改进的耐冲击聚苯硫醚制造技术

技术编号:1628685 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种耐冲击的聚合物组合物,其中含有聚亚芳基硫醚和热稳定性的改性的经过选择性氢化的高1,2含量嵌段共聚物,其中至少一种可接枝官能分子被接枝在乙烯基芳烃嵌段上。(*该技术在2010年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及其耐冲击强度得到改进的聚亚芳基硫醚树脂组合物。与诸如聚碳酸酯、聚缩醛、尼龙和聚对苯二酸亚丁基酯之类常见工程塑料相比,聚亚芳基硫醚树脂具备更高的耐热性、耐化学性和刚性,因此,它成为引人注目的高性能工程塑料。众所周知,将诸如玻璃纤维之类的纤维补强材料加至聚亚芳基硫醚之中可以使诸如强度、刚度、韧度、耐热性和尺寸稳定性之类作为工程塑料所必需的特性得到显著的改进。就玻璃纤维补强聚亚芳基硫醚树脂组合物而言,同样属于公知内容的是强度与刚度通常会随意结合于其中的玻璃纤维数量的加大而增强。因此,在需要提高强度与刚度时,通常的作法是加大结合于树脂组合物中的玻璃纤维的数量。近来人们已经开发了诸如聚苯硫醚之类聚亚芳基硫醚组合物在模塑电子元件的过程中以及作为电子元件密封材料的应用。这些组合物典型情况下含有玻璃纤维补强的聚聚亚芳基硫醚。电子元件经过模塑或密封以便保持其绝缘性,为其提供机械保护并且避免金属元件与环境相接触。由于电子工业的迅速发展,所以模塑与密封技术的同步前进日趋重要。聚苯硫醚适用于诸如电路板、连接器制备之类电子应用领域,其原因在于聚苯硫醚能够承通常高于220℃的气相焊接温度,而其模塑树脂的特性却不会变坏,例如,不会产生气泡和尺寸变形。不幸的是尽管聚苯硫醚具备电子应用领域必要的热稳定性,但是该材料较为脆弱,因而其冲击强度低。此外,有必要增加聚苯硫醚中玻璃纤维的填充量以便降低成本以及增大模塑树脂的强度和热稳定性。增加玻璃纤维含量会使其更为脆弱。众所周知,通过添加弹性材料可以改进聚亚芳基硫醚的冲击强度。因此,US4581411介绍了通过添加大约0.1-40%(重)选自硅橡胶、乙烯-丙烯酸酯橡胶、乙丙橡胶、乙丙二烯橡胶和聚丙烯酸丁酯橡胶之类聚合橡胶可以改进聚亚芳基硫醚和玻璃补强聚亚芳基硫醚的冲击强度。其中还指出在通过添加少量有机硅烷而使用硅橡胶或聚丙烯酸丁酯橡胶时可以使该组合物的冲击强度得到进一步增强。US4476284披露通过向其中添加热塑弹性氢化共轭双烯/单乙烯基芳烃嵌段聚合物可以得到其包括冲击强度在内的物理特性得到改进的聚亚芳基硫醚组合物。优选的氢化共轭双烯/单乙烯基芳烃嵌段共聚物为异戊二烯/苯乙烯或丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物。虽然该篇专利指出当氢化嵌段共聚物的用量多达并且高于大约30%时可以产生理想的效果,但是其披露的优选范围约为1-5%(重)。US4451607披露通过搀混用量多达5%(重)左右的氢化共轭双烯/单乙烯基芳烃嵌段共聚物可以提高聚亚芳基硫醚的结晶度。US4628072披露通过添加单乙烯基取代芳烃聚合物与烯烃聚合物嵌段的部分氢化嵌段共聚物可以改进包含聚亚芳基硫醚的热塑性聚合物的冲击强度。该嵌段共聚物被接枝在含有羧酸基的链节之上。正如US4783503所述,羧酸基团的接枝过程属于“ENE反应”。这类改进的嵌段共聚物含有仅仅处在双烯嵌段中的官能部分,这一点与本专利技术不同。此外,由于ENE反应取决于用作反应场所的原料聚合物不饱和度,所以这类改性嵌段共聚物是有缺陷的。必须存在适量的残余不饱和度以便在原料聚合物上形成适度的官能部分。由于ENE反应无法进行进而消除了原料聚合物上的所有双键,所以该方法的结果是得到其中不饱和度太高以致无法成功地改进高加工温度热塑性树脂的冲击强度的改进嵌段共聚物。本专利技术还试图改进聚亚芳基硫醚制品的冲击强度而同时又不降低包括聚苯硫醚在内的聚亚芳基硫醚的良好的机械性能。本专利技术的目的还在于改进玻璃补强聚亚芳基硫醚组合物的冲击强度。虽然并未局限于某一种特定用途,但是本专利技术将适用于改进用于模塑与密封电子元件的填充与未填充聚亚苯基硫醚组合物的冲击强度。通过添加热稳定、改性、选择性氢化的高1,2含量单乙烯基芳烃/共轭双烯嵌段共聚物(其中至少一个官能团接枝于嵌段共聚物的乙烯基芳烃嵌段上)可以得到具备改进冲击强度的聚亚芳基硫醚模塑组合物。供本文参考的US4783503介绍了这类改性嵌段共聚物的实例。此篇专利描述了通过金属取代制备改性嵌段共聚物的方法,该方法不需要原料聚合物具备过高的残余不饱和度。更具体地说,提供一种耐冲击聚合物组合物,其中含有(a)聚亚芳基硫醚;(b)至少5%(重)官能化、选择性氢化的式Bn(AB)oAp所示,其中n=0、1而O=1、2……且p=0、1的嵌段共聚物,其上面至少接枝有一个亲电的可接枝分子或亲电试剂,差不多所有这些可接枝分子都被接枝在嵌段共聚物中的乙烯基芳烃嵌段上。通过将羧酸基接枝于嵌段共聚物之上可以使冲击强度得到实质性改进。未硫化或部分硫化聚亚芳基硫醚聚合物,无论是均聚物、共聚物、三元共聚物还是这些聚合物的混合物都可以用于实施本专利技术。未硫化或部分硫化聚合物的分子量可以通过增长分子链或交联或者通过二者相结合的方式以提供足够能量如热能为途径而得到增大。适宜的聚亚芳基硫醚聚合物包括供本文参考的US专利No.3354129所述的物质,但并非仅限于此。适用于本专利技术目的的聚亚芳基硫醚组合物的某些实例包括聚(2,4-苯亚甲基硫醚)、聚(4,4′-亚联苯基硫醚)和聚苯硫醚。由于其易于获取并且具备诸如高耐化学性、不易燃以及高强度和高硬度之类必要特性,聚苯硫醚是目前优选的聚亚芳基硫醚。聚亚芳基硫醚组合物可以是由一种以上聚亚芳基硫醚组成的混合物。US4645826介绍了特别优选的用于本专利技术的聚亚芳基硫醚(PAS),此篇专利全文供本文参考。其中披露在不采用助剂的条件下,通过按照预聚方法制备低分子量至中等分子量的PAS预聚物、在强碱性条件下加热聚合反应体系、添加析相试剂从而使聚合反应体系分离为高粘度相(聚合物溶液相)与低粘度相(溶剂相)这样两个液相并且在此状态下进行反应,便很容易制备具备明显高的分子量、其熔体粘度约为数千泊至数万泊的线型PAS。两相离析聚合法包括将熔体粘度为5-3000泊(310℃,剪切速率为200sec)的亚芳基硫醚预聚物在强碱性(pH范围为9.5-14的反应混合物,用水稀释10倍)条件下以及在245-290℃的温度范围内溶于弱溶剂即水中从而使其形成液-液两相分离状态,并且保持其状态达1-50小时。以便使亚芳基硫醚预聚物转化为高分子量聚合物,随后分离出聚合体系中的聚合物并且于中和后提纯该聚合物。按照US4645826制备高至超高分子量PAS的方法通常包括通过在碱金属硫化物与二卤代芳族化合物之间成键而形成PAS分子和/或将该PAS分子转化为高分子量聚合物。借助其中所述方法可以制备熔体粘度至少为3000泊的PPS,其中包括熔体粘度至少为7000泊以及更高的PPS在内。用于制备预聚物的原料包含碱金属硫化物、二卤代芳族化合物和聚合溶剂。所用的碱金属硫化物包括硫化锂、硫化钠、硫化钾、硫化铷、硫化铯及其混合物。这些碱金属硫化物可以水合物或含水混合物或非水体系的形式被使用。在这些碱金属硫化物中,硫化钠最为廉价并且是工业上优选的化合物。还可以组合使用少量碱金属氢氧化物以便中和少量偶然地存在于碱金属硫化物中的酸性盐(例如碱金属二硫化物和碱金属碳酸氢盐)。所用的二卤代芳族化合物包括所有披露于日本公开专利No.22926/1984之中的二卤代芳族化合物。特别优选的是对二氯苯、间二氯苯、2,5-二氯甲苯、2,5-二氯对二甲苯、对二溴苯、1,4-二氯萘、1-甲氧基-2,5-二氯苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐冲击聚亚芳基硫醚组合物,其中含有聚亚芳基硫醚和冲击强度改进量式Bn(AB)oAp所示,官能化的选择性加氢嵌段共聚物,其中n=0或1,O=1-50,p=0或1,每一个A主要为聚合的单烯基芳烃或乙烯基芳烃嵌段,每个B在氢化前主要为聚合的共轭双烯烃嵌段,嵌段共聚物至少已被接枝至少一种选自含有羧基官能团的亲电可接枝分子和亲电试剂之类可接枝官能分子,其中所述亲电试剂的二氧化碳,差不多所有所述的亲电可接枝分子或亲电试剂均被接枝在嵌段共聚物的单烯基芳烃或乙烯基芳烃嵌段上,而所述的羧基官能团为羧酸、及其盐和酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:安德鲁B埃弗巴克
申请(专利权)人:赫彻斯特人造丝公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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