聚合物材料的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)描述了包括聚醚醚醚酮和聚醚醚二苯酮的聚合物以及包含聚醚醚醚酮和聚醚醚醚砜的聚合物，所述聚合物具有優(yōu)越的Tn和/或Tg性質(zhì)。
【專利說(shuō)明】聚合物材料
[0001]本發(fā)明涉及聚合物材料。優(yōu)選實(shí)施例涉及熱塑性復(fù)合材料，包括用于例如復(fù)合材料行業(yè)的聚合物材料。
[0002]工業(yè)中可用的熱塑性聚合物材料范圍廣泛，可單獨(dú)使用或作為復(fù)合材料的一部分使用。但是，工業(yè)中對(duì)在現(xiàn)有材料基礎(chǔ)上改進(jìn)了至少一方面性質(zhì)的材料長(zhǎng)期存在需求。
[0003]聚亞苯基硫化物(PPS)是一種已知的聚合物材料，其熔化溫度(Tm)相對(duì)較低，為290° C ;但是，其玻璃化溫度(Tg)為85° C-100。C，對(duì)某些應(yīng)用而言過(guò)低。另一方面，聚醚醚酮(PEEK)的Tg為適中的143° C，但其Tm為343° C，遠(yuǎn)超過(guò)需求溫度。
[0004]本發(fā)明的目的之一在于提供一種聚合物材料，其具有相對(duì)較低的Tm (與PPS相似)但具有與PEEK相近的較高Tg。
[0005]本發(fā)明基于對(duì)重復(fù)單元的發(fā)現(xiàn)，所述重復(fù)單元可以與其他特定重復(fù)單元結(jié)合形成具有優(yōu)越性質(zhì)的共聚物，尤其是對(duì)其玻璃化溫度(Tg)和熔化溫度(Tm)而言。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的目的之一在于解決上述問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的目的之一在于提供優(yōu)越的聚合物材料，用于例如復(fù)合材料中。
[0008]本發(fā)明的第 一方面中，提供一種聚合物材料，其具有以下化學(xué)式的重復(fù)單元: -X-Ph- (X-Ph-) nX-Ph-C0-Ph-1
以及以下化學(xué)式的重復(fù)單元
-X-Y-W-Ph-Z-1I
其中，Ph代表苯基部分；每個(gè)X獨(dú)立代表氧原子或硫原子；11代表整數(shù)I或2 ;Y選自苯基部分、-Ph-Ph-部分和萘基部分；W是羰基基團(tuán)、氧原子或硫原子；Z選自:-X-Ph-SO2-Ph--X-Ph-SO2-Y-SO2-Ph-以及-CO-Ph-;
所述聚合物材料的Tm低于298° C。
[0009]每個(gè)重復(fù)單元中的苯基部分與其所連接的原子之間可以獨(dú)立地以1，4_連接鍵或1，3-連接鍵連接。當(dāng)一個(gè)苯基部分包括1，3-連接鍵時(shí)，該部分將處于該聚合物的非晶相中。晶體相會(huì)包括具有1，4-連接鍵的苯基部分。在眾多情況下，所述聚合物材料優(yōu)選為晶體相，且相應(yīng)地，所述聚合物材料優(yōu)選為包括具有1，4-連接鍵的苯基部分。
[0010]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述化學(xué)式I重復(fù)單元中的每個(gè)Ph部分與其所連接的部分之間以1，4_連接鍵連接。
[0011]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述化學(xué)式II重復(fù)單元中的每個(gè)Ph部分與其所連接的部分之間以I，4-連接鍵連接。
[0012]在重復(fù)單元I中，每個(gè)X優(yōu)選為代表氧原子。
[0013]優(yōu)選地，η代表1。
[0014]優(yōu)選地，在重復(fù)單元I中，每個(gè)苯基部分與其所連接的原子之間以1，4-連接鍵連接。[0015]優(yōu)選地，在重復(fù)單元II中，每個(gè)X代表一個(gè)氧原子。
[0016]優(yōu)選地，Y選自苯基部分和-Ph-Ph部分，其中所述-Ph-Ph-中的每個(gè)Ph部分包括1，4-鍵。更優(yōu)選地，Y為所含每個(gè)苯基部分都具有1，4-鍵的-Ph-Ph-部分。
[0017]優(yōu)選地，W代表氧原子。
[0018]優(yōu)選地，Z為-CO-Ph-，其中Ph宜為具有1，4-鍵。
[0019]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述化學(xué)式I重復(fù)單元具有如下結(jié)構(gòu):
【權(quán)利要求】
1.一種聚合物材料，具有如以下化學(xué)式所示的重復(fù)單元: -X-Ph- (X-Ph-) nX-Ph-CO-Ph-1 以及如以下化學(xué)式所示的重復(fù)單元: -X-Y-W-Ph-Z-1I 其中，Ph代表苯基部分；每個(gè)X獨(dú)立代表氧原子或硫原子；11代表整數(shù)I或2 ;Y選自苯基部分、-Ph-Ph-部分和萘基部分；W是羰基基團(tuán)、氧原子或硫原子；Z選自:
-X-Ph-SO2-Ph-;
-X-Ph-SO2-Y-SO2-Ph-和
-CO-Ph-; 所述聚合物材料的Tm低于298° C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于，化學(xué)式I重復(fù)單元中的每個(gè)Ph部分與其所連接的部分之間以1，4-連接鍵連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的材料，其特征在于，所述化學(xué)式II重復(fù)單元中的每個(gè)Ph部分與其所連接的部分之間以1，4-連接鍵連接。
4.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，在重復(fù)單元I中，每個(gè)X代表氧原子。
5.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，η代表1。
6.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，在重復(fù)單元II中，每個(gè)X代表氧原子。
7.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，所述化學(xué)式I重復(fù)單元具有如下結(jié)構(gòu):
8.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料的Tm低于293° C，優(yōu)選為低于287° C，更優(yōu)選為低于285° C ;和/或所述聚合物材料的Tg大于120° C，優(yōu)選為大于130° C，更優(yōu)選為大于140° C ;和/或所述Tm和Tg之間的差異低于140。 Co
9.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料的結(jié)晶度由DSC測(cè)得為至少20%。
10.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料的熔體粘度(MV)為至少 0.06 kNsm_2 且低于 1.00 kNsm_2。
11.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料包括至少60摩爾％的化學(xué)式I重復(fù)單元和少于40摩爾％的化學(xué)式II重復(fù)單元。
12.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料包括70-80摩爾％的化學(xué)式I單元和20-30摩爾％的化學(xué)式II單元。
13.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料中化學(xué)式I和化學(xué)式II的單元的摩爾％之和至少為95摩爾％。
14.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，化學(xué)式I單元摩爾％與化學(xué)式II單元摩爾％的比率范圍為2.3-4。
15.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料是一種組合物的一部分，所述組合物包括所述聚合物材料和填料，其中所述填料可選為纖維調(diào)料或非纖維填料，其中優(yōu)選的填料選自玻璃纖維、碳纖維、炭黑和氟碳樹(shù)脂。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的材料，其特征在于，所述組合物包括20-70wt%的所述聚合物材料和30-80wt%的填料。
17.一種制作任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述材料的方法，所述方法包括將如下化學(xué)式的化合物:
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述方法，其特征在于，所述方法中所用的單體基本僅限于化學(xué)式III和化學(xué)式IV的單體，連同所述一種或多種用于生成部分II的化合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或權(quán)利要求18所述方法，其特征在于，所述方法中所用的所述一種或多種單體選自如下(a) - (e):
【文檔編號(hào)】C08G65/40GK104024304SQ201280050470
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月14日
【發(fā)明者】卡羅·卡普拉, 克里斯托弗·彼得·泰勒, 布萊恩·威爾遜 申請(qǐng)人:威格斯制造有限公司