具有对金属部件的改进的粘合性的聚芳硫醚组合物制造技术

提供了聚合物组合物，其包含聚芳硫醚，无机纤维，包括环氧官能化的共聚物的抗冲改性剂，和具有约250至约1,500克每克当量的环氧当量的环氧树脂。无机纤维具有约1.5至约10宽厚比，所述宽厚比被定义为纤维的横截面宽度除以纤维的横截面厚度。

Polyaromatic sulfide compositions with improved adhesion to metal components

Polymer compositions comprising polyaromatic sulfides, inorganic fibers, impact modifiers including epoxy functionalized copolymers, and epoxy resins with epoxy equivalents of about 250 to about 1,500 grams per gram are provided. Inorganic fibers have a width-to-thickness ratio of about 1.5 to 10, which is defined as the cross-sectional width of the fibers divided by the cross-sectional thickness of the fibers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有对金属部件的改进的粘合性的聚芳硫醚组合物
技术介绍
便携式电子设备，如移动电话和平板电脑的壳体经常使用金属部件(例如铝)以增强强度和稳定性。在许多情况下，将金属部件粘合至塑料材料以形成具有改进的挠性和功能的复合体。例如，因为金属显示出电磁干扰(“EMI”)屏蔽，塑料材料可以允许通过壳体接收和传送无线信号。虽然提供了某些益处，暗示塑料材料的存在还可能导致各种复杂情况。例如，在施加表面涂层期间典型地加热壳体。由于塑料和金属的明显不同的热特征，这样的加热可能导致材料之间的差的表面界面。该差的界面是需要另外的数量的表面涂层的原因之一，以帮助实现材料之间的良好粘合和均匀的外观。因此目前存在对能够更好地粘合至用于形成电子设备的复合结构体的金属的材料的需求。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方案，公开了聚合物组合物，其包含聚芳硫醚，无机纤维，包括环氧官能化的共聚物的抗冲改性剂，和环氧树脂，所述环氧树脂具有如根据ASTMD1652-11e1测定的约250至约1,500克每克当量的环氧当量。无机纤维具有约1.5至约10的宽厚比，将所述宽厚比定义为纤维的横截面宽度除以纤维的横截面厚度。根据本专利技术的另一实施方案，公开了复合结构体(例如纳米成型的结构体)，其包括金属部件和树脂质组分。所述树脂质组分包含聚合物组合物，如上文所描述。本专利技术的其它特征和方面在下文进行更详细地描述。具体实施方式本领域普通技术人员要理解的是，本讨论仅为示例性实施方案的描述，并且不旨在限制本专利技术的更宽泛的方面。一般而言，本专利技术涉及聚合物组合物，其包括聚芳硫醚与小心地受控地选择的组分组合，从而实现明显改进的机械性质(例如冲击强度)和对金属部件的增强的粘合性。更具体而言，聚合物组合物含有环氧树脂和抗冲改性剂。抗冲改性剂包括环氧官能化的烯烃共聚物，相信其明显增强聚合物组合物对金属部件的粘合性。同样选择环氧树脂以具有某种受控的环氧当量，这可以使其经历与环氧官能化的烯烃共聚物的交联反应，因此改进组分的相容性和提高所得组合物的机械性质。还相信树脂的环氧基团进一步增强组合物对金属部件的粘合性。更进一步地，聚合物组合物还含有无机纤维，所述无机纤维具有相对平坦的横截面尺寸，因为它们具有约1.5至约10，在一些实施方案中约2至约8，和在一些实施方案中约3至约5的宽厚比(即横截面宽度除以横截面厚度)。当使用这样的平坦的纤维时，本专利技术人已发现它们可以明显改进组合物粘合至金属部件的能力。现在将在下文更详细地描述本专利技术的各个实施方案。I.聚合物组合物A.聚芳硫醚聚芳硫醚典型地占聚合物组合物的约35重量％至约95重量％，在一些实施方案中占约40重量％至约85重量％，和在一些实施方案中占约50重量％至约80重量％。用于组合物中的一种或多种聚芳硫醚通常具有下式的重复单元：-[(Ar1)n-X]m-[(Ar2)i-Y]j-[(Ar3)k-Z]l-[(Ar4)o-W]p-其中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4独立地为6至18个碳原子的亚芳基单元；W、X、Y和Z独立地为选自以下的二价连接基团：-SO2-、-S-、-SO-、-CO-、-O-、-C(O)O-或1至6个碳原子的烷叉基或亚烷基，其中该连接基团中的至少一个为-S-；和n、m、i、j、k、l、o和p独立地为0、1、2、3或4，条件是它们的总和不小于2。亚芳基单元Ar1、Ar2、Ar3和Ar4可以选择性地被取代或未取代。有利的亚芳基单元为亚苯基、亚联苯基、亚萘基、蒽和菲。聚芳硫醚典型地包括大于约30摩尔％，大于约50摩尔％，或大于约70摩尔％的亚芳基硫醚(-S-)单元。例如，聚芳硫醚可以包括至少85摩尔％的直接连接到两个芳族环的硫醚键。在一个具体的实施方案中，聚芳硫醚是聚苯硫醚，在本文中定义为含有亚苯基硫醚结构-(C6H4-S)n-(其中n为1或更大的整数)作为其组成部分。可以用于制造聚芳硫醚的合成技术通常是本领域中已知的。通过举例的方式，用于制造聚芳硫醚的方法可以包括在有机酰胺溶剂中使提供氢硫根离子的物质(例如，碱金属硫化物)与二卤代芳族化合物反应。碱金属硫化物可以为例如硫化锂、硫化钠、硫化钾、硫化铷、硫化铯或其混合物。当碱金属硫化物为水合物或含水混合物时，碱金属硫化物可以根据脱水操作在聚合反应之前进行加工。碱金属硫化物也可以原位产生。此外，可以将少量碱金属氢氧化物包括在该反应中以除去杂质(如碱金属多硫化物或碱金属硫代硫酸盐，其可以以非常小的量伴随碱金属硫化物而存在)或使所述杂质反应(例如，用于将这样的杂质改变为无害的物质)。二卤代芳族化合物可以为，但不限于，邻二卤代苯、间二卤代苯、对二卤代苯、二卤代甲苯、二卤代萘、甲氧基二卤代苯、二卤代联苯、二卤代苯甲酸、二卤代二苯基醚、二卤代二苯砜、二卤代二苯亚砜或二卤代二苯酮。二卤代芳族化合物可以单独或以其任意组合使用。具体的示例性二卤代芳族化合物可以包括，但不限于，对二氯苯；间二氯苯；邻二氯苯；2,5-二氯甲苯；1,4-二溴苯；1,4-二氯萘；1-甲氧基-2,5-二氯苯；4,4'-二氯联苯；3,5-二氯苯甲酸；4,4'-二氯二苯基醚；4,4'-二氯二苯基砜；4,4'-二氯二苯亚砜；和4,4'-二氯二苯酮等。卤素原子可以是氟、氯、溴或碘，并在同一二卤代芳族化合物中的两个卤素原子可以相同或彼此不同。在一个实施方案中，将邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯或其两种或更多种化合物的混合物作为二卤代芳族化合物使用。如本领域中已知的，也可以使用单卤代化合物(不一定是芳族化合物)与二卤代芳族化合物组合，从而形成聚芳硫醚的端基或调节聚合反应和/或聚芳硫醚的分子量。一种或多种聚芳硫醚可以是均聚物或共聚物。例如，二卤代芳族化合物的选择性组合可以导致含有不少于两种不同的单元的聚芳硫醚共聚物。例如，当将对二氯苯与间二氯苯或4,4'-二氯二苯砜组合使用时，可以形成聚芳硫醚共聚物，其含有具有下式的结构的链段：和具有下式的结构的链段：或具有下式的结构的链段：一种或多种聚芳硫醚可以为线型、半线型、支化或交联的。线型聚芳硫醚典型地含有80摩尔％以上的重复单元-(Ar-S)-。这样的线型聚合物还可以包括少量的支化单元或交联单元，但支化或交联单元的量典型地小于聚芳硫醚的总单体单元的约1摩尔％。线型聚芳硫醚聚合物可以为含有上述重复单元的嵌段共聚物或无规共聚物。半线型聚芳硫醚可以同样具有交联结构或支化结构，这将少量的具有三个或更多个反应性官能团的一种或多种单体引入聚合物。以举例的方式，用于形成半线型聚芳硫醚的单体组分可以包括每个分子具有两个或更多个卤素取代基的一定量的多卤代芳族化合物，其可以用于制备支化聚合物。这样的单体可以由式R'Xn表示，其中各X选自氯、溴和碘，n为3至6的整数，并且R'为化合价为n的多价芳族基团，其可以具有最多约4个甲基取代基，R'中碳原子的总数在6至约16范围内。可以用于形成半线型聚芳硫醚的每个分子被多于两个卤素取代的一些多卤代芳族化合物的实例包括1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯、1,3-二氯-5-溴苯、1,2,4-三碘苯、1,2,3,5-四溴苯、六氯苯、1,3,5-三氯-2,4,6-三甲基苯、2,2',4,4'-四氯联苯、2,2',5,5'-四碘联苯、2,2',6,6'-四溴-3,3',5,5'-四甲基联苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.聚合物组合物，其包含聚芳硫醚，无机纤维，包括环氧官能化的共聚物的抗冲改性剂，和环氧树脂，所述环氧树脂具有如根据ASTM D1652‑11e1测定的约250至约1,500克每克当量的环氧当量，其中所述无机纤维具有约1.5至约10的宽厚比，所述宽厚比被定义为纤维的横截面宽度除以纤维的横截面厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.聚合物组合物，其包含聚芳硫醚，无机纤维，包括环氧官能化的共聚物的抗冲改性剂，和环氧树脂，所述环氧树脂具有如根据ASTMD1652-11e1测定的约250至约1,500克每克当量的环氧当量，其中所述无机纤维具有约1.5至约10的宽厚比，所述宽厚比被定义为纤维的横截面宽度除以纤维的横截面厚度。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述无机纤维占所述聚合物组合物的约1重量％至约50重量％，所述抗冲改性剂占所述聚合物组合物的约1重量％至约40重量％，所述环氧树脂占所述聚合物组合物的约0.01重量％至约3重量％，和/或所述聚芳硫醚占所述聚合物组合物的约35重量％至约95重量％。3.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚芳硫醚为线性聚苯硫醚。4.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述环氧官能化的烯烃共聚物含有乙烯单体单元。5.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述环氧官能化的烯烃共聚物含有环氧官能的(甲基)丙烯酸系单体组分。6.根据权利要求5所述的聚合物组合物，其中所述环氧官能的(甲基)丙烯酸系单体组分衍生自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯或其组合。7.根据权利要求5所述的聚合物组合物，其中所述环氧官能的(甲基)丙烯酸系单体单元占所述共聚物的约1重量％至约20重量％。8.根据权利要求5所述的聚合物组合物，其中所述环氧官能化的烯烃共聚物另外含有非环氧官能的(甲基)丙烯酸系单体组分。9.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述无机纤维具有约1至约50微米的宽度和约0.5至约30微米的厚度。10.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述无机纤维包括玻璃纤维。11.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述环氧树脂每分子含有至少约1.3个环氧基团。12....

【专利技术属性】
技术研发人员：骆蓉，丁隽琛，李延军，
申请(专利权)人：提克纳有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US