[发明专利]具有增加的水解耐受性的热塑性模制组合物

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性模制组合物，包含A)聚酰胺和/或共聚酰胺，B)至少一种烯烃与一种脂肪醇的至少一种丙烯酸酯的至少一种共聚物，C)至少一种填充剂和/或增强材料，D)至少一种低聚和/或聚合碳二亚胺，以及任选地还有至少一种其他添加剂E)和任选地至少一种抗冲击改性剂F)。本发明进一步涉及模制品或半成品，它们是从根据本发明的模制组合物、优选地借助于注塑模制法来生产的。然而，本发明还涉及由至少一种组分B)和至少一种组分D)制成的一种物质组合用于改进基于聚酰胺的产品的水解耐受性的用途。

背景技术

由玻璃纤维增强的PA 66(尼龙-6，6)制成的复合材料已用于汽车构造中，尤其用于生产机动车辆冷却回路的组件。为了本发明的目的，用于机动车辆冷却回路的组件尤其是冷却水分配系统、冷却水箱、冷却水扩展容器、恒温器壳体、冷却水管道、热交换器壳体以及冷却系统连接件。

在机动车辆领域中，用于冷却回路中的冷却剂包括乙二醇与水优选地以1∶1比率的一种混合物。除此之外，通常还使用少量的稳定剂，尤其是在被称为“长寿命冷却剂”的冷却剂中。乙二醇与水的混合物在大气压力下在108℃下开始沸腾；在此通过蒸馏首先除去水，并且因此乙二醇的比例逐渐地增加。PA66在160℃下开始溶解于乙二醇中。然而，一旦温度超过100℃，即使乙二醇与水的常规的1∶1混合物也侵蚀玻璃纤维增强的聚酰胺。水/乙二醇混合物软化塑料并且此外主动地使聚合物基质降解。这是涉及乙二醇与水的化学反应的一个结果，这些化学反应不但对聚酰胺本身而且对玻璃纤维与聚合物基质之间的联接具有一种不利作用。被称为水解/糖解的这个过程在低温下相对地缓慢，但通过更高温度来加速。

聚酰胺模制组合物对水与乙二醇的混合物的耐受性被称为水解/糖解耐受性，并且经常通过使用标准试样来测定，这些标准试样在从120℃到135℃下在压力密闭钢容器中贮藏在水/乙二醇混合物中持续7、21以及42天。在贮藏程序之后，对标准试样进行机械试验，优选拉伸试验、弯曲试验或冲击耐受性测定，并且将所得性质与新鲜地注塑模制成的并且不贮藏在水/乙二醇混合物中的标准试样的性质进行比较。还研究试样的开裂。在新鲜地来自注塑模制法的状况与在21或42天之后的贮藏的状况之间，所考虑的性质的退化越小，所考虑的聚酰胺模制组合物的水解/糖解耐受性就越高。

用于机动车辆冷却回路的组件的水解/糖解耐受性通过使有待研究的组件承受在120℃-135℃下贮藏在纯乙二醇或纯乙二醇流中、或在120℃-135℃下贮藏在水/乙二醇混合物中来测定。一旦贮藏程序结束后，测定组件的破裂压力并且对开裂执行光学研究。在新鲜地来自注塑模制法的状况与在21或42天之后的贮藏的状况之间，破裂压力的退化越小，所考虑的组件的水解/糖解耐受性就越高。

车辆的动力传动系的功率级别的增加，同时造成更高的引擎温度还有因此更高的冷却系统温度，这增加了置于冷却水传导组件上的应力并且导致关于有待使用的聚酰胺模制组合物的生产的更严格要求。这些显著地更严格的要求中的一些不能通过半晶质脂肪族聚酰胺得到满足。

在此情况下，有可能使用半晶质半芳香族聚邻苯二甲酰胺，它们填充工程热塑性塑料与高性能塑料之间的性质缺口。它们的特征在于与半晶质脂肪族聚酰胺(如尼龙-6和尼龙-6，6)相比更低和更慢的湿气吸收、更佳的化学品耐受性以及更高的长期工作温度(赫勒里奇(Hellerich)、哈施(Harsch)、亨勒(Haenle)，“Werkstoff-Führer Kunststoffe”[“塑料材料指南(Guide to Plastics Materials)”]，卡尔·汉泽尔出版社(Carl Hanser Verlag)，慕尼黑，维也纳，2004，第9版，第159到161页)。

使用半晶质半芳香族聚邻苯二甲酰胺的缺点是与尼龙-6和尼龙-6，6相比更高的价格、更高的密度以及显著地更高的熔融粘度。此外，显著增加的熔点导致通过注塑模制法的不太成本有效的加工(Kunststoff-Handbuch 3/4，Polyamide[塑料手册3/4，聚酰胺(Plastics Handbook 3/4，Polyamides)卡尔·汉泽尔出版社(Carl Hanser Verlag)，慕尼黑1998，第803-809页)。