聚醚酰亚胺组合物、制造方法及由其形成的制品技术

技术编号:11294185 阅读:168 留言:0更新日期:2015-04-15 08:56
用于制造聚醚酰亚胺组合物的方法,包括:可选地在溶剂存在下,用选自胍鎓盐、吡啶鎓盐、咪唑鎓盐、四(C6-24)芳基铵盐、四(C7-24芳基亚烷基)铵盐、二烷基杂环脂族铵盐、二烷基季铵盐、(C7-24芳基亚烷基)(C1-16烷基)鏻盐、(C6-24芳基)(C1-16烷基)鏻盐、磷腈鎓盐和它们的组合的催化剂催化二酐和有机二胺的反应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用于制造聚醚酰亚胺组合物的方法,包括:可选地在溶剂存在下,用选自胍鎓盐、吡啶鎓盐、咪唑鎓盐、四(C6-24)芳基铵盐、四(C7-24芳基亚烷基)铵盐、二烷基杂环脂族铵盐、二烷基季铵盐、(C7-24芳基亚烷基)(C1-16烷基)鏻盐、(C6-24芳基)(C1-16烷基)鏻盐、磷腈鎓盐和它们的组合的催化剂催化二酐和有机二胺的反应。【专利说明】聚醚酰亚胺组合物、制造方法及由其形成的制品 相关申请的引用 本申请要求于2012年10月11日提交的美国专利申请序列号13/649, 443和于 2012年10月3日提交的美国专利申请序列号13/644, 167的权益,通过引用将两者的全部 内容结合于此。
本公开涉及聚醚酰亚胺和包含聚醚酰亚胺的组合物,以及它们的制造方法和由聚 醚酰亚胺组合物形成的制品。
技术介绍
聚醚酰亚胺("PEI")是具有大于180°C的玻璃化转变温度("Tg")的无定形的 透明的高性能的聚合物。聚醚酰亚胺进一步具有高强度、耐热性、和模量、以及广泛的耐化 学性,因此被广泛用于汽车、电信、航空航天、电子/电气、交通运输、和医疗保健的多种应 用。 聚醚酰亚胺可以由二酐与有机二胺缩聚制得(缩聚合)。与缩聚反应相关的现在 的挑战是在商业有用的反应时间内实现二酐和有机二胺至聚醚酰亚胺的高转化率。通过 在较高的温度下进行反应可以增加缩聚速率,但是分解可能发生或可能形成不需要的副产 物。可替代地,在催化剂存在下,可以在较低温度下进行缩聚。例如,美国专利号4, 324, 882 公开了将苯基次膦酸钠("SPP")作为用于缩聚反应的有用催化剂。然后,使用SPP像使用 较高温度一样可以导致不需要的可不利地影响聚醚酰亚胺的物理性能的副产物。此外,在 某些条件下,聚醚酰亚胺中残留SPP的存在可以不利地影响聚醚酰亚胺的水解稳定性。 因此,本领域仍然存在对于不导致可以不利地影响聚醚酰亚胺的性能(例如,水 解稳定性)的分解或副反应的改善的制造聚醚酰亚胺的方法的需要。如果这种方法允许生 产具有如通过多分散性指数或通过R*测量的减少的支化和降低的颜色(与现有技术的聚 醚酰亚胺相比)的聚醚酰亚胺,那么这将是进一步的优势。又进一步的优势将是该方法对 工业生产水平的可扩展性。如果这种方法在商业有用的反应时间内有效提供高产率的聚醚 酰亚胺,那么这也是有利的。
技术实现思路
本文公开的是用于制造聚醚酰亚胺组合物的方法,该方法包括:可选地在溶剂存 在下,用选自胍鑰盐、吡啶鑰盐、咪唑鑰盐、四(c 6_24)芳基铵盐、四(c7_24芳基亚烷基)铵盐、 二烷基杂环脂族铵盐、二烷基季铵盐、(c 7_24芳基亚烷基)((^_16烷基)鱗盐、(c6_ 24芳基)((V16 烷基)鱗盐、磷腈鑰盐、和它们的组合的催化剂催化二酐和有机二胺的反应,以提供包含催 化剂的残留物和聚醚酰亚胺的聚醚酰亚胺组合物;其中, 二酐具有下式: 二胺具有下式: 【权利要求】1. 一种用于制造聚醚酰亚胺组合物的方法,所述方法包括可选地在溶剂存在下,用选 自胍鑰盐、吡啶鑰盐、咪唑鑰盐、四(c 6_24)芳基铵盐、四(c7_24芳基亚烷基)铵盐、二烷基杂 环脂族按盐、^烧基季按盐、(C 7_24芳基亚烧基)(c H烧基)鱗盐、(C 6_24芳基)(c H6烧基) 鱗盐、磷腈鑰盐、和它们的组合的催化剂催化二酐和有机二胺的反应,以提供包含所述催化 剂残留物和聚醚酰亚胺的所述聚醚酰亚胺组合物; 其中, 所述二酐具有下式:所述二胺具有下式: H2N-R-NH2;以及 所述聚醚酰亚胺具有下式:I'. 9 其中,在上述式中: T是-O-或式- O-Z-O -的基团,其中,Z是被1至6个Cp8烷基基团、1至8个卤 素原子、或它们的组合可选取代的芳香族C6_24单环或多环部分; R选自具有6至27个碳原子的芳香族烃基团、其卤化衍生物、具有2至10个碳原子的 直链或支链亚烷基基团、其卤化衍生物、具有3至20个碳原子的环亚烷基基团、其卤化衍生 物、下式的二价基团:其中,01选自-〇-、_3-、-(:(〇)-、-5〇2-、-5〇-、和-(;!^-及其卤化衍生物,其中, 7是1至 5的整数、和- (C6H1丄-,其中,z是1至4的整数、和具有1至6个芳香族基团的芳香族烃基 部分;并且 η是大于1的整数。2. 根据权利要求1所述的方法,其中,所述二酐和所述二胺的所述反应在小于或等于 20小时内完成。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的方法,包括在加热所述组合之前结合所述二酐、 所述有机二胺、所述催化剂、和可选地所述溶剂。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,在熔融聚合条件下进行所述反应。5. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中,在溶液聚合条件下进行所述反应。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,在进一步存在封端剂下,进行所述 反应。7. 根据权利要求6所述的方法,其中,所述封端剂是邻苯二甲酸酐,苯胺,C1-C18直链、 支链或环状的脂肪族一元胺或单官能芳族胺。8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其中,所述二酐与所述有机二胺的摩尔比 是 0.9:1 至 1.5:1。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其中,基于所述有机二胺的摩尔量,所述 催化剂以大于Omol %至5mol %的量存在。10. 根据权利要求9所述的方法,其中,基于所述有机二胺的摩尔量,所述催化剂以 0. Imol %至Imol %的量存在。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,所述催化剂是胍鑰盐。12. 根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,所述催化剂是六乙基盐酸胍。13. 根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中,所述催化剂是胍鑰盐,并且基于 所述聚醚酰亚胺组合物的重量份数,所述胍鑰盐的残留物以小于IOOOppm的量存在于所述 聚醚酰亚胺组合物中。14. 根据权利要求1至13中任一项所述的方法,其中,基于所述聚醚酰亚胺组合物的重 量,所述聚醚酰亚胺组合物包含小于IOOppm的芳基次膦酸钠盐。15. 根据权利要求14所述的方法,其中,所述聚醚酰亚胺组合物包含不可检出量的芳 基次膦酸钠盐。16. 根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其中, R是式- (C6Hltl)z-的二价基团,其中,z是1至4的整数,和它们的组合,其中,Q1选自单键、_〇_、_S_、-C (0) -、-SO 2_、-SO-、-CyH2y-,其中,y是1 至5的整数、和它们的组合;并且 Z是下式的二价基团:其中, RlP Rb各自是卤素原子或一价烃基团,并且可以相同或不同; 父3是单键、-〇-、-S_、-S (O)-、-S (O) 2_、-C(O)^SCh8有机基团; P和q各自独立地是〇至4的整数;并且 c是0或1。17. 根据权利要求1至16中任一项所述的方法,其中, Z是2, 2_ (4_亚苯基)异丙叉基,并且 R是间亚苯基、对亚苯基、二芳基砜、或下式的基团:其中,Q1 是选自单键、_〇_、_S_、-C (0) -、-SO 2_、-SO-、-CyH2y-,其中,y 是 1 至 5本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于制造聚醚酰亚胺组合物的方法,所述方法包括可选地在溶剂存在下,用选自胍鎓盐、吡啶鎓盐、咪唑鎓盐、四(C6‑24)芳基铵盐、四(C7‑24芳基亚烷基)铵盐、二烷基杂环脂族铵盐、二烷基季铵盐、(C7‑24芳基亚烷基)(C1‑16烷基)鏻盐、(C6‑24芳基)(C1‑16烷基)鏻盐、磷腈鎓盐、和它们的组合的催化剂催化二酐和有机二胺的反应,以提供包含所述催化剂残留物和聚醚酰亚胺的所述聚醚酰亚胺组合物;其中,所述二酐具有下式:所述二胺具有下式:H2N‑R‑NH2;以及所述聚醚酰亚胺具有下式:其中,在上述式中:T是–O–或式–O–Z–O–的基团,其中,Z是被1至6个C1‑8烷基基团、1至8个卤素原子、或它们的组合可选取代的芳香族C6‑24单环或多环部分;R选自具有6至27个碳原子的芳香族烃基团、其卤化衍生物、具有2至10个碳原子的直链或支链亚烷基基团、其卤化衍生物、具有3至20个碳原子的环亚烷基基团、其卤化衍生物、下式的二价基团:其中,Q1选自‑O‑、‑S‑、‑C(O)‑、‑SO2‑、‑SO‑、和‑CyH2y‑及其卤化衍生物,其中,y是1至5的整数、和‑(C6H10)z‑,其中,z是1至4的整数、和具有1至6个芳香族基团的芳香族烃基部分;并且n是大于1的整数。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:托马斯·林克·古根海姆罗伊·雷·奥德尔法里德·福阿德·扈利
申请(专利权)人:沙特基础创新塑料IP私人有限责任公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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