支化聚碳酸酯的容器 本发明涉及支化聚碳酸酯容器、其生产及其应用,以及该支化聚碳酸酯。
聚碳酸酯容器是已知的。
聚碳酸酯容器表现出许多优越性能,例如透明度高、机械性能好、对环境影响耐受性高和使用寿命长,乃至重量轻和生产简单、成本低。
聚碳酸酯容器例如可采用挤坯吹塑法或注坯吹塑法生产。
在挤坯吹塑法中,粒料通常由单螺杆挤塑机熔融并由口模成形为自由站立的管子,随后被包围在吹塑模具中,并由模具将管子底部夹拢在一起。管子在模具内吹胀,从而形成所要求的形状。经过一段时间冷却后,张开模具便可取出中空制品(更详细的描述例如可参见Brinkschrder,F.J.,“聚碳酸酯”,Becker,Braun主编的《塑料手册》卷3/1,“聚碳酸酯、聚缩醛、聚酯、纤维素酯”,Carl Hanser出版社,慕尼黑,维也纳1992,pp.257~264)。
对于挤坯吹塑来说,尤其有利的是使用一种高度构化粘度的聚碳酸酯以便提供高熔体稳定性。支化聚碳酸酯尤其具有构化粘度。
注坯吹塑法由注塑与吹塑组合而成。
该方法分三阶段进行:
1)在聚碳酸酯的塑性温度范围注塑型坯
2)型坯在聚碳酸酯的热塑性范围吹胀(注塑模具的芯同时又是吹塑的芯轴)
3)中空制品脱模以及任选地用空气冷却吹塑芯轴
(更详细的描述例如可参见S.Anders,A.Kaminski,R.Kappenstein,“聚碳酸酯”,Becker/Braun主编的《塑料手册》卷3/1,“聚碳酸酯、聚缩醛、聚酯、纤维素酯”,Carl Hanser出版社,慕尼黑,维也纳1992,pp.223~225)。
已知的聚碳酸酯容器的缺点在于它们不能满足某些实用要求。倘若已知的聚碳酸酯容器受到严酷机械应力,该容器就可能破裂。此种情况例如可能发生在装满液体的容器从一定高度跌落到地面时,例如从装载着该容器的卡车的载货区跌落。例如,此种机械载荷可例如通过如本文所述的破坏跌落试验来模拟。
据此,本发明的目的是提供一种聚碳酸酯容器,当受到严酷机械应力时它具有比已知聚碳酸酯容器大的破裂强度。
本发明地目的是由一种支化聚碳酸酯容器实现的,其特征在于,在260℃和10s-1的剪切速率下聚碳酸酯的熔体粘度介于5500~9000Pa.s,优选6000~8000Pa.s,尤其优选6500~8000Pa.s,并且在260℃和1000s-1的剪切速率下熔体粘度介于880~1500Pa.s,优选900~1500Pa.s,尤其优选950~1200Pa.s,而且其MFR(熔体流动指数,按照IS01133测定)介于0.1~3.0g/10min,优选0.5~2.8g/10min,尤其优选0.5~2.5g/10min。
支化聚碳酸酯容器的优点特征在于,在支化聚碳酸酯生产中使用苯酚和/或烷基酚和/或芳基酚,其中尤其优选烷基酚和/或芳基酚,更尤其优选烷基酚。
支化聚碳酸酯容器进一步优选的特征在于,在支化聚碳酸酯生产中使用苯酚并且支化聚碳酸酯包含1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷(THPE)和/或3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚(IBK,靛红双甲酚)作为支化剂。
支化聚碳酸酯容器的进一步优选的特征在于,聚碳酸酯的260℃的支化指数,其定义是在剪切速率等于10-1与1000s-1时的熔体粘度的商值,介于6~12,优选7~12,尤其优选7~10。支化指数简写为SV指数。
支化聚碳酸酯容器进一步优选的特征在于,在支化聚碳酸酯生产中优选使用烷基酚和/或芳基酚,其中以烷基酚为尤其优选,并且支化聚碳酸酯包含1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷(THPE)和/或3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚(IBK,靛红双甲酚)作为支化剂。
支化聚碳酸酯容器尤其优选的特征在于,在支化聚碳酸酯生产中使用对叔枯基苯酚作为芳基酚。
支化聚碳酸酯容器进一步尤其优选的特征在于,在支化聚碳酸酯生产中使用对叔丁基苯酚或异辛基苯酚作为烷基酚。
本发明据此便提供了这样的容器。
本发明还提供本发明容器的生产方法。
本发明还提供本发明容器的应用。
本发明还提供构成该容器并具有上述特征的支化聚碳酸酯。
本发明容器表现出多项优点。它们耐受机械应力,即,抗破裂,并且还表现出一系列优越的机械性能。它们具有优良光学性能,尤其表现出高透明度。它们具有高耐热变形性。由于耐热变形性较高,本发明容器可用热水清洁或用蒸汽消毒。它们对传统清洁剂具有较高耐受力,例如耐受作为本发明容器应用领域之一的多次使用水瓶清洁用的清洁剂。它们可采用已知方法容易和低成本地生产。与此相关,该聚碳酸酯的良好加工特性是突出的优点。它们表现出在材料使用期间老化轻微,因此使用寿命长。在传统多次使用的情况下,这意味着可多次循环使用。
适合本发明的支化聚碳酸酯既包括支化均聚碳酸酯也包括支化共聚碳酸酯。适合本发明的支化聚碳酸酯的混合物也可使用。
在支化聚碳酸酯中,可加入少量比例未支化的聚碳酸酯,只要主要性能,特别是由聚碳酸酯生产的容器的较高破裂强度不受损害。
优选的支化聚碳酸酯是基于通式(I)双酚的那些支化均聚碳酸酯和支化共聚碳酸酯,
HO-Z-OH (I)
其中
Z是包含一个或多个芳族基团的6~30个碳原子的二价有机残基。
通式(I)双酚的例子是属于以下类别的双酚:
二羟基联苯,
双(羟苯基)链烷烃,
双(羟苯基)环烷烃,
茚满(indan)双酚,
双(羟苯基)硫醚,
双(羟苯基)醚,
双(羟苯基)酮,
双(羟苯基)砜,
双(羟苯基)亚砜,以及
α,α’-双(羟苯基)二异丙基苯。
上述双酚的衍生物,例如可通过所述双酚芳环的烷基化或卤化制取的那些,也是符合通式(I)的双酚的例子。
符合通式(I)双酚的例子尤其是下列化合物:
氢醌,
间苯二酚,
4,4’-二羟基联苯,
双(4-羟苯基)硫醚,
双(4-羟苯基)砜,
双(3,5-二甲基-4-羟苯基)甲烷,
双(3,5-二甲基-4-羟苯基)砜,
1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-对/间-二异丙基苯,
1,1-双(4-羟苯基)-1-苯基乙烷,
1,1-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)环己烷,
1,1-双(4-羟苯基)-3-甲基环己烷,
1,1-双(4-羟苯基)-3,3-二甲基环己烷,
1,1-双(4-羟苯基)-4-甲基环己烷,
1,1-双(4-羟苯基)环己烷,
1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷,
2,2-双(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷,
2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷,
2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷,
2,2-双(4-羟苯基)丙烷(即,双酚A),
2,2-双(3-氯-4-羟苯基)丙烷,
2,2-双(3,5-二溴-4-羟苯基)丙烷,
2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷,
2,4-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷,
α,α’-双(4-羟苯基)-邻-二异丙基苯,
α,α’-双(4-羟苯基)-间-二异丙基苯(即,双酚M),
α,α’-双(4-羟苯基)-对-二异丙基苯以及
茚满双酚。
尤其优选的支化聚碳酸酯是基于双酚A的支化均聚碳酸酯、基于1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的支化均聚碳酸酯以及基于两种单体--双酚A和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷--的支化共聚碳酸酯。
更尤其优选基于双酚A的支化均聚碳酸酯。
符合通式(I)的所述双酚可采用已知方法,由例如对应酚和酮来生产。
所述双酚及其生产方法例如可见诸于H.Schnell的专论“聚碳酸酯化学与物理”,《聚合物评论(Polymer Reviews)》,卷9,S.77-98,Interscience Publishers,纽约,伦敦,悉尼,1964;以及US-A3 028635、US-A3 062 781、US-A2 999 835、US-A3 148 172、US-A2991 273、US-A3 271 367、US-A4 982 014、US-A2 999 846、DE-A1 570 703、DE-A2 063 050、DE-A2 036 052、DE-A2 211 956、DE-A3 832 396以及FR-A1 561 518和日本公开的专利申请号:62039/1986、62040/1986和105550/1986。
1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷及其生产方法例如描述在US-A4 982 014中。
茚满双酚及其生产方法例如描述在US-A3 288 864、JP-A60 035150和US-A4 334 106中。茚满双酚例如可由异丙烯基苯酚或其衍生物或者由异丙烯基苯酚二聚体或其衍生物,在弗瑞德-克来福催化剂存在下在有机溶剂中制备。
本发明使用的支化聚碳酸酯按已知方法由双酚、碳酸衍生物、支化剂、烷基酚和/或芳基酚,任选地与可作为链终止剂的其他物质一起来制备。
生产聚碳酸酯的合适方法例如是,由双酚与光气采用相界面法,或者由双酚与光气采用均相方法,即所谓吡啶法,或者由双酚与碳酸酯采用熔体酯交换法来生产。这些生产方法例如可见诸于H.Schnell的“聚碳酸酯化学与物理”,《聚合物评论(Polymer Reviews)》,卷9,pp.31~76,Interscience Publishers,纽约,伦敦,悉尼,1964。所述生产方法还描述于D.Freitag,U.Grigo,P.R.Müller,H.Nouvertne,“聚碳酸酯”,《聚合物科学与工程大全》,卷11,第二版,1988,pp.648~718;以及U.Grigo,K.Kircher和P.R.Müller,“聚碳酸酯”,Becker/Braun主编的《塑料手册》卷3/1,“聚碳酸酯、聚缩醛、聚酯、纤维素酯”,Carl Hanser出版社,慕尼黑,维也纳1992,pp.117~299;以及D.C.Prevorsek,B.T.Debona和Y.Kesten,公司研究中心,联合化学公司,Morristown,新泽西07960,“聚(酯碳酸酯)共聚物的合成”,《聚合物科学杂志●聚合物化学辑》,卷19,75~90(1980)。
熔体酯交换法尤其描述于H.Schnell,“聚碳酸酯的化学与物理”中,《聚合物评论(Polymer Reviews)》,卷9,pp.44~51,Interscience Publishers,纽约,伦敦,悉尼,1964;以及DE-A1 031512、US-A3 022 272、US-A5 340 905和US-A5 399 659中。
本发明使用的支化聚碳酸酯优选采用相界面法或者已知的熔体酯交换法来生产。在第一种情况下,碳酸衍生物优选是光气,在第二种情况下,优选是碳酸二苯酯。
聚碳酸酯优选采用低杂质含量的原料和助剂来生产。特别当其生产优选地采用熔体酯交换法时,引入的双酚和引入的碳酸衍生物应具有尽可能低的碱金属离子和碱土金属离子含量。如此纯度的原料,例如可通过碳酸衍生物如碳酸酯,和双酚的重结晶、洗涤或蒸馏来制取。
当采用熔体酯交换法生产聚碳酸酯时,双酚与碳酸二酯可连续或间歇地进行反应,例如在搅拌釜反应器、薄膜蒸发器、降膜蒸发器、串联搅拌釜反应器、挤塑机、捏合机、简单圆盘反应器以及高粘度圆盘反应器中。
可加入用于生产聚碳酸酯的碳酸二酯例如是碳酸二芳酯,其中两个芳基残基优选各具有6~14个碳原子。优选使用基于苯酚或烷基取代的苯酚的碳酸二酯,即,例如碳酸二苯酯或碳酸二(甲苯酯)。每1摩尔双酚,优选使用1.01~1.30mol,尤其优选1.02~1.15mol碳酸二酯。
本发明支化聚碳酸酯的重均分子量Mw优选介于12000~120000g/mol,尤其优选26000~50000g/mol,特别是31000~40000g/mol(根据在25℃在二氯甲烷中、浓度等于0.5g每100mL二氯甲烷下的相对粘度测定,并用超离心或光散射测定来标定粘度测定值)。
本发明支化聚碳酸酯生产使用的苯酚、烷基酚和/或芳基酚起链终止剂作用,即,它们限制最大可达到的平均分子量。它们或者随同生产聚碳酸酯所需要的单体一起加入,或者在聚碳酸酯合成的后续阶段加入。它们起聚碳酸酯合成所需单官能化合物的作用,因此起链终止剂作用。
支化聚碳酸酯生产使用的苯酚、烷基酚和/或芳基酚的优选用量介于0.25~10mol%,相对于每种情况使用的双酚总量而言。
苯酚和/或一种或多种烷基酚和/或芳基酚的混合物也可使用。
支化聚碳酸酯生产使用的烷基酚和/或芳基酚分别提供烷基苯基端基和芳基苯基端基。视生产方法而定,其他端基也可出现在产物聚碳酸酯中,例如酚羟基端基基团或氯代碳酸酯端基。
优选的是,仅使用苯酚、烷基酚和/或芳基酚,而不再加入其他起链终止剂作用的物质。
尤其优选的是,仅使用烷基酚和/或芳基酚,而不再加入其他起链终止剂作用的物质。
一种优选的烷基酚例如是对叔丁基苯酚(参见,Huston,Am.Soc.58,439;US-A2 051 300)。对叔丁基苯酚是市售产品,例如可由Hüls公司(Marl,德国)或者PPG工业公司(美国)获得。另一种优选的烷基酚是对枯基苯酚(参见Welsch,Am.Soc.60,58(1983))。另一种优选的烷基酚是异辛基苯酚(参见,US-A2 415 069)。异辛基苯酚是市售产品,例如可由Hüls公司(Marl,德国)获得。这些烷基酚及其生产方法乃是本领域普通技术人员已知的。有关其应用和生产的综述载于Houben-Weyl,《有机化学方法》,G.Thieme出版社,第四版(1976),卷6/1c,p.951起。
当生产本发明支化聚碳酸酯时,除了烷基酚和/或芳基酚之外还可加入另一些可作为链终止剂的物质。
可作为链终止剂、适合此目的其他物质包括单酚和单羧酸。合适的单酚例如是苯酚、对氯苯酚或2,4,6-三溴苯酚。合适的单羧酸是苯甲酸、烷基苯甲酸和卤代苯甲酸。
更优选的可起到链终止剂作用的其他物质是苯酚。
可起到链终止剂作用的其他物质的用量优选介于0.25~10mol%,相对于每种情况使用的双酚总量而言。
适合本发明的支化聚碳酸酯是按照已知方式实现支化的,尤其优选通过结合进三官能或更高官能的支化剂。合适的支化剂例如是具有三个或大于三个酚基团的那些或者具有三个或大于三个羧酸基团的那些。
合适的支化剂例如是:间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟苯基)-2-庚烯、4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟苯基)庚烷、1,3,5-三-(4-羟苯基)苯、1,1,1-三-(4-羟苯基)乙烷、三-(4-羟苯基)苯基甲烷、2,2-双-[4,4-双-(4-羟苯基)环己基]丙烷、2,4-双(4-羟苯基异丙基)苯酚、2,6-双(2-羟基-5’-甲基苄基)-4-甲基苯酚、2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)丙烷、六-(4-(4-羟苯基异丙基)苯基)对苯二甲酸酯、四-(4-羟苯基)甲烷、四-(4-(4-羟苯基异丙基)苯氧基)甲烷和1,4-双(4’,4”-二羟基三苯基)甲基苯、乃至2,4-二羟基苯甲酸、1,3,5-苯三酸、氰尿酰氯、3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚、1,3,5-苯三酸的三酰氯以及α,α’,α”-三-(4-羟基苯酚)-1,3,5-三异丙基苯。
优选的支化剂是1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷(THPE)和3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚(IBK,靛红双甲酚)。
任选使用的支化剂的用量优选介于0.05mol%~2mol%,更优选0.1mol%~0.8mol%,尤其优选0.25mol%~0.6mol%,以使用的双酚摩尔数为基准。
该支化剂,例如当采用相界面法生产聚碳酸酯时,首先随同双酚和链终止剂一起引入到碱性水相中,或者以有机溶剂中的溶液形式随同碳酸衍生物一起加入。在酯交换法的情况下,支化剂优选与二羟基芳烃或双酚按比例一起加入。
本发明支化聚碳酸酯的性能可通过结合进传统添加剂和/或将它们施涂到表面上而获得改性。传统添加剂例如是:填料(例如无机填料)、增强剂(例如玻璃纤维)、稳定剂(例如紫外稳定剂、热稳定剂、γ-辐射稳定剂)、抗静电剂、流动助剂、脱模剂、阻燃剂、染料和颜料,条件是它们不损害模塑组合物的优良机械性能。上述以及进一步合适的添加剂例如描述在Gchter,Müller,《塑料添加剂》第三版,Hanser出版社,慕尼黑、维也纳,1989。
其他聚合物可与本发明支化聚碳酸酯混合,从而形成所谓聚合物共混物,条件是主要性能,特别是由聚碳酸酯生产的容器的高破裂强度不受损害。共混物例如可由本发明聚碳酸酯与ABS聚合物,或者由本发明聚碳酸酯与聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯来生产。
用于本发明目的的容器可用于包装、贮存或运输液体、固体或气体。优选用于包装、贮存或运输液体的容器(液体容器),其中以包装、贮存或运输水的容器(水瓶)为特别优选。
用于本发明目的的容器是容积优选为0.1L~50L,更优选0.5L~50L的中空制品,尤其特别优选具有1L、5L、12L和20L的容积。
更尤其优选容积3~5加仑的水瓶。
该容器的空重例如介于0.1g~3000g,优选50g~2000g,尤其优选650~900g。
容器的壁厚介于0.5mm~5mm,优选0.8mm~4mm。
本发明目的用的容器的长度优选为5mm~2000mm,尤其优选100mm~1000mm。
该容器的最大圆周长优选介于10mm~250mm,优选50mm~150mm,尤其优选70~90mm。
本发明目的用的容器优选瓶颈长1mm~500mm,优选10mm~250mm,尤其优选50mm~100mm,更尤其优选70~80mm。
容器瓶颈的壁厚优选介于0.5mm~10mm,优选1mm~10mm,更尤其优选5mm~7mm。
瓶颈的直径,优选介于5mm~200mm之间,优选10mm~100mm,更尤其优选45mm~75mm之间。
本发明容器的瓶底部的直径优选介于10mm~250mm,优选50mm~150mm,更尤其优选70~90mm。
本发明目的用的容器可以具有任何要求的几何形状,例如它们可以是圆形、椭圆或多边形或具有例如3~12条边的棱形。优选圆形、椭圆和六角形。
容器的式样可基于任何要求的表面结构。表面结构优选是光滑或带棱的。本发明容器还可包含更多种不同的表面结构。凸棱或卷边可围绕着容器圆周分布。它们可彼此具有任意间距或者或者具有更多种不同的任意间距。本发明容器的表面结构可包含粗糙化的和/或一体的结构、符号、装饰、纹章、公司名称、商标、字母组合、生产商细节、材料指定名称和/或体积细节。
本发明容器可包含任意要求数量的手柄,它可布置在侧面、顶部或底部。手柄可以是外加的和/或与容器的轮廓浑然一体。手柄可以是能倒伏或者固定的。手柄可具有任何要求的表面轮廓,例如椭圆、圆形或多边形的。手柄优选具有0.1mm~180mm的长度,优选20mm~120mm。
除了本发明聚碳酸酯之外,本发明容器另外还可包含少量其他物质,例如橡胶密封件或其他材料的手柄。
本发明容器优选采用挤坯吹塑法或采用注坯吹塑法生产。
在本发明容器生产方法的优选实施方案中,本发明聚碳酸酯在具有光滑或带沟槽的进料区,优选光滑进料区的挤塑机中进行加工。
挤塑机的驱动功率应根据螺杆直径选择。例如,当螺杆直径是60mm时,挤塑机驱动功率为约30~40kW,而当螺杆直径90mm时,则为约60~70kW。
合适的是多用途-三段-螺杆,正如工业热塑性塑料加工习惯使用的那样。
优选用50~60mm的螺杆直径生产1L容积的容器。优选用70~100mm的螺杆直径生产20L容积的容器。螺杆长度优选是螺杆直径的20~25倍。
在吹塑加工的情况下,吹塑模具优选调节到50~90℃的温度以便获得玻璃样高品质容器表面。
为保证对吹塑模具达到均匀和有效的温控,底部区域与夹套区域的温度应可分别控制。
吹塑模具合模采用的合模力(夹紧力)优选介于1000~1500N/cm合模缝长度。
本发明聚碳酸酯在加工前优选进行干燥,以保证容器的光学品质不因条纹或气泡而受损,以及加工期间聚碳酸酯不发生水解。干燥后残留含湿优选小于0.01wt%。干燥温度优选120℃。温度过低不能保证充分干燥,而温度过高可能带来单个聚碳酸酯粒料粘连成团因而无法加工的危险。优选干空气干燥机。
本发明聚碳酸酯加工期间的优选熔体温度是230~300℃。
本发明容器可用于包装、贮存或运输液体、固体或气体。优选的容器实施方案是用于,例如包装、贮存或运输液体。尤其优选制成水瓶的实施方案,例如可用于包装、贮存或运输水。
本发明的一种优选实施方案是,其中的支化聚碳酸酯容器的特征在于,该支化聚碳酸酯包含THPE和/或IBK作为支化剂并且其中在支化聚碳酸酯生产中使用烷基酚,并且其中该容器是水瓶。
本发明尤其优选的实施方案是,其中的支化聚碳酸酯容器的特征在于,该支化聚碳酸酯包含THPE和/或IBK作为支化剂并且其中在支化聚碳酸酯生产中使用苯酚,并且其中在260℃和10s-1的剪切速率下聚碳酸酯的熔体粘度介于5500~7000Pa.s,而在260℃和1000s-1的剪切速率下熔体粘度介于900~1100Pa.s,且MFR(熔体流动指数,按ISO1133测定)小于3.5g/10min,并且其中容器是水瓶。
本发明尤其优选的实施方案又是,其中支化聚碳酸酯容器的特征在于,该支化聚碳酸酯包含1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷(THPE)和/或3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚(IBK,靛红双甲酚)作为支化剂,并且其中在支化聚碳酸酯生产中使用对叔丁基苯酚和/或对枯基苯酚和/或对异辛基苯酚,并且其中该容器是水瓶。
在最后面一种实施方案当中,一种尤其优选的实施方案是,其中该支化聚碳酸酯仅包含1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷(THPE)和/或3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚(IBK,靛红双甲酚)作为支化剂,并且其中在支化聚碳酸酯生产中使用对叔丁基苯酚和/或对枯基苯酚和/或对异辛基苯酚。
在最后面一种实施方案当中,一种尤其优选的实施方案是,其中该支化聚碳酸酯仅包含1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷(THPE)和/或3,3-双(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2,3-二氢吲哚(IBK,靛红双甲酚)作为支化剂,并且其中在支化聚碳酸酯生产中使用对异辛基苯酚。
容器的破裂强度优选采用下面所描述的跌落试验评估。
实际测定之前的准备工作是确定测定前容器的形状和质量。该试验仅比较相同形状和相同质量的容器。跌落试验中所比较的容器质量之间的差异最大不超过5%。
容器中注满室温的蒸馏水,然后放在活板门平台上,该平台地板做成活板门的形式。作为第一次测定,活板门平台提升至其地板比下面的地面高出0.5m,活板门由厚钢板制成。然后,抽开活板门,致使装满水的容器跌落到地面上。如果容器没有破,则将同一容器放回到活板门平台上,然后提升至1m高做第二次测定,将容器按照上述方式再次跌落。继续测定,每次跌落高度提高0.5m。仿此,确定出破坏跌落高度,其定义是中空制品破裂、水流出时的高度。用平均破坏跌落高度,即,10个跌落试验获得的平均值,作为该容器机械强度的度量。
本发明容器在下面将通过附图(图1)予以更详细的说明,然而这仅代表一种优选例子罢了。
图1是一个旋转对称容器(水瓶)的剖面图。该容器的重量是780g+15g;高度约485mm;瓶颈直径约54.8mm;圆周长约855mm。它由支化聚碳酸酯构成。该容器拥有18.9L(5加仑)容积。
下面的实施例更详细地说明本发明。
按如下条件制备图1的本发明容器:按照挤坯吹塑法,采用Krupp-Kautex机器制造公司(波恩,德国)出品的机器(挤塑机:螺杆直径:90mm,有效螺杆长度:22D,头部:3.5L Fifo,合模力:300kN,周期时间:31s~32s,注射时间:5.3s~5.6s),在熔体温度260℃和吹塑温度约90℃条件下,以支化双酚A聚碳酸酯(实例1~7,表1和对比例1~5,表2)为原料。这些双酚A聚碳酸酯是采用相界面法生产的。所用链终止剂和支化剂示于表1和2中。支化剂含量,在所有实例和对比例中均为0.30mol%。同样这些表格还给出:相关MFR值;温度260℃、剪切速率为10s-1与1000s-1下的熔体粘度;以及SV指数(=支化指数)。
本发明容器接受本文中所描述的跌落试验。
每种容器做10个试验,并根据10个测定值计算出平均破坏跌落高度,对应于这10个数值的平均值。
这些试验中使用的容器如图1所示。
表1实例链终止剂 支化剂 MFR 260℃的剪切速率 SV指数 10s-1 1000s-1 1苯酚 IBK 2.5 6653 953 7.0 2苯酚 THPE 2.7 6414 954 6.7 3对叔丁基苯酚 IBK 2.8 6616 976 6.6 4对叔丁基苯酚 THPE 2.7 6390 996 6.4 5对枯基苯酚 IBK 2.0 7212 980 7.4 6对枯基苯酚 THPE 2.3 6862 1041 6.6 7异辛基苯酚 IBK 2.2 6905 968 7.1
表2对比例链终止剂支化剂 MFR 260℃的剪切速率 SV指数 10s-1 1000s-1 1苯酚 IBK 3.2 5220 870 6.0 2苯酚 THPE 3.5 4912 847 5.8 3对叔丁基苯酚 IBK 3.7 4876 855 5.7 4对叔丁基苯酚 THPE 3.4 4998 841 5.9 5对枯基苯酚 THPE 3.7 4896 874 5.6跌落试验结果:
表3 实例 平均破坏跌落高度,m 1 2.8 2 2.9 3 3.2 4 3.3 5 3.8 6 3.6 7 3.6
表4 对比例 平均破坏跌落高度,m 1 1.5 2 1.7 3 2.1 4 2.3 5 2.2各实例显示出本发明容器的优异破裂强度。