[發明專利]吹塑制品及其制造方法

有效

• 申請號: 201110238478.4
• 申請日: 2011-06-10
• 公開（公告）號: CN102408716A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: P·C·揚
• 申請（專利權）人: 提克納有限責任公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L23/08;C08K7/14;C08K5/544
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 宓霞

背景技術

存在各種不同的高溫工程塑料，其可用于形成不同的部件和制品。這樣的聚合物包括，例如聚亞芳基硫醚聚合物。聚亞芳基硫醚聚合物是堅固的，具有優異的耐化學品性，具有高的剛性和具有良好的耐熱性，從而它們可以用于高溫應用。例如，聚亞芳基硫醚聚合物能夠用于以幾分之一的重量代替金屬部件。除了更輕之外，與許多金屬相比，由聚亞芳基硫醚聚合物制成的制品也產生較少的噪音并且更耐化學侵蝕。

聚亞芳基硫醚聚合物在性質上也是熱塑性的，這允許它們用于各種模塑工藝，例如注塑。

例如，過去，各種模塑件從包含與玻璃纖維和氨基硅烷組合的聚亞芳基硫醚聚合物的組合物制備而成。已經證明上述組合物在制備各種產品，特別是通過注塑法制備的產品中是非常成功的。然而，當用于特定的模塑工藝，例如擠出吹塑中時，上述組合物也有其限制。

例如，在使用纖維增強的聚亞芳基硫醚樹脂吹塑時，在型坯形成過程中控制和/或獲得均勻壁厚中已經出現問題。例如，在復雜的注塑操作中，形成的管狀元件不斷地經歷形狀改變。在一個應用中，例如，在聚合物組合物保持在升高的溫度下的同時，以向下的方向擠出型坯。該聚合物組合物擠出通過環形開口或模頭，直到獲得希望的長度的型坯。該型坯需要在它被擠出的同時保持均勻的壁厚，并抵抗僅在其自重下的拉伸或伸長，直到獲得希望的長度以開始吹塑。該型坯也可以在擠出過程中例如通過機器人操縱以改變管子的角位移從而形成特定的形狀。

一旦達到希望的長度，模具閉合到管狀結構上，并且在閉合型坯的一個末端插入針以允許向管狀結構中注入氣體或空氣，從而吹塑所述制品成其最終的形狀。在上述過程中，過去含有聚亞芳基硫醚樹脂的組合物具有在該過程中流掛的傾向并且非故意地改變型坯的厚度。流掛是一種低剪切現象并受聚合物組合物的熔體強度或者熔體彈性影響。

在這個方面，本公開內容針對能夠形成具有復雜形狀的模塑件的含有聚亞芳基硫醚聚合物的纖維增強的聚合物組合物。更特別地，本公開內容針對更適用于擠出和吹塑工藝以用于制備具有復雜形狀的部件并能夠實現優異地控制壁厚的纖維增強的聚亞芳基硫醚組合物。

發明內容

發明概述

一般性地，本發明針對非常適合用于模塑工藝，特別是用于制備具有相對復雜形狀的部件的吹塑工藝的纖維增強的聚亞芳基硫醚組合物。已經發現該組合物提供對中空元件例如具有很多角度變化和/或具有顯著長度的管狀元件的吹塑過程中的壁厚的優異控制。本公開內容的該纖維增強的聚合物組合物也允許在部件物理性能方面沒有任何劣化的情況下復雜形狀部件的模塑。事實上，當使用本公開內容的組合物時該部件的一些性能可能實際上得到改進。

在一個實施方式中，例如，本公開內容針對成型聚合物制品，其包含具有內表面和外表面的吹塑中空元件。該中空元件由含有聚亞芳基硫醚樹脂的纖維增強的聚合物組合物制成。該聚亞芳基硫醚樹脂例如可以包含在310℃、1200s^-1下約20Pa.s至約500Pa.s的熔體粘度的線性聚亞苯基硫醚樹脂。該組合物進一步包含以數量為約10重量％至約50重量％存在的增強纖維。該增強纖維可以包括例如玻璃纖維。該組合物進一步包含有機硅烷偶聯劑和反應性抗沖改進劑。該有機硅烷偶聯劑在該組合物中存在的數量為約0.1重量％至約2重量％。

該反應性抗沖改進劑與該有機硅烷偶聯劑和/或該聚亞芳基硫醚樹脂是反應性的。該反應性抗沖改進劑在該組合物中存在的數量為約0.5重量％至上限，借此該成型制品表現出至少200℃(在1.8MPa下)的負荷變形溫度(DTUL)。本文使用的DTUL根據ISO試驗編號75-1，-2測量。

出乎意料地發現，該反應性抗沖改進劑能夠在不相應增加該組合物的高剪切粘度的情況下增加該組合物的低剪切粘度。特別地，該反應性抗沖改進劑可以在該組合物中存在使得使用Kayaness毛細管流變儀測量時在310℃下在1s^-1下測量的低剪切熔體粘度為約15000Pa.s至約85000Pa.s。

上述組合物低剪切粘度的增加帶來各種益處和優點。例如，低剪切粘度的增加提供了對模塑過程中的組成的更好控制。最終，可以制造出壁厚均勻的吹塑制品。除了控制壁厚，該組合物中的該反應性抗沖改進劑的包含提供了高擠出速率和內表面光滑度。此外，與過去使用的含有聚亞芳基硫醚聚合物的組合物相比，該組合物提供更好的可加工性、更高的產量和更低的廢品率。