聚醚砜和聚苯硫醚的共混物的制作方法
【專利說明】聚醚砜和聚苯硫醚的共混物
【背景技術(shù)】
[0001] 長期以來一直對開發(fā)熱塑性、無定形、半結(jié)晶共混物有興趣，該共混物在高溫下表 現(xiàn)出良好的機(jī)械特性保留和耐化學(xué)性。顯示出結(jié)晶特性的許多聚合物共混物是在本領(lǐng)域中 已知的。然而，這些聚合物通常傾向于與其它聚合物不相容。當(dāng)希望聚醚砜和其他聚合物 的相容共混物時，通常需要添加少量的其他成分或增容劑以促進(jìn)兩種聚合物之間更充分共 混。另外的成分可以通過促進(jìn)在不同的聚合物分子之間的鍵形成而起作用。然而，在一種 系統(tǒng)中有效的增容劑在其它系統(tǒng)中可能不是有效的；大量取決于分子的特定功能。
[0002] 尋找新的聚合物共混物中重要驅(qū)動力是成本效率。例如，發(fā)現(xiàn)新的共混物（其具 有在昂貴的聚合物中發(fā)現(xiàn)的一種或多種所需特性）是通常需要的，但成本更低。這通常通 過尋求合適的共混物（包括昂貴聚合物與較便宜的聚合物）而實(shí)現(xiàn)。
[0003] 共混聚合物的另一個原因是產(chǎn)生組合物，其比本領(lǐng)域已知的聚合物能更好地滿足 特定的需要。因此，有時希望將聚醚砜與具有特定特性的其他聚合物結(jié)合以希望產(chǎn)生共混 物（表現(xiàn)出兩種聚合物所需特性）。例如，聚苯硫醚（PPS)具有非常好的熱穩(wěn)定性和耐化學(xué) 性（對于PPS共混物，潛在重要的特性）。聚醚砜（PES)在高溫下表現(xiàn)出機(jī)械性能的良好保 留。然而，聚醚砜是通常與PPS不相容。PES/PPS共混物傾向于具有單獨(dú)聚合物較大的區(qū)域 或結(jié)構(gòu)域（domain)而不是精細(xì)的、良好分散的結(jié)構(gòu)域；較大的結(jié)構(gòu)域趨向于產(chǎn)生較差的性 能，例如，具有較差的拉伸性能的部件。因此，在本領(lǐng)域中仍然需要用于增容PES/PPS共混 物的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 多種實(shí)施方式涉及聚醚砜和聚苯硫醚相容共混物的制備，它們通常不混溶。新共 混物包括環(huán)氧樹脂和可選地聚醚酰亞胺（作為增容劑），并且在機(jī)械性能、耐熱性能，和良 好的熔體流動特性中表現(xiàn)出優(yōu)異的改進(jìn)。這種相分離的共混物改善了PPS的高溫承載性能 (hightemperatureloadbearingproperty)和尺寸穩(wěn)定性并且改善了聚醚砜的流動、耐 化學(xué)性，和阻燃性能。
[0005] 多種實(shí)施方式涉及一種方法，其中，使用環(huán)氧樹脂，可選地與聚醚酰亞胺（作為增 容劑）一起，使具有反應(yīng)性末端基團(tuán)（例如巰基和氯）的PPS與聚醚砜、或其衍生物相容。 在根據(jù)多種實(shí)施方式的方法中，將待混合的兩種聚合物與增容劑組合物熔融混合并擠出。
[0006] 多種實(shí)施方式提供了將聚醚砜與PPS反應(yīng)性增容的方法。通過改變組合物，例 如PPS、聚醚砜、環(huán)氧樹脂、和可選的聚醚酰亞胺的量和類型，PPS的結(jié)晶速率以及其它性能 (如流動性、耐熱性、耐化學(xué)性和成本）可以根據(jù)需要調(diào)整。
[0007] 參考下面的描述和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變 得更好理解。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 通過參考以下本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述以及其中所包括的實(shí)施例，可以更 容易地理解本發(fā)明。無論是否明確指出，在本文中的所有數(shù)值被認(rèn)為由術(shù)語"約"修改。術(shù) 語"約"通常是指本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)為等效于所述值（即，具有相同的功能或結(jié)果）的數(shù) 量范圍。在許多情況下，術(shù)語"約"可以包括四舍五入至最接近的有效數(shù)字的數(shù)量。
[0009] 組合物包含以下組分的共混物：a)聚醚砜；b)聚苯硫醚；以及c)環(huán)氧樹脂，和可 選地聚醚酰亞胺，其中，聚醚酰亞胺和可選的環(huán)氧樹脂以有效的量存在以用作聚醚砜和聚 苯硫醚的增容劑。
[0010] 組合物可以具有在具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的拉伸強(qiáng)度。該范圍可以包括或 不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以選自60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、 71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、 96、97、98、99、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、 180、185、190、195、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、325、350、375、400、 425、450、475和500MPa。例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施方式，組合物可以具有大于75MPa的拉 伸強(qiáng)度，優(yōu)選地大于75-150MPa。
[0011] 組合物可以具有在具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的沖擊強(qiáng)度。該范圍可以包括 或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可選自50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、 61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、85、90、95、100、105、 110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、 210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、325、350、375、400、425、450、475dP500J/m。 例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施方式，組合物可以具有至少65J/m的沖擊強(qiáng)度，優(yōu)選地至少65至 200J/m。
[0012] 組合物可以具有在具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的斷裂伸長率。該范圍可以包括 或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可選自90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、 101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、 120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、 139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、160、170、180、190、200、210、220、 230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、 420、430、440、450、460、470、480、490,和500%。例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施方式，組合物可 以具有至少116%的斷裂伸長率，優(yōu)選地至少116至150%。
[0013] 組合物可以顯示出在具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的熱變形溫度（熱撓曲溫度， HDT)。該范圍可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以選自150、151、152、 153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、 172、173、174、175、176、177、178、179、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、 235、240、245、250、260、270、280、290、300、325、350、375、400、425、450,475,和 500 攝氏度。 例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施方案，組合物可以顯示出至少165攝氏度的熱變形溫度（HDT)， 優(yōu)選地至少165至250攝氏度。
[0014] 增容的聚合物共混組合物通過多于一個分散相表征，其中第一相是連續(xù)的或半連 續(xù)的，并且至少一個另外的相分散在第一相中呈節(jié)結(jié)（nodule)、薄層（lamella)、棒狀結(jié)構(gòu) 域（rodlikedomain)、無定形結(jié)構(gòu)域（amorphousshapedomain)、和/或相互滲透網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)。組合物的形態(tài)可以包括聚醚砜和聚苯硫醚的精細(xì)的、良好分散的結(jié)構(gòu)域。例如，共混物 可以顯示出在連續(xù)相內(nèi)分散的一種非連續(xù)相的較大結(jié)構(gòu)域，其中，非連續(xù)相是由共混物的 少量組分（minorcomponent)構(gòu)成并且連續(xù)相是由共混物的主要組分（majorcomponent) 構(gòu)成。分散的結(jié)構(gòu)域具有0. 1至100微米的平均最大尺寸，例如1至50微米，優(yōu)選地0.I 至10微米。
[0015] 聚醚砜可以以具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的量存在。該范圍可以包括或不包 括下限和/或上限。基于組合物的總重量，下限和/或上限可選自30、30. 5、31、31. 5、32、 32.5、 33、33.5、34、34.5、35、35.5、36、36. 5、37、37. 5、38、38. 5、39、39. 5、40、40. 5、41、41. 5、 42、42. 5、43、43.5、44、44.5、45、45.5、46、46.5、47、47.