專利名稱：導電性聚(亞芳基醚)組合物及其制備方法
相關申請的交叉參考
本申請是2003年2月11日提交的美國專利申請10/248,702的部分繼續(xù)申請，所述美國專利申請要求了2002年7月23日提交的美國臨時專利申請序列號60/319,419的權(quán)益，該兩個專利申請的全部內(nèi)容通過參考并入本申請。
背景技術：
本申請涉及聚(亞芳基醚)組合物，尤其是涉及導電性聚(亞芳基醚)共混物。
聚(亞芳基醚)樹脂例如聚苯醚樹脂(PPE)是非常有用的一類高性能工程塑料，這是因為它們具有水解穩(wěn)定性、高的尺寸穩(wěn)定性、韌性、耐熱性和介電性能。這種獨特的性能組合使得基于聚(亞芳基醚)的組合物，特別是聚(亞芳基醚)/聚酰胺共混物，適合于本領域已知的寬泛的應用。例如，聚(亞芳基醚)共混物廣泛地用于汽車部件、電器零件、辦公室設備等領域中。在這些各種應用的一些中，通過如下方法使聚(亞芳基醚)共混物具有電導性將導電性填料例如石墨粉和/或碳黑粉加到該樹脂組合物中。
常常由于在樹脂組合物中使用了高含量的導電性填料，就觀察到模塑性能的降低和劣化的機械性能，包括差的伸長率和降低的抗沖強度。
因此，本領域中還一直需要具有提高的電性質(zhì)而不顯著降低機械性質(zhì)的導電性聚(亞芳基醚)共混物組合物。
發(fā)明內(nèi)容
以上論述的需要已經(jīng)通過一種樹脂組合物得到了滿足，所述樹脂組合物包括 聚(亞芳基醚)； 聚酰胺或聚酯； 抗沖改性劑； 導電性填料；和 具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑。
也提供制備該組合物的方法和由該組合物制成的制品。
具體實施例方式 在本說明書中和權(quán)利要求中，將要參考許多術語，其將被定義為具有以下含義。
除非上下文另外明確指出，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”(“a”、“an”和“the”)包括復數(shù)所指物。
“任選的”或“任選地”是指接下來描述的事件或情況可以發(fā)生或可以不發(fā)生，并且該描述包括該事件發(fā)生的情況和該事件不發(fā)生的情況。
本申請所用的“組合”包括混合物、共聚物、反應產(chǎn)物、共混物、復合物等。
此外，敘述同一特征的所有范圍的端點是獨立地可結(jié)合的，并且包含所述的端點。
出乎意料地發(fā)現(xiàn)，與不含具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑的類似組合物相比，將具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑加入到包括導電性填料的聚(亞芳基醚)組合物中，導致組合物具有提高的電導率，而對機械性能的影響很小。
此外，在其它實施方式中，包括該添加劑化合物的聚(亞芳基醚)組合物使用比沒有該添加劑的導電性聚(亞芳基醚)組合物低的導電性填料含量就可獲得相當?shù)膶щ娦?，導致該組合物具有改善的機械性能。還在另一實施方式中，與沒有該添加劑的導電性聚(亞芳基醚)組合物相比，可實現(xiàn)耐熱性的改善和熱膨脹的降低。
體積電阻率(specific volumn resistivity SVR)定義為通過1立方厘米的物質(zhì)的電阻，并表示為ohm-cm。物質(zhì)的體積電阻率越低，該物質(zhì)的導電性就更好。在一些實施方式中，該組合物的體積電阻率小于或等于1012ohm-cm。在一種實施方式中，該組合物的體積電阻率小于或等于106ohm-cm，或者更具體地，小于或等于105ohm-cm，或者甚至更具體地，小于或等于104ohm-cm。在一種實施方式中，該組合物的體積電阻率大于或等于10ohm-cm，或者更具體地，大于或等于102ohm-cm，或者甚至更具體地，大于或等于103ohm-cm。體積電阻率可如實施例所述來測定。
在一種實施方式中，組合物在室溫(22℃～23℃)的缺口伊佐德抗沖性能大于或等于17千焦每平方米(kJ/m2)，或者更具體地，大于或等于25kJ/m2，或者甚至更具體地，大于或等于40kJ/m2，根據(jù)ISO 180/1A在23℃使用1型樣品和A型缺口測定。1型樣品的尺寸為80毫米(mm)長，10mm寬和4mm厚。缺口深度為2mm。使5.5焦耳(J)錘式砝碼(hammer weight)自由下落以打斷帶缺口的樣品(缺口面向錘)。在23℃的沖擊能的最大極限可為高達170kJ/m2之高，其為樣品在5.5J錘沖擊下不斷裂的值。
在一種實施方式中，該組合物的熱膨脹系數(shù)(CTE)為3x10-5mm/mm/℃(毫米每毫米每攝氏度)～10x10-5mm/mm/℃，或者更具體地，4x10-5mm/mm/℃～8x10-5mm/mm/℃，或者甚至更具體地，5x 10-5mm/mm/℃～7x10-5mm/mm/℃。熱膨脹系數(shù)(CTE)測量方法根據(jù)ISO 11359-2使用ThermalMechanical Analyzer(TMA)進行。在第一加熱循環(huán)中，在低于聚(亞芳基醚)的軟化溫度(低于PPE的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約30℃)對樣品進行退火，并在第二加熱循環(huán)中記錄膨脹。用于測量的樣品尺寸為9mmx9mmx4mm±1mm。沿流入方向進行測量，沿該方向，熔體在模塑過程中流入模腔。對于CTE測量，溫度為23℃～60℃。
在一種實施方式中，該組合物的熔體指數(shù)為大于或等于6克每10分鐘(g/10min)，或者更具體地，大于或等于7g/10min，或者甚至更具體地，大于或等于8g/10min，其中所述熔體指數(shù)根據(jù)IS01133方法在280℃和5千克載荷下測得。此外，在一種實施方式中，該組合物的熔體指數(shù)為4g/10min～7g/10min，更具體地4.5～6g/10min。
該組合物包括A)聚(亞芳基醚)，B)聚酰胺或聚酯，C)抗沖改性劑，D)導電性填料，和E)具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑。
在各種其它實施方式中，該組合物還可包括增強填料和如下所論述的輔助添加劑。
本申請所用的“聚(亞芳基醚)”包括多個式(I)的結(jié)構(gòu)單元
其中對于每個結(jié)構(gòu)單元，Q1和Q2各自獨立地為氫、鹵素、伯或仲低級烷基(例如，含有1～7個碳原子的烷基)、苯基、鹵代烷基、氨基烷基、烯基烷基、炔基烷基、烴氧基、芳基和其中至少兩個碳原子將鹵素和氧原子分開的鹵代烴氧基。在一些實施方式中，Q1各自獨立地為烷基或苯基，例如，C1-4烷基，和Q2各自獨立地為氫或甲基。所述聚(亞芳基醚)可包括具有含氨基烷基的端基的分子，所述端基通常位于羥基的鄰位。也常常存在的是四甲基二苯酚合苯醌(TMDQ)端基，其通常從存在四甲基二苯酚合苯醌副產(chǎn)物的反應混合物中獲得。
該聚(亞芳基醚)可為均聚物、共聚物、接枝共聚物、離聚物或嵌段共聚物的形式，以及包括至少一種前述形式的組合。例如，在一種實施方式中，聚(亞芳基醚)包括含2，6-二甲基-1，4-亞苯基醚單元和任選的2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元的聚苯醚(PPE)。
所述聚(亞芳基醚)可通過氧化偶合單羥基芳族化合物例如2，6-二甲苯酚和2，3，6-三甲基苯酚而制備。催化劑體系通常用于這種偶合；它們可含有重金屬化合物例如銅化合物、錳化合物或鈷化合物，通常結(jié)合有各種其它物質(zhì)例如仲胺、叔胺、鹵化物或兩種或更多種前述的組合。
可用多官能化合物官能化所述聚(亞芳基醚)，所述多官能化合物例如多羧酸或分子中同時具有(a)碳碳雙鍵或碳碳三鍵和b)至少一個羧酸、酸酐、酰胺、酯、酰亞胺、氨基、環(huán)氧、原酸酯或羥基的那些化合物。這種多官能化合物的實例包括馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、和檸檬酸。
該聚(亞芳基醚)的數(shù)均分子量可為3000至40000克每摩爾(g/mol)，和其重均分子量可為5000至80000g/mol，其由凝膠滲透色譜使用單分散聚苯乙烯標樣(40℃的苯乙烯二乙烯基苯凝膠)和具有每毫升氯仿1毫克濃度的樣品確定。該聚(亞芳基醚)或聚(亞芳基醚)的組合具有0.1分升/克(dl/g)至0.60dl/g的初始特性粘度，在25℃氯仿中測定。初始特性粘度定義為在與組合物的其它組分混合之前聚(亞芳基醚)的特性濃度。如本領域普通技術人員所理解的，在熔融混合之后聚(亞芳基醚)的粘度的增加可高達30％。增加的百分比可如下計算(熔融混合后的最終特性粘度-初始特性粘度)/初始特性粘度。當使用兩個初始特性粘度時，確定精確比或多或少要依賴于使用的聚(亞芳基醚)的精確特性粘度和所期望的最終物理性質(zhì)。
通常使用的聚(亞芳基醚)的量為10wt％(wt.％)～99.5wt.％。在該范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)的用量可為大于或等于20wt.％，或者更具體地，大于或等于30wt.％。也在該范圍內(nèi)，聚(亞芳基醚)的用量可為小于或等于85wt.％，或者更具體地，小于或等于80wt.％。wt％是相對于組合物的總重量的。
也稱為尼龍的聚酰胺的特征在于存在酰胺基團(-C(O)NH-)，描述于美國專利4,970,272中。示例性的聚酰胺包括但不限于，尼龍-6；尼龍-6，6；尼龍-4；尼龍-4，6；尼龍-12；尼龍-6，10；尼龍-6，9；尼龍-6，12；無定形聚酰胺樹脂；三胺含量低于0.5wt％的尼龍-9T、尼龍-6/6T和尼龍-6，6/6T；以及包括至少一種前述聚酰胺的組合。在一種實施方式中，所述聚酰胺包括尼龍-6和尼龍-6，6。
聚酰胺樹脂可通過許多已知的方法獲得，例如美國專利2,071,250；2,071,251；2,130,523；2,130,948；2,241,322；2,312,966；和2,512,606中所述的那些方法。聚酰胺樹脂可商購自廣泛的各種來源。
可使用的聚酰胺樹脂的粘度可為至多400毫升每克(ml/g)，或者更具體地，粘度為90ml/g～350ml/g，或者甚至更具體地，粘度為110ml/g～240ml/g，在0.5wt.％的96wt.％硫酸中的溶液中根據(jù)ISO 307方法測得。
聚酰胺通常的用量為20wt.％～90wt.％。在該范圍內(nèi)，聚酰胺的用量可為組合物總重量的大于或等于30wt.％，或者更具體地，大于或等于40wt.％。也在該范圍內(nèi)，聚酰胺的用量可為小于或等于80wt.％，或者更具體地，小于或等于70wt.％。wt％是相對于組合物的總重量的。由于聚(亞芳基醚)和聚酰胺的不混溶性，所以當制備共混物時就使用聚(亞芳基醚)和聚酰胺的增容劑(聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑)。本申請中使用的表述“增容劑”當應用于聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑時是指與該聚(亞芳基醚)、該聚酰胺樹脂或二者相互作用的多官能化合物。增容劑和聚(亞芳基醚)之間的相互作用可以是化學的(例如，接枝)和/或物理的(例如，影響分散相的表面特性)。在任一種情況下，所得的增容的聚(亞芳基醚)/聚酰胺組合物看起來似乎顯示出改善的相容性，特別是通過提高的沖擊強度、制品澆注合縫線強度(mold knit linestrength)和/或伸長率得以證明。本申請所用的表述“增容的聚(亞芳基醚)/聚酰胺共混物”是指已經(jīng)用上述試劑物理地和/或化學地增容的那些組合物，以及在沒有這些試劑的情況下也物理上相容的那些組合物，如美國專利3,379,792所教導的。
可使用的各種聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑的實例包括液體二烯聚合物、環(huán)氧化合物、氧化聚烯烴蠟、醌類、有機硅烷化合物、多官能化合物、官能化的聚(亞芳基醚)和包括至少一種前述物質(zhì)的組合。聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑還描述于美國專利5,132,365和6,593,411以及美國專利申請2003/0166762中。
在一種實施方式中，所述聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑包括多官能化合物。可用作聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑的多官能化合物具有三種類型。第一種類型的多官能化合物是分子中同時具有(a)碳碳雙鍵或碳碳三鍵和b)至少一個羧酸、酸酐、酰胺、酯、酰亞胺、氨基、環(huán)氧、原酸酯或羥基的那些化合物。這種多官能化合物的實例包括馬來酸；馬來酸酐；富馬酸；丙烯酸縮水甘油酯，衣康酸；烏頭酸；馬來酰亞胺；馬來酰肼；二胺和馬來酸酐、馬來酸、富馬酸等得到的反應產(chǎn)物；二氯馬來酸酐；馬來酰胺；不飽和的二羧酸(例如，丙烯酸、丁烯酸、甲基丙烯酸、t-乙基丙烯酸(t-ethylacrylic acid)，戊烯酸)；癸烯酸、十一烷烯酸、十二烷烯酸、亞油酸等)；前述不飽和羧酸的酯、酰胺或酸酐；不飽和的醇(例如烷基醇、巴豆醇、甲基乙烯基甲醇、4-戊烯-1-醇、1，4-己二烯-3-醇、3-丁烯-1，4-二醇、2，5-二甲基-3-己烯-2，5-二醇和式CnH2n-5OH，CnH2n-7OH和CnH2n-9OH的醇，其中n為小于或等于30的正整數(shù))；由用NH2基取代上述不飽和醇的-OH基團得到的不飽和胺；官能化的二烯聚合物和共聚物；以及包括一種或多種前述物質(zhì)的組合。在一種實施方式中，該聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑包括馬來酸酐和/或富馬酸。
第二種類型的多官能聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑的特征在于同時具有(a)式(OR)表示的基團，其中R是氫或烷基、芳基、?；蛱减６趸?carbonyldioxy group)和(b)至少兩個基團，其可各自相同或不同地選自羧酸、?；u、酸酐、?；u酸酐、酯、原酸酯、酰胺、酰亞胺基、氨基、及其各種鹽。典型的這類增容劑是脂肪族多羧酸、酸式酯和酰胺，其由下式表示 (RIO)mR(COORII)n(CONRIIIRIV)s 其中R是線型的或支鏈的、飽和的脂肪烴，其具有2～20，或者更具體地，2～10個碳原子；RI是氫或烷基、芳基、酰基或碳酰二氧基，其具有1～10，或者更具體地，1～6，或者甚至更具體地，1～4個碳原子；RII各自獨立地為氫或烷基或芳基，其具有1～20，或者更具體地，1～10個碳原子；RIII和RIV各自獨立地為氫或烷基或芳基，其具有1～10，或者更具體地，1～6，或者甚至更具體地，1～4個碳原子；m等于1，和(n+s)大于或等于2，或者更具體地，等于2或3，和n和s各自為大于或等于0，和其中(ORI)為羰基的α或β位，和至少兩個羰基被2～6個碳原子分開。明顯的是，當所代表的取代基具有少于6個碳原子時，RI、RII、RIII和RIV不能為芳基。
合適的多羧酸包括例如，檸檬酸，蘋果酸，松蕈酸；其包括其各種商業(yè)形式，例如，無水的和水合的酸；和包括一種或多種前述物質(zhì)的組合。在一種實施方式中，該聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑包括檸檬酸。本申請中有用的說明性的酯包括例如，乙?；鶛幟仕狨?acetyl citrate)、檸檬酸單硬脂酯和/或檸檬酸二硬脂酯(distearyl citrate)等。本申請合適的酰胺包括，例如，N，N′-二乙基檸檬酸酰胺；N-苯基檸檬酸酰胺；N-十二烷基檸檬酸酰胺；N，N′-二-十二烷基檸檬酸酰胺；和N-十二烷基蘋果酸。衍生物包括其鹽，包括與胺和堿性金屬和堿金屬的鹽。合適的鹽的實例包括蘋果酸鈣、檸檬酸鈣、蘋果酸鉀和檸檬酸鉀。
第三種類型的多官能聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑的特征在于在分子中同時具有(a)酰基鹵基團和(b)至少一個羧酸、酸酐、酯、環(huán)氧、原酸酯、或酰胺基團，特別是羧酸或酸酐基團。在該組中增容劑的實例包括偏苯三酸酐酰氯、氯甲?；《狒⒙燃柞；《帷⒙燃柞；於狒?、氯甲酰基戊二酸、氯乙?；《狒?、氯乙酰基丁二酸、偏苯三酰氯、和氯乙?；於?。在一種實施方式中，該聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑包括偏苯三酸酐酰氯。
可將前述聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑直接加到熔體共混物中，或?qū)⑵渑c聚(亞芳基醚)和聚酰胺的其中之一或二者預反應，以及與該組合物的制備中所使用的其它樹脂類材料預反應。就許多前述聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑，特別是多官能化合物來說，當將至少一部分聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑在熔體中或者在合適的溶劑中的溶液中，與所有的或部分聚(亞芳基醚)預反應時，發(fā)現(xiàn)了相容性的甚至更大的改善。據(jù)信，這種預反應可使聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑與聚合物反應，并且因此使聚(亞芳基醚)官能化。例如，可將聚(亞芳基醚)與馬來酸酐預反應形成酸酐官能化的聚苯醚，與非官能化的聚苯醚相比，所述官能化的聚苯醚具有改善的與聚酰胺的相容性。
當在組合物的制備中使用聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑時，用量可取決于所選的具體的聚(亞芳基醚)/聚酰胺增容劑和它所加入的具體的聚合物體系。
該組合物還含有一種或多種試劑，以改善沖擊強度，即，抗沖改性劑?？箾_改性劑可為含芳基亞烷基重復單元的嵌段共聚物，例如，A-B二嵌段共聚物和A-B-A三嵌段共聚物，其具有一個或兩個通常為聚苯乙烯嵌段的芳基亞烷基嵌段A(具有芳基亞烷基重復單元的嵌段)，和通常為異戊二烯或丁二烯嵌段的橡膠嵌段B。可將丁二烯嵌段部分或完全氫化。也可使用這些二嵌段和三嵌段共混物的混合物，以及未-氫化的共聚物、部分氫化的共聚物、完全氫化的共聚物和兩種或多種前述物質(zhì)的組合的混合物。
A-B和A-B-A共聚物包括但不限于，聚苯乙烯-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)、聚苯乙烯-聚異戊二烯、聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯和聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯-苯乙烯)-聚苯乙烯等。前述嵌段共聚物的混合物也是有用的。這種A-B和A-B-A嵌段共聚物可商購自許多來源，包括以商標SOLPRENE購自Phillips Petroleum，以商標KRATON購自Kraton Polymers，以商標VECTOR購自Dexco，以商標TUFTEC購自Asahi Kasai，以商標FINAPRENE和FINACLEAR購自Total Petrochemicals，以及以商標SEPTON購自Kuraray。
在一種實施方式中，該抗沖改性劑包括聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)或前述物質(zhì)的組合。
另一種抗沖改性劑基本上不含芳基亞烷基重復單元，而包括選自羧酸、酸酐、環(huán)氧、噁唑啉和原酸酯的一個或多個部分?；旧喜缓x為存在的芳基亞烷基單元的量小于5wt％，或者更具體地，小于3wt％，或者甚至更具體地小于2wt％，基于嵌段共聚物的總重量。當該抗沖改性劑包括羧酸部分時，所述羧酸部分可用離子，尤其是金屬離子例如鋅或鈉中和。它可為亞烷基-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，該亞烷基基團可具有2～6個碳原子，該(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可具有1～8個碳原子。這種類型的聚合物可通過將烯烴，例如乙烯和丙烯與各種(甲基)丙烯酸酯單體和/或各種基于馬來酸的單體共聚合而制備。術語(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯以及對應的甲基丙烯酸酯類似物。包括在術語(甲基)丙烯酸酯單體中的有(甲基)丙烯酸烷基酯單體以及含有至少一個前述反應性部分的各種(甲基)丙烯酸酯單體。
在一種實施方式中，該共聚物衍生自作為亞烷基組分的乙烯、丙烯、或乙烯和丙烯的混合物；作為(甲基)丙烯酸烷基酯單體組分的丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯或丙烯酸丙酯以及對應的(甲基)丙烯酸烷基酯，和作為提供另外的反應性部分(即，羧酸、酸酐、環(huán)氧)單體的丙烯酸、馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯或其組合。
示例性的第一抗沖改性劑可商購自各種來源，包括ELVALOY PTW，SURLYN和FUSABOND，這些都可得自DuPont。
前述的抗沖改性劑可單獨使用或組合使用。
該組合物可包括其量為1wt.％～25wt.％的抗沖改性劑或抗沖改性劑的組合。在該范圍內(nèi)，抗沖改性劑存在的量可為大于或等于1.5wt.％，或者更具體地，大于或等于2wt.％，或者甚至更具體地，大于或等于4wt.％。也在該范圍內(nèi)，抗沖改性劑存在的量可為小于或等于20wt.％，或者更具體地，小于或等于18wt.％，或者甚至更具體地，小于或等于15wt.％。wt％是基于組合物的總重量的。
該組合物還包括導電性填料。合適的導電性填料包括固體導電性金屬填料或涂覆有固體金屬填料的無機填料。當將它們加入到樹脂共混物中并制成由其制成的最終制品時，這些固體導電性金屬填料可為在使用條件下不熔融的導電性金屬或合金?？蓪⒔饘倮玟X、銅、鎂、鉻、錫、鎳、銀、鐵、鈦和包括至少一種前述金屬的混合物作為固體金屬顆粒加到聚合物樹脂中。物理混合物和真合金例如不銹鋼、青銅等也可用作導電性填料粒子的金屬組分。此外，這些金屬的幾種金屬間化合物例如硼化物，碳化物等(例如，二硼化鈦)也可用作導電性填料粒子的金屬組分。也可將固體非金屬導電性填料粒子例如氧化錫、銦錫氧化物等加到樹脂共混物中。該固體金屬和非金屬導電性填料存在的形式可為拉制線(drawn wire)、管、納米管、薄片、層合體、板、橢圓體、圓盤和其它可商購的幾何形狀。具體地，導電性填料可包括含碳填料例如碳納米管(單壁的和多壁的)、直徑為2.5～500納米的氣相生長碳纖維、碳纖維例如聚丙烯腈(PAN)碳纖維、碳黑、石墨和包括至少一種前述填料的混合物。
可將各種類型的導電性碳纖維根據(jù)它們的直徑，形態(tài)學和石墨化程度(形態(tài)學和石墨化程度是相互關連的)分類。這些特征必然受合成該碳纖維的方法而決定。例如，直徑為5微米的碳纖維和平行于纖維軸的石墨烯帶(graphene ribbon)(徑向、平面內(nèi)或環(huán)狀排列的)通過纖維形式的有機物前體的熱解而商業(yè)制得，所述有機物前體包括酚類、PAN或瀝青。這些類型的纖維具有相對低的石墨化程度。
直徑為3納米～2,000納米并具有“年輪(tree-ring)”或“魚骨”狀的結(jié)構(gòu)的小碳纖維，目前由氣相中的烴在顆粒狀金屬催化劑的存在下在合適的溫度長成，所述合適的溫度即，800℃～1,500℃，并且通常稱為“氣相生長碳纖維”。這些碳纖維通常是圓筒形，具有中空的芯。在“年輪”結(jié)構(gòu)中，多個大體上呈現(xiàn)石墨狀的片材同軸地設置在該芯的周圍，其中每個片的c-軸基本上垂直于芯的軸。層間相關(interlayer correlation)通常是低的。在“魚骨”結(jié)構(gòu)中，該纖維的特征在于石墨層從中空芯的軸延伸，例如如EP 198558中所示。一定量的熱解沉積的(pyrolytically deposited)碳也可存在于纖維的外部上?？墒褂檬幕虿糠譃槭臍庀嗌L碳纖維，其直徑為3.5納米～500納米，尤其是直徑為3.5納米～70納米，或者更具體地，直徑為3.5納米～50納米。代表性的氣相生長碳纖維描述于例如美國專利4,565,684；5,024,818；4,572,813；4663,230；5,165,909；4,816,289；4,876,078；5,589,152；和5,591,382中。
碳納米管是富勒烯-相關的結(jié)構(gòu)，包括石墨烯圓筒(graphene cylinder)，其可為開口的或任一端被含有五邊形和/或六邊形環(huán)的帽所封閉的。納米管可包括單壁，或具有多個同心(concentrically)排列的壁，和單壁納米管的直徑為0.7納米～2.4納米，多壁納米管的直徑為2納米～50納米。在該多層結(jié)構(gòu)中，中空芯的橫截面隨著層數(shù)的增加變得越來越小。在直徑大于10納米～20納米時，多壁納米管開始顯示出六方柱形(hexagonal pillar shape)，從而納米管的曲率在柱的角上變得更大。碳納米管可通過石墨的激光蒸發(fā)、碳弧合成或在低烴壓力下在蒸氣相中制備。代表性的碳納米管描述于美國專利6,183,714；5,591,312；5,641,455；5,830,326；5,591,832；和5,919,429中。
碳黑也可用作導電性填料?？缮藤彽奶己诎▽щ娦蕴己冢溆糜诟男詷渲撵o電消散(Electrostatic dissipation)(ESD)性。這種碳黑以各種商品名銷售，包括但不限于S.C.F.(Super Conductive Furnace)、E.C.F.(ElectricConductive Furnace)、Ketjen Black EC(得自Akzo Co.，Ltd.)或乙炔黑。具體的碳黑是平均粒度小于200納米，或者更具體地，小于100納米，或者甚至更具體地，小于50納米的那些。導電性碳黑的表面積也可大于100平方米每克(m2/g)，具體地大于400m2/g，和甚至更具體地大于800m2/g。導電性碳黑的孔體積(pore volume)(鄰苯二甲酸二丁酯吸收)可為大于40立方厘米每百克(cm3/100g)，具體地大于100cm3/100g，更具體地大于150cm3/100g。
石墨也可用作導電性填料。石墨是碳的結(jié)晶形式，它通常采用層狀、六邊形構(gòu)型。石墨可以以粉末、薄片(flake)、剝落(exfoliated)、膨脹的(expanded)和無定形的形式購得。粉末的粒度可為例如，45微米～150微米。微粉化的粉末的粒度可為2微米或更大。石墨薄片的尺寸可為50微米～600微米。
導電性填料通常存在的量為0.25wt.％～60wt.％。在該范圍內(nèi)，導電性填料存在的量可為大于或等于0.5wt.％，或者更具體地大于或等于1.0wt.％。也在該范圍內(nèi)，導電性填料存在的量可為小于或等于40wt.％，或者更具體地小于或等于20wt.％。wt％是基于組合物的總重量的。
該組合物還包括具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑。不受理論限制，期望粒子間的電子躍遷能(electronhopping energy)比沒有該添加劑的組合物低，由此增加組合物的最大可獲得的導電性。另一方面來說，為了獲得期望水平的導電性，組合物中需要較低水平的導電性填料。此外，據(jù)信導電性填料和添加劑之間的協(xié)同作用導致導電性增加，而對組合物的機械性能產(chǎn)生的影響可以忽略。
該添加劑是提高導電性組合物的電導率的那種。合適的添加劑包括但不限于，多環(huán)芳族化合物和線型共軛體系。合適的多環(huán)芳族化合物包括但不限于，酞菁、卟啉類、芘類、蒽類和包括至少一種或多種前述化合物的組合。不受理論限制，認為將該添加劑添加到組合物中，電導率通過增加粒子間接觸的數(shù)量或者是通過減少導電性粒子間的電子傳遞的電阻來增加。例如，該添加劑在熔融加工過程中熔融導致均勻地分散在聚合物基質(zhì)中，也可在導電性填料上形成涂層，由此增加粒子間相互作用，導致導電性增加，而不劣化機械性能。
此外，不希望受理論限制，添加劑的尺寸可為歸因于與導電性填料的協(xié)同作用的因素。具體地，該添加劑包括大于或等于四個共軛雙鍵。在一種實施方式中，這至少四個共軛雙鍵是碳碳雙鍵。此外，在一種實施方式中，與其它多環(huán)芳族化合物相比，具有相對較小結(jié)構(gòu)的多環(huán)芳族化合物可導致較大地降低為獲得期望水平的導電性的導電性填料含量。據(jù)信，與較大的結(jié)構(gòu)相比，所述相對較小的結(jié)構(gòu)使得與填料粒子有較大的接觸。
在一種實施方式中，該添加劑可為酞菁，它是四苯并卟啉(tetrabenzoporphyrin)的四氮雜衍生物。合適的酞菁可為具有金屬中心或不具有金屬中心的那些。不具有金屬中心(II)和具有金屬中心(III)的取代的酞菁的結(jié)構(gòu)如下所示
在具有金屬中心的酞菁的情況下，金屬中心(M)可為例如，過渡金屬，即，落入周期表的3-12族的那些金屬，其包括鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、銀、鎘、鉿、鉭、鎢、錸、鋨、銥、鉑、金、汞、鑭等。
R、R’、R”和R’”(統(tǒng)稱為，“R基團”)可各自獨立地為以下基團例如氫；鹵素原子；氧原子；硫原子；羥基；羰基；磺?；粊喠蝓；粊喭榛鮼喭榛?；膦酰基；氧膦基；氨基；亞氨基；C1～C6烷基；C1～C6烷氧基；芳基；被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團(sulfonate group)的堿金屬鹽、羧酸基團(carboxylate group)的堿金屬鹽或膦酸基團(phosphonate group)的堿金屬鹽中的至少一種取代的C1～C6烷基；被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽中的至少一種取代的C1～C6烷氧基；和被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽中的至少一種取代的芳基；或者兩個R基團可與它們所連接的碳原子一起形成六元芳環(huán)，所述芳環(huán)任選地被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基、磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽取代。
在一種實施方式中，該添加劑可為卟啉。卟啉可為具有或不具有金屬中心的那些。不具有金屬中心(IV)和具有金屬中心(V)的取代的卟啉的結(jié)構(gòu)如下所示
在具有金屬中心的卟啉的情況下，金屬中心(M)可為例如，“過渡金屬”，即，落入周期表的3-12族的那些金屬，其包括鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、釔、鋯、鈮、鉬、锝、釕、銠、鈀、銀、鎘、鉿、鉭、鎢、錸、餓、銥、鉑、金、汞、鑭等。
R和R’(統(tǒng)稱為，“R基團”)可各自獨立地選自以下基因例如氫；鹵素原子；氧原子；硫原子；羥基；羰基；磺?；?；亞硫酰基；亞烷基氧亞烷基；膦酰基；氧膦基；氨基；亞氨基；C1～C6烷基；C1～C6烷氧基；芳基；被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽中的至少一種取代的C1～C6烷基；被C 1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽中的至少一種取代的C1～C6烷氧基；和被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽中的至少一種取代的芳基；或者兩個R基團可與它們所連接的碳原子一起形成六元芳環(huán)，所述芳環(huán)任選地被C1～C6烷基，C1～C6烷氧基，磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽取代。
在一種實施方式中，該添加劑可為芘。取代的芘(VI)的結(jié)構(gòu)如下所示
R、R’、R”和R’”(統(tǒng)稱為，“R基團”)可各自獨立地選自以下基團例如氫；鹵素原子；氧原子；硫原子；羥基；羰基；磺酰基；亞硫酰基；亞烷基氧亞烷基；膦?；?；氧膦基；氨基；亞氨基；C1～C6烷基；C1～C6烷氧基；芳基；被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽中的至少一種取代的C1～C6烷基；被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽中的至少一種取代的C1～C6烷氧基；和被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽中的至少一種取代的芳基；或者兩個R基團可與它們所連接的碳原子一起形成六元芳環(huán)，所述芳環(huán)任選地被C1～C6烷基，C1～C6烷氧基，磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽取代。
在一種實施方式中，該添加劑可為蒽。取代的蒽(VII)的結(jié)構(gòu)如下所示
R、R’和R”(統(tǒng)稱為，“R基團”)可各自獨立地選自以下基團例如氫；鹵素原子；氧原子；硫原子；羥基；羰基；磺酰基；亞硫酰基；亞烷基氧亞烷基；膦?；?；氧膦基；氨基；亞氨基；C1～C6烷基；C1～C6烷氧基；芳基；被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸根、羧酸根或磷酸根的鹽中的至少一種取代的C1～C6烷基；被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸根、羧酸根或磷酸根的鹽中的至少一種取代的C1～C6烷氧基；和被C1～C6烷基、C1～C6烷氧基，或磺酸根、羧酸根或磷酸根的鹽中的至少一種取代的芳基；或者兩個R基團可與它們所連接的碳原子一起形成六元芳環(huán)，所述芳環(huán)任選地被C1～C6烷基，C1～C6烷氧基，磺酸基團的堿金屬鹽、羧酸基團的堿金屬鹽或膦酸基團的堿金屬鹽取代。
具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑通常存在的量為0.0025wt.％～5wt.％。在該范圍內(nèi)，該添加劑存在的量可為大于或等于0.05wt.％，或者更具體地，大于或等于0.1wt.％。也在該范圍內(nèi)，該添加劑存在的量可為小于或等于3wt.％，或者更具體地，小于或等于2wt.％。wt％是基于組合物的總重量的。在一些情況下，添加劑的量可取決于填料的類型(identity)。例如，當使用含碳纖維時，所需要的添加劑的量可能高于使用其它填料例如導電性碳黑時的用量。不受理論限制，認為，該添加劑可至少部分地被含碳纖維吸收。
在一種實施方式中，該組合物包括聚酯。合適的聚酯包括含式(VII)的結(jié)構(gòu)單元的那些
其中R1各自獨立地為二價脂肪族，脂環(huán)族或芳族烴基團，或其混合物，和A1各自獨立地為二價脂肪族，脂環(huán)族或芳族基團，或其混合物。合適的包括式(VIII)的結(jié)構(gòu)的聚酯的實例是聚(二羧酸亞烷基二醇酯)，液晶聚酯，聚芳酯，和聚酯共聚物例如共聚碳酸酯和聚酯酰胺。也包括的是已經(jīng)用相對低水平的二環(huán)氧或多-環(huán)氧化合物處理過的聚酯。也可使用其中已經(jīng)加入了支化劑的支化的聚酯，所述支化劑例如具有三個或更多個羥基的二醇(glycol)或三官能或多官能羧酸。也可使用三官能的或多官能的環(huán)氧化合物例如，三縮水甘油基異氰脲酸酯處理聚酯來制備支化的聚酯。此外，有時候根據(jù)組合物的最終用途，期望在聚酯上具有各種濃度的酸和羥基端基。
當該組合物包括聚酯時，該組合物也包括聚酯增容劑，其為聚合物增容劑。此處所用的和在整個本申請中，聚合物增容劑是聚合的多官能化合物，其與聚(亞芳基醚)樹脂、聚酯樹脂或二者相互作用。這種相互作用可為化學的(例如接枝)和/或物理的(例如影響分散相的表面特性)。當相互作用是化學的時，增容劑可部分或完全地與聚(亞芳基醚)樹脂、聚酯樹脂或二者反應，從而使得該組合物包括反應產(chǎn)物。使用聚合物增容劑可改善聚(亞芳基醚)和聚酯之間的相容性，這可通過提高的沖擊強度、制品澆注合縫線強度和/或伸長率得以證明。
合適的聚酯增容劑包括環(huán)氧化合物，和包括但不限于，包括具有環(huán)氧側(cè)基基團的結(jié)構(gòu)單元的共聚物。在一些實施方式中，合適的聚合物增容劑包括共聚物，其包括衍生自包括環(huán)氧側(cè)基基團的至少一種單體以及至少一種烯烴單體的結(jié)構(gòu)單元，其中衍生自包括環(huán)氧側(cè)基基團的單體的含量大于或等于6wt％，或者更具體地，大于或等于8wt％，或者甚至更具體地大于或等于10wt％。合適的增容劑的說明性實例包括但不限于，甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)與烯烴的共聚物、GMA與烯烴和丙烯酸酯的共聚物、GMA與烯烴和乙酸乙烯酯的共聚物。合適的烯烴包括乙烯，丙烯，和包括乙烯和丙烯的混合物。合適的丙烯酸酯包括丙烯酸烷基酯單體，包括但不限于，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、以及前述的丙烯酸烷基酯單體的組合。當存在時，所述丙烯酸酯的用量可為共聚物中所用的單體總量的15wt％～35wt％。當存在時，乙酸乙烯酯的用量可為共聚物中所用的單體總量的4wt％～10wt％。合適的聚合物增容劑的說明性實例包括乙烯-丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚物，和乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸丁酯共聚物。
合適的聚合物增容劑可得自商業(yè)來源，包括以商標BONDFAST 2C(也稱為IGETABOND 2C；其為包括衍生自94wt％乙烯和6wt％甲基丙烯酸縮水甘油酯結(jié)構(gòu)單元的共聚物)得自Sumitomo Chemical Co.，Ltd.；BONDFAST E(也稱為IGETABOND E；其為包括衍生自88wt％乙烯和12wt％甲基丙烯酸縮水甘油酯的結(jié)構(gòu)單元的共聚物)；IGETABOND 2B，7B，和20B (其為包括衍生自83wt％乙烯、5wt％乙酸乙烯酯和12wt％甲基丙烯酸縮水甘油酯的結(jié)構(gòu)單元的共聚物)；IGETABOND 7M和20M(其為包括衍生自64wt％乙烯，30wt％丙烯酸甲酯和6wt％甲基丙烯酸縮水甘油酯的結(jié)構(gòu)單元的共聚物)；和以商標LOTADER 8840得自Atofina(其為包括衍生自92wt％乙烯和8wt％甲基丙烯酸縮水甘油酯的結(jié)構(gòu)單元的共聚物)；和LOTADER 8900(其為包括衍生自67wt％乙烯，25wt％丙烯酸甲酯，和8wt％甲基丙烯酸縮水甘油酯的結(jié)構(gòu)單元的共聚物)。也可使用前述增容劑的混合物。在一種實施方式中，該增容劑在最終樹脂組合物的加工溫度時是基本上穩(wěn)定的。
在各種實施方式，該組合物也可包括有效量的至少一種輔助添加劑例如抗氧化劑、阻燃劑、防滴劑、染料、顏料、著色劑、穩(wěn)定劑、小粒子礦物填料(例如粘土、云母、和滑石)、防靜電劑、增塑劑、潤滑劑、玻璃纖維(長玻璃纖維、短切玻璃纖維或研磨的玻璃纖維)，以及包括至少一種前述物質(zhì)的組合。這些輔助添加劑是本領域中已知的，它們的有效水平和添加方法也是已知的。輔助添加劑的有效量可寬泛地變化，但是它們存在總量以重量計可高達組合物總重量的60wt％或更多。通常，輔助添加劑例如抗氧化劑、阻燃劑、防滴劑、染料、顏料、著色劑、穩(wěn)定劑、防靜電劑、增塑劑、潤滑劑等存在的量為組合物總重量的0.01wt.％～5wt.％，而小粒子礦物填料和玻璃纖維占組合物總重量的1wt.％～60wt.％。
在一種實施方式中，具體的增強填料包括粘土、云母、滑石、玻璃纖維(涂覆的氨基硅烷(6微米直徑和10-12毫米長)、碳纖維(6微米直徑和6-8毫米長)，或包括至少一種前述物質(zhì)的組合。這些填料存在的量為2wt.％～20wt.％，具體地4wt.％～15wt.％，其中重量百分比是基于組合物的總重量的。該組合物可通過熔融混合或干混和熔融混合的組合制備?？稍趩温輻U或雙螺桿型擠出機或可將剪切力施加到組分上的類似混合設備中，進行熔融混合。
可在一開始就將所有的成分加到加工體系中。在一些實施方式中，可將聚(亞芳基醚)與增容劑預混配。可將另外的其它成分例如抗沖改性劑，添加劑，和一部分聚酰胺與增容劑和聚(亞芳基醚)預混配。在一種實施方式中，將聚(亞芳基醚)與增容劑預混配以形成官能化的聚(亞芳基醚)。然后將該官能化的聚(亞芳基醚)與其它成分混配。在另一實施方式中，將聚(亞芳基醚)、增容劑、抗沖改性劑、任選的添加劑混配以形成第一物質(zhì)，然后將聚酰胺與第一物質(zhì)混配。
當使用擠出機時，可在熔融聚(亞芳基醚)之后，加入所有的或部分聚酰胺，例如，通過下游區(qū)的孔加入。雖然可在加工中使用多個獨立擠出機，但是在沿著長度方向上有多個進料口(適應各種組分的加入)的單個擠出機中的制備簡化了該方法。常常是有利的是，通過擠出機中的一個或多個排氣口(vent port)對該熔體施加真空以除去組合物中易揮發(fā)的雜質(zhì)。
可將導電性填料單獨加入，與其它成分一起加入(任選地作為干共混物)或者作為母料的一部分加入。在一種實施方式中，導電性填料可為包括聚酰胺的母料的一部分?？蓪щ娦蕴盍?獨立地或者作為母料)與聚(亞芳基醚)一起加入，與聚酰胺(當使用兩個部分時的第二部分)一起加入，或者在加入聚酰胺(當使用兩個部分時的第二部分)之后加入。
在一種實施方式中，該組合物包括聚(亞芳基醚)；聚酰胺；導電性填料；增容劑；和抗沖改性劑的反應產(chǎn)物。本申請所用的反應產(chǎn)物定義為在用于形成該組合物的條件下，例如在混配或高剪切混合過程中，由兩種或多種前述組分的反應得到的產(chǎn)物。
在一種實施方式中，該組合物包括30wt.％～38wt.％聚(亞芳基醚)；45wt.％～55wt.％聚酰胺；10wt.％～15wt.％抗沖改性劑；0.5wt.％～2wt.％導電性填料；和0.0025wt.％～2wt.％具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑，其中重量百分比是基于組合物的總重量的。
在熔融混合該組合物之后，通常將它形成線料，將線料切成粒料。通常選擇線料的直徑為和粒料的長度，以防止或減少細粒(體積小于或等于粒料的50％的粒子)的產(chǎn)生，和在接下來的加工如型面擠出中得到最大效率。示例性的粒料長度為1～5毫米，以及示例性的粒料直徑為1～5毫米。
該粒料可顯示出吸濕性。一旦吸收了水，就可能難以除去。通常使用干燥方法，但是深入的干燥(extended drying)會影響組合物的性能。類似地，高于0.01-0.1％的水，或者更具體地，0.02-0.07wt％的水分會妨礙組合物在一些應用中的用途。防止組合物與環(huán)境中的水分接觸是有利的。在一種實施方式中，所述粒料一旦冷卻至50℃～110℃的溫度，就將其包裝到包括單層的聚丙烯樹脂而不含金屬層的容器中，其中該容器的壁厚為0.25毫米～0.60毫米。粒料一旦冷卻至50℃～110℃，也可將其包裝到箔襯里的容器中，例如箔襯里的盒子和箔襯里的袋子中。
可使用低剪切熱塑性方法例如薄膜和片材擠出、型材擠出、擠塑、壓塑和吹塑將該組合物轉(zhuǎn)化成制品。薄膜和片材擠出工藝可包括但不限于熔融流延(melt casting)、吹脹薄膜擠塑(blown film extrusion)和壓延。可使用共擠出和層壓方法來形成復合多層膜或片材。還可將單層或多層涂層用于單層或多層基板，以賦予另外的性質(zhì)例如抗刮性、耐紫外光性、美學吸引力等。涂層可通過標準施涂技術例如輥涂、噴涂、滴涂、刷涂或流涂來施涂。
可通過吹脹薄膜擠塑制備或者用拉伸流延(stretching cast)來制備取向薄膜，或者使用常規(guī)的拉伸技術在熱變形溫度附近壓延薄膜來制備取向薄膜。例如，可將徑向拉伸縮放儀用于多軸同時拉伸；可將x-y方向拉伸縮放儀用于在平面x-y方向上同時或順序拉伸。也可將具有連續(xù)單軸拉伸部分(sequential uniaxial stretching section)的設備用于完成單軸和雙軸向拉伸，所述設備例如安裝有用于在機器方向上拉伸的差速輥(differential speed roll)部分和用于橫向拉伸的拉幅機部分(tenter frame section)的機器。
可將該組合物轉(zhuǎn)化成多壁片材，其包括具有第一側(cè)和第二側(cè)的第一片材，其中所述第一片材包括熱塑性聚合物，并且其中第一片材的第一側(cè)置于多個肋的第一側(cè)上；和具有第一側(cè)和第二側(cè)的第二片材，其中所述第二片材包括熱塑性聚合物，其中第二片材的第一側(cè)置于該多個肋的第二側(cè)上，和其中所述多個肋的第一側(cè)與所述多個肋的第二側(cè)相對。
還可將上述的膜和片材通過成型和模塑方法進一步熱塑性加工成成形制品，所述成型和模塑方法包括但不限于熱成型、真空成型、壓力成形、注塑和壓塑。多層成形制品也可通過將熱塑性樹脂注塑到單層或多層膜或片材基板上而形成，如下所述 1.使用例如絲網(wǎng)印刷或轉(zhuǎn)印染料(transfer dye)來提供在表面上具有任選地一種或多種顏色的單層或多層熱塑性基板 2.例如通過將基板成型和剪切成三維形狀，并將該基板適配到具有與該基板的三維結(jié)構(gòu)相匹配的表面的模具中，來使基板與模具結(jié)構(gòu)相符合。
3.將熱塑性樹脂注入到基板后面的膜腔中，從而(i)產(chǎn)生一體的永久粘結(jié)的三維產(chǎn)品或(ii)將來自印刷基板的圖案或美學效果轉(zhuǎn)印到注入的樹脂上，除去印刷基板，由此給模制的樹脂賦予美學效果。
本領域技術人員也應該理解，可將通常的固化和表面改性方法用于上述制品上，以改變表面外觀并賦予該制品另外的功能，所述通常的固化和表面改性方法包括但不限于熱固化、紋理化(texturing)、壓花(embossing)、電暈處理、火焰處理、等離子體處理和真空沉積。
因此，另一實施方式涉及由上述組合物制成的制品、片材和膜。
示例性的制品包括以下制品的所有或一部分家具，隔板(partition)，容器，交通工具內(nèi)部(vehicle interior)包括機動軌道車、地鐵車輛、巴士、有軌電車、飛機、汽車、和娛樂車，車輛外部附屬物(exterior vehicle accessory)例如車頂縱梁(roofrail)，器具，炊具，電子設備，分析裝置，窗框，導線管，地板，嬰幼兒家具和設備，無線電通訊設備，用于電子設備和部件的防靜電包裝，衛(wèi)生保健制品例如病床和牙醫(yī)用座椅(dentist chair)，訓練設備，發(fā)動機蓋，顯示器蓋，營業(yè)設備部件和外殼，燈蓋，標志(signage)，空氣調(diào)節(jié)設備和外殼(air handling equipment and cover)，發(fā)動機罩下部件。
以下非限制性實施例進一步說明本申請所述的各種實施方式。
實施例 組合物的組分和它們的供應商的列表如表1中所示。該實施例中所有的組合物都包括標準的穩(wěn)定劑。表3-7中所示的量以相對于組合物總重量的wt％計。用于測試材料性質(zhì)的方法總結(jié)于表2中。
在雙螺桿擠出機中熔融混合以下論述的組合物。將擠出機的機筒溫度設置在270℃～310℃之間。材料以10千克每小時(kg/hr)～20kg/hr的速度流動，螺桿以400轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)～800rpm旋轉(zhuǎn)。具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑或者與PAE混合物一起在主進料中加入，或者以母料的形式與聚酰胺一起在下游加入，或者甚至是與導電性填料混合并在擠出機的更下游(down-down stream)以粉末的形式加入。
如下測定體積電阻率(SVR)。根據(jù)ISO 3167模制拉伸試條。在試條的窄中心部分的每一端切出一個清晰的淺切口。以脆裂方式將該試條在每個切口上折斷，以分離出該窄中心部分，現(xiàn)在它具有尺寸為10mmx4mm的折斷的端部。如果需要以脆裂方式進行折斷，就首先將拉伸試條例如在-40℃冷凍庫中的干冰中或液氮中冷卻。測量折斷末端之間試條的長度。用導電性銀涂料涂覆樣品的折斷末端，然后使該涂料干燥。用電阻模式使用萬用表例如Fluke 187，True RMS Multimeter，將電極連接到每個涂覆的表面，在500毫伏～1000毫伏的施加電壓測量電阻。體積電阻率的值通過測量的電阻乘以試條一側(cè)的折斷面積并除以長度得到 ρ＝R×A/L 其中ρ是體積電阻率(以ohm-cm計)，R是以歐姆(Ohm)計的測量電阻，A是以平方厘米(cm2)計的折斷面積，和L是以厘米(cm)計的樣品長度。體積電阻率值的單位是Ohm.cm。
表1
表2 表3 **＞106Ohm cm 從表3中可看出，增加芘的量(實施例1，實施例3，和實施例5)導致SVR的降低，同時缺口伊佐德強度保持相當恒定，表明能夠增加導電性而不損失缺口伊佐德強度。此外，雖然實施例2-5的SVR值開始接近對比例1的SVR值(對比例1具有顯著更多的導電性填料)，但是實施例1-5的缺口伊佐德值顯著高于對比例1的缺口伊佐德值。
表4 *銅酞菁 **＞106Ohm cm 從表4中可看出，加入具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑的協(xié)同效應不限于芘。而是，包括亞甲基藍、蒽、酞菁、苝二酐、C.I.溶劑橙60、C.I.溶劑紅52、C.I.溶劑紫13、C.I.溶劑綠3和C.I.溶劑橙63的組合物證明SVR和缺口伊佐德值與實施例1-5相當。對比例3使用熔融溫度大于400℃的添加劑。與具有相當水平的熔融溫度小于400℃的添加劑的組合物相比，對比例3顯示高導電性(低電阻率)，但是具有較低的沖擊強度(缺口伊佐德)。
表5 **＞106Ohm cm 從表5可看出，包括芘的組合物的SVR和缺口伊佐德值類似于沒有芘的組合物的SVR和缺口伊佐德值。但是，注意到隨著芘和這些填料的添加，熱膨脹系數(shù)(CTE)有輕微增加。此外，使用顯著較少的碳黑獲得了該SVR值。
表6 從表6中所示的實施例中可看出，當使用聚(亞芳基醚)的混合物時，獲得類似的結(jié)果。
表7 在表7中，改變了芘添加的位置。
雖然已經(jīng)參考示例性實施方式描述了本發(fā)明，本領域技術人員應該理解，可以做出各種變化，并且等價物可代替其成分，而不偏離本發(fā)明的范圍。此外，可以做出許多變化形式，以使具體的情況或材料適應于本發(fā)明的教導，而不偏離本發(fā)明的范圍。因此，期望本發(fā)明不限于作為進行本發(fā)明的最佳方式公開的具體實施方式
，而本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實施方式。
權(quán)利要求
1.樹脂組合物，其包括
聚(亞芳基醚)；
聚酰胺；
抗沖改性劑；
導電性填料；和
添加劑，其中該添加劑具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度。
2.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述共軛雙鍵是碳碳鍵。
3.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述添加劑選自酞菁、卟啉類、芘類、蒽類、C.I.溶劑橙63、C.I.溶劑綠3、C.I.溶劑紫13、C.I.溶劑紅52、C.I.溶劑橙60、苝二酐，以及包括一種或多種前述化合物的組合。
4.權(quán)利要求3的樹脂組合物，其中所述添加劑是芘。
5.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述添加劑存在的量為樹脂的總重量的0.0025wt％～5wt％。
6.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述聚酰胺選自尼龍-6；尼龍-6，6；以及前述的組合。
7.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述組合物的體積電阻率小于或等于106ohm-cm。
8.權(quán)利要求7的樹脂組合物，其中所述體積電阻率小于或等于105ohm-cm。
9.權(quán)利要求7的樹脂組合物，其中所述體積電阻率小于或等于104ohm-cm。
10.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述樹脂組合物在室溫的缺口伊佐德抗沖性能大于或等于17kJ/m2。
11.權(quán)利要求10的樹脂組合物，所述樹脂組合物在室溫的缺口伊佐德抗沖性能大于或等于25kJ/m2。
12.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述組合物的熱膨脹系數(shù)(CTE)為3×10-5mm/mm/℃～10×10-5mm/mm/℃。
13.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述組合物的熔體指數(shù)大于或等于6g/10min。
14.由權(quán)利要求1的組合物制成的制品。
15.權(quán)利要求1的樹脂組合物，其中所述組合物包括
30wt％～38wt％的聚(亞芳基醚)；
45wt％～55wt％的聚酰胺；
10wt％～15wt％的抗沖改性劑；
0.5wt％～2wt％的導電性填料；和
0.0025wt％～2wt％的添加劑，其中該添加劑具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度，并且其中重量百分比是相對于組合物的總重量的。
16.權(quán)利要求15的樹脂組合物，還包括2wt.％～20wt.％增強填料。
17.由權(quán)利要求15的組合物制成的制品。
18.一種組合物，其包括以下物質(zhì)的反應產(chǎn)物
聚(亞芳基醚)；
聚酰胺；
抗沖改性劑；
導電性填料；
增容劑，和
添加劑，其中該添加劑具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度。
19.制備樹脂組合物的方法，其包括
熔融混合包括聚(亞芳基醚)、抗沖改性劑和增容劑的組合物，形成第一共混物；
熔融混合該第一共混物和包括聚酰胺的混合物，形成第二共混物；和
將該第二共混物與包括導電性填料和添加劑的混合物熔融混合，其中該添加劑具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度。
20.權(quán)利要求19的方法，其中所述添加劑選自酞菁、卟啉類、芘類、蒽類、以及包括一種或多種前述化合物的組合。
21.權(quán)利要求19的方法，其中該添加劑是芘。
全文摘要
樹脂組合物包括聚(亞芳基醚)；聚酰胺；抗沖改性劑；導電性填料；和具有大于或等于四個共軛雙鍵和小于或等于400℃的熔融溫度的添加劑。
文檔編號C08K5/00GK101321831SQ200680045149
公開日2008年12月10日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月30日
發(fā)明者桑杰·G·查拉蒂, 約根德拉辛·B·喬漢, 阿迪爾·M·達拉, 索姆亞德布·戈什, 帕納斯里·梅蒂, 尼廷·穆薩, 尼沙·普雷希拉 申請人:通用電氣公司