聚苯砜和聚苯硫醚的共混物的制作方法
【專利說明】聚苯砜和聚苯硫醚的共混物
【背景技術(shù)】
[0001] 長期以來一直對開發(fā)熱塑性共混物（含有半結(jié)晶和無定形物質(zhì)）有興趣，該共混 物在高溫下表現(xiàn)出耐化學性和良好的機械特性保留。許多半結(jié)晶聚合物共混物證明了優(yōu)異 的耐化學性并且在本領(lǐng)域中是眾所周知的。然而，添加純的無定形物質(zhì)以獲得高溫特性保 留不是眾所周知的或在文獻中記載的。在沒有添加填料或添加劑（如玻璃、滑石或云母）的 情況下，這些聚合物共混物通常傾向于不相容并且難以混煉（compound)。當渴望相容的未 填充的樹脂共混物時，通常需要添加少量的其他成分或增容劑以促進兩種聚合物之間更充 分共混。另外的成分可以通過促進在每種材料的不同聚合物分子之間的鍵形成而起作用。 很難確定何種成分可以起作用，因為在一種聚合物共混系統(tǒng)中有效的增容劑在其它系統(tǒng)中 可能不是有效的；大量取決于所共混的分子的化學和特定功能和它們的互相作用。
[0002] 共混聚合物的原因是產(chǎn)生組合物，其比本領(lǐng)域已知的單獨的（individual)聚合 物或聚合物共混物更好地滿足特定需要。因此，有時希望結(jié)合聚合物與其他聚合物以希望 產(chǎn)生共混物（表現(xiàn)出兩種聚合物希望的特性）。聚苯硫醚（PPS)顯示出優(yōu)異的耐化學性和 良好的熱穩(wěn)定性，其對于希望這樣的特性的聚合物共混物可能潛在地是重要的。此外，聚 苯砜（PPSU)在高溫下表現(xiàn)出優(yōu)異的機械性能保留。這些材料性能的組合是高度希望的，但 是PPSU與PPS不相容，并且因此材料共混物非常難以混煉（compound)并且難以制造成商 業(yè)產(chǎn)品。PPSU/PPS共混物傾向于具有形態(tài)，該形態(tài)具有單獨的聚合物的較大區(qū)域或結(jié)構(gòu)域 (domains)而不是精細的、良好分散的結(jié)構(gòu)域。較大的結(jié)構(gòu)域趨向于產(chǎn)生具有較差機械性能 的材料，例如，具有較差的拉伸性能的注射成型的部件。因此，在本領(lǐng)域中仍然需要用于增 容聚苯砜/PPS共混物的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 各種實施方式涉及形成聚苯砜（PPSU)和聚苯硫醚（PPS)的相容的不混溶的相分 離的共混物的制備。新樹脂共混物中添加聚醚酰亞胺（PEI)和環(huán)氧樹脂以增容共混物并且 顯著地改善材料性能。該新樹脂共混物顯示出優(yōu)異的機械和熱性能以及具有良好的熔體流 動特性。相分離的共混物改進了 PPS的高溫承載性能（high temperature load bearing capability)和尺寸穩(wěn)定性和PPSU的恪體流動、耐化學性和阻燃性能。
[0004] 各種實施方式描述了一種方法，通過該方法，使用PEI和環(huán)氧樹脂的混合物作為 增容劑，使具有反應性末端基團（如巰基和氯）的PPS與PPSU、或其衍生物相容。在本發(fā)明 中，共混兩種聚合物以及與增容劑熔融混合并擠出成球粒。
[0005] 各種實施方式提供了形成與其它熱塑性材料（它們特性是無定形的或半結(jié)晶）相 容的PPS共混物的方法。其它實施方式提供了活性增容PPSU和PPS的方法。還應理解，通 過改變單獨組分、PPS、PPSU、PEI和環(huán)氧樹脂的量和類型，共混物材料性能如熔體流動性、耐 沖擊和耐熱性、耐化學性、電性能和阻燃性可以按照需要來調(diào)整。
[0006] 參考下面的描述和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將變 得更好理解。
【具體實施方式】
[0007] 通過參考以下本發(fā)明優(yōu)選實施方式的詳細描述以及其中所包括的實施例，可以更 容易地理解本發(fā)明。無論是否明確指出，在本文中的所有數(shù)值被認為由術(shù)語"約"修改。術(shù) 語"約"通常是指本領(lǐng)域的技術(shù)人員認為等效于所述值（即，具有相同的功能或結(jié)果）的數(shù) 量范圍，。在許多情況下，術(shù)語"約"可以包括四舍五入至最接近的有效數(shù)字的數(shù)量。
[0008] 各種實施例涉及一種組合物，包含以下物質(zhì)的共混物：聚苯砜（PPSU);聚苯硫醚 (PPS);以及聚醚酰亞胺和環(huán)氧樹脂，其中聚醚酰亞胺和環(huán)氧樹脂以有效量存在以用作聚苯 砜（PPSU)和聚苯硫醚（PPS)的增容劑。
[0009] 組合物可以具有在具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的拉伸強度。該范圍可以包括或 不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以選自50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、 105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、 200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、 295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、 390、395、400MPa。例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實施方式，組合物可以具有大于75MPa，優(yōu)選地大于 75-150MPa的拉伸強度。
[0010] 組合物可以具有在具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的沖擊強度。該范圍可以包括或 不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以選自30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、 185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、 280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、 375、380、385、390、395、和4001/111。例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實施方式，組合物可以具有至少 40J/m，優(yōu)選地至少40至100J/m的沖擊強度。
[0011] 組合物可以具有在具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的斷裂伸長率。該范圍可以包括 或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以選自60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、 70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、 95、96、97、98、99和100%。例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實施方式，組合物可以具有至少70%，優(yōu) 選地至少70至120 %的斷裂伸長率。
[0012] 組合物可以顯示出在具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的熱變形溫度（HDT)。該范圍 可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以選自75、76、77、78、79、80、81、82、 83、84、85、86、87、88、89、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、 160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、 260、270、280、290和300攝氏度。例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實施方式，組合物可以顯示出至少 87攝氏度，優(yōu)選地至少87至150攝氏度的熱變形溫度（HDT)。
[0013] 增容的聚合物共混組合物通過多于一個分散相表征，其中第一相是連續(xù)的或半連 續(xù)的，并且至少一個另外的相分散在第一相中呈節(jié)結(jié)（nodule)、薄層（lamella)、棒狀結(jié)構(gòu) 域（rod like domain)、無定形結(jié)構(gòu)域（amorphous shape domain)，和/或相互滲透網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)。組合物的形態(tài)可以包括聚醚砜和聚苯硫醚的精細的、良好分散的結(jié)構(gòu)域。例如，共混物 可以顯示出在連續(xù)相內(nèi)分散的一種不連續(xù)相的較大結(jié)構(gòu)域，其中，非連續(xù)相是由共混物的 少量組分（minor component)構(gòu)成并且連續(xù)相是由共混物的主要組分（major component) 構(gòu)成。分散的結(jié)構(gòu)域具有0. 1至100微米的平均最大尺寸，例如1至50微米，優(yōu)選地0. 1 至10微米。
[0014] 聚苯砜（PPSU)可以以具有下限和/或上限的范圍內(nèi)的量存在。該范圍可以包括 或不包括下限和/或上限?；诮M合物的總重量，下限和/或上限可以選自20、20. 5、21、 21.5、 22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25. 5、26、26. 5、27、27. 5、28、28. 5、29、29. 5、30、30. 5、 31、31.5、32、32.5、33、33.5、34、34.5、35、35. 5、36、36. 5、37、37. 5、38、38. 5、39、39. 5、40、 40.5、 41、41. 5、42、42.5、43、43. 5、44、44. 5、45、45. 5、46、46. 5、47、47. 5、48、48. 5、49、49. 5、 50、50.5、51、51.5、52、52.5、53、53.5、54、54.5、55、55.5、56、56.5、57、57.5、58、58.5、59、 59.5、 60、60.5、61、61.5、62、62.5、63、63. 5、64、64. 5、65、65. 5、66、66. 5、67、67. 5、68、68. 5、 69、69.5、70、70.5、71、71.5、72、72.5、73、73.5、74、74.5、75、75.5、76、76.5、77、77.5、78、 78.5、 79、79.5、80、80.5、81、81.5、82、82. 5、83、83. 5、84、84.5、85、85. 5、86、86. 5、87、87. 5、 88、88. 5、89、89. 5,和90重量百分數(shù)。例如，根據(jù)某些優(yōu)選的實施方式，基于組合物的總重 量，聚苯砜（PPSU)可