热塑性聚酰亚胺、用于制造其的方法及由其制备的制品技术

一种包含聚醚酰亚胺的聚合物组合物，该聚醚酰亚胺包含式(1)和式(2)的重复单元[此处应插入化学式]，其中式(1)的重复单元以至少10摩尔％、优选20至100摩尔％的量存在，Z在每次出现时独立地衍生自联苯酚；Z’在每次出现时独立地为如本文所定义的式(3)至式(13)的基团，优选为双酚A、1,2‑二羟基苯、1,1‑双(4‑羟基苯基)‑1‑苯基‑乙烷、异佛尔酮双酚(1,1‑双(4‑羟基苯基)‑3,3,5‑三甲基环己烷)、螺二茚满双酚、二甲基茚酮双酚、3,3’‑二甲基双酚环己烷、或芴酮双酚；并且R在每次出现时独立地为C6‑20芳族烃基团或其卤代衍生物、直链或支链C2‑20亚烷基基团或其卤代衍生物、C3‑8亚环烷基基团或其卤代衍生物；其中聚醚酰亚胺具有大于200℃的Tg。

Thermoplastic polyimide, method for making it and products prepared therefrom

A polymer composition comprising polyetherimides containing repeating units of formulas (1) and (2) [where chemical formulas shall be inserted], where repeating units of formula (1) exist in a quantity of at least 10 moles, preferably 20 to 100 moles%, and Z is independently derived from biphenyl at each occurrence; Groups of formulas (3) to (13) as defined herein are preferably bisphenol A, 1,2 dihydroxybenzene, 1,1 bisbisbisbis (4 hydroxphenyl) 8201 phenyl ethane, isophorone bisphenol bisphenol (1,1 bisbis (4 hydroxphenyl) 8203,3,5 trimethylcyclohexane, spirdidimethmethylenbisbisphenol, didimethmethmethyl bisphenophenophenol dimethylketketone bisphenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenophenobisphenol ring Hexane, or fluorenone bisphenol; and R is independently C6_20 aromatic hydrocarbon group or its halogenated derivative, linear or branched C2_20 alkylene group or its halogenated derivative, C3_8 cycloalkyl group or its halogenated derivative at each occurrence; polyetherimide has Tg greater than 200 C.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热塑性聚酰亚胺、用于制造其的方法及由其制备的制品
技术介绍
聚醚酰亚胺是一类高性能聚合物，可将其加工以制造模制品、纤维、膜、泡沫、坯料成形体(stockshape)等。聚醚酰亚胺进一步具有高强度、韧性、耐热性、模量、以及广泛的耐化学性，并因此广泛用于各种工业如汽车、电信、航空航天、电气/电子产品、运输、以及卫生保健。聚醚酰亚胺已经在各种制造方法中显示出多面性，证明其适应包括注射模制、挤出、以及热成型的技术，以制备各种制品。同样已知的是聚醚酰亚胺具有高温变形温度和高玻璃化转变温度，使得它们作为其中耐高温性是期望的涂料、模制品、复合材料等使用是非常具有吸引力的。照此，这些聚合物已经被广泛用于成形制品、片材和涂料，用于如航空航天应用、照明应用和汽车应用的挑战性的物理环境中。但是，由于其高玻璃化转变温度和高熔体粘度，聚醚酰亚胺可能会难以加工为最终产品。对具有高温性能、回流能力、优异尺寸稳定性和低水吸收的聚醚酰亚胺存在持续需求，特别是对于光电应用。
技术实现思路
在一个方面，聚合物组合物包含含有式(1)和式(2)重复单元的聚醚酰亚胺其中式(1)的重复单元以至少10摩尔％、优选20至100摩尔％、更优选20至80摩尔％的量存在；Z在每次出现时独立地衍生自联苯酚，优选4,4’-联苯酚；Z’在每次出现时独立地为式(3)至式(13)的基团其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-12烷基、C2-12烯基、C3-8环烷基、或C1-12烷氧基；p和q在每次出现时各自独立地为0到4；R13在每次出现时独立地为卤素或C1-6烷基；c在每次出现时独立地为0到4；Rg在每次出现时独立地为卤素或C1-12烷基，或者两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元、或六元环烷基基团；且t为0到10，优选为衍生自双酚A、1,2-二羟基苯、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷、异佛尔酮双酚(1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷)、螺二茚满双酚、二甲基茚酮双酚、3,3’-二甲基双酚环己烷、或芴酮双酚的基团；R在每次出现时独立地为C6-20芳族烃基团或其卤代衍生物、直链或支链C2-20亚烷基基团或其卤代衍生物、C3-8亚环烷基基团或其卤代衍生物；其中聚醚酰亚胺具有大于200℃、或220到290℃、或250到290℃的Tg。用于制造聚醚酰亚胺组合物的方法，在有效得到聚醚酰亚胺的条件下将式M+-O-Z-O-+M和式M+-O-Z’-O+-M二羟基芳族化合物的碱金属盐与双(卤代)邻苯二甲酰亚胺组合物反应，优选以1.0:0.9至0.9:1.0的摩尔比，双(卤代)邻苯二甲酰亚胺组合物基于双(卤代邻苯二甲酰亚胺)组合物的重量包含至少15wt.％的下式的3,3-双(卤代邻苯二甲酰亚胺)大于47至小于85wt.％的下式4,3’-双(卤代邻苯二甲酰亚胺)大于0至小于27wt.％的下式的4,4’-双(卤代邻苯二甲酰亚胺)并且其中在上式中为碱金属，Z在每次出现时独立地衍生自联苯酚基团，优选4,4’-联苯酚，Z’在每次出现时独立地为衍生自螺二茚满双酚、双酚A、1,2-二羟基苯、异佛尔酮双酚、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷、二甲基茚酮双酚、3,3’-二甲基双酚环己烷、或芴酮双酚的基团，X在每次出现时独立地为氟基、氯基、溴基、碘基或硝基，R在每次出现时独立地为C6-20芳族烃基团或其卤代衍生物、直链或支链C2-20亚烷基基团或其卤代衍生物、C3-8亚环烷基基团或其卤代衍生物。一种用于制造聚醚酰亚胺组合物的方法包含将式(12)和式(13)的芳族双(醚邻苯二甲酸酐)与式H2N-R-NH2芳香族二胺反应以得到聚醚酰亚胺，其中在上式中，Z在每次出现时独立地衍生自联苯酚基团，优选4,4’-联苯酚基团；Z’在每次出现时独立地为衍生自双酚A、1,2-二羟基苯、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷、异佛尔酮双酚(1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷)、螺二茚满双酚、二甲基茚酮双酚、3,3’-二甲基双酚环己烷、或芴酮双酚的基团；R在每次出现时独立地为C6-20芳族烃基团或其卤代衍生物、直链或支链C2-20亚烷基基团或其卤代衍生物、C3-8亚环烷基基团或其卤代衍生物。还描述了包含以上描述的聚醚酰亚胺组合物的制品以及制造制品的方法。以上描述的特征以及其它特征通过以下附图和详细描述举例说明。附图说明以下图代表示例性的实施方式。图1显示玻璃化转变温度(Tg，℃)对聚醚酰亚胺中4,4’-联苯酚单体的浓度(以摩尔百分比给出)的依赖性。图2显示实施例21-23的粘度作为剪切速率的函数。图3显示实施例21-23的粘度随时间的变化(％)。具体实施方式本专利技术人发现，具有特定组成的聚醚酰亚胺可以提供期望的特性组合，使得聚醚酰亚胺适合用于光电应用。特别地，出乎意料地发现包含联苯酚部分的聚醚酰亚胺会提供具有高温性能、低水吸收、低热膨胀系数、良好机械性能、以及高剪切下改进的流动的聚醚酰亚胺。因此，本公开提供了高温聚醚酰亚胺的改进。因此，包含具有特定重复单元的聚醚酰亚胺的聚合物组合物代表本公开的一个方面。聚醚酰亚胺包含式(1)和式(2)重复单元聚醚酰亚胺包含大于1个式(1)和式(2)中的每个的重复单元，例如10至1000个、或10至500个。在式(1)和式(2)中，R各自独立地相同或不同，并且是取代的或未取代的二价有机基团，如C6-20芳族烃基团或其卤代衍生物、直链或支链C2-20亚烷基基团或其卤代衍生物、C3-8亚环烷基基团或其卤代衍生物，特别是一种或多种以下式(2)的二价基团其中Q1为-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-P(Ra)(＝O)-(其中Ra为C1-8烷基或C6-12芳基)、-CyH2y-(其中y为1到5的整数)或它们的卤代衍生物(包括全氟亚烷基基团)、或-(C6H10)z-(其中z为1到4的整数)。在一些实施方式中，R为间亚苯基。另外在式(1)中，Z在每次出现时独立地为联苯基基团，特别是衍生自4,4’-联苯酚的基团。-O-Z-O-基团的二价键可位于3,3'、3,4'、4,3'、或4,4'位置，优选位于4,4’位置。在式(2)中，Z’在每次出现时独立地为衍生自式(3)至式(13)的芳香族二酚的基团：其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-12烷基、C2-12烯基、C3-8环烷基、或C1-12烷氧基；p和q在每次出现时各自独立地为0到4；R13在每次出现时独立地为卤素或C1-6烷基；c在每次出现时独立地为0到4；Rg在每次出现时独立地为卤素或C1-12烷基，或者两个Rg与它们连接的碳原子一起形成四元、五元、或六元环烷基；t为0到10。在一些实施方式中，Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-6烷基、C2-6烯基、C4-6环烷基、或C1-6烷氧基；R14在每次出现时独立地为C1-6烷基、苯基、或者由至多5个卤素或C1-6烷基取代的苯基；p和q在每次出现时各自独立地为0到2；R13在每次出现时独立地为卤素或C1-3烷基；c在每次出现时独立地为0到2；Rg在每次出现时独立地为卤素或C1-6烷基，或者两个Rg与它们连接的碳原子一起形成5元或6元环烷基具体；t为0到5。在一些实施方式中，Ra和Rb在每次出现时各自独立地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含聚醚酰亚胺的聚合物组合物，所述聚醚酰亚胺包含式(1)和式(2)的重复单元

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.29 US 62/288,7511.一种包含聚醚酰亚胺的聚合物组合物，所述聚醚酰亚胺包含式(1)和式(2)的重复单元其中所述式(1)的重复单元以至少10摩尔％、优选20至100摩尔％、更优选20至80摩尔％的量存在；Z在每次出现时独立地衍生自联苯酚，优选4,4’-联苯酚；Z’在每次出现时独立地为其中Ra和Rb在每次出现时各自独立地为卤素、C1-12烷基、C2-12烯基、C3-8环烷基、或C1-12烷氧基；p和q在每次出现时各自独立地为0至4；R13在每次出现时独立地为卤素或C1-6烷基；c在每次出现时独立地为0至4；Rg在每次出现时独立地为卤素或C1-12烷基，或者两个Rg基团与它们连接的碳原子一起形成四元、五元、或六元环烷基基团；t为0至10，优选其中Z’为衍生自双酚A、1,2-二羟基苯、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷、异佛尔酮双酚(1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷)、螺二茚满双酚、二甲基茚酮双酚、3,3’-二甲基双酚环己烷、或芴酮双酚的基团；并且R在每次出现时独立地为C6-20芳族烃基团或其卤代衍生物、直链或支链C2-20亚烷基基团或其卤代衍生物、或C3-8亚环烷基基团或其卤代衍生物；其中所述聚醚酰亚胺具有大于200℃、或220至290℃、或250至290℃的Tg。2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中，所述聚醚酰亚胺具有以下中的至少一种：至少20,000克/摩尔、优选20,000至100,000克/摩尔、更优选20,000至60,000克/摩尔的重均分子量；按重量计700份每百万的最大羟基聚合物端基含量；并且另外其中所述聚合物组合物基于聚醚酰亚胺的总份数包含小于3000份每百万的氯。3.根据权利要求1至2中任一项或多项所述的聚合物组合物，其中，所述聚醚酰亚胺由下式的双(卤代邻苯二甲酰亚胺)制备其中每次出现的X独立地为氟基、氯基、溴基、碘基、或硝基；并且R是如权利要求1所定义的。4.根据权利要求3所述的聚合物组合物，其中，所述聚醚酰亚胺通过包括以下的方法制备：在有效提供所述聚醚酰亚胺的条件下将双(卤代邻苯二甲酰亚胺)组合物与下式的二羟基化合物的碱金属盐接触M+-O-Z-O-+M和M+-O-Z’-O-+M；其中M为碱金属；并且Z和Z’是如权利要求1所定义的。5.根据权利要求3或4所述的聚合物组合物，其中，所述二羟基化合物的碱金属盐与双(卤代邻苯二甲酰亚胺)的摩尔比为0.9:1.0至1:0:0.9。6.根据权利要求3至5中任一项或多项所述的聚合物组合物，其中，所述接触在封端剂、优选2到4摩尔百分比的封端剂的存在下进行。7.根据权利要求1至6中任一项或多项所述的聚合物组合物，其中，Z为衍生自4,4’-联苯酚的基团，Z’为衍生自6,6′-二羟基-3,3,3′,3′-四甲基螺(双)茚满、双酚A、1,2-二羟基苯、异佛尔酮双酚、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基-乙烷、二甲基茚酮双酚、3,3’-二甲基双酚环己烷、芴酮双酚、或者包含上述中的至少一种的组合的基团，并且R为间亚苯基基团。8.根据权利要求1至7中任一项或多项所述的聚合物组合物，其中，所述聚合物组合物包含小于2重量百分比的环状低聚物、优选小于1.25重量百分比、更优选小于0.5重量百分比的环状低聚物；或者具有在空气中使用热重分析测定的大于500℃的分解起始温度；或者具有小于1百分比、优选小于0.7百分比的水吸收；或者具有根据ASTME831测定的30至60ppm/℃、或35至55ppm/℃、或39至50ppm/℃、或40至49ppm/℃的热膨胀系数。9.根据权利要求1至8中任一项或多项所述的聚合物组合物，其中，Z与Z’的摩尔比为10:90至100:0，优选为30:70至70:30，更优选为40:60至60:40。10.根据权利要求1至9中任一项或多项所述的聚合物组合物，其中Z为衍生自4,4’-联苯酚的基团；Z’为衍生自6,6′-二羟基-3,3,3′,3′-四甲基螺(双)茚满的基团；并且Z与Z’的摩尔比为10:90至100:0，优选为30:70至70:30，更优选为40:60至60:40；并且R为间亚苯基基团。11.根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：达达萨赫博·V·帕蒂尔，马诺杰库马·切拉穆图，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL