具有改善的阻燃性的聚酰亚胺聚苯基砜共混物制造技术

本发明专利技术涉及具有改善的阻燃性的组合物，涉及由该组合物制备的制品，以及涉及包括加工该组合物的方法。该组合物可包含15至85%重量的聚醚酰亚胺(PEI)，15至85%重量的聚苯基砜(PPSU)，至多12%重量的聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物，和0至0.30%重量的稳定剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含聚酰亚胺聚苯基砜共聚物的组合物，且更具体地涉及具有改善的阻燃性和其它所需性质的聚酰亚胺聚苯基砜共聚物；由该组合物制备的制品；和成形该组合物的方法。
技术介绍
长久以来致力于可耐燃的开发热塑性树脂。关注的具体领域为开发用于运输领域的塑料，如轨道车和飞机。已开发多种评价技术用于测试该热塑性材料的有效性，例如Federal Aviation Regulation (FAR) 25.853。在该测试中，有时称为 Ohio StateUniversity(OSU)等级等级,测量了 2分钟后释放的能量和热释放峰值能量。较低的热释放值是理想的。对于许多航空宇宙和运输应用，需要材料具有的等级等级为65/65(2分钟热释放/热释放峰值)或更少以适应该标准。在多种应用中，需要55/55或更少的等级等级，且40/40是优选的等级，且预期标准在不久后变得更加严格的。通常，非常需要具有显示阻燃性且达到低OSU等级的材料。此外，达到热释放峰值的时间为具有重要性的另一材料特征，因为其涉及人，如乘客、机组人员和其它人群逃离危险状况的时间。
技术实现思路
已发现将聚酰亚胺-硅氧烷共聚物添加至聚醚酰亚胺(PEI)和聚苯基砜(PPSU)共混物显著改善了燃烧性能，如通过0SU(FAR/JAR25.853Amendment25-83Part IV)测试方案测量。开发了一种材料共混物组合物，其不仅OSU性能水平为0/7，而且热释放峰值时间为287秒，相对已知材 料其在阻燃性方面为显著的改善。此外，发现PEI/PPSU与硅氧烷聚酰亚胺的多种树脂共混物符合FAR垂直燃烧和NBS烟&;毒性测试的要求。本专利技术的实施方案涉及组合物，涉及由该组合物制备的制品，以及涉及包括加工该组合物的方法。该组合物可显示以下性质的一种或多种:达到热释放峰值的时间多于150秒，通过FAR25.853 (0SU试验)测量；热释放峰值少于或等于35kW/m2，通过FAR25.853 (0SU试验)测量；当在四(4)分钟测量时，伴随火焰的NBS (National Bureau ofStandards)光学烟雾密度(NBS optical smoke density with flame)为小于5,基于ASTME-662 (FAR/JAR25.853);和毒气释放少于或等于IOOppm,基于Draeger管毒性测试(AirbusABD0031, Boeing BSS7239)。该组合物通常可包含15至85%重量的聚醚酰亚胺(PEI)，15至85%重量的聚苯基砜(PPSU)，至多12%重量的聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物，和O至0.30%重量的稳定剂。这些和其它特征、方面和优点将参考以下优选实施方案的描述和所附权利要求而更好的理解。具体实施方式除非在操作实施例中或另外说明，所有说明书和权利要求中使用的涉及成分、反应条件等的量数值或表达应理解为在所有情况下通过术语“约”修饰。术语“约”通常是指本领域技术人员考虑等于所述值(即，具有相同的功能或结果)的数字范围。在许多情况下，术语“约”可包括四舍五入至最接近有效数字的数字。多种数值范围公开于该专利申请。因为这些范围是连续的，它们包括最小和最大值之间的每个值。除非明确的另有所述，本申请所述的各种数值范围为近似值。数值范围包括所有该范围内的值。例如，I至10的范围支持、公开了且包括5.3至9.78的范围。类似的，至少10的范围支持、公开了且包括至少15的范围。一个实施方案涉及具有以下性质的一种或多种的组合物:达到热释放峰值的时间多于150秒，通过FAR25.853 (0SU试验)测量；热释放峰值少于或等于35kW/m2，通过FAR25.853(0SU试验)测量；当在四(4)分钟测量时，伴随火焰的NBS (National Bureau ofStandards)光学烟雾密度小于5，基于ASTM E-662 (FAR/JAR25.853);和毒气释放少于或等于 lOOppm，基于 Draeger 管毒性测试(Airbus ABD0031, Boeing BSS7239)。该组合物可包含15至85%重量的聚醚酰亚胺(PEI)，15至85%重量的聚苯基砜(PPSU)，至多12%重量的聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物，和O至0.30%重量的稳定剂。术语“聚醚酰亚胺”是指包含以下单体单元的聚合物，该单体单元包括醚和酰亚胺基团两者。醚基是本领域众所周知的且由单键键合至两个不同碳原子的氧原子组成。酰亚胺基团为具有两个双键的含氮酸。该聚醚酰亚胺可具有少于20ppm羟基(-0H)末端基团。该聚醚酰亚胺可具有的重均分子量(Mw)为20，000至80，000道尔顿。该聚醚酰亚胺可具有的卤素含量少于lOOOppm，且其中该聚醚酰亚胺具有少于IOOppm苄基质子。该聚醚酰亚胺可具有少于或等于500ppm的低分子量双-酰亚胺化合物 ，其选自:间苯二胺双-邻苯二甲酰亚胺，间苯二胺双-氯邻苯二甲酰亚胺，对苯二胺双-邻苯二甲酰亚胺，对亚苯基双-氯邻苯二甲酰亚胺，及其组合。该聚苯基砜可为以下共聚物，其包含:50至99.9%重量的聚苯基砜(PPSU)，SP，PPSU单元，和0.1%至50%重量的聚砜(PSU)，即，PSU单元。该聚苯基砜为以下共聚物，其包含:70至90，特别是80%重量的聚苯基砜(PPSU)，即，PPSU单元，和10至30，特别是20%重量的聚砜(PSU)，S卩，PSU单元。该PPSU和PSU单元可以无规或嵌段设置存在于共聚物中。该聚苯基砜可具有大于200摄氏度的玻璃转化温度(Tg)。该聚苯基砜可具有的重均分子量(Mw)为20，000至80，000。该聚苯基砜可具有小于50ppm的羟基(-0H)末端基团。该聚苯基砜可具有小于5%的少量低聚物环状物(n=2，3，4)。该组合物可包含至多12%重量，I至8%重量，或约4%重量的聚硅氧烷共聚物。可使用多种类型的聚硅氧烷共聚物。该聚硅氧烷共聚物可选自基于间苯二酚的芳基聚酯碳酸酯硅氧烷，聚酰亚胺硅氧烷，聚醚酰亚胺硅氧烷，聚醚酰亚胺砜硅氧烷，聚碳酸酯硅氧烷，聚酯碳酸酯硅氧烷，聚砜硅氧烷，聚醚砜硅氧烷，聚亚苯基醚砜硅氧烷，及其混合物。在一些实施方案中，该聚硅氧烷共聚物可为聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物。该聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物可为具有10至50%重量硅氧烷的聚醚酰亚胺-硅氧烷无规共聚物。该聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物可为具有10-35%重量硅氧烷的聚醚酰亚胺-硅氧烷无规共聚物。该聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物可为具有15 - 30% 二甲基硅氧烷的聚醚酰亚胺-硅氧烷嵌段共聚物其中嵌段长度为10至40个二甲基硅氧烷单元。聚硅氧烷共聚物的硅氧烷区段的嵌段长度可为任何有效长度。在一些实例中其可为2-50个硅氧烷重复单元。在其它情形中该硅氧烷嵌段长度可为5-30个重复单元。在许多情形中可使用二甲基硅氧烷。硅氧烷聚醚酰亚胺共聚物为可用于本专利技术的共混物的硅氧烷共聚物的具体实施方案。该硅氧烷聚醚酰亚胺的实例示于US专利4，404，350，4，808，686和4，690，997。在一个情形中聚醚酰亚胺硅氧烷可以类似于用于聚醚酰亚胺的方式制备，除了部分或所有有机二胺反应物被胺-末端的有机硅氧烷代替，例如式I的有机硅氧烷，其中g为I至约50的整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.20 US 12/908,7001.一种组合物，其具有的达到热释放峰值的时间为多于150秒，通过FAR25.853(OSU试验)测量；热释放峰值少于或等于35kW/m2，通过FAR25.853(OSU试验)测量；当在四(4)分钟测量时伴随火焰的NBS(National Bureau of Standards)光学烟雾密度小于5，基于ASTME-662 (FAR/JAR25.853);和毒气释放少于或等于IOOppm,基于Draeger管毒性测试(AirbusABD0031, Boeing BSS7239);该组合物包含: (a)15至85%重量的聚醚酰亚胺(PEI)， (b)15至85%重量的聚苯基砜(PPSU)， (c)至多12%重量的聚硅氧烷共聚物，和 (d)O至0.30%重量的稳定剂， 其中由该组合物制备的制品显示以下性质: (1)达到热释放峰值的时间多于150秒，通过FAR25.853 (OSU试验)测量； (2)热释放峰值少于或等于35kW/m2，通过FAR25.853 (0SU试验)测量； (3)当在4分钟测量时伴随火焰的NBS(National Bureau of Standards)光学烟雾密度小于 5，基于 ASTM E-662 (FAR/JAR25.853);和 (4)毒气释放少于或等于IOOppm,基于Draeger管毒性测试(AirbusABD0031, BoeingBSS7239)。2.权利要求1所述的组合物，其中组分(a)具有小于20ppm的羟基(-0H)末端基团。3.权利要求1-2中任一项所述的组合物，其中组分(a)具有的重均分子量(Mw)为20，000 至 80，000 道尔顿。4.权利要求1-3中任一项所述的组合物，其中组分(a)具有的卤素含量少于lOOOppm，且其中组分(a)具有小于IOOppm的苄基质子。5.权利要求1-4中任一项所述的组合物,其中组分(a)具有小于或等于500ppm的低分子量双-酰亚胺化合物，其选自:间苯二胺双-邻苯二甲酰亚胺，间苯二胺双-氯邻苯二甲酰亚胺，对苯二胺双-邻苯二甲酰亚胺，对亚苯基双-氯邻苯二甲酰亚胺，及其组合。6.权利要求1-5中任一项所述的组合物，其中组分(b)为共聚物，其包含: 50至99.9%重量的聚苯基砜(PPSU)单元，和 0.1%至50%重量的聚砜(PSU)单元。7.权利要求1-6中任一项所述的组合物，其中组分(b)为共聚物，其包含: 70至90%重量的聚苯基砜(PPSU)单元，和 10-30%重量的聚砜(PSU)单元。8.权利要求7所述的组合物，其中组分(b)具有的玻璃转化温度(Tg)大于200摄氏度。9.权利要求7-8中任一项所述的组合物，其中组分(b)具有的重均分子量(Mw)为20，000 至 80，000 道尔顿。10.权利要求1中任一项所述的组合物，其中组分(b)具有的羟基(-0H)末端基团小于50ppmo11.权利要求1-10中任一项所述的组合物，其中组分(b)具有少于5%的少量低聚物环状物(n=2，3，4)。12.权利要求1-11中任一项所述的组合物，其中该聚硅氧烷共聚物选自:基于间苯二酚的芳基聚酯碳酸酯硅氧烷，聚酰亚胺硅氧烷，聚醚酰亚胺硅氧烷，聚醚酰亚胺砜硅氧烷，聚碳酸酯硅氧烷，聚酯碳酸酯硅氧烷，聚砜硅氧烷，聚醚砜硅氧烷，聚亚苯基醚砜硅氧烷及其混合物。13.权利要求1-12中任一项所述的组合物，其中组分(c)为具有10至50%重量硅氧烷的聚醚酰亚胺-硅氧烷无规共聚物。14.权利要求1-13中任一项所述的组合物，其中组分(c)为具有10至35%重量硅氧烷的聚醚酰亚胺-硅氧烷无规共聚物。15.权利要求1-14中任一项所述的组合物，其中组分(c)为具有15至30%二甲基硅氧烷的聚醚酰亚胺-硅氧烷嵌段共聚物，其中嵌段长度为10...

【专利技术属性】
技术研发人员：M桑纳，RR加卢西，RK辛，
申请(专利权)人：沙伯基础创新塑料知识产权有限公司，
类型：
国别省市：