專利名稱：聚芳醚和聚芳硫醚的改進(jìn)共混物的制作方法
聚芳醚和聚芳硫醚的改進(jìn)共混物本發(fā)明涉及熱塑性模塑組合物，該熱塑性模塑組合物包含下列組分(A)至少一種每個(gè)聚合物鏈平均具有至多O. I個(gè)酚端基的聚芳醚(Al)和至少一種每個(gè)聚合物鏈平均具有至少I. 5個(gè)酚端基的聚芳醚(A2)，(B)至少一種聚芳硫醚，(C)至少一種包含羧基的官能化聚芳醚，(D)至少一種纖維狀或顆粒狀填料，和(E)任選其他添加劑和/或加工助劑。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種生產(chǎn)本發(fā)明的熱塑性模塑組合物的方法，這些組合物在生 產(chǎn)模制品、纖維、泡沫或薄膜中的用途以及所得模制品、纖維、泡沫和薄膜。聚芳醚是工程熱塑性材料，并且這些材料的高耐熱性和高耐化學(xué)品性使得其用于非常高要求的應(yīng)用中。聚芳醚是無定形的且因此通常對(duì)于侵蝕性溶劑具有不足的耐受性。聚芳醚還具有高熔體粘度，這尤其對(duì)借助注塑加工得到大的模制品是不利的。高熔體粘度對(duì)于生產(chǎn)具有高填料負(fù)荷或高纖維負(fù)荷的模塑組合物特別不利。耐高溫聚芳醚和聚芳硫醚的混合物本身是已知的且與單獨(dú)的組分相比例如具有改進(jìn)的機(jī)械性能和更高的耐化學(xué)品性。EP-A 673 973公開了包含具有至少O. 03重量％ OH端基的聚芳醚、具有小于O. 03重量％ OH端基的聚芳醚和聚苯硫醚的玻璃纖維填充聚合物混合物。EP-A 673 973的熱塑性模塑組合物不包含官能化聚芳醚并且并非對(duì)所有應(yīng)用都具有足夠的機(jī)械性能，尤其是足夠的斷裂拉伸應(yīng)變、極限拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性。耐油性(resistance to fuel)尤其需要改進(jìn)。EP-A 855 428公開了含橡膠的聚芳醚，其包含含有羧基的官能化聚芳醚。EP-A855 428的熱塑性模塑組合物不含OH封端的聚芳醚且并非對(duì)所有應(yīng)用都具有足夠的機(jī)械性能，尤其是足夠的極限拉伸強(qiáng)度和抗沖擊性。耐油性尤其需要改進(jìn)。EP-A 903 376涉及包含聚芳醚、聚芳硫醚和橡膠的熱塑性模塑組合物，這些組合物同樣也包含官能化聚芳醚。EP-A 903 376的聚芳醚最多具有小比例的OH端基。EP-A 903376中所用官能化聚芳醚通常就其對(duì)增強(qiáng)模塑組合物的適合性而言不足。在填充的，尤其是纖維增強(qiáng)的模塑組合物中使用該類產(chǎn)品導(dǎo)致不足的機(jī)械性能，尤其是不足的韌性和極限拉伸強(qiáng)度以及不足的耐油性，尤其是耐受FAM B性。因此，現(xiàn)有技術(shù)沒有公開任何改善聚芳醚和聚芳硫醚的共混物的耐油性的策略。因此，本發(fā)明的目的在于提供基于聚芳醚的熱塑性模塑組合物，其中這些組合物不具有上述缺點(diǎn)或者以更小程度具有上述缺點(diǎn)。該熱塑性模塑組合物尤其應(yīng)具有高耐油性，尤其是耐受FAM B性。同時(shí)，該熱塑性模塑組合物應(yīng)具有良好的機(jī)械性能，特別是高抗沖擊性、高斷裂拉伸應(yīng)變和高極限拉伸強(qiáng)度。上述目的經(jīng)由本發(fā)明的熱塑性模塑組合物實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施方案可以在權(quán)利要求書和下列說明中發(fā)現(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施方案的組合在本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物包含下列組分
(A)至少一種每個(gè)聚合物鏈平均具有至多O. I個(gè)酚端基的聚芳醚(Al)和至少一種每個(gè)聚合物鏈平均具有至少I. 5個(gè)酚端基的聚芳醚(A2)，(B)至少一種聚芳硫醚，(C)至少一種包含羧基的官能化聚芳醚，(D)至少一種纖維狀或顆粒狀填料，和
(E)任選其他添加劑和/或加工助劑。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物在此優(yōu)選包含20-88. 5重量 ％組分(Al)，0. 5-10重量％組分(A2)，5-65重量％組分(B)，1-15重量％組分(C)，5_70重量％組分(D)和0-40重量％組分(E)，其中組分(A)-(E)的重量％值之和基于組分(A)-(E)的總量為100重量％。本發(fā)明熱塑性模塑組合物特別優(yōu)選包含20-73重量％組分(Al)，1-10重量％組分(A2)，10-30重量％組分(B)，1-15重量％組分(C)，15-60重量％組分(D)和0-30重量％組分(E)，其中對(duì)于組分(A)-(E)的重量％值之和基于組分(A)-(E)的總量為100重量％。下面更詳細(xì)解釋各組分。組分A在本發(fā)明中，該熱塑性模塑組合物包含至少一種每個(gè)聚合物鏈平均具有至多O. I個(gè)酚端基的聚芳醚(Al)和至少一種每個(gè)聚合物鏈平均具有至少I. 5個(gè)酚端基的聚芳醚(A2)。表述“平均”在這里是指數(shù)均。對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員顯而易見的是酚端基具有反應(yīng)性且可以至少在一定程度上以反應(yīng)的形式存在于熱塑性模塑組合物中。熱塑性模塑組合物優(yōu)選經(jīng)由配混生產(chǎn)，即經(jīng)由各組分在可流動(dòng)條件下混合而生產(chǎn)。相應(yīng)地，措辭“包含下列組分的熱塑性模塑組合物”優(yōu)選被認(rèn)為等同于“可以經(jīng)由下列組分配混而得到的熱塑性模塑組合物”。對(duì)本發(fā)明而言，酚端基為鍵合于芳族環(huán)且也任選可以以脫質(zhì)子形式存在的羥基。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員知曉酚端基也可以因暴露于堿而通過質(zhì)子解離以已知為酚鹽端基的形式存在。因此，清楚地，術(shù)語酚端基不僅包括芳族OH基團(tuán)，而且包括酚鹽基團(tuán)。酚端基的比例優(yōu)選經(jīng)由電位滴定測(cè)定。為此，將該聚合物溶于二甲基甲酰胺中并用氫氧化四丁基銨在甲苯/甲醇中的溶液滴定。端點(diǎn)由電位法測(cè)定。鹵素端基的比例優(yōu)選借助原子光譜法測(cè)定。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以使用已知方法利用下式n°H=m°H[重量％ ]/100*MnP[g/mol]*l/17由酚端基的重量比[基于聚合物的總量]OiT)和數(shù)均分子量(Μηρ)開始來測(cè)定每個(gè)聚合物鏈的平均酚端基數(shù)(η )，假定聚合物鏈嚴(yán)格呈線性。作為替換，若Cl端基的重量比例(ma)同時(shí)是已知的，則每個(gè)聚合物鏈的平均酚端基數(shù)(η°Η)可以按如下計(jì)算n°H=2/(1+(17/35. 45*ma/m°H))，假定存在的端基僅為OH基團(tuán)和Cl基團(tuán)并且假定聚合物鏈嚴(yán)格呈線性。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員在存在Cl以外的端基的情況下知道如何改變?cè)撚?jì)算方法。在不意欲施加任何限制下，據(jù)信組分(A2)中高含量的反應(yīng)性酚端基使該組分起組分(A)-(D)的相容劑作用。此外，據(jù)信具有高含量惰性端基的組分(Al)導(dǎo)致本發(fā)明熱塑性模塑組合物的性能特征進(jìn)一步改善，結(jié)果是一方面具有酚端基的聚芳醚的存在且另一方面具有惰性端基的聚芳醚的存在對(duì)熱塑性模塑組合物的最終性能具有協(xié)同增效作用。在控制端基的同時(shí)生產(chǎn)聚芳醚對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員是已知的且在下面的后期階段更詳細(xì)描述。已知的聚芳醚通常具有鹵素端基，尤其是-F或-Cl，或酚OH端基或酚鹽端基，其中后者可以直接存在或者以反應(yīng)的形式存在，尤其以-OCH3端基形式存在。優(yōu)選聚芳醚(Al)基于組分(Al)的量(按重量計(jì))具有至多O. 01重量％，特別是至多O. 005重量％酚端基。優(yōu)選聚芳醚(A2)基于組分(A2)的量(按重量計(jì))具有至少
0.15重量％，尤其是至少O. 18重量％，特別是至少O. 2重量％酚端基，在每種情況下以O(shè)H的量(按重量計(jì))計(jì)算。在每種情況下，組分(Al)和(A2)中酚端基含量的上限分別為每分子可用端基數(shù)(在線性聚芳醚的情況下為2)和數(shù)均鏈長(zhǎng)的函數(shù)。本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員知曉相應(yīng)計(jì)算。優(yōu)選組分(Al)每個(gè)聚合物鏈的平均酚端基數(shù)為0-0. 1，尤其是0-0. 08，特別是0-0. 05，非常特別的是0-0. 02，尤其是至多O. 01。優(yōu)選組分(A2)每個(gè)聚合物鏈的平均酚端基數(shù)為I. 6-2，尤其是I. 7-2，特別是
1.8-2，非常特別的是1.9-2。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，組分㈧為60-99重量％聚芳醚(Al)和1_40重量％聚芳醚(A2)的混合物，在每種情況下基于組分(A)的量(按重量計(jì))。在所述優(yōu)選實(shí)施方案中，組分(A)特別優(yōu)選由70-98重量％，特別是80_97重量％上述成分(Al)以及2-30重量％，特別是3-20重量％上述成分(A2)構(gòu)成，在每種情況下基于組分(A)的量(按重量計(jì))。本發(fā)明的聚芳醚(Al)和(A2)可以-除端基以外-相同或者由不同單元構(gòu)成和/或具有不同分子量，只要它們此時(shí)保留完全相互溶混性。然而，優(yōu)選成分(Al)和(A2)具有基本相同的結(jié)構(gòu)，尤其是由相同單元構(gòu)成，并且具有類似分子量，尤其是其中組分之一的數(shù)均分子量比另一組分的數(shù)均分子量至多大30%。聚芳醚是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知的一類聚合物。原則上本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員已知和/或可以通過已知方法制備的任何聚芳醚可以用作組分(A)的成分。相應(yīng)的方法在下面的后期階段解釋。用于組分⑷的優(yōu)選聚芳醚(Al)和(A2)相互獨(dú)立地由通式I的單元構(gòu)成
權(quán)利要求
1.一種熱塑性模塑組合物，包含下列組分 (A)至少ー種每個(gè)聚合物鏈平均具有至多0.I個(gè)酚端基的聚芳醚(Al)和至少ー種每個(gè)聚合物鏈平均具有至少I. 5個(gè)酚端基的聚芳醚(A2)， (B)至少ー種聚芳硫醚， (C)至少ー種包含羧基的官能化聚芳醚， (D)至少ー種纖維狀或顆粒狀填料，和 (E)任選其他添加劑和/或加工助劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的熱塑性模塑組合物，其中所述聚芳醚(Al)每個(gè)聚合物鏈平均具有至多0. 05個(gè)酚端基。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的熱塑性模塑組合物，其中所述聚芳醚(A2)每個(gè)聚合物鏈平均具有至少I. 8個(gè)酚端基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物，其包含20-88.5重量％組分(A1)，0. 5-10重量％組分(八2)，5-65重量％組分(B)，1-15重量％組分(C)，5-70重量％組分(D)和0-40重量％組分(E)，其中組分(A)-(E)的重量％值之和基于組分(A)-(E)的總量為100重量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物，其中組分(Al)和(A2)的所述聚芳醚相互獨(dú)立地由通式I的單元構(gòu)成
6.根據(jù)權(quán)利要求5的熱塑性模塑組合物，其中所述聚芳醚(Al)和(A2)由相同的通式I的單元構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的熱塑性模塑組合物，其中式(I)中的Q、T和Y相互獨(dú)立地選自-0-和-SO2-,并且Q、T和Y中至少ー個(gè)為-S02-。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物，其中式(I)中的Ar和Ar1相互獨(dú)立地選自1,4-亞苯基、1,3-亞苯基、亞萘基和4，4'-亞聯(lián)苯基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物，其中所述包含羧基的官能化聚芳醚包含如權(quán)利要求5-8中任ー項(xiàng)所定義的通式I單元以及通式IV単元
10.根據(jù)權(quán)利要求9的熱塑性模塑組合物，其中根據(jù)通式(I)的単元的比例基于式(I)和式(IV)的單元的總和為0. 5-2mol %，優(yōu)選0. 7-1. 5mol %。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的熱塑性模塑組合物，其中n=2且R1=甲基。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物，其中Ar2=Ar3=I,4-亞苯基且Y=-SO2-。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物，其中組分(B)的所述聚芳硫醚由30-100重量％根據(jù)通式-Ar-S-的重復(fù)單元構(gòu)成，其中-Ar-為具有6_18個(gè)碳原子的亞芳基。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物，其中組分(B)為聚苯硫醚，優(yōu)選聚(I, 4-苯硫醚)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物，其中組分(D)由玻璃纖維構(gòu)成。
16.一種生產(chǎn)根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物的方法，包括在混合設(shè)備中混合組分(A)-(E)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物在生產(chǎn)模制品、纖維、泡沫或薄膜中的用途。
18.包含根據(jù)權(quán)利要求1-15中任一項(xiàng)的熱塑性模塑組合物的模制品、纖維、泡沫或薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱塑性模塑組合物，該熱塑性模塑組合物包含下列組分(A)至少一種每個(gè)聚合物鏈平均具有不大于0.1個(gè)酚端基的聚芳醚(A1)和至少一種每個(gè)聚合物鏈平均具有至少1.5個(gè)酚端基的聚芳醚(A2)，(B)至少一種聚芳硫醚，(C)至少一種包含羧基的官能化聚芳醚，(D)至少一種纖維狀或顆粒狀填料，和(E)任選其他添加劑和/或加工助劑。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種生產(chǎn)本發(fā)明的熱塑性模塑組合物的方法，這些組合物在生產(chǎn)模塑部件、纖維、泡沫或薄膜中的用途以及如此生產(chǎn)的模塑部件、纖維、泡沫和薄膜。
文檔編號(hào)C08L81/06GK102782049SQ201180012131
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者C·馬萊茨科, M·弗克爾, M·韋伯, N·京特貝格, R·布盧姆, S·蔡赫爾 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司