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CN107406635A - 原纤化聚合物组合物及其制造方法 - Google Patents

原纤化聚合物组合物及其制造方法 Download PDF

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CN107406635A
CN107406635A CN201680014835.XA CN201680014835A CN107406635A CN 107406635 A CN107406635 A CN 107406635A CN 201680014835 A CN201680014835 A CN 201680014835A CN 107406635 A CN107406635 A CN 107406635A
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CN
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polymer composition
polymer
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fluoropolymer
poly
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Application number
CN201680014835.XA
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V·拉马克里希南
S·K·贾格尔
M·比哈尔
F·库斯托迪奥
J·M·D·古森斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SABIC Global Technologies BV
Original Assignee
SABIC Global Technologies BV
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Publication date
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Abstract

本公开内容涉及一种聚合物组合物，其包括：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。还描述了制备和使用这些聚合物组合物的方法，以及包括聚合物组合物的制品。

Description

原纤化聚合物组合物及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年3月16日提交的美国申请62/133,520的优先权，其整体通过引用并入本文。
背景技术
许多基于聚合物的制品是通过注入、增材制造、双轴拉伸、管材挤出和其它模制方法制造的。为了获得良好的机械特性，已经尝试了不同的方法，比如使用填料以增强聚合物。尽管本领域的进步和许多填充的聚合物组合物的成功，但是对于特性诸如较高的模量、改进的延伸性、改进的冲击力、和/或改进的熔体流动特征的改进的组合仍存在持续需要，以便模制操作可以更加快速地并以改进的经济性进行。通常，在具体的聚合物组合物中难以获得良好的复态粘度、拉伸粘度、拉伸模量和冲击强度。
聚四氟乙烯(PTFE)纤维已被用作聚合物组合物中的填料，但是可以在基体树脂中聚集，使得非常难以获得均匀的组合物。聚四氟乙烯和其它含氟聚合物也已被用作热塑性聚合物中的添加剂，以便改进聚合物的某些特性。例如在美国专利号4,810,739、4,579,906和4,810,739中描述了相对少量，例如按重量计约0.1至约1百分比的含氟聚合物作为阻燃级别的热塑性树脂模制组合物中的抗滴添加剂的用途。在美国专利号5,879,791中公开了烧结的PTFE在高度填充的热塑性组合物中作为低摩擦添加剂的用途。然而，使用含氟聚合物添加剂的缺陷在于这种添加剂在许多聚合物中具有差的可分散性。
因此，本领域对于可提供平衡的机械和流变特性曲线的组合物、方法和制品存在持续需要。
发明内容
通过以下聚合物组合物满足了本领域以上描述的和其它缺陷，该聚合物组合物包括：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和基于聚合物组合物的重量，0.1重量百分比(wt.％)至15wt.％，或约0.1wt.％至约15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
在另一种实施方式中是制造包括这些聚合物组合物的制品。在仍另一种实施方式中是加工这些聚合物组合物的方法。
通过下述附图、详细描述、实施例和权利要求示例了以上描述和其它特征。
附图说明
下述是附图的简要描述，其中相同的元件被相同地编号，并且其为本文所述的各种实施方式的示例。
图1描绘了掺入PBT的本公开内容的实施方式的复态粘度。
图2描绘了掺入具有1wt.％PTFE的PET的本公开内容的实施方式的复态粘度。
图3描绘了掺入PBT的本公开内容的实施方式的拉伸粘度。
图4描绘了掺入具有1％PTFE的PET的本公开内容的实施方式的拉伸粘度。
图5描绘了掺入PP(无规)的本公开内容的实施方式的拉伸粘度。
图6描绘了掺入PP(共聚物)的本公开内容的实施方式的拉伸粘度。
图7描绘了掺入PP(均聚物)的本公开内容的实施方式的拉伸粘度。
图8描绘了掺入PBT的本公开内容的实施方式的拉伸模量。
图9描绘了掺入PBT的本公开内容的实施方式的缺口冲击强度。
具体实施方式
通过参考期望的实施方式和其中包括的实施例的以下详细描述可以更容易地理解本公开内容。在接下来的说明书和权利要求书中，将参考具有下述含义的许多术语。
本公开内容涉及聚合物组合物，其包括：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。还描述了使用这些聚合物组合物的方法，以及由这些组合物形成的制品。描述的聚合物组合物展现出人意料的熔融强度，使其适合用于发泡、板材和管材挤出过程。
除非另有限定，本文使用的所有的技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常所理解的相同的含义。在冲突的情况中，将参考包括定义的本文档。尽管与本文描述的那些相似或等同的方法和材料可用于本公开内容的实践或测试中，但是以下描述了优选的方法和材料。本文提及的所有的出版物、专利申请、专利和其它参考文献通过引用以其整体被并入。本文公开的材料、方法和实施例仅是说明性的并且不旨在被限制。
单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数指示，除非上下文另有清楚指示。
如说明书和权利要求书中所使用，术语“包括”可包括“由……组成”和“基本上由……组成”的实施方式。如本文所使用，术语“包括(comprise)”、“包括(include)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“可(can)”、“包含(contain)”和其变型旨在为要求指名的组分/步骤的存在并且允许其它组分/步骤的存在的开放式的过渡短语、术语或词组。然而，这种描述应被解释为还描述组合物或方法为“由列举的组分/步骤组成”和“基本上由列举的组分/步骤组成”，其允许仅指名的组分/步骤的存在，连同可能由其产生的任何杂质，并且不包括其它组分/步骤。
在该申请的说明书和权利要求书中的数值，尤其是当它们涉及聚合物或聚合物组合物时，反映可包含不同特征的单独聚合物的组合物的平均值。此外，除非相反指示，数值应被理解为包括当简化为相同数目的有效数字时相同的数值，和不同于小于本申请中描述的类型的常规测量技术的实验误差的标定值的数值，以确定该值。
本文公开的所有范围包括叙述的端点并且可以独立地组合(例如，“从2克至10克”的范围包括端点2克和10克，和所有的中间值)。本文公开的范围的端点和任何值不限于该精确范围或值；它们是足够不精确的以包括接近这些范围和/或值的值。
如本文所使用，可以应用近似语言来修饰任何定量表示，该定量表示可以变化而不导致其所涉及的基本功能的改变。因此，在一些情况下，通过一个术语或多个术语，比如“约”和“基本上”修饰的值可能不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。修饰语“约”也应该被认为公开了由两个端点的绝对值所限定的范围。例如，表达“从约2至约4”也公开了“从2至4”的范围。术语“约”可以指指示数加或减10％。例如，“约10％”可指示9％至11％的范围，和“约1”可以意指从0.9-1.1。“约”的其它含义，比如四舍五入可以从上下文显而易见，因此，例如“约1”也可以意指从0.5至1.4。
本公开内容涉及聚合物组合物，其包括：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。在优选的实施方式中，聚合物组合物包括基于聚合物组合物的重量，0.1wt.％至15wt.％，或从约0.1wt.％至约15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。还描述了使用这些聚合物组合物的方法，以及由这些组合物形成的制品。
本说明书的聚合物组合物具有出人意料的和预想不到的机械和流变特性。例如，描述的聚合物组合物具有大于4500Pa.s(帕斯卡-秒)，或大于约4500Pa.s，优选地在约4500Pa.s和约70,000Pa.s之间，例如在4500Pa.s和70,000Pa.s之间的以0.1rad/sec测量的复态粘度。例如，描述的聚合物组合物具有约4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500、10,000、11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、55,000、60,000、65,000、或约70,000Pa.s的复态粘度。
在其它实施方式中，描述的聚合物组合物在1s-1的应变速率下，在2.0的最大汉基应变(henky strain)下具有大于11,000，优选地在约11,000和约90,000Pa.s之间的拉伸粘度。例如，描述的聚合物组合物在1s-1的应变速率下，在2.0的最大汉基应变下具有约11,000、12,000、13,000、14,000、15,000、16,000、17,000、18,000、19,000、20,000、25,000、30,000、35,000、40,000、45,000、50,000、55,000、60,000、65,000、70,000、75,000、80,000、85,000、或约90,000Pa.s的拉伸粘度。在仍其它实施方式中，描述的聚合物组合物具有大于2450兆帕(MPa)，优选地大于2450至约3000MPa的拉伸模量。例如，描述的聚合物组合物具有2455、2460、2465、2470、2475、2480、2485、2490、2495、2500、2510、2520、2530、2540、2550、2560、2570、2580、2590、2600、2610、2620、2630、2640、2650、2660、2670、2680、2690、2700、2710、2720、2730、2740、2750、2760、2770、2780、2790、2800、2810、2820、2830、2840、2850、2860、2870、2880、2890、2900、2510、2920、2930、2940、2950、2960、2970、2980、2990或约3000MPa的拉伸模量。在又其它实施方式中，描述的聚合物组合物具有大于3.5千焦每平方米(KJ/m2)，或大于约3.5KJ/m2，优选地3.5KJ/m2至约10KJ/m2的缺口冲击强度(ISO 180，23℃)。例如，描述的聚合物组合物具有3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9或约10KJ/m2的缺口冲击强度。
基体聚合物组分包括在本文描述的混合过程期间没有原纤化的一种或多种聚合物。本公开内容的合适的基体聚合物的实例不包括聚碳酸酯聚合物。合适的聚合物是结晶和半结晶热塑性材料。合适的聚合物的实例是聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(1,4-对苯二酸丁二酯)(PBT)、聚(萘二甲酸乙二酯)(PEN)、聚(萘二甲酸丁二酯)(PBN)、(聚对苯二甲酸丙二酯)(PPT)、聚对苯二酸环己烷二甲酯(PCT)、聚丙烯(PP)(包括无规、共聚物和均聚物聚丙烯)，和包括前述聚酯的至少一种的组合。还预期了具有少量，例如按重量计0.5至10百分比，或按重量计约0.5至约10百分比的衍生自脂肪族二酸和/或脂肪族多元醇的单元以制造共聚酯的上述聚酯。其它有用的聚合物包括尼龙、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)和其组合。用于基体聚合物的尤其优选的聚合物是PBT、PET和PP。基体聚合物通常可以以任意形式被提供，包括但不限于粉末、板材、粒料、薄片、碎片、晶须等。
本文描述的聚合物组合物包括基于聚合物组合物的重量，0.1wt.％至15wt.％，或约0.1wt.％至约15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。根据本公开内容，聚合物组合物包括基于聚合物组合物的重量，0.1wt.％至15wt.％，或从约0.1wt.％至约15wt.％，例如，1wt.％至10wt.％，或从约1wt.％至约10wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。在一些实施方式中，聚合物组合物包括基于聚合物组合物的重量，约0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5或约15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
在U.S.7,557,154中描述了适于用作含氟聚合物组分并且在与基体聚合物、填料或二者同时混合期间能够被原纤化(“可原纤化”)的含氟聚合物。“原纤化”是本领域的术语，其是指处理含氟聚合物以产生例如“结点和原纤维”网络，或笼状结构。合适的含氟聚合物包括但不限于包括衍生自一种或多种氟化α-烯烃单体——即包括替代氢原子的至少一个氟原子的α-烯烃单体——的结构单元的均聚物和共聚物。在一种实施方式中，含氟聚合物包括衍生自两种或多种氟化α-烯烃——例如四氟乙烯、六氟乙烯等——的结构单元。在另一种实施方式中，含氟聚合物包括衍生自一种或多种氟化α-烯烃单体和可以与氟化单体共聚的一种或多种非氟化单烯键式不饱和单体的结构单元，例如α-单烯键式不饱和可共聚单体比如乙烯、丙烯、丁烯、丙烯酸酯单体(例如，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯)、乙烯醚(例如，环己基乙烯醚、乙基乙烯醚、正丁基乙烯醚、乙烯基酯)等。含氟聚合物的具体实例包括聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯、氟化乙烯-丙烯、聚氟乙烯和乙烯三氟氯乙烯。还可以使用包括前述含氟聚合物的至少一种的组合。聚四氟乙烯是尤其优选的。
众所周期，含氟聚合物以各种形式可用，包括粉末、乳液、分散体、聚集体，等。“分散体”(也称为“乳液”)含氟聚合物通常通过分散体或乳液制造，并且通常包括水中约25至60重量％的含氟聚合物，其以表面活性剂稳定，其中含氟聚合物颗粒的直径约为0.1至0.3微米。“细粉末”(或“凝结的分散体”)含氟聚合物可通过凝结和使分散体制造的含氟聚合物干燥而制造。细粉末含氟聚合物通常被制造成具有约400至500微米的粒径。“粒化”含氟聚合物可通过悬浮方法制造，并且通常被制造成两种不同的粒径范围，包括约30至40微米的中值粒径，和展现约400至500微米的中值粒径的高体密度产物。含氟聚合物的粒料也可以被获得并被低温研磨以展现期望的粒径。
在一种实施方式中，含氟聚合物至少部分地被可与基体聚合物相同或不同的包封聚合物(下文称为“包封的聚合物”)包封。不被理论约束，认为，包封可有助于含氟聚合物在基体内的分布，和/或使含氟聚合物与基体增容。
因此，合适的包封聚合物包括但不限于乙烯基聚合物、丙烯酸类聚合物、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚酮、聚醚醚酮、ABS树脂、聚醚砜、聚(烯基芳族)聚合物、聚丁二烯、液晶聚合物、聚缩醛、聚碳酸酯、聚苯醚、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、液晶聚合物、乙烯-四氟乙烯共聚物、芳族聚酯、聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯，和包括前述聚合物的至少一种的组合。
尤其优选的包封聚合物包括苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、α-烷基-苯乙烯-丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯橡胶、或其组合。苯乙烯-丙烯腈共聚物包封的聚四氟乙烯是一种优选的实施方式。
包封聚合物可通过本领域已知的方法——例如缩聚、加聚等——聚合单体或单体的混合物获得。可以有效地利用乳液聚合，尤其是自由基聚合。在一种实施方式中，包封聚合物由包含稠合芳环结构的单乙烯基芳族单体比如乙烯基萘、乙烯基蒽等形成。合适的单乙烯基芳族单体的实例包括苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等，和包括前述化合物的至少一种的组合。可以具体地提及苯乙烯和/或α-甲基苯乙烯。
其它用于形成包封聚合物的有用单体包括单乙烯基单体比如衣康酸、丙烯酰胺、N-取代的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺、马来酸酐、马来酰亚胺、N-烷基-，芳基-，或卤代芳基-取代的马来酰亚胺和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。其它实例包括丙烯腈、乙基丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、β-氯丙烯腈、α-溴丙烯腈、丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等，和包括前述单体的至少一种的组合。
还可以使用前述单乙烯基芳族单体和单乙烯基单体的混合物，例如苯乙烯和丙烯腈(SAN)的混合物。刚性接枝相中单乙烯基芳族单体和单乙烯基单体的相对比例可根据含氟聚合物的类型、单乙烯基芳族单体和单乙烯基单体(一种或多种)的类型和包封剂的期望特性广泛地变化。包封剂通常可由以下物质形成：至多100wt.％，或至多约100wt.％的单乙烯基芳族单体，具体地30至100wt.％，或约30至约100wt.％，更具体地50至90wt.％，或约50至约90wt.％的单乙烯基芳族单体，余量为共聚单体(一种或多种)。优选的含氟聚合物是TSAN，其包括SAN和PTFE。见U.S.5,804,654和U.S.6,040,370。
弹性体也可用作包封聚合物，以及弹性体-改性接枝共聚物。合适的弹性体包括，例如，共轭二烯橡胶；共轭二烯与低于约50wt.％的可共聚单体的共聚物；烯烃橡胶比如乙烯丙烯共聚物(EPR)或乙烯-丙烯-二烯单体橡胶(EPDM)；乙烯-乙酸乙烯酯橡胶；硅氧烷橡胶；弹性体(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯；(甲基)丙烯酸C1-8烷基酯与丁二烯和/或苯乙烯的弹性体共聚物；或包括前述弹性体的至少一种的组合。
可使用的共轭二烯单体的实例是丁二烯、异戊二烯、1,3-庚二烯、甲基-1,3-戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-戊二烯；1,3-和2,4-己二烯等，以及包括前述共轭二烯单体的至少一种的混合物。具体的共轭二烯均聚物包括聚丁二烯和聚异戊二烯。
还可以使用共轭二烯橡胶的共聚物，例如通过共轭二烯和至多10wt.％，或至多约10wt.％的可与其共聚的一种或多种单体的水性自由基乳液聚合产生的那些。具体的共聚物包括苯乙烯和丙烯腈。
适于用作弹性体包封单体的(甲基)丙烯酸酯单体包括以下物质的交联的、微粒乳液均聚物或共聚物：(甲基)丙烯酸C4-8烷基酯，尤其是丙烯酸C4-6烷基酯，例如丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸2-乙基己基酯等，和包括前述单体的至少一种的组合。示例性共聚单体包括但不限于丁二烯、异戊二烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯乙酯、N-环己基丙烯酰胺、乙烯基甲基醚或丙烯腈，和包括前述共聚单体的至少一种的混合物。任选地，可以存在至多5wt.％的多官能交联共聚单体，例如二乙烯基苯，二(甲基)丙烯酸亚烷基二醇酯，比如二丙烯酸二醇酯、三(甲基)丙烯酸亚烷基三醇酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、双丙烯酰胺、氰脲酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯、(甲基)丙烯酸烯丙基酯、马来酸二烯丙基酯、富马酸二烯丙基酯、己二酸二烯丙基酯、柠檬酸的三烯丙基酯、磷酸的三烯丙基酯等，以及包括前述交联剂的至少一种的组合。
合适的弹性体-改性接枝共聚物可通过以下方式制备：首先提供弹性体聚合物(例如如上所述的)，然后使刚性相的组成单体(一种或多种)在存在含氟聚合物和弹性体下聚合以获得接枝共聚物。弹性体相可提供5至95wt.％，或约5至约95wt.％的总接枝共聚物，更具体地，20至90wt.％，约20至约90wt.％，和甚至更具体地，40至85wt.％，或约40至约85wt.％的弹性体-改性接枝共聚物，其余是刚性接枝相。根据存在的弹性体-改性聚合物的量，未接枝的刚性聚合物或共聚物的单独基体或连续相可以连同弹性体-改性接枝共聚物同时获得。
具体的包封聚合物包括聚苯乙烯、聚苯乙烯的共聚物、聚(α-甲基苯乙烯)、聚(α-乙基苯乙烯)、聚(α-丙基苯乙烯)、聚(α-丁基苯乙烯)、聚(对甲基苯乙烯)、聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸乙酯)、聚(丙烯酸丙酯)，和聚(丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸丙酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)；聚丁二烯、聚丁二烯与丙烯的共聚物、聚(乙酸乙烯酯)、聚(氯乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、聚(乙烯基醇)、丙烯腈-丁二烯共聚物橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚(丙烯酸C4-8烷基酯)橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、EPDM橡胶、硅橡胶和包括前述包封聚合物的至少一种的组合。
在另一种实施方式中，包封聚合物包括SAN、ABS共聚物、α-(C1-3)烷基-苯乙烯-丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯-丙烯腈(AMSAN)共聚物、SBR、和包括前述的至少一种的组合。在又另一种实施方式中，包封聚合物是SAN或AMSAN。
包封聚合物的合适量可由本领域普通技术人员使用以下提供的指导在不需要过度实验的情况下确定。在一种实施方式中，包封的含氟聚合物包括基于包封的含氟聚合物的总重量10至90重量百分比(wt.％)，或约10至约90wt.％的含氟聚合物和90至10wt.％，或约90至约10wt.％的包封聚合物。可选地，包封的含氟聚合物包括基于包封的聚合物的总重量20至80wt.％，或约20至约80wt.％，更具体地，40至60wt.％，或约40至约60wt.％的含氟聚合物，和80至20wt.％，或约80至约20wt.％，具体地，60至40wt.％，或约60至约40wt.％的包封聚合物。
本公开内容的一些实施方式是不包括填料的聚合物组合物。
在其它实施方式中，聚合物组合物包括填料，包括通常用于聚合组合物中的填料和固体配混成分或试剂。不被理论约束，认为，本文获得的有利结果是由于填料和含氟聚合物之间的协同相互作用，该相互作用在以下描述的混合过程期间出现。
一类有用的填料是微粒填料，其可以为任何构造，例如球体、板材、纤维、针状物、薄片、晶须、或不规则形状。合适的填料通常具有1纳米(nm)至500微米(μm)，或1纳米至500微米，具体地10纳米至100微米，或约10纳米至约100微米的平均最长尺寸。一些纤维状、针状或晶须状填料(例如，玻璃或硅灰石)的平均长宽比(长度：直径)可以为1.5至1000，或约1.5至约1000，尽管较长的纤维也在本发明的范围内。板状填料(例如，云母、滑石或高岭土)的平均长宽比(相同面积的圆的平均直径：平均厚度)可以为大于5，或大于约5，具体地10至100，或约10至约1000，更具体地10至200，或约10至约200。还可以使用长宽比的双峰、三峰或更高混合。
填料可以为天然的或合成的、矿物的或非矿物来源，条件是，该填料具有足够的耐热性以至少在它们与组合物结合的加工温度维持它们的固体物理结构。合适的填料包括粘土、纳米粘土、炭黑、含油或不含油的木粉、各种形式的二氧化硅(沉积的或水合的、蒸汽或热解的、玻璃状的、熔融的或胶体的，包括常见的沙子)、玻璃、金属、无机氧化物(比如周期表Ib、IIb、IIIa、IIIb、IVa、IVb(除碳以外)、Va、VIIa、VIIa和VIII族的2、3、4、5和6周期的金属的氧化物)、金属氧化物(比如氧化铝、氧化钛、氧化锆、二氧化钛、纳米级氧化钛、三水合铝、氧化钒和氧化镁)、铝或铵或镁的氢氧化物、碱金属和碱土金属的碳酸盐(比如碳酸钙、碳酸钡和碳酸镁)、三氧化锑、硅酸钙、硅藻土、漂白土、硅藻土(kieselguhr)、云母、滑石、板岩粉、火山灰、棉绒、石棉、高岭土、碱金属和碱土金属硫酸盐(比如钡的硫酸盐和硫酸钙)、钛、沸石、硅灰石、硼化钛、硼酸锌、碳化钨、铁氧体、二硫化钼、石棉、方石英、硅酸铝包括蛭石、膨润土、蒙脱土、Na-蒙脱土、Ca-蒙脱土、水合氢氧化硅酸钠钙铝镁、叶腊石、硅酸镁铝、硅酸锂铝、硅酸锆、和包括前述填料的至少一种的组合。合适的纤维状填料包括玻璃纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、碳巴基球、超高分子量聚乙烯纤维、三聚氰胺纤维、聚酰胺纤维、纤维素纤维、金属纤维、钛酸钾晶须和硼酸铝晶须。
这些之中，碳酸钙、滑石、玻璃纤维、碳纤维、碳酸镁、云母、碳化硅、高岭土、硅灰石、硫酸钙、硫酸钡、钛、二氧化硅、炭黑、氢氧化铵、氢氧化镁、氢氧化铝，和包括前述的至少一种的组合是有用的。已经发现，云母、滑石、碳化硅，和包括前述填料的至少一种的组合是特别有效用的。
可选地，或除了微粒填料之外，填料可以以单丝或复丝纤维形式来提供，且可单独地或者与其它类型的纤维通过以下方法组合地使用，例如，共编织或芯/皮、并列(side-by-side)、橙型(orange-type)或基体和原纤维构造，或纤维制造技术领域的技术人员已知的其它方法。合适的共编织物结构包括例如玻璃纤维-碳纤维、碳纤维-芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维和芳族聚酰亚胺玻璃纤维等。纤维状填料可以以下列形式来提供，例如，粗纱(rovings)，织造的纤维状增强物，比如0-90度织物等；非织造纤维增强物，比如连续的原丝毡(continuous strand mat)、短切原丝毡(chopped strand mat)、绢纱(tissue)、纸和毛毡等；或三维增强物比如编带(braid)。
任选地，填料可以被表面改性，例如处理以便改进填料和组合物的聚合部分的相容性，这便于解聚集和填料均匀分布在聚合物中。一种合适的表面改性是将后来与聚合物键合的偶联剂进行耐久性的连接。使用合适的偶联剂还可改进塑料和弹性体中的冲击、拉伸、挠曲、和/或介电特性；涂层中的膜完整性、基底粘附性、风化和使用寿命；和粘合剂和密封剂中的施加和工装(tooling)特性、基底粘附性、内聚强度和使用寿命。合适的偶联剂包括硅烷、钛酸盐、锆酸盐、锆铝酸盐、羧基化聚烯烃、铬酸盐、氯化石蜡、有机硅化合物和反应性纤维质。填料还可以部分地或全部地用金属材料层涂布以促进导电性，金属例如金、铜、银等。
任选地，聚合物组合物可进一步含有通常并入这种类型的树脂组合物中的一种或多种添加剂，优选条件是选择添加剂(一种或多种)使得不会显著不利地影响热塑性组合物的期望特性。可使用添加剂的混合物。这种添加剂可在混合用于形成组合物的组分期间的合适时间混入。示例性添加剂包括增量剂、润滑剂、流动改性剂、阻燃剂、颜料、染料、着色剂、UV稳定剂、抗氧化剂、抗冲改性剂、增塑剂、光学增白剂、防火剂、抗静电剂、发泡剂等。
合适的抗氧化剂添加剂包括例如有机亚磷酸酯比如三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、(2,4,6-三-叔丁基苯基)(2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇)亚磷酸酯、双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等；烷基化单酚或多酚；多酚与二烯烃的烷基化反应产物、比如四[亚甲基(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化的氢醌；羟基化硫代二苯基醚；亚烷基-双酚；苄基化合物；酰氨基苯酚；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫烷基或硫芳基化合物的酯，比如硫代丙酸二硬脂基酯、硫代丙酸二月桂基酯、硫代二丙酸双十三烷基酯、3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸十八烷基酯、四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸季戊四醇酯等；β-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)-丙酸的酰胺等，或包括前述抗氧化剂的至少一种的组合。抗氧化剂通常以按重量计约0.1至约5份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分(基体聚合物、含氟聚合物和任何抗冲改性剂)。
合适的热稳定剂添加剂包括，例如有机亚磷酸酯比如三苯基亚磷酸酯、三-(2,6-二甲基苯基)亚磷酸酯、三-(混合的单-和二壬基苯基)亚磷酸酯等；膦酸酯比如膦酸二甲基苯酯等，磷酸酯比如磷酸三甲酯等，和包括前述热稳定剂的至少一种的组合。热稳定剂通常以按重量计0.1至5份，或按重量计约0.1至约5份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
还可以使用光稳定剂和/或紫外光(UV)吸收添加剂。合适的光稳定剂添加剂包括，例如苯并三唑比如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-苯并三唑和2-羟基-4-正辛氧基二苯酮等，或包括前述光稳定剂的至少一种的组合。光稳定剂通常以按重量计0.5至20份，或按重量计约0.5至约20份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
合适的UV吸收添加剂包括例如羟基二苯甲酮；羟基苯并三唑；羟基苯并三嗪类；氰基丙烯酸酯类；草酰二苯胺类；苯并嗪酮类；2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-苯酚(CYASORB 5411)；2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(CYASORB 531)；2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)-苯酚(CYASORB1164)；2,2′-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并嗪-4-酮)(CYASORB UV-3638)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷(UVINUL 3030)；2,2′-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并嗪-4-酮)；1,3-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷；纳米尺寸的无机材料，比如氧化钛、氧化铈和氧化锌，所有具有小于约100纳米的粒径；或类似物，或包括前述UV吸收剂的至少一种的组合。UV吸收剂通常以按重量计0.5至20份，或按重量计约0.5至约20份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
还可以使用增塑剂、润滑剂、和/或脱模剂添加剂。这些类型的材料具有相当大的重叠，其包括例如邻苯二甲酸酯比如二辛基-4,5-环氧-六氢邻苯二甲酸酯；三-(辛氧基羰基乙基)异氢脲酸酯；三硬脂精；二-或多官能芳族磷酸酯，比如间苯二酚四苯基二磷酸酯(RDP)、氢醌的双(二苯基)磷酸酯和双酚-A的双(二苯基)磷酸酯；聚-α-烯烃；环氧化大豆油；硅氧烷类，包括硅油；脂肪酸比如月桂酸、棕榈酸、油酸或硬脂酸的钠、钙或镁盐；酯，例如，脂肪酸酯比如烷基硬脂酯，例如硬脂酸甲酯；硬脂酸硬脂酯，四硬脂酸季戊四醇酯等；硬脂酸甲酯和包括聚乙二醇聚合物、聚丙二醇聚合物和其共聚物的亲水的和疏水的非离子表面活性剂的混合物，例如在合适的溶剂中的硬脂酸甲酯和聚乙二醇-聚丙二醇共聚物；蜡，比如蜂蜡、褐煤蜡、石蜡、EBS蜡等。这种材料通常以按重量计0.1至20份，或按重量计约0.1至约20份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
术语“抗静电剂”是指可加工于聚合物树脂中和/或喷射至材料或制品上以改进导电性质和整体物理性能的单体、低聚或聚合材料。单体抗静电剂的实例包括单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、乙氧化胺、伯、仲和叔胺、乙氧基化醇、烷基硫酸盐、烷基芳基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基胺硫酸盐、烷基磺酸盐比如硬脂基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠等，季胺盐、季胺树脂、咪唑啉衍生物、山梨聚糖酯、乙醇酰胺、甜菜碱等，或包括前述单体抗静电剂的至少一种的组合。
示例性聚合抗静电剂包括某些聚酯酰胺聚醚-聚酰胺(聚醚酰胺)嵌段共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物、聚醚酯、或聚氨酯，各自包含聚亚烷基二醇部分聚氧化烯单元，比如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等。这种聚合抗静电剂可从商业上得到，例如Pelestat 6321(Sanyo)或Pebax MH1657(Atofina)，Irgastat P18和P22(Ciba-Geigy)。可用作抗静电剂的其它聚合材料是固有导电的聚合物，比如聚苯胺(以EB购自Panipol)、聚吡咯和聚噻吩(购自Bayer)，其在升高的温度下熔体加工之后保持其一定的固有导电性。在一种实施方式中，可以在包含化学抗静电剂的聚合树脂中使用碳纤维、碳纳米纤维、碳纳米管、炭黑或前述的任何组合，以使组合物静电耗散。抗静电剂通常以按重量计0.05至20份，或按重量计约0.05至约20份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
还可以存在着色剂比如颜料和/或染料添加剂。合适的颜料包括例如无机颜料，比如金属氧化物和混合的金属氧化物比如氧化锌、二氧化钛、氧化铁等；硫化物，比如硫化锌等；铝酸盐；钠硫代-硅酸盐硫酸盐、铬酸盐等；炭黑；锌铁氧体；群青蓝；颜料棕24；颜料红101；颜料黄119；有机颜料，比如偶氮、重氮、喹吖啶酮、苝、萘四羧酸、黄烷士酮、异吲哚啉酮、四氯异吲哚啉酮、蒽醌、蒽嵌蒽醌、二嗪、酞菁和偶氮色淀；颜料蓝60、颜料红122、颜料红149、颜料红177、颜料红179、颜料红202、颜料紫29、颜料蓝15、颜料绿7、颜料黄147和颜料黄150、或包括前述颜料的至少一种的组合。颜料通常以按重量计0.1至20份、或按重量计约0.1至约20份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
合适的染料通常是有机材料，并且包括例如香豆素染料比如香豆素460(蓝)、香豆素6(绿)、尼罗红等；镧系络合物；烃和取代的烃染料；多环芳烃染料；闪烁染料比如唑或二唑染料；芳基-或杂芳基-取代的聚(C2-8)烯烃染料；羰花青染料；阴丹酮染料；酞菁染料；嗪染料；喹诺酮(carbostyryl)染料；萘四羧酸染料；卟啉染料；双(苯乙烯基)联苯染料；吖啶染料；蒽醌染料；花青染料；甲川染料；芳基甲烷染料；偶氮染料；靛类染料，硫代靛类染料，重氮染料；硝基染料；醌亚胺染料；氨基酮染料；四唑染料；噻唑染料；苝染料，芘酮染料；双-苯并唑基噻吩(BBOT)；三芳基甲烷染料；呫吨染料；噻吨染料；萘二甲酰亚胺染料；内酯染料；荧光团比如抗斯托克司频移染料，其吸收近红外波长并发射可见波长等；发光染料，比如7-氨基-4-甲基香豆素；3-(2′-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素；2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑；2,5-双-(4-联苯基)-唑；2,2′-二甲基-对-四联苯；2,2-二甲基-对-三联苯；3,5,3″″,5″″-四叔丁基-对-五联苯；2,5-二苯基呋喃；2,5-二苯基唑；4,4′-二苯基均二苯代乙烯；4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃；1,1′-二乙基-2,2′-羰花青碘化物；3,3′-二乙基-4,4′,5,5′-二苯并硫代三羰花青碘化物；7-二甲基氨基-1-甲基-4-甲氧基-8-氮杂喹诺酮-2；7-二甲基氨基-4-甲基喹诺酮-2；2-(4-(4-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基基)-3-乙基苯并噻唑高氯酸盐；3-二乙基氨基-7-二乙基亚氨基吩唑高氯酸盐；2-(1-萘基)-5-苯基唑；2,2′-对-亚苯基-双(5-苯基唑)；若丹明700；若丹明800；芘；红荧烯；晕苯等，或包括前述染料的至少一种的组合。染料通常以按重量计0.01至20份，或按重量计约0.01至约20份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
当需要泡沫时，合适的发泡剂包括例如低沸点卤代烃和产生二氧化碳的那些；在室温下为固体和当加热至高于它们的分解温度的温度时产生气体比如氮气、二氧化碳25氨气的发泡剂，比如偶氮二碳酰胺、偶氮二碳酰胺的金属盐、4,4′氧双(苯磺基酰肼)、碳酸氢钠、碳酸铵等，或包括前述发泡剂的至少一种的组合。发泡剂通常以按重量计0.01至15份，或按重量计约0.01至约15份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
可以添加的合适的阻燃剂可以是包括磷、溴和/或氯的有机化合物。由于法规上的原因，在某些应用中可以优选非溴化和非氯化的含磷阻燃剂，例如有机磷酸酯和含磷-氮键的有机化合物。
一类示例性的有机磷酸酯是式(GO)3P═O的芳族磷酸酯，其中每个G独立地是烷基、环烷基、芳基、烷基芳基、或芳烷基基团，条件是至少一个G为芳族基团。两个G基团可以结合在一起以提供环状基团，例如二磷酸二苯基季戊四醇酯，其在美国专利号4,154,775中由Axelrod描述。其它合适的芳族磷酸酯可以为，例如磷酸苯基双(十二烷基)酯、磷酸苯基双(新戊基)酯、磷酸苯基双(3,5,5′-三甲基己基)酯、磷酸乙基二苯基酯、磷酸2-乙基己基二(对-甲苯基)酯、磷酸双(2-乙基己基)对-甲苯基酯、磷酸三甲苯基酯、磷酸双(2-乙基己基)苯基酯、磷酸三(壬基苯基)酯、磷酸双(十二烷基)对-甲苯基酯、磷酸二丁基苯基酯、磷酸2-氯乙基二苯基酯、磷酸对-甲苯基双(2,5,5′-三甲基己基)酯、磷酸2-乙基己基二苯基酯等。具体的芳族磷酸酯是其中每个G均为芳族的磷酸酯，例如，磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、异丙基化的磷酸三苯酯等。
中和添加剂可以为例如三聚氰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、双氰胺、三烯丙基氰脲酸酯、脲衍生物、肼衍生物、胺、聚酰胺和聚氨酯；高级脂肪酸的碱金属盐和碱土金属盐，比如例如硬脂酸钙、硬脂酰基乳酸钙、乳酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、蓖麻油酸钠和棕榈酸钾；焦儿茶酚锑、焦儿茶酚锌和水滑石和合成的水滑石。还可以使用羟基碳酸盐、羟基碳酸镁锌、羟基碳酸镁铝和羟基碳酸铝锌；以及金属氧化物，比如氧化锌、氧化镁和氧化钙；过氧化物清除剂，比如例如β-硫代二丙酸的(C10-C20)烷基酯，比如例如月桂酯，硬脂酯、肉豆蔻酯或十三烷基酯；巯基苯并咪唑或2-巯基苯并咪唑的锌盐、二丁基二硫代氨基甲酸锌、双十八烷基二硫化物和四(β-十二烷基十二烷基巯基)丙酸季戊四醇酯。当存在时，中和剂可以以按重量计5至50份，或按重量计约5至约50份，更具体地按重量计10至40份，或按重量计约10至约40份的量使用，基于100重量份的组合物的聚合物部分。
在又另一种实施方式中，任选的添加剂是聚酰胺稳定剂，比如与碘化物组合的铜盐和/或磷化合物和二价锰的盐。空间受阻胺的实例包括但不限于三异丙醇胺或2,4-二氯-6-(4-吗啉基)-1,3,5-三嗪与1,6-二胺、N,N′-双(-2,2,4,6-四甲基-4-哌啶基)己烷的聚合物的反应产物。
组合物的组分在有效的产生混合组合物中期望特性的剪切和温度条件下混合。用于实现期望的剪切和温度条件的合适的混合方法可以为，例如挤出捏合、辊捏合、或在以下设备中混合：双辊磨、Banbury混合器、单螺杆或双螺杆挤出机、双叶片间歇混合器、立轴混合器、行星式混合器、Becken叶片混合器、分散叶片混合器、曲拐式混合器、在水翼、涡轮叶片或CF波轮叶片类型的连续间歇混合器、静态混合器等设备，上述设备能够赋予受控的剪切程度。在一种实施方式中，使用单螺杆或双螺杆挤出机。双螺杆挤出机可以为同向旋转的、反向旋转的、相互啮合的、非相互啮合的等，例如行星齿轮挤出机Readco(York，PA)连续混合器。混合可以以连续或间歇方法进行。当采用熔融掺混或反应性熔融掺混时，通常在有效产生基本上均匀的组合物的熔融混合物的温度和时间进行混合。
因此，选择混合的时间、温度、装置、组分添加顺序和位置(例如，沿着挤出机)和其它条件以产生与不包含填料和含氟聚合物二者的组合物相比具有改进模量的组合物。使用本文提供的指导，本领域技术人员将能够调节剪切的程度和温度以及其它参数，而不需要过度的额外实验。
在一种实施方式中，聚合物组合物可以通过在合适的温度和剪切条件下在混合前将基体聚合物、含氟聚合物和任选的填料预混合来制备，尽管这样的预混合不是必需的。预混合可在任何常规的混合器(例如，鼓式混合器、螺带混合器、立式螺旋混合器、碾式(Muller)混合器、曲拐式混合器、杂乱混合器(chaotic mixer)、静态混合器等)中进行。预混合通常在低于基体聚合物、含氟聚合物和任何包封聚合物的降解温度的温度下进行。可选地，一部分基体聚合物可以与含氟聚合物(有或没有一种或多种添加剂)预混合以制备母料，并且然后可以将剩余的基体聚合物加入并稍后与其混合。
一般而言，合适的混合(原纤化)条件包括以下温度，所述温度为基体聚合物的玻璃化转变温度或其以上并低于含氟聚合物的软化温度。混合温度还优选地低于基体聚合物的降解温度。合适的温度可以为从20℃至450℃，或从约20℃至约450℃，更具体地从50℃至400℃，或从约50℃至约400℃，甚至更具体地从100℃至300℃，或从约100℃至约300℃。在这些温度下，加工可以进行约2秒至约10小时，具体地约3秒至约六小时。
用于确定各种组合物中含氟聚合物的原纤化程度的调制的差示扫描量热(DSC)方法可用于监控原纤化过程和程度。例如来自TA Instruments的Q1000差示扫描量热计可用于进行DSC，DSC在约1至5mg的样品上进行，并且在大约320至360℃(调制范围)记录观测结果。观察到大约330℃的峰，并且可以为解卷积为三个不同的峰，其中不同的峰值温度对应于不同形式的含氟聚合物。使用得自MDSC的原始数据点作图，并且通过基线调整，观察到清晰放大的峰(在减法运算之后)。进行去卷积以拟合在大约326℃的熔融结晶PTFE、在330℃的原纤化PTFE和338℃的天然PTFE(结节PTFE)的高斯Ian曲线。发现各曲线下的面积与性质比如拉伸模量的优化有强烈的相关性。尤其，结点：原纤维比可以基于338℃的峰(结点)和330℃的峰(原纤维)下的面积计算。
在一种实施方式中，混合的含氟聚合物包括具有5纳米至2微米，或约5纳米至约2微米的平均直径的原纤维。含氟聚合物还可具有30至750纳米，或从约30至约750纳米，更具体地5至500纳米，或从约5至约500纳米的平均原纤维直径。(平均直径可以通过扫描电子显微镜(SEM)测量)。混合的含氟聚合物的结点成分与原纤维成分的比(如DSC测定中的曲线之下的面积所反映)可以为低于2.5，或低于约2.5，具体地低于2，或约2，和甚至更具体地低于1，或低于约1。
在混合之后，这样形成的组合物可以通过例如粒化或研磨制成微粒形式。例如，来自挤出机的熔融混合物可以被进料至模具。合适的模具的一些非限制性实例包括环形模具、衣架式模具、螺旋轴柄(spiral mandrel)模具、十字头模具、T-模具、鱼尾状模具、星形模具、单或双辊模具、或型材挤出模具。
描述的聚合物组合物可以通过各种方式模制为有用的制品。例如，聚合物组合物可以经历注塑、挤出模塑、旋转模塑、泡沫模塑、压延模塑、吹塑、热成型、压缩、熔融纺丝、管材挤出等以形成制品。尤其优选的方法包括使说明书中的聚合物组合物经历包括发泡、板材成形和管材挤出的过程。
由于它们的有利机械特征，特别优选的是在它们的使用寿命期间暴露于天然或人工的紫外(UV)光的制品，并且最具体地户外和室内制品。示例了合适的制品，但不限于飞机、汽车、卡车、军用车辆(包括汽车、飞机和水运车辆)、小型摩托，和摩托车外部和内部组件、包括面板、后围侧板(quarter panels)、车门下围板(rocker panels)、贴面(trim)、挡泥板、门、行李箱盖(decklids)、后备箱盖(trunk lids)、引擎罩(hoods)、阀帽(bonnets)、顶(roofs)、保险杠、汽车仪表板(fascia)、栅栏、镜子外壳、支柱贴花(pillar appliqués)、覆层(cladding)、主体侧模塑件、轮子覆盖层、轮毂罩、门把手、扰流板、窗框、头灯框、头灯、尾灯、尾灯外壳、尾灯框、牌照外皮(enclosures)、行李架和脚踏板；用于户外车辆和设备的包封件、外壳、面板和部件；用于电子和通信设备的包封件；户外家具；飞机组件；船和航海装置，包括平舱(trim)、外皮和外壳；舷外发动机外壳；测深仪外壳、私人船只；水艇；池塘(pool)；温泉；热浴盆；台阶；台阶覆盖物；建筑和结构应用，比如玻璃窗、屋顶、窗户、地板、装饰窗配件或处理设备(treatments)；用于照片、漆层、海报和类似的展示物品的处理过的玻璃覆盖物；壁板和门；柜台面；受保护的图形；户外和户内指示牌；用于自动取款机(ATM)的附件、外壳、面板和部件；计算机；台式计算机；便携式计算机；膝上型计算机；掌持计算机外壳；监控器；打印机；键盘；传真机；复印机；电话；电话框(phone bezels)；手机；无线发送器；无线接收器；用于草坪和花园拖拉机、草坪割草机和工具的包封件、外壳、面板和部件，包括草坪和花园工具；门窗贴面；运动装置和玩具；用于雪上汽车的包封件、外壳、面板和部件；娱乐车辆面板和组件；操场装置；鞋带；由塑料-木材组合制造的制品；高尔夫球场的路标；公用设施的坑盖(utility pit covers)；照明器材；照明电器；网络界面设备外壳；变压器外壳；空调外壳；用于公共运输的覆层或座位；用于火车、地铁或公共汽车的覆层或座位；仪表外壳；天线外壳；用于卫星圆盘的覆层；涂布头盔和个人保护装置；涂布的合成或天然纺织品；涂布的上漆制品；涂布染色制品；涂布的荧光制品；涂布的泡沫制品；和类似应用。本公开内容进一步考虑在所述制品上的另外的制造操作，比如，但不限于模塑、模具内装饰、油漆烘箱内烘烤、层压、和/或热成形。由本公开内容的组合物制造的制品可广泛地用于汽车工业、家用电器、电子组件和通信。
方面
本公开内容涉及和包括至少下述方面。
方面1.一种聚合物组合物，其包括：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和基于聚合物组合物的重量，0.1wt.％至15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
方面2.聚合物组合物包括：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和基于聚合物组合物的重量，约0.1wt.％至约15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
方面3.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分包括聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、尼龙、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、或其组合。
方面4.一种聚合物组合物，其由下述组成：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和基于聚合物组合物的重量，0.1wt.％至15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
方面5.一种聚合物组合物，其由下述组成：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和基于聚合物组合物的重量，约0.1wt.％至约15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
方面6.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分由下述组成：聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、尼龙、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、或其组合。
方面7.一种聚合物组合物，其基本上由下述组成：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和基于聚合物组合物的重量，0.1wt.％至15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
方面8.一种聚合物组合物，其基本上由下述组成：包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和基于聚合物组合物的重量，约0.1wt.％至约15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
方面9.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分基本上由下述组成：聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、尼龙、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、或其组合。
方面10.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分包括聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯或聚丙烯。
方面11.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中所述含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯、氟化乙烯-丙烯、聚氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯、或其组合。
方面12.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中所述包封聚合物包括苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、α-烷基-苯乙烯-丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯橡胶、或其组合。
方面13.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中所述含氟聚合物是聚四氟乙烯。
方面14.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中被包封聚合物包封的所述含氟聚合物是苯乙烯-丙烯腈共聚物包封的聚四氟乙烯。
方面15.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分是聚对苯二甲酸丁二酯。
方面16.根据方面1至15中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分是聚对苯二甲酸乙二酯。
方面17.根据方面1至15中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分是聚丙烯。
方面18.根据方面17所述的聚合物组合物，其中所述聚丙烯是无规聚合物、共聚物或均聚物。
方面19.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，包括基于聚合物组合物的重量1wt.％至10wt.％的所述含氟聚合物。
方面20.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，包括基于聚合物组合物的重量约1wt.％至约10wt.％的所述含氟聚合物。
方面21.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其具有在230℃和260℃之间的温度下测量的，以0.1rad/sec测量的，在4500Pa.s和70,000Pa.s之间的复态粘度。
方面22.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其具有在约230℃和约260℃之间的温度下测量的，以0.1rad/sec测量的，在约4500Pa.s和约70,000Pa.s之间的复态粘度。
方面23.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其具有在230℃和260℃之间的温度下测量的，在1s-1的应变速率下，2.0的最大汉基应变下，11,000和90,000Pa.s的拉伸粘度。
方面24.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其具有在约230℃和约260℃之间的温度下测量的，在1s-1的应变速率下，2.0的最大汉基应变下，在约11,000和约90,000Pa.s之间的拉伸粘度。
方面25.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其具有大于2450MPa至3000MPa的拉伸模量。
方面26.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其具有大于约2450MPa至约3000MPa的拉伸模量。
方面27.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其具有大于3.5KJ/m2至10KJ/m2的缺口冲击强度。
方面28.根据前述方面中任一项所述的聚合物组合物，其具有大于约3.5KJ/m2至约10KJ/m2的缺口冲击强度。
方面29.一种制品，其包括根据前述方面中任一项所述的组合物。
方面30.根据方面29所述的制品，其使用包括发泡、板材成形或管材挤出的过程产生。
方面31.一种方法，其包括：使根据方面1至22中任一项所述的聚合物组合物经历包括发泡、板材成形或管材挤出的过程。
方面32.一种方法，其包括：使根据方面1至22中任一项所述的聚合物组合物经历由发泡、板材成形或管材挤出组成的过程。
方面33.一种方法，其包括：使根据方面1至22中任一项所述的聚合物组合物经历基本上由发泡、板材成形或管材挤出组成的过程。
提供下述实施例以阐明本公开内容的组合物、方法和特性。实施例仅仅是示意性的，并且不旨在将本公开内容限制于其中阐释的材料、条件或方法参数。
实施例
材料
PBT 315(研磨的PBT)(BASF-GE Schwartzheide)
RAMAPET(研磨的，规则PET)(Indorama)
TSAN(SAN包封的PTFE)。TSAN是1:1比的SAN和PTFE。(SABIC)
ALGOFLON DF210(PTFE)(Solvay Solexis S.P.A.)
108MF10(PP-共聚物)(SABIC)
670KH(PP-无规)(SABIC)
520P(PP-均聚物)(SABIC)
实施例1
使用ZSK-25双螺杆挤出机(Krupp Werner and Pfleiderer,GmbH,Germany)以300rpm的螺杆速度使聚丙烯(无规、共聚物或均聚物)与不同量的TSAN(0.15wt.％至10wt.％)和PTFE(0.15wt.％至5wt.％)混合。将挤出机进料部分的温度设定为大约50℃，并且通过根据沿着挤出机的长度的剖面逐渐增加温度：50/70/120/190/220/230/230/230/230/230/230/230℃，在熔融区高至230℃。
实施例2
使用ZSK-25双螺杆挤出机(Krupp Werner and Pfleiderer,GmbH,Germany)以300rpm的螺杆速度使聚对苯二甲酸丁二酯与不同量的TSAN(0.15wt.％至10wt.％)和PTFE(0.15wt.％至5wt.％)混合。将挤出机进料部分的温度设定为大约40℃，并且通过根据沿着挤出机的长度的剖面逐渐增加温度：40-70-190-240-270-270-270-270℃，在熔融区高至270℃。
实施例3
使用ZSK-25双螺杆挤出机(Krupp Werner and Pfleiderer,GmbH,Germany)以300rpm的螺杆速度使聚对苯二甲酸乙二酯与不同量的TSAN(0.15wt.％至10wt.％)和PTFE(0.15wt.％至5wt.％)混合。将挤出机进料部分的温度设定为大约40℃，并且通过根据沿着挤出机的长度的剖面逐渐增加温度：40-70-190-240-270-270-270-270℃，在熔融区高至280℃。
实施例4
在约266℃的熔融温度下，以及21转每分钟(rpm)的螺杆速度和2.8米每分钟(m/min)的牵引速度和19.6毫米(mm)的直径下完成具有1％PTFE的PBT的管材挤出。使用没有PTFE的PBT，管材挤出是不可能的。
实施例5
在200℃下，使用化学发泡剂例如异丁烷在具有PTFE的PBT和没有PTFE的PBT的样品上进行发泡。没有PTFE的PBT样品具有差的表面光洁度并且被发现是脆的。具有1％PTFE的PBT样品显示非常好的表面光洁度，以及良好的机械特性，例如延伸性。
实施例6
在250℃下，使用ISO 6721-10:1999进行本公开内容的实施方式的复态粘度[Eta*，在弧度每秒(rad/s)为单位的频率下的η*]。见例如图1和2。如图1中所显示，改变PBT样品中存在的PTFE的量影响粘度。将PTFE添加至PBT聚合物增加了PBT样品的粘度。在0.1rad/sec下，具有PTFE(在2.5％和5％处)的样品展现高得多的复态粘度。2.5％和5％PTFE样品展现大于1000Pa.s，和大于4500Pa.s的复态粘度，而在0％PTFE处的样品遍及观察的频率范围——在0.1rad/s和1000rad/s之间——展现远低于1000Pa.s的复态粘度。如图2中所显示，可以观察到基于PET的样品的相似趋势。具有1％PTFE的PET样品的复态粘度还展现在0.1rad/s处大于4500Pa.s的复态粘度。
实施例7
使用SER(Sentmanat Extension Rheometer)通用测试平台(用于ARES-G2的Xpansion Instruments)测量本公开内容的实施方式的拉伸粘度[在rad/s为单位的频率下的η*]。用于该测试的样品为10mm x 20mm x 0.5mm。使用1s-1的恒定应变速率，在250℃下对于PBT样品进行测试，在260℃下对于PET样品进行测试，和在230℃下对于PP样品进行测试。记录拉伸粘度对时间的数据。见图3至图7。在图3中，PET样品包括包含0％PTFE、3％TSAN、10％TSAN、2.5％PTFE和5％PTFE的样品。这些实施例表明在挤出和注塑下取向的PTFE原纤维的形成和PTFE对聚合物粘度的影响。对应于0％PTFE的曲线展现最低拉伸粘度值。增加PTFE的量对应于粘度的增加，如对于2.5％和5％PTFE的曲线(与对应于0％PTFE的最低曲线相邻的曲线)中可见。在包含TSAN的样品中观察到粘度的进一步增强。这可归因于，尽管由于PTFE(>90％)的高结晶性质的PTFE的高极性，PTFE与熔融的聚合物不混溶。包含3％和10％的TSAN的样品倾向于展现更高的粘度，具体地在0.01和1秒之间。
图4显示了1％PTFE的PET样品的拉伸粘度。如显示，在压力下聚合物的粘度随着时间改进。图5、6和7显示了聚丙烯聚合物样品中PTFE和TSAN的添加效果。在图5中，a)纯净的无规聚丙烯聚合物(PP)和b)具有0.5％PTFE的无规PP聚合物的曲线重叠并且具有最低拉伸粘度。额外量的PTFE(对应于具有2.5％PTFE的曲线)和TSAN(1％)增加了无规聚丙烯聚合物的拉伸粘度。展现最高拉伸粘度的无规PP聚合物具有10％的PTFE。在图6和7中类似的趋势是明显的，其分别对应于PP共聚物和均聚物。在图6中，PP共聚物展现最低拉伸粘度。包括1wt.％TSAN提高了拉伸粘度(中间曲线)。在2.5％PTFE处，PP共聚物展现最高拉伸粘度。对于图7中的PP均聚物，包括1％TSAN使拉伸粘度提高至大于10000Pa.s。
实施例8
根据ISO 527测量本公开内容的实施方式的拉伸模量。见例如图8。如显示，随着PBT聚合物中PTFE的量增加，拉伸模量增加。
实施例9
根据ISO 180测量本公开内容的实施方式的缺口冲击强度。见例如图9。随着PBT聚合物中PTFE的量增加，缺口冲击强度增加。

Claims (19)

1.一种聚合物组合物，其包括：
包括结晶或半结晶聚合物的基体聚合物组分；和
基于所述聚合物组合物的重量，0.1wt.％至15wt.％的原纤化含氟聚合物、被包封聚合物包封的原纤化含氟聚合物、或其组合。
2.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分包括聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、尼龙、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、或其组合。
3.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分包括聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、或聚丙烯。
4.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述含氟聚合物包括聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯、氟化乙烯-丙烯、聚氟乙烯、乙烯三氟氯乙烯、或其组合。
5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述包封聚合物包括苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、α-烷基-苯乙烯-丙烯腈共聚物、α-甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯橡胶、或其组合。
6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述含氟聚合物是聚四氟乙烯。
7.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中被包封聚合物包封的所述含氟聚合物是苯乙烯-丙烯腈共聚物包封的聚四氟乙烯。
8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分是聚对苯二甲酸丁二酯。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分是聚对苯二甲酸乙二酯。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的聚合物组合物，其中所述基体聚合物组分是聚丙烯。
11.根据权利要求10所述的聚合物组合物，其中所述聚丙烯是无规聚合物、共聚物或均聚物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，包括基于所述聚合物组合物的重量1wt.％至10wt.％的所述含氟聚合物。
13.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其具有在230℃和260℃之间的温度下测量的，以0.1rad/sec测量的，4500Pa.s和70,000Pa.s之间的复态粘度。
14.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其具有在230℃和260℃之间的温度下测量的，在1s-1的应变速率下，在2.0的最大汉基应变下在11,000和90,000Pa.s之间的拉伸粘度。
15.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其具有大于2450MPa至3000MPa的拉伸模量。
16.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其具有大于3.5KJ/m2至10KJ/m2的缺口冲击强度。
17.一种制品，其包括根据前述权利要求任一项所述的组合物。
18.根据权利要求17所述的制品，其使用包括发泡、板材成形或管材挤出的过程产生。
19.一种方法，其包括
使根据权利要求1至16中任一项所述的聚合物组合物经历包括发泡、板材成形或管材挤出的过程。
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