導(dǎo)電聚酰胺組合物以及制品的制作方法
【專利說明】導(dǎo)電聚釀胺組合物以及制品
【背景技術(shù)】
[0001] 聚酰胺-6, 6和聚（亞苯基醚）的未填充的導(dǎo)電共混物由于它們的優(yōu)點(diǎn)（包括在 線涂覆性能、用于更佳燃料效率的重量降低（相對于鋼）、抗凹陷性（dentresistance)、和 抗沖擊性），長期用于機(jī)動車外部部件如擋泥板（fender)、反射鏡殼（mirrorshell)、和加 油口門（fuelfillerdoor)。迄今為止，由于難以配制同時(shí)滿足對于耐熱性、硬度、導(dǎo)電性、 和熱膨脹系數(shù)的需要的共混物，聚酰胺-6, 6和聚（亞苯基醚）的共混物還不能適合用于其 他的機(jī)動車外部部件如側(cè)門濫板（sidesillpanel)和門板（doorpanel)。
[0002] 可以通過加入填料如玻璃纖維、滑石、或云母來減少熱膨脹系數(shù)。然而，加入這 些物質(zhì)趨向于損害沖擊強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^加入導(dǎo)電性的碳劑（carbonagent)如導(dǎo)電碳黑 (CCB)、單壁納米管（SWNT)、或多壁納米管（MWNT)來改善導(dǎo)電性，但是它們的添加趨向 于增加成本、降低沖擊強(qiáng)度、和降低熔體流動性。Koevoets等人的歐洲專利申請公開號 2192156A1，描述了包含特定量的聚亞苯基醚、聚酰胺、填料、和多壁納米管（"碳纖維"）的 組合物。在Koevoets申請中舉例說明的組合物充分地應(yīng)用于許多用途，除了某些機(jī)動車用 途（包括側(cè)門檻板和門板），對于表現(xiàn)出增加的導(dǎo)電性、硬度、和熔體流動性，同時(shí)基本上保 持耐熱性和熱膨脹系數(shù)的組合物存在需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 一種實(shí)施方式是包括熔融共混包含以下各項(xiàng)的組分的產(chǎn)物的組合物：40至50重 量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺-6 ;19至27重量百分?jǐn)?shù)的包含聚（2,6_二甲基-1，4-亞苯基醚）的聚 (亞苯基醚）；15至20重量百分?jǐn)?shù)的滑石；7至12重量百分?jǐn)?shù)的包含以下各項(xiàng)的氫化嵌段 共聚物：聚苯乙烯-聚（乙烯-丙烯）二嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚（乙烯-丁烯）_聚苯 乙烯三嵌段共聚物、或它們的組合；其中，氫化嵌段共聚物具有28至37重量百分?jǐn)?shù)的聚苯 乙烯含量；1. 1至1. 7重量百分?jǐn)?shù)的碳納米管；以及0. 2至1重量百分?jǐn)?shù)的用于聚酰胺-6 和聚（亞苯基醚）的增容劑；其中，所有重量百分?jǐn)?shù)值是基于熔融共混組分的總重量。
[0004] 另一實(shí)施方式是包括包含熔融共混包含以下各項(xiàng)的組分的產(chǎn)物的組合物的制品： 40至50重量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺-6 ; 19至27重量百分?jǐn)?shù)的包含聚（2,6-二甲基-1，4-亞苯 基醚）的聚（亞苯基醚）；15至20重量百分?jǐn)?shù)的滑石；7至12重量百分?jǐn)?shù)的包含以下各項(xiàng) 的氫化嵌段共聚物：聚苯乙烯-聚（乙烯-丙烯）二嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚（乙烯-丁 烯）-聚苯乙烯三嵌段共聚物、或它們的組合；其中，氫化嵌段共聚物具有28至37重量百分 數(shù)的聚苯乙烯含量；1. 1至1. 7重量百分?jǐn)?shù)的碳納米管；以及0. 2至1重量百分?jǐn)?shù)的用于聚 酰胺-6和聚（亞苯基醚）的增容劑；其中，所有的重量百分?jǐn)?shù)值是基于熔融共混組分的總 重量。
[0005] 以下詳細(xì)描述了這些和其它實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0006] 圖1是作為聚（亞苯基醚）含量、聚酰胺類型、和滑石含量函數(shù)的撓曲模量的曲線 圖。在給定聚（亞苯基醚）含量和滑石含量下，含有聚酰胺-6的組合物比含有聚酰胺-6, 6 的組合物具有更高的彎曲模量。
[0007] 圖2是作為聚（亞苯基醚）含量、聚酰胺類型、和滑石含量函數(shù)的比體積電阻率的 曲線圖。在給定聚（亞苯基醚）含量和滑石含量下，含有聚酰胺-6的組合物比含有聚酰 胺-6, 6的組合物具有更低的體積電阻率（更高的導(dǎo)電性）。
[0008] 圖3是作為聚（亞苯基醚）含量、聚酰胺類型、和滑石含量函數(shù)的熔體體積流動速 率的曲線圖。在給定聚（亞苯基醚）含量和滑石含量下，含有聚酰胺-6的組合物比含有聚 酰胺-6, 6的組合物具有更高的熔體流動性。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明人已經(jīng)確定了一種塑性組合物，其提供增大的導(dǎo)電性、硬度、和熔體流動 性，同時(shí)基本上保持Koevoets組合物舉例說明的耐熱性和熱膨脹系數(shù)。本發(fā)明組合物用于 模制包括外側(cè)門檻板和外門板的機(jī)動車部件。
[0010] 一種實(shí)施方式是包括熔融共混包含以下各項(xiàng)的組分的產(chǎn)物的組合物：40至50重 量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺-6 ;19至27重量百分?jǐn)?shù)的包含聚（2, 6-二甲基-1，4-亞苯基醚）的聚 (亞苯基醚）；15至20重量百分?jǐn)?shù)的滑石；7至12重量百分?jǐn)?shù)的包含以下各項(xiàng)的氫化嵌段 共聚物：聚苯乙烯-聚（乙烯-丙烯）二嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚（乙烯-丁烯）_聚苯 乙烯三嵌段共聚物、或它們的組合；其中，氫化嵌段共聚物具有28至37重量百分?jǐn)?shù)的聚苯 乙烯含量；1. 1至1. 7重量百分?jǐn)?shù)的碳納米管；以及0. 2至1重量百分?jǐn)?shù)的用于聚酰胺-6 和聚（亞苯基醚）的增容劑；其中，所有的重量百分?jǐn)?shù)值是基于熔融共混組分的總重量。
[0011] 該組合物可以表現(xiàn)出根據(jù)ISO75-2004確定的180至190°C的熱撓曲溫度，在 23°C下根據(jù)ISO178-2010確定的3200至4300兆帕的彎曲模量，如在以下工作實(shí)施例中描 述的1X103至5X10 5歐姆-厘米的比體積電阻率，以及50至70微米/米-°C的熱膨脹系 數(shù)。在一些實(shí)施方式中，該組合物進(jìn)一步表現(xiàn)出在23°C下根據(jù)ISO1802006確定的4至10 千焦耳/米2,具體地5至8千焦耳/米 2的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度，以及根據(jù)ISO1133-2011 流程B使用280°C的測試溫度以及5千克的施加負(fù)荷測定的12至25厘米3/10分鐘，具體 地15至22厘米 3/分鐘的熔體體積流動速率。
[0012] 該熔融共混組分包含聚酰胺_6。聚酰胺-6,也稱為尼龍-6、聚已內(nèi)酰胺、以及CAS 登記號25038-54-4,是廣泛的商業(yè)可獲得的聚合物。聚酰胺-6含有如通過用鹽酸滴定確定 的50至80微當(dāng)量每克的胺末端基團(tuán)含量。這樣的胺末端基團(tuán)含量促進(jìn)與聚（亞苯基醚） 的增容作用。聚酰胺-6還具有在90%甲酸中測量的30至50的相對粘度。這種相對低粘 度值提高組合物的熔體流動性。
[0013] 基于熔融共混組分的總重量（其是相當(dāng)于組合物的總重量），熔融共混組分包含 40至50重量百分?jǐn)?shù)的量的聚酰胺。在此范圍內(nèi)，聚酰胺-6的量可以是42至47重量百分 數(shù)。
[0014] 該組合物可以可選地包含最高達(dá)8重量百分?jǐn)?shù)的聚酰胺-6, 6 (即，0至8重量百 分?jǐn)?shù)的聚酰胺-6, 6)。聚酰胺-6, 6,也稱為尼龍6, 6,聚（環(huán)六亞甲基己二酰二胺），以及 CAS登記號32131-17-1，結(jié)構(gòu)上與聚酰胺-6是相似的，但是如在以下工作實(shí)施例中示出的， 它未能提供本發(fā)明組合物的希望的性能平衡（基于聚酰胺-6)。在一些實(shí)施方式中，聚酰 胺-6, 6的量是3至8重量百分?jǐn)?shù)。在其他實(shí)施方式中，聚酰胺-6, 6的量是0至1重量百 分?jǐn)?shù)。在一些實(shí)施方式中，組合物不包含聚酰胺-6, 6。在一些實(shí)施方式中，組合物包含0至 8重量百分?jǐn)?shù)，具體地0至6重量百分?jǐn)?shù)，更具體地0至4重量百分?jǐn)?shù)，更具體地0至1重量 百分?jǐn)?shù)的量的除了聚酰胺-6的所有聚酰胺的總量。在一些實(shí)施方式中，組合物不包含除了 聚酰胺-6的所有的聚酰胺。
[0015] 除了聚酰胺_6之外，熔融共混組分包含聚（亞苯基醚）。合適的聚（亞苯基醚） 包括包含具有下式的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的那些
[0016]
[0017]其中，每次出現(xiàn)的Ζ1獨(dú)立地是鹵素、C「C12硫經(jīng)基、C「C12經(jīng)氧基、C2_C12鹵代經(jīng)氧 基（其中至少兩個(gè)碳原子分隔鹵素和氧原子）、或未取代的或取代的Ci-Cu經(jīng)基（條件是烴 基基團(tuán)不是叔烴基）；并且每次出現(xiàn)的Z2獨(dú)立地是氫、鹵素、ci-Cu硫烴基、ci-cdS氧基、 C2-C12鹵代烴氧基（其中至少兩個(gè)碳原子分隔鹵素和氧原子）、或未取代的或取代的Ci-Cu 烴基（條件是烴基基團(tuán)不是叔烴基）。如在本文中使用的，術(shù)語"烴基"，無論單獨(dú)使用，或作 為另一種術(shù)語的前綴、后綴、或片段使用，是指僅包含碳和氫的殘基。該殘基可以是脂肪族 或芳香族、直鏈、環(huán)狀、雙環(huán)、支鏈、飽和、或不飽和的。它還可以包含脂肪族、芳香族、直鏈、 環(huán)狀、雙環(huán)、支鏈、飽和和不飽和的烴部分的組合。然而，當(dāng)烴基殘基被描述為取代的時(shí)，可 選地，它可以包含取代基殘基的碳和氫成員之上和以上的雜原子。因此，當(dāng)具體地描述為取 代的時(shí)，烴基殘基還可以包含一種或多種羰基基團(tuán)、氨基基團(tuán)、羥基基團(tuán)等，或在烴基殘基 的骨架內(nèi)，它可以包含雜原子。作為一個(gè)實(shí)例，Z1可以是通過末端的3, 5-二甲基-1，4-苯 基基團(tuán)與氧化聚合催化劑的二-正-丁胺組分反應(yīng)形成的二-正丁基氨基甲基基團(tuán)。<