聚(芳硫醚)共聚物制造技术

本发明专利技术涉及一种聚(芳硫醚)(PAS)共聚物(P)，其包含：具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至少40,000g/mol的重均分子量(Mw)的聚(芳硫醚)(PAS)的至少一个嵌段和具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至多5,000g/mol的重均分子量(Mw)的聚有机硅氧烷(POS)的至少一个嵌段，其中PAS:POS的重量比是从95:5至99.5:0.5。中PAS:POS的重量比是从95:5至99.5:0.5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚(芳硫醚)共聚物


[0001]本专利技术涉及聚(芳硫醚)共聚物、其制造方法和包含该共聚物的组合物，以及包含该共聚物或该组合物的制品、零件或复合材料，以及该共聚物或该组合物用于制造3D物体的用途。

技术介绍

[0002]聚(芳硫醚)(PAS)聚合物是半晶质热塑性聚合物，其具有值得注意的机械特性，如高拉伸模量和高拉伸强度，以及对热降解和化学反应性的显著稳定性。它们的特征还在于优异的熔融加工性，如注射模制。
[0003]这种广泛的特性使得PAS聚合物适合于大量应用，例如汽车、电气、电子、航空航天和电器市场。
[0004]尽管有上述优点，但是已知PAS聚合物具有低抗冲击性和低断裂伸长率，换句话说，差的延展性和差的韧性。
[0005]若干个现有技术文献描述了聚(芳硫醚)聚合物和环氧官能化硅氧烷聚合物的相容共混物的制备。例如，US 5,324,796描述了包含与高分子量环氧官能化硅氧烷聚合物(具有高于5,000g/mol的分子量)共混的聚(苯硫醚)聚合物的组合物，其中硅氧烷与聚(苯硫醚)聚合物之间的重量比为0.1
‑
25:100，并且其中聚(苯硫醚)聚合物通过在氧化气氛中热固化来支化。
[0006]其他现有技术文献描述了通过将聚(芳硫醚)与聚有机硅氧烷化学键合成共聚物来改性PAS聚合物的主链骨架。例如，US 9,840,596描述了含有低重均分子量的聚(苯硫醚)单元和聚有机硅氧烷单元的聚(苯硫醚)嵌段共聚物。
[0007]本专利技术涉及一种共聚物(P)，其包含高重均分子量(Mw)(即如通过凝胶渗透色谱法确定的至少40,000g/mol的Mw)的聚(芳硫醚)(PAS)的至少一个嵌段和低重均分子量(Mw)(即如通过凝胶渗透色谱法确定的至多5,000g/mol的Mw)的聚有机硅氧烷(POS)的至少一个嵌段，该共聚物表现出比现有技术中描述的共聚物改善的断裂伸长率。这使得本专利技术的共聚物(P)非常适合于要求高拉伸强度、延展性和韧性的聚合物材料的应用。

技术实现思路

[0008]在第一方面，本专利技术涉及一种聚(芳硫醚)共聚物(P)，其包含：
‑
聚(芳硫醚)(PAS)的至少一个嵌段，该至少一个嵌段具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至少40,000g/mol的重均分子量(Mw)，和
‑
聚有机硅氧烷(POS)的至少一个嵌段，该至少一个嵌段具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至多5,000g/mol的重均分子量(Mw)，其中PAS:POS的重量比是从95:5至99.5:0.5。
[0009]在第二方面，本专利技术涉及一种用于制备聚(芳硫醚)(PAS)共聚物(P)的方法，该方法包括在至少T
m
+10℃的温度下共混反应混合物，该反应混合物包含：
‑
至少一种聚(芳硫醚)(PAS)聚合物，其具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至少40,000g/mol的重均分子量(Mw)，和
‑
至少一种聚有机硅氧烷(POS)大分子单体，其在其链的每个末端处具有环氧基团，并且其具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至多5,000g/mol的重均分子量(Mw)，其中：
‑
T
m
是该反应混合物的熔点，
‑
该PAS聚合物与该POS大分子单体之间的重量比是从95:5至99.5:0.5，并且
‑
该方法在不存在添加的溶剂的情况下或者在存在基于该反应混合物的总重量小于2wt.％的添加的溶剂量的情况下进行。
[0010]在第三方面，本专利技术涉及一种组合物(C)，其包含：
‑
上述聚(芳硫醚)(PAS)共聚物(P)，和
‑
基于组合物(C)的总重量最高达60wt.％的至少一种填料。
[0011]在第四方面，本专利技术涉及一种制品、零件或复合材料，其包含如上定义的PAS共聚物(P)或组合物(C)，例如缆线涂层、缆线扎带、金属管道涂层、模制制品、挤出制品或三维(3D)物体。
[0012]在第五方面，本专利技术涉及如上定义的PAS共聚物(P)或组合物(C)用于制造三维(3D)物体的用途，其使用增材制造，优选熔融沉积成型(FDM)、选择性激光烧结(SLS)或多射流熔融(MJF)。
[0013]有利地，与没有用聚有机硅氧烷嵌段改性的聚(芳硫醚)聚合物相比，根据本专利技术的PAS共聚物(P)示出显著改善的抗冲击性和断裂伸长率，同时保持高拉伸强度。专利技术的披露内容
[0014]本文描述了一种聚(芳硫醚)(PAS)嵌段共聚物(P)，其包含高分子量聚(芳硫醚)(PAS)的一个或多个嵌段和低分子量聚有机硅氧烷(POS)的一个或多个嵌段，其中一个或多个PAS嵌段与一个或多个POS嵌段之间的重量比在95:5与99.5:0.5之间的范围内。更具体地，如通过凝胶渗透色谱法确定的一个PAS嵌段的重均分子量(Mw)是至少40,000g/mol，并且如通过凝胶渗透色谱法确定的一个POS嵌段的重均分子量(Mw)是至多5,000g/mol。
[0015]将少量(最高达5wt.％)的低分子量POS引入高分子量PAS的主链中，提供了PAS的断裂伸长率的显著增加，而弹性模量和屈服拉伸强度没有或可忽略不计地降低，或者其甚至略有增加。因此，根据本专利技术的POS改性的PAS示出比未改性的PAS更大的延展性和韧性，同时基本上保持未改性PAS的强度和刚度不变。
[0016]尤其地，发现尽管它们的分子量较高(即它们的链较长)，也就是说反应性端基的浓度较低，但是PAS嵌段对POS嵌段的反应性足以制备表现出改善的抗冲击性和断裂伸长率的共聚物。
[0017]在本申请中，即使是关于具体实施例描述的任何描述可适用于本披露的其他实施例并且可与其互换。
[0018]在本申请中，其中将要素或组分说成是包括在和/或选自所列举的多个要素或组分的清单之中，应该理解的是在此处明确考虑到的相关实施例中，该要素或组分还可以是这些单独的列举出的要素或组分中的任何一个，或还可以选自由这些明确列举出的要素或组分中的任何两个或更多个所组成的组；在要素或组分的清单中列举的任何要素或组分都
可以从这个清单中省去。
[0019]在本申请中，本文通过端点对数值范围的任何列举都包括在所列举范围内包含的所有数字以及所述范围的端点和等效物。
[0020]聚(芳硫醚)(PAS)共聚物(P)本专利技术的聚(芳硫醚)(PAS)共聚物(P)是嵌段共聚物，其含有具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至少40,000g/mol的重均分子量(Mw)的聚(芳硫醚)(PAS)的至少一个嵌段和具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至多5,000g/mol的重均分子量的聚有机硅氧烷(POS)的至少一个嵌段，其中PAS与POS之间的重量比在从95:5至99.5:0.5的范围内。
[0021]如本文使用的表述“嵌段共聚物”旨在表示包含通过共价键连接在一起的两个或更多个聚合物嵌段的线性聚合物。聚合物嵌段的结合可能需要中间的不重复的亚单元，其称为连接嵌段。“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】1.一种聚(芳硫醚)(PAS)共聚物(P)，其包含：
‑
聚(芳硫醚)(PAS)的至少一个嵌段，该至少一个嵌段具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至少40,000g/mol的重均分子量(Mw)，和
‑
聚有机硅氧烷(POS)的至少一个嵌段，该至少一个嵌段具有如通过凝胶渗透色谱法确定的至多5,000g/mol的重均分子量(Mw)，其中PAS:POS的重量比是从95:5至99.5:0.5。2.如权利要求1所述的PAS共聚物(P)，其包含：基于该PAS共聚物(P)的总重量至少1ppm(wt)含量的聚合物键合的氯，该含量是通过用具有如根据BS EN 14582通过燃烧和离子色谱法确定的已知氯含量的标准物进行校准的X射线荧光(XRF)分析确定的。3.如权利要求1或2所述的PAS共聚物(P)，其中，基于该PAS的嵌段中重复单元的总摩尔数，该PAS的至少一个嵌段包含至少50mol.％的根据式(I)的重复单元(R
PAS
)：其中R独立地选自由以下组成的组：卤素原子、C1‑
C
12
烷基、C7‑
C
24
烷基芳基、C7‑
C
24
芳烷基、C6‑
C
24
亚芳基、C1‑
C
12
烷氧基、和C6‑
C
18
芳氧基，并且i独立地是零或从1至4的整数。4.如前述权利要求中任一项所述的PAS共聚物(P)，其中，该PAS的至少一个嵌段具有小于200ppm的钙含量，该钙含量是通过用具有如根据ASTM UOP714
‑
07通过ICP
‑
OES确定的已知钙含量的标准物进行校准的X射线荧光(XRF)分析测量的。5.如前述权利要求中任一项所述的PAS共聚物(P)，其中，该POS的至少一个嵌段是根据式(II)：其中：R1、R2和R3以及R4彼此相同或不同，选自C1‑
C
10
烷基和C6‑
C
10
芳香族基团，并且n在2与70之间变化，并且p是零或1。6.如权利要求5所述的PAS共聚物(P)，其中，R1和R2是甲基，R3是亚丙基，p是1，并且R4是亚甲基。7.如前述权利要求中任一项所述的PAS共聚物(P)，其中，所述PAS共聚物(P)的重均分子量(Mw)在从40,000g/mol至120,000g/mol、优选从45,000g/mol至100,000g/mol、更优选从50,000g/mol至80,000g/mol的范围内。8.如前述权利要求中任一项所述的PAS共聚物(P)，其中，当根据ASTM D3418使用20℃/
min的加热和冷却速率在差示扫描量热仪(DSC)中在第2次热扫描时确定时，所述PAS共聚物(P)的熔点(T

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
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：