸。散熱器流體，特別是長(zhǎng)效散熱器流體，含有酸性化合物，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，該酸性化合物可對(duì)散熱器端蓋的物理性能產(chǎn)生消極影響。因此，要求以具有優(yōu)異耐化學(xué)性的高強(qiáng)高硬材料制造散熱器端蓋。
一些最初用于散熱器端蓋的材料為金屬。雖然金屬可以提供高強(qiáng)高硬性能，但有時(shí)其在耐化學(xué)性上有問(wèn)題。此外，金屬重且價(jià)格高。隨后，人們將注意力轉(zhuǎn)向聚合材料，例如填充聚酰胺。與金屬相比，填充聚酰胺比重低(重量輕)且價(jià)格低。而且，在高溫下，聚酰胺強(qiáng)度高，對(duì)一些引擎蓋環(huán)境下的化學(xué)品具有良好的耐化學(xué)性。但是，在引擎蓋下的環(huán)境中，聚酰胺容易受到水解和酸腐蝕的影響，從而導(dǎo)致強(qiáng)度降低。
發(fā)明概述一種引擎蓋下組件可以減少上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)及其他不足，該引擎蓋下組件含有聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物、增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物或其組合物。
在另一個(gè)實(shí)施方式中，散熱器端蓋含有聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物、增強(qiáng)聚烯烴、增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物或兩種或更多前述材料的組合物。
發(fā)明詳述用于引擎蓋下組件的熱塑性組合物具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的剛性和沖擊強(qiáng)度的平衡，以及優(yōu)異的耐化學(xué)性，其含有聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物；增強(qiáng)聚烯烴；或增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物。增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物在此被定義為在其組合物中加有填料。同樣地，增強(qiáng)聚烯烴在此也被定義為在其組合物中加有填料。當(dāng)熱塑性樹(shù)脂含有聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物時(shí)，其還可以包括任選的氫化烯基芳香化合物/共軛二烯嵌段共聚物、任選的未氫化烯基芳香化合物/共軛二烯嵌段共聚物或氫化和未氫化烯基芳香化合物/共軛二烯嵌段共聚物的組合物。該共混物的聚(亞芳基醚)組分還可以包括聚(烯基芳香)樹(shù)脂。聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物、增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物和增強(qiáng)聚烯烴為引擎蓋下組件提供了高強(qiáng)度(特別是在溫度高于室溫時(shí))、良好的抗沖擊性和優(yōu)異的水解穩(wěn)定性。
除散熱器端蓋以外，引擎蓋下組件可以要求具有上述物理性能，這些組件包括，但不限于，動(dòng)力轉(zhuǎn)向油箱、散熱液緩沖箱、恒溫器外殼、電池架、空氣過(guò)濾器外殼和發(fā)動(dòng)機(jī)罩。
聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物和增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物一般包括相同的樹(shù)脂組分。聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物和增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物之間的不同在于填料和任選填料輔助添加劑的存在/不存在。在下文中，當(dāng)討論樹(shù)脂組分時(shí)，在聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物和增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物之間不作區(qū)別。
術(shù)語(yǔ)聚(亞芳基醚)包括聚亞苯基醚(PPE)和聚(亞芳基醚)共聚物；接枝共聚物；聚(亞芳基醚)醚離子交聯(lián)聚合物；和烯基芳香化合物、乙烯基芳香化合物、及聚(亞芳基醚)等的嵌段共聚物；和包括至少一種前述化合物的組合物等。聚(亞芳基醚)是已知聚合物，其包括很多下式的結(jié)構(gòu)單元
其中，對(duì)于各個(gè)結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)Q1獨(dú)立地為氫、鹵素、伯或仲C1-C8烷基、苯基、C1-C8鹵烷基、C1-C8氨烷基、C1-C8烴氧基或C2-C8鹵代烴氧基，其中至少兩個(gè)碳原子將鹵素和氧原子分隔開(kāi)；且每個(gè)Q2獨(dú)立地為氫、鹵素、伯或仲C1-C8烷基、苯基、C1-C8鹵烷基、C1-C8氨烷基、C4-C8烴氧基或C2-C8鹵代烴氧基，其中至少兩個(gè)碳原子將鹵素和氧原子分隔開(kāi)。優(yōu)選，每個(gè)Q1為烷基或苯基，特別是C1-4烷基，且每個(gè)Q2獨(dú)立地為氫或甲基。
同時(shí)包括均聚和共聚聚(亞芳基醚)。優(yōu)選那些含有2，6-二甲基亞苯基醚單元的均聚物。適宜的共聚物包括無(wú)規(guī)共聚物，該無(wú)規(guī)共聚物含有，例如，與2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元組合的這種單元或由2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚共聚得到的共聚物。還包括含有由接枝乙烯基單體制得部分的聚(亞芳基醚)或如聚苯乙烯的聚合物，以及偶聯(lián)的聚(亞芳基醚)，在該偶聯(lián)的聚(亞芳基醚)中的偶聯(lián)劑為例如低分子量聚碳酸酯，苯醌，雜環(huán)和用已知方法與兩個(gè)聚(亞芳基醚)鏈的羥基進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)生較高分子量聚合物。聚(亞芳基醚)還包括上述化合物中任一種的組合物。
聚(亞芳基醚)一般具有約3,000至約40,000原子質(zhì)量單位(AMU)的數(shù)均分子量和約20,000至約80,000AMU的重均分子量，由凝膠滲析色譜法進(jìn)行測(cè)定。聚(亞芳基醚)一般可以具有約0.1至約0.6分升/克(dL/g)的特性粘度，該特性粘度是在25℃的溫度下在氯仿中測(cè)得。在這一范圍內(nèi)，特性粘度可以優(yōu)選小于或等于約0.5dL/g，更優(yōu)選小于或等于約0.47dL/g。而且在這一范圍內(nèi)，特性粘度可以優(yōu)選大于或等于約0.3dL/g。也可以使用高特性粘度聚(亞芳基醚)和低特性粘度聚(亞芳基醚)的組合物。當(dāng)使用兩種特性粘度聚(亞芳基醚)時(shí)，根據(jù)所使用的聚(亞芳基醚)的準(zhǔn)確的特性粘度和期望的最終物理性能來(lái)確定兩種特性粘度聚(亞芳基醚)的準(zhǔn)確比例。
聚(亞芳基醚)一般通過(guò)至少一種單羥基芳香族化合物，例如2，6-二甲基苯酚或2，3，6-三甲基苯酚的氧化偶合來(lái)制備。催化劑體系一般用于這種偶合；它們一般含有至少一種重金屬化合物，例如銅、錳或鈷化合物，通常是與各種其它材料組合使用。
對(duì)于很多目的特別有用的聚(亞芳基醚)包括那些含有至少一個(gè)含氨烷基基團(tuán)的分子。相對(duì)于羥基或醚鍵，氨烷基一般位于鄰位。含有這種端基的產(chǎn)物可以通過(guò)加入適當(dāng)?shù)牟蛑僖辉?，例如二正丁胺或二甲基胺作為氧化偶合反?yīng)混合物的一個(gè)組分而獲得。氨烷基基團(tuán)的含量變化范圍寬且可以多達(dá)5000份/百萬(wàn)(ppm)。而且經(jīng)常有4-羥基聯(lián)苯端基存在，其一般從含有副產(chǎn)物二苯酚合苯醌的反應(yīng)混合物獲得，尤其是在銅-鹵化物-仲或叔胺體系中。該聚合物分子的主要部分一般構(gòu)成了多達(dá)約90％重量份的聚合物，可以含有至少一種含氨烷基和4-羥基聯(lián)苯的端基。
基于共混物的總重，聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物可以包括含量約5至約95wt％的聚(亞芳基醚)。在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選使用聚(亞芳基醚)的量為大于或等于約15wt％，更優(yōu)選大于或等于約20wt％。還優(yōu)選使用聚(亞芳基醚)的量為小于或等于約70wt％，更優(yōu)選小于或等于約50wt％。
用于共混物中的聚(亞芳基醚)可以包括聚(烯基芳香)樹(shù)脂。在本文中，術(shù)語(yǔ)″聚(烯基芳香)樹(shù)脂″包括通過(guò)本領(lǐng)域公知的方法(包括本體聚合、懸浮聚合和乳液聚合)制備的聚合物，其含有至少25％重量的由下式所示的烯基芳香單體獲得的結(jié)構(gòu)單元。
其中R1為氫、C1-C8烷基、鹵素等；Z為乙烯基、鹵素、C1-C8烷基等；且p為0至5。優(yōu)選的烯基芳香單體包括苯乙烯、氯苯乙烯和乙烯基甲苯。聚(烯基芳香)樹(shù)脂包括烯基芳香單體的均聚物；烯基芳香單體與一種或多種不同單體的無(wú)規(guī)共聚物，其中，烯基芳香單體例如為苯乙烯，一種或多種不同單體例如為丙烯腈、丁二烯、α-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙烯基苯和馬來(lái)酸酐；和橡膠改性聚(烯基芳香)樹(shù)脂包括橡膠改性劑和烯基芳香單體(如上所述)均聚物的共混物和/或接枝聚合物，其中橡膠改性劑可以為至少一種C4-C10單芳香族二烯單體的聚合產(chǎn)物，例如丁二烯或異戊二烯。橡膠改性聚(烯基芳香)樹(shù)脂可以包括約98至約70wt％的烯基芳香單體均聚物和約2至約30wt％的橡膠改性劑。在此范圍內(nèi)，可優(yōu)選使用至少88wt％的烯基芳香單體。還優(yōu)選使用小于或等于約94wt％的烯基芳香單體。而且還優(yōu)選使用至少6wt％的橡膠改性劑。還優(yōu)選使用高達(dá)12wt％的橡膠改性劑。
聚(烯基芳香)樹(shù)脂的立構(gòu)規(guī)整性可以為無(wú)規(guī)或間規(guī)。高度優(yōu)選的聚(烯基芳香)樹(shù)脂包括無(wú)規(guī)和間規(guī)均聚苯乙烯。適宜的無(wú)規(guī)均聚苯乙烯可以市購(gòu)，例如，Chevron產(chǎn)的EB3300和BASF產(chǎn)的PI 800。適宜的間規(guī)均聚苯乙烯可以市購(gòu)，例如，Dow Chemical Company產(chǎn)的商品名為QUESTRA(例如，QUESTRAWA550)的間規(guī)均聚苯乙烯。優(yōu)選的聚(烯基芳香)樹(shù)脂包括橡膠改性聚苯乙烯，又稱高抗沖聚苯乙烯或HIPS，其包括約88至約94wt％的聚苯乙烯和約6至約12wt％的聚丁二烯，具有約0％至約35％的有效凝膠含量。這些橡膠改性聚苯乙烯可以市購(gòu)，例如，General Electric Plastics產(chǎn)的GEH1897和Chevron產(chǎn)的BA 5350。
聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物可以包括聚(烯基芳香)樹(shù)脂，當(dāng)存在聚(烯基芳香)樹(shù)脂時(shí)，基于共混物的總重，其用量約1至約70wt％。在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚(烯基芳香)樹(shù)脂的用量為大于或等于約3wt％，更優(yōu)選大于或等于約5wt％。
或者，聚(烯基芳香)樹(shù)脂的用量可以表示為聚(亞芳基醚)和聚(烯基芳香)樹(shù)脂總量的分?jǐn)?shù)?；诰?亞芳基醚)和聚(烯基芳香)樹(shù)脂的總重，該共混物可以優(yōu)選含有約1至約80wt％的聚(烯基芳香)樹(shù)脂。在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚(烯基芳香)樹(shù)脂的用量小于或等于約70wt％，更優(yōu)選小于或等于約65wt％。而且在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚(烯基芳香)樹(shù)脂的用量大于或等于約20wt％，更優(yōu)選大于或等于約30wt％。當(dāng)聚(烯基芳香)樹(shù)脂的用量大于聚(亞芳基醚)和聚(烯基芳香)樹(shù)脂總重的約80wt％時(shí)，該組合物在成型后存在熱變形溫度的不足?？梢詫?duì)聚(烯基芳香)樹(shù)脂和聚(亞芳基醚)的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制單相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，該單相含有那些與單一聚(亞芳基醚)的Tg或與單一聚烯烴的熔融溫度(Tm)有關(guān)的兩組分。例如，可以對(duì)聚(烯基芳香)樹(shù)脂和聚(亞芳基醚)的相對(duì)用量進(jìn)行選擇，從而使聚(亞芳基醚)和聚(烯基芳香)樹(shù)脂形成單相，該單相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與單一聚(烯基芳香)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相比，高約20℃或更多，優(yōu)選高約30℃或更多，其中該單一聚(烯基芳香)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度例如可以為約100℃至約110℃。而且，可以對(duì)聚(烯基芳香)樹(shù)脂和聚(亞芳基醚)的相對(duì)用量進(jìn)行選擇，從而使以單相存在的聚(亞芳基醚)和聚(烯基芳香)樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與單一聚烯烴的Tm相比，低約15℃或更少，優(yōu)選低約10℃或更少，更優(yōu)選低約1℃或更少。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以對(duì)聚(烯基芳香)樹(shù)脂和聚(亞芳基醚)的相對(duì)用量進(jìn)行選擇，從而使以單相存在的聚(亞芳基醚)和聚(烯基芳香)樹(shù)脂具有約130℃至約180℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
聚烯烴可以為含有約80wt％或更多的由乙烯、丙烯、丁烯或其混合物聚合而制得的單元的均聚物或共聚物。聚烯烴均聚物的實(shí)例包括聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯。聚烯烴共聚物的例子包括乙烯、丙烯和丁烯彼此共聚所得到的無(wú)規(guī)、接枝和嵌段共聚物，而且還包括高達(dá)20wt％的由C4-C10α-烯烴(除芳香族α-烯烴以外)獲得的單元。聚烯烴還包括上述均聚物和共聚物的共混物。在一些情況下，優(yōu)選聚烯烴可以具有大于或等于約100,000磅/平方英寸(psi)的彎曲模量，該彎曲模量在23℃下根據(jù)ASTMD 790的方法測(cè)定。在其他情況下，可以對(duì)聚烯烴進(jìn)行組合以獲得特定的熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)。適宜的聚烯烴包括，例如，ExxonMobil產(chǎn)的LL-6201線型低密度聚乙烯，ExxonMobil產(chǎn)的LMA-027低密度聚乙烯，ExxonMobil產(chǎn)的HD-6605高密度聚乙烯，Montell Polyolefins產(chǎn)的1900型超高分子量聚乙烯，和Montell Polyolefins產(chǎn)的PB0110聚丁烯(聚丁烯-1)。
優(yōu)選的聚烯烴包括丙烯聚合物。該丙烯聚合物可以為聚丙烯的均聚物。或者，該丙烯聚合物可以為丙烯和至少一種選自乙烯和C4-C10α-烯烴(除芳香族α-烯烴以外)的烯烴的無(wú)規(guī)、接枝或嵌段共聚物，但應(yīng)滿足以下條件，即該共聚物含有約80wt％或更多的由丙烯獲得的重復(fù)單元，優(yōu)選約90wt％或更多。這種丙烯聚合物與另一種較少量的聚合物的共混物也包括在丙烯聚合物的范圍內(nèi)，其中該較少量的聚合物例如為聚乙烯。當(dāng)在2.16kg和200℃下根據(jù)ASTM DI 238進(jìn)行測(cè)定時(shí)，該丙烯聚合物可以具有約0.1至約100g/10分鐘的熔體流動(dòng)指數(shù)，優(yōu)選約1至約40g/10分鐘。上述丙烯聚合物可以通過(guò)各種已知的方法進(jìn)行生產(chǎn)。此外，也可以使用市購(gòu)的丙烯聚合物。
優(yōu)選的丙烯聚合物包括均聚丙烯。高度優(yōu)選丙烯聚合物包括晶體含量大于或等于約20％的均聚丙烯，優(yōu)選晶體含量大于或等于約30％。適宜的等規(guī)聚丙烯可以市購(gòu)，例如，Basell(以前北美的Montell Polyolefins)產(chǎn)的PD403粒料。此外，可以預(yù)見(jiàn)彎曲模量高于250,000psi的高結(jié)晶均聚丙烯是可以使用的，其中該彎曲模量在23℃下根據(jù)ASTM D790的方法進(jìn)行測(cè)定。
基于共混物的總重，聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物可以含有約5至約95wt％的聚烯烴。在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚烯烴的量大于或等于約15wt％。而且在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚烯烴的量小于或等于約85wt％，再優(yōu)選聚烯烴的量小于或等于約70wt％。當(dāng)熱塑性組合物含有增強(qiáng)聚烯烴時(shí)，基于組合物的總重，聚烯烴的量為約20至約90wt％。在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚烯烴的量大于或等于約50wt％。而且在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚烯烴的量小于或等于約80wt％，再優(yōu)選聚烯烴的量小于或等于約70wt％。
可用于含有聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物的引擎蓋下組件的熱塑性組合物還可以含有烯基芳香含量約25至約90wt％的氫化烯基芳香化合物/共軛二烯嵌段共聚物(在下文中稱為“氫化嵌段共聚物”)。氫化嵌段共聚物是一種共聚物，其中含有(A)至少一種由烯基芳香化合物獲得的嵌段和(B)至少一種由共軛二烯獲得的嵌段，嵌段(B)中脂肪族不飽和基團(tuán)的含量通過(guò)氫化反應(yīng)而減少。嵌段(A)和(B)的排列包括線型結(jié)構(gòu)、接枝結(jié)構(gòu)和具有支鏈的徑向遠(yuǎn)端嵌段(radial teleblock)結(jié)構(gòu)。
在這些結(jié)構(gòu)中優(yōu)選包含雙嵌段(A-B嵌段)、三嵌段(A-B-A嵌段或B-A-B嵌段)、四嵌段(A-B-A-B嵌段)和五嵌段(A-B-A-B-A嵌段或B-A-B-A-B嵌段)結(jié)構(gòu)的線型結(jié)構(gòu)，以及A和B嵌段的總數(shù)為6個(gè)或更多的線型結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選雙嵌段、三嵌段和四嵌段結(jié)構(gòu)，特別優(yōu)選A-B-A三嵌段結(jié)構(gòu)。
提供嵌段(A)的烯基芳香化合物由下式表示 其中R2和R3各自獨(dú)立地表示氫原子、C1-C8烷基、C2-C8烯基等；R4和R8各自獨(dú)立地表示氫原子、C1-C8烷基、氯原子、溴原子等；且R5-R7各自獨(dú)立地表示氫原子、C1-C8烷基、C2-C8烯基等，或R4和R5與中心芳香族環(huán)(centralaromatic ring)相連接以形成萘基，或R5和R6與中心芳香族環(huán)相連接以形成萘基。
烯基芳香化合物的具體例子包括苯乙烯、對(duì)-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、溴苯乙烯、氯苯乙烯等，和包括至少一種前述烯基芳香化合物的組合物。其中，優(yōu)選苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對(duì)-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和乙烯基二甲苯，更優(yōu)選苯乙烯。
共軛二烯的具體例子包括1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯等。其中，優(yōu)選1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯，更優(yōu)選1，3-丁二烯。
除了共軛二烯外，氫化嵌段共聚物可以含有小比例的較低級(jí)烯屬烴，例如，乙烯、丙烯、1-丁烯、雙環(huán)戊二烯、非-共軛二烯等。
在氫化嵌段共聚物中，基于氫化嵌段共聚物的總重，由烯基芳香化合物獲得的重復(fù)單元的含量可以為約40至約90wt％，同時(shí)烯基芳香化合物含量的下限優(yōu)選約50wt％，更優(yōu)選約55wt％，且烯基芳香化合物含量的上限優(yōu)選小于或等于約85wt％，更優(yōu)選小于或等于約75wt％，再優(yōu)選小于或等于約70wt％。
對(duì)于在氫化嵌段共聚物主鏈中共軛二烯的加入模式不作具體限定。例如，當(dāng)共軛二烯為1，3-丁二烯時(shí)，其可以具有約1％至約99％的1，2-加入，且其余為1，4-加入。
將氫化嵌段共聚物優(yōu)選地氫化至稍低于50％的程度，更優(yōu)選稍低于20％，再優(yōu)選稍低于10％，其中在由共軛二烯獲得的脂肪族鏈部分中，不飽和鍵保持不減少?？梢詫⒂上┗枷慊衔铽@得的芳香族不飽和鍵氫化至小于或等于約25％的程度。
氫化嵌段共聚物優(yōu)選具有約5,000至約500,000AMU的數(shù)均分子量，其使用聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物由凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定。在這一范圍內(nèi)，數(shù)均分子量?jī)?yōu)選大于或等于約10,000AMU，更優(yōu)選大于或等于約30,000AMU，再優(yōu)選大于或等于約45,000AMU。而且在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選數(shù)均分子量小于或等于約300,000AMU，更優(yōu)選小于或等于約200,000AMU，再優(yōu)選小于或等于約150,000AMU。
氫化嵌段共聚物的分子量分布通過(guò)GPC進(jìn)行測(cè)定，對(duì)該分子量分布不作具體限定。該共聚物的重均分子量與數(shù)均分子量之比可以為任意值。
這些氫化嵌段共聚物中的某些部分含有導(dǎo)致其具有結(jié)晶度的氫化共軛二烯聚合物鏈。氫化嵌段共聚物的結(jié)晶度可通過(guò)差式掃描量熱計(jì)(DSC)進(jìn)行測(cè)定，例如，Perkin-Elmer Co.制造的DSC-II型。熔化熱可以通過(guò)加熱速率進(jìn)行測(cè)定，例如，在如氮?dú)獾亩栊詺怏w氣氛中為10℃/分鐘。例如，將樣品加熱到預(yù)計(jì)熔點(diǎn)以上的溫度，然后以10℃/分鐘的速度冷卻降溫，允許保溫約1分鐘，然后再次以10℃/分鐘的速度進(jìn)行加熱。
氫化嵌段共聚物可以具有任意的結(jié)晶度?？紤]到制得的樹(shù)脂組合物機(jī)械強(qiáng)度的平衡，優(yōu)選這些氫化嵌段共聚物具有約-40℃至約160℃的熔點(diǎn)或沒(méi)有確定的熔點(diǎn)(即，不具結(jié)晶度)，結(jié)晶度通過(guò)上述技術(shù)進(jìn)行測(cè)定。在約-40℃至約160℃的熔點(diǎn)范圍內(nèi)，優(yōu)選氫化嵌段共聚物的熔點(diǎn)大于或等于約-20℃，更優(yōu)選大于或等于約0℃，再優(yōu)選大于或等于約20℃，進(jìn)一步更優(yōu)選大于或等于約40℃。而且在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選氫化嵌段共聚物的熔點(diǎn)小于或等于約140℃，更優(yōu)選小于或等于約110℃，再優(yōu)選小于或等于約100℃。
由于含有氫化共軛二烯聚合物鏈，因而氫化嵌段共聚物可以具有任意的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)?？紤]到制得的樹(shù)脂組合物的低溫沖擊強(qiáng)度，優(yōu)選Tg小于或等于約-60℃，更優(yōu)選小于或等于約-120℃。共聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可以通過(guò)上述DSC方法或根據(jù)力學(xué)頻譜計(jì)觀測(cè)到的粘彈性隨溫度的變化而進(jìn)行測(cè)定。
特別優(yōu)選的氫化嵌段共聚物為苯乙烯-(乙烯-丁烯)雙嵌段和苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物，它們分別由苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物的氫化反應(yīng)而獲得。
氫化嵌段共聚物可以通過(guò)嵌段聚合，然后再進(jìn)行氫化反應(yīng)而進(jìn)行合成，這在例如授權(quán)給Shibuya等的美國(guó)專利4,863,997中進(jìn)行了描述。適宜的氫化嵌段共聚物包括，但不限于，可市購(gòu)的由KRATON Polymers生產(chǎn)的作為KRATON G系列一部分的苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯三嵌段共聚物，可市購(gòu)的由KRATON Polymers生產(chǎn)的作為KRATON G系列一部分的苯乙烯-(乙烯-丁烯)雙嵌段和苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物和可市購(gòu)的，例如，Asahi Chemical銷售的TUFTECH1043。
基于聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物和氫化嵌段共聚物的總加入量，聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物可以含有約1至約20wt％的氫化嵌段共聚物，優(yōu)選約1至約15wt％，更優(yōu)選約1至約10wt％。
當(dāng)聚烯烴作為引擎蓋下組件中使用的唯一一種熱塑性樹(shù)脂時(shí)，其中含有增強(qiáng)填料。當(dāng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物用于引擎蓋下組件時(shí)，其中還可以包括增強(qiáng)填料。增強(qiáng)填料可以包括，例如，無(wú)機(jī)和有機(jī)材料，例如E-、NE-、S-、T-和D-型玻璃和石英纖維、紡織品和無(wú)紡布；碳纖維，包括平均直徑約3至約500納米的聚(丙烯腈)(PAN)纖維、氣相生長(zhǎng)碳纖維和石墨氣相生長(zhǎng)碳纖維(參見(jiàn)，例如，授權(quán)給Tibbetts等的美國(guó)專利4,565,684和5,024,818，授權(quán)給Arakawa的4,572,813；授權(quán)給Tennent的4,663,230和5,165,909，授權(quán)給Komatsu等的4,816,289，授權(quán)給Arakawa等的4,876,078，授權(quán)給Tennent等的5,589,152，和授權(quán)給Nahass等的5,591,382)、鈦酸鉀單晶纖維、碳化硅纖維、碳化硼纖維、石膏纖維、氧化鋁纖維、石棉、鐵纖維、鎳?yán)w維、銅纖維、硅灰石纖維；等。增強(qiáng)填料可以為玻璃纖維無(wú)捻紗布、玻璃布、短切玻璃纖維、空心玻璃纖維、玻璃氈、玻璃面氈、無(wú)紡玻璃布、陶瓷纖維布、長(zhǎng)玻璃纖維和金屬纖維布的形式。長(zhǎng)玻璃纖維不同于其它類型的玻璃纖維，其區(qū)別為在復(fù)合之前具有大于或等于約0.5英寸(12毫米)的平均纖維長(zhǎng)度。此外，也可以使用合成有機(jī)增強(qiáng)填料，包括能形成纖維的有機(jī)聚合物。這種增強(qiáng)有機(jī)纖維的示例性實(shí)例為聚(醚酮)、聚酰亞胺苯并噁唑、聚(硫化亞苯基)、聚酯、聚芳酰胺、聚芳酰亞胺或聚醚酰亞胺、丙烯酸樹(shù)脂和聚(乙烯醇)。可以使用氟聚合物，例如聚四氟乙烯。此外還包括本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的天然有機(jī)纖維，包括棉布、麻布和氈，碳纖維布和天然纖維素織物，例如牛皮紙、棉紙和含玻璃纖維的紙。這種增強(qiáng)填料可以為單絲或復(fù)絲纖維的形式，且可以單獨(dú)使用或通過(guò)一些方法與其它類型纖維組合使用，這些方法例如，共紡或心鞘、并列、桔皮(orange)型或基質(zhì)型和原纖結(jié)構(gòu)，或通過(guò)纖維制造領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其它方法。它們可以為，例如，紡織纖維增強(qiáng)、無(wú)紡纖維增強(qiáng)或紙張的形式。
在一些實(shí)施方式中，增強(qiáng)填料可以包括導(dǎo)電填料。導(dǎo)電填料可以為導(dǎo)電碳纖維、炭黑、碳納米管或其組合物。各種類型的導(dǎo)電碳纖維在本領(lǐng)域是已知的，且可以根據(jù)其直徑、形態(tài)和石墨化度(形態(tài)和石墨化程度是相關(guān)的)而進(jìn)行分類。這些特性取決于合成碳纖維的方法。例如，直徑低至約5微米且石墨化帶(graphene ribbons)平行于纖維軸(徑向、平面或環(huán)形排列)的碳纖維可以通過(guò)纖維型有機(jī)前體，包括酚醛塑料、聚丙烯腈(PAN)或?yàn)r青的高溫?zé)峤舛M(jìn)行商品化生產(chǎn)。這些類型的纖維具有相對(duì)較低的石墨化度。
直徑約3至約2000納米且具有″樹(shù)木年輪″或″魚(yú)骨″結(jié)構(gòu)的短碳纖維，可以由烴在中溫和粒狀金屬催化劑存在下通過(guò)蒸氣氣相生長(zhǎng)獲得，其中，中溫即，約800至約1500EC。短碳纖維一般為圓柱形且具有中空心。在″樹(shù)木年輪″結(jié)構(gòu)中，基本石墨片的多重性是在中心周圍共軸排列，其中每片的法向軸(c-axis)與中心的軸線基本垂直。層間相關(guān)性一般低。在″魚(yú)骨″結(jié)構(gòu)中，纖維的特征為石墨層從中空心軸線延伸，如授權(quán)給Geus的歐洲專利198558號(hào)中所示。大量的熱解-沉積碳還可以存在于纖維的外部。
比較起來(lái)，碳納米管目前通過(guò)石墨激光蒸發(fā)或碳弧合成而進(jìn)行生產(chǎn)，從而獲得由石墨柱(graphene cylinders)組成的富勒烯-相關(guān)結(jié)構(gòu)，該石墨柱可以用五邊和/或六邊環(huán)的罩在任何一邊進(jìn)行開(kāi)或關(guān)。納米管可以由單壁(singlewall)組成或具有多層同心管壁，其中，單壁納米管的直徑約0.7至約2.4納米(nm)且多壁納米管的直徑約2至約50納米。在多層結(jié)構(gòu)中，隨著層數(shù)的增加，中空心的橫截面越來(lái)越小。當(dāng)直徑超過(guò)約10至約20納米時(shí)，多壁納米管開(kāi)始具有六邊柱型，從而使納米管的曲率集中于柱的拐角位置。這是由于納米管以一種接近于石墨的結(jié)構(gòu)在較大的面積上逐漸建立了層間相關(guān)性。雖然可以從使用極低烴壓力的蒸氣相中生產(chǎn)納米管，而且雖然一些蒸氣相生長(zhǎng)碳纖維的最內(nèi)層管被認(rèn)為是碳納米管，但這一情況在上述的蒸氣相生長(zhǎng)短碳纖維中并未發(fā)現(xiàn)。
此外，也可以使用通過(guò)石墨激光蒸發(fā)或碳弧合成而制得的碳納米管。納米管可以由一個(gè)單壁組成或具有多層同心管壁，其中，單壁納米管的管徑約0.7至約2.4nm，多壁納米管的管徑約2至約50nm。當(dāng)使用納米管時(shí)，優(yōu)選納米管具有大于或等于約5的平均長(zhǎng)寬比，優(yōu)選大于約100，更優(yōu)選大于1000。具有代表性的碳納米管在授權(quán)給Smalley等的美國(guó)專利6,183,714，授權(quán)給Smalley的5,591,312，授權(quán)給Ebbesen等的5,641,455，授權(quán)給Iijima等的5,830,326，授權(quán)給Tanaka等的5,591,832，授權(quán)給Tanaka等的5,919,429號(hào)中進(jìn)行了描述。
炭黑是一種可以市購(gòu)的顆粒狀、非纖維性導(dǎo)電填料，其有很多商品名，包括，但不限于，但不限于S.C.F.(超導(dǎo)電爐黑)、E.C.F.(導(dǎo)電電爐黑)、KetjenBlack EC(產(chǎn)自Akzo Co.，Ltd.)或乙炔炭黑。優(yōu)選的炭黑平均粒度小于約200nm，優(yōu)選小于約100nm，更優(yōu)選小于約50nm。優(yōu)選的導(dǎo)電炭黑還具有大于約200平方米/克(m2/g)的表面積，優(yōu)選大于約400m2/g，再優(yōu)選大于約1000m2/g。優(yōu)選的導(dǎo)電炭黑可以具有大于約40立方厘米/一百克(cm3/100g)的孔體積(鄰苯二甲酸二丁酯吸收)，優(yōu)選大于約100cm3/100g，更優(yōu)選大于約150cm3/100g。基于組合物的總重，優(yōu)選的導(dǎo)電炭黑用量為約2wt％至約25wt％。
優(yōu)選的增強(qiáng)填料包括玻璃纖維。優(yōu)選的玻璃纖維直徑可以為約2至約25微米，更優(yōu)選約10至約20微米，再優(yōu)選約13至約18微米。特別優(yōu)選含有上漿的玻璃纖維，通過(guò)上漿增加了它們與聚烯烴或聚(亞芳基醚)的相容性。適宜的上漿在，例如，授權(quán)給Adzima等的美國(guó)專利5,998,029中進(jìn)行了描述。適宜的玻璃纖維可以市購(gòu)，例如，Owens Corning產(chǎn)的產(chǎn)品牌號(hào)為147A-14P(直徑14微米)和147A-17P(直徑17微米)的玻璃纖維。
優(yōu)選的增強(qiáng)填料還包括滑石。對(duì)滑石的物理特性不作具體限定。優(yōu)選滑石可以具有約0.5至約25微米的平均粒度。在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選滑石的平均粒度小于或等于約10微米，更優(yōu)選小于或等于約5微米。
增強(qiáng)填料和聚烯烴之間的相容性不僅可以通過(guò)在增強(qiáng)填料表面上漿而進(jìn)行改善，而且可以通過(guò)向組合物中添加接枝共聚物而進(jìn)行改善，其中該接枝共聚物含有聚烯烴主鏈和由一種或多種環(huán)狀酸酐形成的極性接枝。這種材料包括聚烯烴(如上述用于組合物的聚烯烴組分)和C4-C12環(huán)狀酸酐的接枝共聚物，例如，ExxonMobil產(chǎn)的商品名為EXXELOR的接枝共聚物和DuPont產(chǎn)的商品名為FUSABOND的接枝共聚物。適宜的聚烯烴-接枝-環(huán)狀酸酐共聚物的實(shí)例為ExxonMobil提供的EXXELORPO1020和DuPont提供的FUSABONDM613-05聚丙烯-接枝-馬來(lái)酸酐材料?？梢匀菀椎卮_定這種材料的適宜用量，且基于組合物的總重，其用量一般約0.1至約10wt％。在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚烯烴-接枝-環(huán)狀酸酐共聚物的量大于或等于約0.5wt％。而且在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選聚烯烴-接枝-環(huán)狀酸酐共聚物的量小于或等于約5wt％。
優(yōu)選的增強(qiáng)填料還包括有機(jī)粘土。在本發(fā)明中所使用的有機(jī)粘土為由層狀礦獲得的層狀硅酸鹽粘土，其中有機(jī)結(jié)構(gòu)經(jīng)化學(xué)方法引入。有機(jī)結(jié)構(gòu)的說(shuō)明性實(shí)例為三甲基十二烷基銨離子和N，N′-雙十二烷基咪唑鎓離子。由于具有格構(gòu)排列的粘土層表面帶有電荷，它們能夠約束有機(jī)離子。除了要求用于本發(fā)明的層狀礦能夠與有機(jī)離子進(jìn)行離子交換外，對(duì)其沒(méi)有具體限定。優(yōu)選的有機(jī)粘土包括能夠與有機(jī)陽(yáng)離子和/或鎓化合物進(jìn)行陽(yáng)離子交換的層狀礦。這種層狀礦的示例性實(shí)例是高嶺石類、蒙脫石類和伊利石類，其中伊利石類可以包括水云母、多硅白云母、鈉伊利石、海綠石(glaucomite)、綠鱗石等。優(yōu)選的層狀礦包括那些經(jīng)常稱為2∶1層狀硅酸鹽礦的層狀礦，如白云母、蛭石、滑石粉、鋰蒙脫石和蒙脫石，其中經(jīng)常優(yōu)選蒙脫石。上述層狀礦可以通過(guò)合成制得。然而，它們最經(jīng)常地為天然形成且能夠市購(gòu)。有機(jī)粘土及它們的制備公開(kāi)在，例如，授權(quán)給Knudson，Jr.等的美國(guó)專利4,569,923、4,664,842、5,110,501和5,160,454號(hào)；授權(quán)給Takekoshi等的美國(guó)專利5,530,052和5,773,502號(hào)；授權(quán)給Gonzales等的美國(guó)專利5,780,376號(hào)；授權(quán)給Farrow等的美國(guó)專利6,036,765號(hào)；授權(quán)給Beall等的美國(guó)專利6,228,903B1號(hào)；和授權(quán)給Lan等的美國(guó)專利6,262,162B1號(hào)中。
該熱塑性組合物含有增強(qiáng)填料，當(dāng)存在增強(qiáng)填料時(shí)，基于組合物的總重，增強(qiáng)填料的用量約1至約80wt％，優(yōu)選約5至約40wt％。當(dāng)增強(qiáng)填料為有機(jī)粘土?xí)r，優(yōu)選其用量大于或等于約5wt％，更優(yōu)選大于或等于約10wt％。而且當(dāng)增強(qiáng)填料為有機(jī)粘土?xí)r，優(yōu)選其用量小于或等于約45wt％，更優(yōu)選小于或等于約50wt％。
聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物和增強(qiáng)聚烯烴可以，任選地，進(jìn)一步包括聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物、具有聚丙烯主鏈的聚丙烯-聚(亞芳基醚)接枝共聚物、具有聚(亞芳基醚)主鏈的聚丙烯-聚(亞芳基醚)接枝共聚物、或前述接枝共聚物的組合物。在本文中，聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物是指具有丙烯聚合物主鏈和一種或多種苯乙烯聚合物接枝的接枝共聚物。
形成聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物或具有聚丙烯主鏈的聚丙烯-聚(亞芳基醚)接枝共聚物的主鏈或基質(zhì)的丙烯聚合物材料為(a)丙烯均聚物；(b)丙烯和選自乙烯及C4-C10烯烴的無(wú)規(guī)共聚物，只要滿足下列條件，即當(dāng)烯烴為乙烯時(shí)，該聚合的乙烯含量小于或等于約10wt％，優(yōu)選小于或等于約4wt％，且當(dāng)烯烴為C4-C10烯烴時(shí)，該C4-C10烯烴的聚合含量小于或等于約20wt％，優(yōu)選小于或等于約16wt％；(c)丙烯和選自乙烯及C4-C10α-烯烴中至少兩種烯烴的無(wú)規(guī)三聚物，只要聚合的C4-C10α-烯烴含量小于或等于約20wt％，優(yōu)選小于或等于約16wt％，且當(dāng)乙烯為該烯烴中的一種時(shí)，聚合的乙烯含量小于或等于約5wt％，優(yōu)選小于或等于約4wt％即可；或(d)丙烯的均聚物或無(wú)規(guī)共聚物，其在反應(yīng)器中用乙烯-丙烯單體橡膠進(jìn)行沖擊改性并進(jìn)行物理共混，該改性聚合物中乙烯-丙烯單體橡膠的含量約5至約30wt％，且該橡膠的乙烯含量約7至約70wt％，并優(yōu)選約10至約40wt％。該C4-C10烯烴包括線型和支鏈C4-C10α-烯烴，例如，1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、3，4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、1-辛烯、3-甲基-己烯等。丙烯均聚物和沖擊改性丙烯均聚物為優(yōu)選的丙烯聚合物材料。雖然未優(yōu)選，但用二烯含量約2至約8wt％的乙烯-丙烯-二烯單體橡膠進(jìn)行沖擊改性的丙烯均聚物和無(wú)規(guī)共聚物也可用作丙烯聚合物材料。適宜的二烯包括雙環(huán)戊二烯、1，6-己二烯、亞乙基降冰片烯等。
術(shù)語(yǔ)″苯乙烯聚合物″是指在聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物中，存在于丙烯聚合物材料主鏈上的接枝聚合物，其表示為(a)苯乙烯或具有至少一個(gè)C1-C4線型或支鏈烷基環(huán)取代基的烷基苯乙烯的均聚物，其中該烷基苯乙烯特別地為對(duì)-烷基苯乙烯；(b)由(a)單體彼此以各種比例獲得的共聚物；和(c)至少一種(a)單體與其α-甲基衍生物的共聚物，例如，α-甲基苯乙烯，其中該α-甲基衍生物構(gòu)成共聚物重量的約1至約40％。
聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物一般包括約10至約90wt％的丙烯聚合物主鏈和約90至約10wt％的苯乙烯聚合物接枝。在此范圍內(nèi)，丙烯聚合物主鏈可以優(yōu)選大于或等于全部接枝共聚物的約20wt％；且丙烯聚合物主鏈可以優(yōu)選小于或等于全部接枝共聚物的約40wt％。而且在此范圍內(nèi)，苯乙烯聚合物接枝可以優(yōu)選大于或等于全部接枝共聚物的約50wt％，更優(yōu)選大于或等于約60wt％。
在例如授權(quán)給DeNicola，Jr.等的美國(guó)專利4,990,558號(hào)中對(duì)聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物的制備進(jìn)行了描述。適宜的聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物還可市購(gòu)，例如，Basell產(chǎn)的P1045H1和P1085H1。
當(dāng)其存在時(shí)，基于組合物的總重，聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物、帶有聚丙烯主鏈的聚丙烯-聚(亞芳基醚)接枝共聚物、有聚(亞芳基醚)主鏈的聚丙烯-聚(亞芳基醚)接枝共聚物或前述接枝共聚物的組合物的用量約0.5至約20wt％。在這一范圍內(nèi)，聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物的用量?jī)?yōu)選大于或等于約1.0wt％。而且在這一范圍內(nèi)，該接枝共聚物的用量還優(yōu)選小于或等于約15wt％，更優(yōu)選小于或等于約10wt％，再優(yōu)選小于或等于約8wt％。
聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物可以，任選地，進(jìn)一步包括乙烯/α-烯烴彈性共聚物。該共聚物的α-烯烴組分可以為至少一種C3-C10α-烯烴。優(yōu)選的α-烯烴包括丙烯、1-丁烯和1-辛烯。該彈性共聚物可以為具有約25至約75wt％的乙烯和約75至約25wt％的α-烯烴的無(wú)規(guī)共聚物。在此范圍內(nèi)，乙烯的用量?jī)?yōu)選大于或等于約40wt％；且乙烯的用量?jī)?yōu)選小于或等于約60wt％。而且在此范圍內(nèi)，α-烯烴的用量?jī)?yōu)選大于或等于約40wt％；且α-烯烴的用量?jī)?yōu)選小于或等于約60wt％。在2.16kg和200℃，且密度約0.8至約0.9g/ml的條件下，乙烯/α-烯烴彈性共聚物一般可以具有約0.1至約50g/10分鐘的熔體流動(dòng)指數(shù)，優(yōu)選約0.1至約20g/10分鐘，以及密度為約0.8至約0.9g/ml。
特別優(yōu)選的乙烯/α-烯烴彈性共聚物橡膠包括乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丁烯橡膠、乙烯-辛烯橡膠及其混合物。
乙烯/α-烯烴彈性共聚物可以根據(jù)已知方法進(jìn)行制備或市購(gòu)，例如，ExxonMobil Chemical銷售的VISTALON878純乙烯-丙烯橡膠和ExxonMobil Chemical銷售的EXACT4033乙烯-丁烯橡膠。乙烯/α-烯烴彈性共聚物還可以作為聚烯烴中的共混物而市購(gòu)，例如，Basell產(chǎn)的產(chǎn)品牌號(hào)為Profax 7624和Profax 8623的預(yù)分散在聚丙烯中的乙烯-丙烯橡膠，和Basell產(chǎn)的Catalloy K021P預(yù)分散在聚丙烯中的乙烯-丁烯橡膠。
當(dāng)其存在時(shí)，基于組合物的總重，乙烯/α-烯烴彈性共聚物的用量約0.5至約25wt％。在這一范圍內(nèi)，乙烯/α-烯烴彈性共聚物的用量?jī)?yōu)選大于或等于約1wt％，更優(yōu)選大于或等于約3wt％。而且在這一范圍內(nèi)，乙烯/α-烯烴彈性共聚物的用量?jī)?yōu)選小于或等于約20wt％，更優(yōu)選小于或等于約15wt％。
或者，乙烯/α-烯烴彈性共聚物的量可以表示為聚烯烴和乙烯/α-烯烴彈性共聚物的總量的一個(gè)分?jǐn)?shù)。因而，當(dāng)存在乙烯/α-烯烴彈性共聚物時(shí)，基于聚烯烴和乙烯/α-烯烴彈性共聚物合并的重量，乙烯/α-烯烴彈性共聚物的量可以表示為約1至約30wt％，優(yōu)選約3至約30wt％。
聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物可以，任選地，進(jìn)一步包括烯基芳香化合物和共軛二烯的未氫化嵌段共聚物(其在下文中稱為“未氫化嵌段共聚物”)。該未氫化嵌段共聚物是一種共聚物，其中包括(A)至少一種由烯基芳香化合物制得的嵌段和(B)至少一種由共軛二烯制得的嵌段，其中在嵌段(B)中所含的脂肪族不飽和基團(tuán)的含量沒(méi)有因氫化作用而減少。在上述氫化嵌段共聚物的描述中，對(duì)烯基芳香化合物(A)和共軛二烯(B)進(jìn)行了詳細(xì)限定。嵌段(A)和(B)的排列包括線型結(jié)構(gòu)和所謂的具有支鏈的徑向遠(yuǎn)端嵌段結(jié)構(gòu)。
這些結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括雙嵌段(A-B嵌段)、三嵌段(A-B-A嵌段或B-A-B嵌段)、四嵌段(A-B-A-B嵌段)和五嵌段(A-B-A-B-A嵌段或B-A-B-A-B嵌段)結(jié)構(gòu)在內(nèi)的線型結(jié)構(gòu)，以及在所有A和B中，含有6個(gè)或更多嵌段的線型結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選雙嵌段、三嵌段和四嵌段結(jié)構(gòu)，特別優(yōu)選具有A-B-A的三嵌段結(jié)構(gòu)。
未氫化嵌段共聚物可以包括約10至約90wt％的(A)嵌段。在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選(A)嵌段的用量大于或等于約20wt％。而且在這一范圍內(nèi)，優(yōu)選(A)嵌段的用量小于或等于約50％。
特別優(yōu)選的未氫化嵌段共聚物包括苯乙烯-丁二烯雙嵌段共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。
適宜的未氫化嵌段共聚物可以通過(guò)已知的方法進(jìn)行制備或市購(gòu)，例如，Kraton Polymers(以前為Shell Chemical的一個(gè)部門)產(chǎn)的KRATOND系列聚合物，包括KRATOND1101和D1102。適宜的未氫化嵌段共聚物還包括苯乙烯-丁二烯徑向遠(yuǎn)端嵌段共聚物，例如，Chevron Philips Chemical Company銷售的K-RESINKR01、KR03、KR05和KR10。
當(dāng)其存在時(shí)，基于組合物的總重，該未氫化嵌段共聚物的用量約0.5至約20wt％。在這一范圍內(nèi)，該未氫化嵌段共聚物的優(yōu)選用量大于或等于約1wt％，更優(yōu)選用量大于或等于約2wt％。而且在這一范圍內(nèi)，該未氫化嵌段共聚物的優(yōu)選用量小于或等于約15wt％，更優(yōu)選小于或等于約10wt％。
該聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物可以，任選地，進(jìn)一步包括烯基芳香化合物和共軛二烯的氫化嵌段共聚物，其中該氫化嵌段共聚物的烯基芳香含量約10至40以下wt％。對(duì)于該組分，烯基芳香化合物和共軛二烯化合物與上述的那些烯基芳香含量約40至約90wt％的氫化嵌段共聚物是相同的。這種材料可以市購(gòu)，例如，Kraton Polymers產(chǎn)的KRATONG 1650和G 1652。當(dāng)其存在時(shí)，基于組合物的總重，烯基芳香含量約10至小于40wt％的氫化嵌段共聚物的用量約1wt％至約20wt％。
除上述組分外，該組合物還可以包括本領(lǐng)域已知的一種或多種添加劑。這些添加劑可以包括，例如，熱穩(wěn)定劑、脫模劑、加工助劑、流動(dòng)促進(jìn)劑、阻燃劑、阻滴劑(drip retardants)、成核劑、UV阻滯劑、染料、顏料、粒狀填料(即，長(zhǎng)寬比約小于3的填料)、抗氧化劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑等。這種添加劑在本領(lǐng)域是公知的且可以很容易地確定其適當(dāng)?shù)挠昧俊?br> 本文所述的引擎蓋下組件基本不含聚酰亞胺、聚(亞芳基硫)、聚酯和聚硅氧烷。在本文中，“基本不含”是指基于組合物的總重，含量小于0.1wt％。
在一個(gè)實(shí)施方式中，引擎蓋下組件包括散熱器端蓋。該散熱器端蓋含有聚(亞芳基醚)；聚(烯基芳香)樹(shù)脂；任選含的橡膠改性聚(烯基芳香)樹(shù)脂；聚烯烴；烯基芳香化合物和共軛二烯的氫化嵌段共聚物；聚烯烴-接枝-環(huán)狀酸酐共聚物；和增強(qiáng)填料，例如玻璃纖維和/或炭黑。
散熱器端蓋可以為任何設(shè)計(jì)方式。散熱器端蓋一般成對(duì)使用，且由此成型以固定在散熱器的頂部和底部或固定在散熱器的側(cè)面。散熱器端蓋可以模制為具有一個(gè)或更多開(kāi)口?？梢猿尚鸵恍╅_(kāi)口以利于散熱器和其它引擎蓋下組件之間的液體對(duì)流。其實(shí)例包括用于固定軟管的螺紋接口或模制在軟管中?？梢猿尚鸵恍в蓄i的開(kāi)口以利于固定散熱器蓋。當(dāng)存在頸時(shí)，其可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何方法成型，以便使散熱器蓋的固定易于拆卸，例如通過(guò)使用螺絲接合的螺紋或其它這類可拆卸裝置，例如凸輪鎖緊或裝有彈簧的扭轉(zhuǎn)和鎖緊設(shè)計(jì)。另外，散熱器端蓋可以成型為包括凸緣、邊緣、孔洞等的形狀，以便于將其他組分固定在散熱器上和將散熱器固定在交通工具上。
雖然將熱塑性樹(shù)脂定義為含有多種組分，但可以理解，每個(gè)組分的化學(xué)性質(zhì)不同，特別是在單個(gè)化學(xué)化合物可以滿足定義中所述的多于一個(gè)組分的情況下。
熱塑性樹(shù)脂的制備一般通過(guò)在形成均質(zhì)共混物的條件下，僅對(duì)成分進(jìn)行共混而獲得。這種條件經(jīng)常包括內(nèi)嵌復(fù)合，特別是當(dāng)使用長(zhǎng)玻璃作為填料，并在單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)或可對(duì)組分施加剪切力的類似混合設(shè)備中進(jìn)行混合時(shí)。
熱塑性組合物可以通過(guò)各種技術(shù)來(lái)形成引擎蓋下組件?？捎玫募夹g(shù)包括，但不限于，注射成型、壓模成型、內(nèi)嵌復(fù)合、注射/壓模成型、熱加工成型、真空成型、吹模成型和氣體輔助注射成型。一般優(yōu)選注射成型用于成型例如散熱器端蓋的部件。通過(guò)下列非限定性實(shí)施例再對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。上述所有引用的專利在此作為參考文獻(xiàn)引入。
實(shí)施例1-3，對(duì)比例1在所有實(shí)施例配方中所使用的原材料概括于表1中。將組分1-7、9和一部分組分8充分混合并通過(guò)給料器給料，從進(jìn)料口(擠出機(jī)的初始入口點(diǎn))進(jìn)入擠出機(jī)。除非另有說(shuō)明，所有組分的量均以重量份數(shù)表示。然后將組分10、11和剩余的組分8裝入擠出機(jī)后段(位于進(jìn)料口后的入口點(diǎn))。
實(shí)施例和對(duì)比例的具體配方列于表2。實(shí)施例使用30mm同步雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出。共混物在271℃、450-500rpm和136-25千克磅/小時(shí)的條件下熔融擠出。擠出機(jī)中的熔體在推力作用下通過(guò)3-孔模，以生產(chǎn)熔體線材。這些熔體線材通過(guò)冷水浴而快速冷卻。將冷卻的線材切成粒料。在93℃的烘箱中對(duì)粒料烘干2-4小時(shí)。
對(duì)比例使用VYDYNER525H，其為位于St.Louis，Mo.的Solutia，Inc.生產(chǎn)的一種玻璃增強(qiáng)聚酰胺。
使用120噸成型機(jī)(制造商Van Dorn)，在125℃的成型溫度和232-288℃的機(jī)筒溫度下，將樣品制成ASTM1型拉伸樣條。將該樣條在含有50％水和50％長(zhǎng)效散熱器冷卻液的混合物中浸泡32天。樣條和冷卻液混合物置于密封的鋼管中。將該鋼管在132℃下恒溫30天，然后在環(huán)境溫度下放置2天。將樣條從密封鋼管和冷卻液中取出，擦干并在室溫下按照ASTM D638測(cè)定斷裂抗拉強(qiáng)度。
表1

表2

通過(guò)實(shí)施例1-3和對(duì)比例的比較可以看出，與含有增強(qiáng)聚酰胺的對(duì)比例相比，含有增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物的實(shí)施例1-3在保留的抗拉強(qiáng)度上顯示出了顯著的改善。
雖然通過(guò)參考優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種不脫離本發(fā)明范圍的改變和各種發(fā)明要素的等同替換。此外，不脫離本發(fā)明的基本范圍，可以根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)進(jìn)行各種改變以適應(yīng)于具體情況或材料。因此，本發(fā)明不限于作為預(yù)期實(shí)施本發(fā)明的最佳模式而公開(kāi)的具體實(shí)施方式
，而是包括所有在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種引擎蓋下組件，含有聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物、增強(qiáng)的聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物、或它們的組合物。
2.權(quán)利要求1的引擎蓋下組件，其中聚烯烴含有具有大于或等于約80wt％衍生自乙烯、丙烯、丁烯、或其混合物聚合單元的均聚物或共聚物。
3.權(quán)利要求1和2的引擎蓋下組件，還含有氫化烯基芳香化合物/共軛二烯嵌段共聚物、未氫化烯基芳香化合物/共軛二烯嵌段共聚物或氫化烯基芳香化合物/共軛二烯嵌段共聚物和未氫化烯基芳香化合物/共軛二烯嵌段共聚物的組合物。
4.權(quán)利要求1-3的引擎蓋下組件，還含有聚(烯基芳香)樹(shù)脂。
5.權(quán)利要求1-4的引擎蓋下組件，還含有聚烯烴-接枝-環(huán)狀酸酐共聚物。
6.權(quán)利要求1-5的引擎蓋下組件，其中該增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物含有增強(qiáng)填料，該增強(qiáng)填料選自玻璃纖維、長(zhǎng)玻璃纖維、滑石、石英纖維、碳纖維、鈦酸鉀纖維、碳化硅纖維、碳化硼纖維、石膏纖維、氧化鋁纖維、鐵纖維、鎳?yán)w維、銅纖維、硅灰石纖維、聚(醚酮)纖維、聚酰亞胺苯并噁唑纖維、聚(苯硫醚)纖維、聚酯纖維、芳族聚酰胺纖維、芳族聚酰亞胺纖維、芳族聚醚酰亞胺纖維、丙烯酸纖維、聚(乙烯醇)纖維、聚四氟乙烯纖維、導(dǎo)電填料和兩種或更多前述增強(qiáng)填料的組合物。
7.權(quán)利要求1-6的引擎蓋下組件，還含有具有丙烯聚合物主鏈和一種或多種苯乙烯聚合物接枝的聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物。
8.權(quán)利要求1-7的引擎蓋下組件，還含有基于組合物總重的約0.5wt％至約25wt％的乙烯/α-烯烴彈性共聚物。
9.權(quán)利要求1-8的引擎蓋下組件，還含有添加劑，該添加劑選自穩(wěn)定劑、脫模劑、加工助劑、流動(dòng)促進(jìn)劑、阻燃劑、阻滴劑、成核劑、UV阻滯劑、染料、顏料、粒狀填料、抗氧化劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、及包括兩種或更多前述添加劑的組合物。
10.一種散熱器端蓋，含有聚(亞芳基醚)；聚(烯基芳香)樹(shù)脂；橡膠改性聚(烯基芳香)樹(shù)脂；聚烯烴；烯基芳香化合物和共軛二烯的氫化嵌段共聚物；聚烯烴-接枝-環(huán)狀酸酐共聚物；和增強(qiáng)填料。
全文摘要
一種引擎蓋下組件，其含有聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物；增強(qiáng)聚烯烴；增強(qiáng)聚(亞芳基醚)/聚烯烴共混物或兩種或更多種前述物質(zhì)的組合物。
文檔編號(hào)C08L23/26GK1694923SQ03824732
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2003年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月20日
發(fā)明者托馬斯·J·哈特爾, 邁克爾·E·普賴斯 申請(qǐng)人:通用電氣公司