聚芳醚酮和聚醚酰亚胺砜的共混物制造技术

描述了聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮、聚醚醚酮及其混合物与至少一种聚砜醚酰亚胺的相分离共混物，其中该聚砜醚酰亚胺具有大于或等于５０ｍｏｌ％的聚合物连接体含有至少一个芳基砜基团。该共混物具有高温下改进的承载能力。另一方面，获得了高结晶温度，特别是以快速的冷却速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮、聚醚醚酮及其混合物与至少 一种聚S风醚酰亚胺的共混物和由该共混物制得的制品。
技术介绍
结晶聚芳酮树脂在本领域中公知为聚芳醚酮(PAEK)树脂。PAEK树脂， 例如聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮，具有非常期望的性能，如抗溶剂性、阻 燃性、低磨损率、耐磨性和高强度。但是，这些结晶树脂较低的玻璃化转变温度(Tg)限制了它们的高温负载 应用。该缺陷已通过加入纤维玻璃、碳纤维和其它增强体以及矿物填料得 到改进，但并未得以解决。遗憾的是，这些变化在改进一种性能的同时对 其它性能造成不利的影响。例如加入纤维，增加了重量，降低了流动且造 成模塑制品中的各向异性。制品中的这种各向异性例如可导致翘曲或其它 不期望的尺寸变化，如膜中的巻曲。在一些情况下，纤维添加剂可影响成 型制品的表面光滑度，造成不均匀的表面性能。这点在薄制品和膜中尤其 符合。在PAEK树脂中加入增强填料还使其难以挤出薄膜和纤维。由此存在对于结晶聚芳醚酮组合物的需求，该结晶聚芳醚酮组合物具 有各种改进性能，例如高温下的承载能力，同时仍具有良好的熔融加工性， 容许它们在模塑制品、板材、膜和纤维中的改进应用。附图说明图1显示了未共混的PEEK树脂(实施例A)、混溶的聚醚醚酮(PEEK)-聚醚酰亚胺(PEI)共混物(实施例B)和混合PEEK与聚砜醚酰亚胺(PSEI)树脂 的两种共混物(实施例l&2)的挠曲模量(以兆巾自(MPa)测量)随温度的变化。根 据ASTM方法D5418釆用动态力学方法测量3.2mm模塑试条的模量。专利技术简述本专利技术涉及聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮、聚醚醚酮及其混合物与至少 一种聚砜醚酰亚胺的相分离共混物，其中该聚砜醚酰亚胺的大于或等于50mol。/。的聚合物连接体含有至少一个芳基砜基团。所述共混物具有改进的 高温承载能力。另一方面，特别是在快速冷却时获得了高的结晶温度。在 所述共混物中对于性能改进来说重要的是存在两个分离的聚合物相。专利技术详述在该说明书和随后的权利要求书中，将参考许多定义为具有下列含义 的术语。单数形式"一种"和"这种"包括复数对象，除非文中另外明确 规定。"任选的，，或"任选地"含义是随后所述的事件或情形可以发生或可 以不发生，且该说明书包括所述事件或情形发生的实例和其不发生的实例。本专利技术涉及一种相分离的聚合物共混物，其包括下列组分的混合物a) 第一树脂组分，其选自包括聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮的组中 的一种或多种，与b)第二树脂组分，其包括至少一种聚砜醚酰亚胺，所述 聚砜醚酰亚胺的大于或等于50mol。/。的含有至少一个芳基砜基团的聚合物 连接体。在本专利技术的上下文中，相分离的含义是PAEK和PSEI树脂在掺混物中 以可以分辨的分离的化学实体存在，采用标准分析技术，例如显微镜法、 差示扫描量热法或动态力学分析法，显示至少两个不同的聚合物相，其中 一个相包括PAEK树脂而另 一个相包括PSEI树脂。在一些情况下所述相含 有大于约80wt。/。的所述树脂。在其它情况下该共混物形成尺寸为约0.1 50 微米的不同的分离区域，在其它情形中所述区域的尺寸范围为约0.1~20微 米。该PAEK-PESI共混物可以是完全不混溶的或者可以显示部分混溶，但 至少在固态下必须表现为使得该共混物显示两个或更多个不同的聚合物 相。第 一组分树脂与第二组分树脂的比例可以是使得共混物具有改进的性 能的任意值，即根据最终用途比单独的任一组分好或差。根据最终用途和 期望改进的性能，该比例按重量份计可以为1:99 99:1中的任意值。该比例 也可以为15:85 85:15甚至25:75-75:25中的任意值。根据应用，该比例也 可以为40:60~60:40。本领域技术人员应理解，可根据所期望的结果改变第 一树脂组分与第二树脂组分的比例，使之为所述范围内的任意实数比例。可以通过改变成分的比例来调节的最终共混物的性能，该性能包括热 变形温度和承载能力。例如，在一个实施方案中，该聚醚酰亚胺砜树脂可为有效改变PAEK共混物的承载能力，使PAEK共混物的承载能力高于单 一组分自身的任意量。在一些情况下，该聚芳醚酮树脂的存在量可以为整 个混合物的30~70wt%，同时该聚砜醚酰亚胺在70 30wt。/。之间变化。在本专利技术的一些实施方案中，根据ASTM方法D5418在0.46MPa(66psi) 下在3.2mm试条上测量，该组合物的热变形温度(HDT)为大于约170°C 。在 其它情形中，0.46MPa(66psi)下的HDT将大于200。C。在其它情形中，通过 ASTM方法D1525在50牛顿(N)下测量，PAEK-聚砜醚酰亚胺的承载能力以 维卡(Vicat)温度表示为大于约200°C 。在其它情形中，例如通过ASTM方法D5418在200 °C下在3.2mm试条 上测量，PAEK-聚砜醚酰亚胺组合物的承载能力以挠曲模量表示为大于或等 于200MPa。根据本专利技术的聚合物共混物可以通过在熔融态下混合一定量的下列物 质来制备a)第一树脂组分，其选自于包括聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮和聚 醚醚酮的组中的一种或多种，与b)第二树脂组分，其包括至少一种聚^l醚 酰亚胺，所述聚砜醚酰亚胺具有大于或等于50mol。/。的含有至少一个芳基砜 基团的聚合物连接体。可以通过本领域技术人员已知的任意方法混合该两 种组分，从而获得根据本专利技术的共混物。该方法包括挤出、烧结等。如本专利技术中所使用的那样，术语聚芳醚酮(PAEK)包括几种类型的聚合 物，这些类型的聚合物包含主要通过酮基和醚基按不同次序连接的芳环， 通常为苯环。PAEK树脂的实例为聚醚酮(PEK),聚醚醚酮(PEEK),聚醚酮 醚酮酮(PEKEKK),聚醚酮酮(PEKK),包含这些基团的共聚物，以及它们的 共混物。PAEK聚合物可以包括含有芳环(通常为苯环)以及任意顺序的酮基 和醚基的单体单元。可以存在低水平，例如小于10moP/。的其它连接基团， 只要它们不会从根本上改变该PAEK树脂的性能。第一树脂组分为选自包括聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮的组 中的聚合物。可以使用任意PAEK聚合物，该PAEK聚合物根据本专利技术通 过与第二树脂组分共混将具有改进的性能。这包括使用本申请以及本申请 所引用的参考文献中所述的几类PAEK中的任何 一 种或多种聚合物。例如，在根据本专利技术在共混物中可以使用结晶度高且熔点在300。C以上的几种聚芳醚酮。这些结晶的聚芳醚酮的买例示于下面的结构I、 II、 III, IV和V中。本领域技术人员应当了解，存在充分展开和大量的涉及聚芳醚酮的开<formula>formula see original document page 7</formula>成和性能的专利和其它文献。例如， 一些早期的工作，如US 3065205,涉 及芳族二酰基卣化物与未取代的芳族化合物如二苯醚的亲电性芳族取代(例 如，催化的Friedel-Crafts)反应。US 4175175中实现了这类的发展，其显示 例如可通过活化芳族二囟化物和芳族二醇或其盐的亲核性芳族取代反应开<formula>formula see original document本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相分离的聚合物共混物，包含下列组分的混合物：ａ）第一树脂组分，其选自包括聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮的组中的一种或多种；与ｂ）第二树脂组分，其包括至少一种聚砜醚酰亚胺，所述聚砜醚酰亚胺具有大于或等于５０ｍｏｌ％的含有至少一个芳基砜基团的聚合物连接体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿希什阿尼杰，罗伯特R加卢奇，罗伊R奥德尔，卡皮尔C谢思，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]