增强的组合物制造技术

一种组合物[组合物(C)]，包含：按重量计(wt.％)从1％至90％的至少一种聚醚酰亚胺聚合物[PEI聚合物，在下文中]；从5至94wt.％的至少一种聚苯砜聚合物[PPSU聚合物，在下文中]，从5至75％wt.的至少一种纤维状的增强填充剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年6月21日提交的美国[临时或非临时]申请号61/837752以及2013年9月19日提交的欧洲申请号13185209.7的优先权，出于所有目的这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。专利
本专利技术涉及高性能增强的聚醚酰亚胺(PEI)/聚苯砜(PPSU)聚合物组合物以及由其制成的物品。专利技术背景对增强的热塑性复合材料一直存在兴趣。众所周知所述复合材料，包含一种或多种增强填料的聚合物基质该填料值得注意地选自纤维状的和微粒状的填充剂、并分散在整个连续的聚合物基质中。该增强填充剂常常被添加以增强聚合物的一种或多种机械特性，如拉伸强度等。聚苯砜(PPSU)聚合物是众所周知的热塑性树脂，例如，因其高温性能(具有220℃的玻璃化转变温度(Tg))、其出色的耐化学性以及其固有阻燃特性而得到认可。例如R是从美国苏威特种聚合物公司(SolvaySpecialtyPolymersUSA，LLC)可商购的聚苯砜(PPSU)聚合物。以下示出R聚苯砜的化学结构。玻璃增强的PPSU聚合物也是从美国苏威特种聚合物公司在商业名称RG-5010和RG-5030下可商购的。虽然，PPSU聚合物基材料的特性是非常有吸引力的，但是仍存在对改进的增强的PPSU聚合物基组合物的需求，这些组合物可以在某些要求甚至更好的机械性能要求的应用中使用，，特别是改进的强度和模量、增强的冲击特性、较高的断裂拉伸伸长率，同时保持PPSU聚合物的所有其它优越的性能。专利技术概述本申请人已经出人意料地发现有可能提供有利地满足上述需求的、尤其具有所述改进的机械特性的增强的PEI/PPSU组合物。因此，本专利技术涉及组合物[组合物(C)]，该组合物包含：-按重量计(wt.％)从1％至90％的至少一种聚醚酰亚胺聚合物[PEI聚合物，在下文中]；-从5至94wt.％的至少一种聚苯砜聚合物[PPSU聚合物，在下文中]，其中所述PPSU聚合物按摩尔计大于50％的重复单元是具有在此以下的式(A)的重复单元(RPPSU)：以及-从5至75％wt.的至少一种增强填充剂，其中该增强填充剂是纤维状填充剂，并且其中所有的％wt.是基于该组合物(C)的总重量。未填充的PEI聚合物/PPSU聚合物组合物例如已经披露于WO00/60009中。已经发现，将PEI聚合物以基于聚(联苯基醚砜)树脂和PEI树脂的结合重量甚至25重量份(pbw)的量添加至聚(联苯基醚砜)PS-R树脂(即R聚苯砜PPSU聚合物)中不利地影响该聚(联苯基醚砜)树脂(即PPSU聚合物)的优异的冲击特性，特别地一经添加所述25pbw的PEI，缺口艾佐德冲击(NotchedIzodimpact)值(ft-lb/in)从14.8的值急剧地降低至2.2的值。此外，如在实验部分详细地示出的，PEI聚合物和PPSU聚合物的共混不会产生对于拉伸和挠曲特性的协同效应。也就是说，对于拉伸和挠曲强度以及拉伸和挠曲模量所获得的实验值近似地对应于理论预测。WO2009/009525也描述了未填充的PEI聚合物/PPSU聚合物共混物，这些共混物包含25至90重量百分比的聚醚酰亚胺(PEI)(特别是1000PEI树脂)以及10至75重量百分比的聚亚苯基醚砜(特别是R5100PPSU聚合物)。尽管所述未填充的PEI聚合物/PPSU聚合物共混物是相分离的，但出人意料地是透明的，具有>70％的％透射率以及小于10％的％雾度。如将在说明书中更详细地说明的，值得注意地参考工作实验，本申请人已经出人意料地发现如以上详述的将PEI聚合物添加到增强的PPSU聚合物混合物中，在引起增强填充剂对对应的组合物的机械特性的强得多的效果上是特别有效的，当所述增强填充剂具有纤维性质、优选是玻璃纤维或碳纤维时。本申请人已经发现如以上详述的，将PEI聚合物和PPSU聚合物的共混物与该纤维状填充剂结合，提供了显著改进的特性(相比于那些由单一组分的仅仅相加的预期的贡献)，清楚地示出了协同效应，特别是在强度和模量方面(当使用碳纤维增强填充剂时)、和/或在耐冲击性、拉伸伸长率和强度方面(当使用玻璃纤维增强填充剂时)。组合物(C)在本专利技术的优选的实施例中，基于该组合物(C)的总重量，该PEI和该PPSU聚合物的总重量有利地是等于或大于30％、优选地等于或大于40％、更优选地等于或大于50％、甚至更优选地等于或大于60％、并且最优选地等于或大于70％。基于该组合物(C)的总重量，该PEI和该PPSU聚合物的总重量有利地是等于或低于95％、优选地等于或低于90％并且更优选地等于或低于85％。当该组合物(C)包含基于该组合物(C)的总重量的60-90wt.％量的该PEI和该PPSU聚合物时，获得了优异的结果。在本文的其余部分，为了本专利技术的目的，表述“PEI聚合物”理解为既是复数也是单数，也就是说，本专利技术的组合物可包含一种或多于一种PEI聚合物。应理解的是这同样适用于表述“PPSU聚合物”和“增强填充剂”。PEI聚合物为了本专利技术的目的，聚醚酰亚胺旨在表示其中大于50wt.％的重复单元(R1)包含至少一个芳香环、至少一个酰亚胺基团(以其自身和/或以其酰胺酸形式)、以及至少一个醚基团[重复单元(R1a)]的任何聚合物。重复单元(R1a)可任选地进一步包括至少一个酰胺基团，该酰胺基团不包括在酰亚胺基团的酰胺酸形式中。重复单元(R1)有利地选自下组，该组由下式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)、以及它们的混合物组成：其中●Ar是四价的芳香族部分并且选自下组，该组由以下各项组成：具有5至50个碳原子的取代或未取代的、饱和的、不饱和的或芳香族单环以及多环基团；●Ar”’是三价的芳香族部分并且选自下组，该组由以下各项组成：具有5至50个碳原子的取代或未取代的、饱和的、不饱和的或芳香族单环以及多环基团；并且●R选自下组，该组由取代的或未取代的二价有机基团组成，并且更具体地由以下各项组成：(a)具有6至20个碳原子的芳香烃基团以及其卤代衍生物；(b)具有2至20个碳原子的直链或支链的亚烷基；(c)具有3至20个碳原子的亚环烷基；以及(d)具有通式(VI)的二价基团：其中Y选自由以下各项组成的组：具有1至6个碳原子的亚烷基、具体地–C(CH3)2和–CnH2n–(n是从1至6的整数)；具有1至6个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物[组合物(C)]，包含：‑按重量计(wt.％)从1％至90％的至少一种聚醚酰亚胺聚合物[PEI聚合物，在下文中]；‑从5至94wt.％的至少一种聚苯砜聚合物[PPSU聚合物，在下文中]，其中所述PPSU聚合物按摩尔计大于50％的重复单元是具有在此以下的式(A)的重复单元(RPPSU)：以及‑从5至75％wt.的至少一种增强填充剂，其中所述增强填充剂是纤维状填充剂，优选是玻璃纤维或碳纤维，并且其中所有的％wt.是基于该组合物(C)的总重量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.19 EP 13185209.7;2013.06.21 US 61/8377521.一种组合物[组合物(C)]，包含：
-按重量计(wt.％)从1％至90％的至少一种聚醚酰亚胺聚合物[PEI聚
合物，在下文中]；
-从5至94wt.％的至少一种聚苯砜聚合物[PPSU聚合物，在下文中]，
其中所述PPSU聚合物按摩尔计大于50％的重复单元是具有在此以下的式(A)
的重复单元(RPPSU)：
以及
-从5至75％wt.的至少一种增强填充剂，其中所述增强填充剂是纤维状
填充剂，优选是玻璃纤维或碳纤维，
并且其中所有的％wt.是基于该组合物(C)的总重量。
2.根据权利要求1所述的组合物(C)，其中该组合物(C)包含基于该组
合物(C)的总重量等于或大于50wt.％的量的PEI/PPSU聚合物。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的组合物(C)，其特征在于，在该
PEI聚合物中大于50％的重复单元(R1)是选自下组的重复单元(R1a)，该组
由以下各项组成：那些具有式(XXV)的呈酰亚胺形式、它们对应的具有式
(XXVI)和(XXVII)的酰胺酸形式、以及它们的混合物：
其中在式(XXVI)和(XXVII)中，该→表示同分异构，这样使得在任何重
复单元中这些箭头所指向的基团可以如所示的或在互换位置中存在。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的组合物(C)，其特征在于，在该
聚醚酰亚胺(PEI)中大于50％的重复单元(R1)是选自下组的重复单元(R1a-4)，
该组由以下各项组成：那些具有式(XXIII)的呈酰亚胺形式、它们对应的具有
式(XXIX)和(XXX)的酰胺酸形式、以及它们的混合物：
其中在式(XXIX)和(XXX)中，该→表示同...

【专利技术属性】
技术研发人员：C布舍曼，
申请(专利权)人：索尔维特殊聚合物美国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US