本发明涉及基于聚对苯二甲酸丁二醇酯的组合物,特别涉及耐漏电起痕的基于聚对苯二甲酸丁二醇酯的组合物,由其形成的制品和它们的制造方法。
背景技术:
1、基于聚对苯二甲酸丁二醇酯的树脂(下文也称为“pbt树脂”)可用于制造用于广泛应用的制品和部件。由于它们的广泛用途,特别是在电气和电子工业中,需要它们满足严格的工业标准以获得良好的耐漏电起痕性,同时表现出良好的机械性质,诸如拉伸模量和拉伸强度。
2、漏电起痕是在一定条件和一定电压下在聚合物表面上形成导电路径。聚合物中的漏电起痕可以是制品着火的来源;因此,耐受漏电起痕通常是用于某些电气应用中的材料的重要安全性要求。报告聚合物的耐漏电起痕性的常用方法是通过其相对漏电起痕指数评级(cti)。塑料的cti评级表示塑料材料在某些电压下如何耐受漏电起痕。cti评级范围从cti-0到cti-5,其中cti-0是最耐受的,cti-5是最不耐受的。
3、pbt树脂本身是具有基于iec 60112标准的在600v以上的标准内满足最高等级的相对漏电起痕指数的树脂。然而,pbt树脂中通常使用各种填料,诸如增强填料、阻燃剂和稳定剂,其改变各种性质,诸如机械强度,并且取决于所使用的填料的类型,有时可能损害耐起痕性。例如,已知在将广泛用作增强填料的玻璃纤维添加至pbt树脂时,根据添加的填料的量,耐起痕性显著恶化。
4、已报道了关于基于pbt的组合物的耐起痕性改进的许多研究。de112006001824公开了一种具有改进的电气性质的pbt组合物,其包含pbt、含卤素阻燃剂、烯烃型树脂和玻璃纤维。jph0959497a中描述的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂组合物含有大量聚酰胺树脂,从而改进含有阻燃剂的pbt组合物的耐起痕性。在获得改进的cti的同时,存在的问题在于,机械强度诸如拉伸强度和弯曲强度倾向于低于聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
5、因此,出于前述原因,本领域仍然需要具有优异的耐漏电起痕性的基于pbt的组合物。将会另外有利的是,组合物可以被赋予耐漏电起痕性,而不明显不利地影响材料成本、可加工性和机械性质中的一种或多种,特别是良好的熔体流动性质、高的热变形温度、高的冲击强度和高的断裂拉伸应变的组合,即具有机械性质和耐起痕性的优异平衡的基于pbt树脂的材料。
技术实现思路
1、因此,改进的耐漏电起痕性、良好的熔体流动性质、高的热变形温度、高的冲击强度和高的断裂拉伸应变的这样的期望的组合现在通过本发明采用热塑性聚合物组合物得以实现,所述热塑性聚合物组合物包含:
2、54-96重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯;
3、0.5-5.0重量%的焦磷酸盐/聚磷酸盐,选自金属焦磷酸盐、金属聚磷酸盐、金属酸焦磷酸盐、金属酸聚磷酸盐或其组合;
4、0.5-5.0重量%的基于丙烯酸烷基酯的共聚物;
5、0.5-5.0重量%的聚乙烯;
6、2.5-30重量%的玻璃纤维;和
7、0-1.0重量%的矿物填料;
8、其中,重量百分比基于热塑性聚合物组合物的总重量计。
9、热塑性聚合物组合物可以包含相对于热塑性聚合物组合物的总重量计54-96重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯,优选54-90重量%,优选54-85重量%,更优选60-85重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
10、热塑性聚合物组合物可以包含相对于热塑性聚合物组合物的总重量计0.5-5.0重量%的焦磷酸盐/聚磷酸盐,优选1.0-5.0重量%,优选2.0-5.0重量%,更优选2.5-5.0重量%的焦磷酸盐/聚磷酸盐。
11、热塑性聚合物组合物可以包含相对于热塑性聚合物组合物的总重量计0.5-5.0重量%的基于丙烯酸烷基酯的共聚物,优选1.0-5.0重量%,优选2.0-5.0重量%,更优选2.5-5.0重量%的基于丙烯酸烷基酯的共聚物。
12、热塑性聚合物组合物可以包含相对于热塑性聚合物组合物的总重量计0.5-5.0重量%的聚乙烯,优选1.0-5.0重量%,优选1.5-5.0重量%,优选2.0-5.0重量%,更优选3.0-5.0重量%的聚乙烯。
13、热塑性聚合物组合物可以包含相对于热塑性聚合物组合物的总重量计2.5-30重量%的玻璃纤维,优选5.0-25重量%,优选10 -25重量%,更优选10 -20重量%的玻璃纤维。
14、在本发明的另一实施方案中,热塑性聚合物组合物另外包含相对于热塑性聚合物组合物的总重量计0.1-1.0重量%的矿物填料组分,所述矿物填料组分选自硅酸铝、碳酸钙、硫酸钙二水合物、硫酸钙半水合物、煅烧粘土、硅酸钙、粘土、碎石英、硅藻土、飞灰、高岭土、石灰石、云母、硅酸盐、滑石、二氧化钛、硅灰石、氧化锆、硅酸锆及其组合,其具有500-1500nm的根据iso 9276-2(2014)测定为d50的平均粒度。
15、在另一实施方案中,本发明涉及选自电气和电子连接器、汽车用连接器、电池壳体、计算机风扇、照明开关、插座、太阳能设备、电气接线盒、电动交通工具充电器、室外电气外壳、智能仪表外壳和智能电网电源节点的制品,其包含热塑性聚合物组合物。包含热塑性聚合物组合物的制品可以通过成型、挤出或浇铸热塑性聚合物组合物来制备。
16、由具体实施方式和实施例,本发明的其他目的、特征和有利之处将变得显而易见。然而,应当理解的是,具体实施方式和实施例虽然指示了本发明的具体实施方案,但仅以说明的方式给出,并不意味着是限制性的。另外,预期本领域技术人员从该具体实施方式中将清楚在本发明的精神和范围内的改变和修改。在另外的实施方案中,可以将来自具体实施方案的特征与来自其他实施方案的特征组合。在另外的实施方案中,可以将另外的特征添加到本文中描述的具体实施方案。
17、当在权利要求或说明书中与术语“包含”、“包括”、“含有”或“具有”结合使用时,词语“一个”或“一种”的使用可以表示“一个/一种”,但也与“一个或多个/一种或多种”、“至少一个/至少一种”和“一个或多于一个/一种或多于一种”的含义一致。词语“包含(comprising)”(以及包含的任何形式,诸如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”)、“具有(having)”(以及具有的任何形式,诸如“具有(have)”和“具有(has)”)、“包括”(以及包括的任何形式,诸如“包括(includes)”和“包括(include)”)或“含有(containing)”(以及含有的任何形式,诸如“含有(contains)”和“含有(contain)”)是包括式的或开放式的,并且不排除另外的未列举的要素或方法步骤。本发明的方法可以“包括”本公开内容通篇公开的特定成分、组分、组合物等,或“基本上由它们组成”或“由它们组成”。
18、除非另有说明,否则本公开内容通篇中使用的任何数值范围应当包括介于其间的所有值和范围。例如,50℃至100℃或介于50℃至100℃之间的沸点范围包括介于50℃与100℃之间的所有温度和范围,包括50℃和100℃的温度。
1.热塑性聚合物组合物,其包含:
2.根据权利要求1所述的热塑性聚合物组合物,其中所述热塑性聚合物组合物的相对漏电起痕指数(cti)为600v以上,根据astm d3638所测定。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其包含相对于所述热塑性聚合物组合物的总重量计0.1-1.0重量%的矿物填料组分,所述矿物填料组分选自硅酸铝、碳酸钙、硫酸钙二水合物、硫酸钙半水合物、煅烧粘土、硅酸钙、粘土、碎石英、硅藻土、飞灰、高岭土、石灰石、云母、硅酸盐、滑石、二氧化钛、硅灰石、氧化锆、硅酸锆及其组合,其具有500-1500nm的根据iso 9276-2(2014)测定为d50的平均粒度。
4.根据权利要求3所述的热塑性聚合物组合物,其中所述矿物填料组分包含滑石。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯包含第一聚对苯二甲酸丁二醇酯和第二聚对苯二甲酸丁二醇酯,其中所述第一聚对苯二甲酸丁二醇酯具有0.5-1.0dl/g的特性粘度并且所述第二聚对苯二甲酸丁二醇酯具有1.0-1.5dl/g的特性粘度,其中所述特性粘度根据astm d2857-95(2007)测定。
6.根据权利要求5所述的热塑性聚合物组合物,其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯包含相对于所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的总重量计50-80重量%的所述第一聚对苯二甲酸丁二醇酯。
7.根据权利要求5所述的热塑性聚合物组合物,其中所述聚对苯二甲酸丁二醇酯包含相对于所述聚对苯二甲酸丁二醇酯的总重量计20-50重量%的所述第二聚对苯二甲酸丁二醇酯。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其中所述聚乙烯选自具有940-970kg/m3的密度的高密度聚乙烯、具有915-939kg/m3的密度的线性低密度聚乙烯或具有910-940kg/m3的密度的低密度聚乙烯,其中所述密度根据iso 1183-1(2012),方法a测定。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其中所述聚乙烯为具有918-922kg/m3的根据iso 1183-1(2012),方法a测定的密度的低密度聚乙烯。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其中所述玻璃纤维具有5.0-15.0μm的平均纤维直径和3.0-5.0mm的平均纤维长度。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其中所述基于丙烯酸烷基酯的共聚物为乙烯-丙烯酸乙酯共聚物。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其中所述焦磷酸盐/聚磷酸盐为焦磷酸氢钠。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其中树脂组合物任选地包含添加剂,其选自填料、uv稳定剂、热稳定剂、抗静电剂、颜料、脱模剂、流动剂及其组合,其以基于所述热塑性聚合物组合物的总重量计≥0并且≤2.5重量%的量存在。
14.制品,其包含根据权利要求1-13中任一项所述的热塑性聚合物组合物,其中所述制品可选自电气和电子连接器、汽车用连接器、电池壳体、计算机风扇、照明开关、插座、太阳能设备、电气接线盒、电动交通工具充电器、室外电气外壳、智能仪表外壳和智能电网电源节点。
15.制造制品的方法,包括成型、挤出或浇铸根据权利要求1至13中任一项所述的热塑性聚合物组合物以形成所述制品。