显示高强度性质的芳族缩聚物组合物制造技术

在玻璃增强芳族缩聚物组合物中添加至少一种苯氧基聚合物，可提高其强度性质。通过添加至少一种苯氧基聚合物可改进其拉伸强度、弯曲强度、延展性和抗冲击特性能。芳族缩聚物包括聚芳醚砜、聚芳醚酮、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺以及它们的共聚物和混合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃增强芳族缩聚物组合物，该组合物具有高强度性质，如增强了拉伸强度、弯曲强度、延展性(elongation)和抗冲击性专利技术背景在许多应用中，需要能够耐高温，且强度好、耐热及耐受多种化学环境的聚合物。为了许多应用，需要增加拉伸强度、刚性、抗蠕变性和化学耐受性。满足多种应用需求的常用的方法之一是向聚合物组合物中加入玻璃增强材料，如玻璃纤维。但是，长久以来认识到，这些玻璃增强材料的拉伸强度会因为玻璃纤维表面和聚合物树脂基质间粘附力差而受到影响。这种缺乏好的树脂基质/玻璃纤维的粘附力的情况会使增强组合物的强度、延展性和抗冲击性，较之它们在较理想的树脂/玻璃粘附力的情况下要差。许多芳族缩聚物组合物具有耐高温、高强度和化学耐受性强的性质。芳族缩聚物是通过两个不同化合物发生缩聚反应，形成改变了化学基团的链的聚合物，其中至少一个反应物含有至少一个芳族基团。砜聚合物是无定形芳族缩聚物，其能够长时间耐高温，该缩聚物具有许多有吸引力的特性，包括良好的强度，耐热性和对多种化学环境的耐受性。砜聚合物是高效能的热塑性工程树脂，其具有特征性的二芳基砜键(diarylsulfone linkage)。砜聚合物以其高机械强度、耐热抗氧化、耐水解、耐多种酸、碱和耐溶剂的性质著称。重要的商品砜聚合物包括聚芳醚砜(polyarylethersulfones)，如聚砜(PSU)、聚苯砜(PPSU)和聚醚砜(PES)。聚砜是熟知的耐高温无定形工程热塑性树脂，其显示约185℃的高的玻璃转化温度，在约-100到150℃温度范围内具有高强度、刚性和韧性。这种聚合物为完全无定形的，且透明度好，该性质有助于其在许多终端应用中的功用。1965年Union Carbide Corporation(联合碳化物公司)将聚砜投入市场。其具有下面的化学结构 可经市售从Solvay Advanced Polymers，LLC获得商品名为UDEL的聚砜。PSU是称之为聚芳醚的大芳族骨架聚合物家族中最具商业重要性的成员。这些聚合物的生产方法多种多样，例如美国专利号US 4108837和US 4175175描述了聚芳醚类，特别是聚芳醚砜的制备方法，这些专利通过引用全文结合到本文中。另一个用途广泛的聚芳醚砜聚合物为聚苯砜(PPSU)。PPSU可由Solvay Advanced Polymers，LLC以商品名RADELR经市售获得，其具有如下的结构式 且其玻璃转化温度具有约220℃的Tg。聚醚砜(PES)是另一类聚芳醚砜，其可经多种商业来源获得，如Solvay Advanced Polymers，LLC的RADELA、BASF的ULTRASONE和Sumitomo Chemical的SUMIKAEXCEL。其结构式如下 且玻璃转化温度具有约220℃的Tg。加拿大专利号847,963描述了PPSU和PES的制备方法，该专利通过引用全文结合到本文中。上述聚合物的每个聚合链重复单元的平均值n，通常大于30，更典型的是大于约40，以确保在构成结构组分时，有足够的高分子量来维持聚合物稳固的物理和机械整体性。Lausberg等在美国专利号4,798,855中公开了热塑性模塑料，包含聚芳醚砜、聚酰胺、含有羟基的聚合物、橡胶抗冲击性改性剂和增强填料。美国专利号4,798,855公开的芳族缩聚物组合物要求至少2％重量的聚酰胺。Kawabata等在美国专利号4,960,841中公开了嵌段共聚物，该嵌段共聚物由聚苯硫醚、聚苯硫醚砜(polyphenylene sulfide sulfone)、增强填料和任选的其它聚合物组成。美国专利号4,960,841的组合物要求聚苯硫醚/聚苯硫醚砜嵌段共聚物。专利技术概述在玻璃增强聚合物组合物领域中，存在对具有高强度性，如强的拉伸和弯曲强度，以及强的延展性和抗冲击特性的聚合物组合物的需求。在玻璃增强聚合物领域中，也存在对改进的聚合物基质/玻璃纤维的粘附力的需求。还存在对具有改善强度特性，并可以长时间耐高温的玻璃增强聚合物的需求。在玻璃增强聚合物组合物领域中，还存在对改进玻璃增强聚合物组合物强度的方法的需求。此外也存在对提高强度特性的玻璃增强聚合物形成的物品的需求。以上这些和其他的一些需求在本专利技术的一些实施方案中得到满足，所述实施例提供聚合物组合物，该组合物包含作为单一聚合物组分的至少一种包含砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物、至少一种苯氧基聚合物和玻璃。前述的需求也通过包含以下组分的聚合物组合物来满足至少一种包含砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物、至少一种苯氧基聚合物和玻璃。该聚合物组合物基本不含有聚酰胺。前述的需求可进一步通过对聚合物组合物进行熔融制备(meltfabricated)，注塑，吹塑，热成型和挤出而形成的制品而得到满足，该聚合物组合物包含作为单独的聚合物的组分的至少一种包含砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物；至少一种苯氧基聚合物和玻璃。前述的需求通过对聚合物组合物进行熔融制备、注塑、吹塑、热成型和挤出得到的制品而进一步得到满足，该聚合物组合物包含作为单独的聚合物的组分的至少一种包含砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物；至少一种苯氧基聚合物和玻璃。聚合物组合物基本不含有聚酰胺。另外，前述的需要通过本专利技术的某些实施方案进一步得到满足，所述实施方案提供增加玻璃增强聚合物组合物强度特性的方法，该方法包括包括将至少一种苯氧基聚合物与至少一种包含砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物和玻璃混合的步骤。苯氧基聚合物和芳族缩聚物为组合物中的单一聚合物组分。前述的需求还通过本专利技术的某些实施方案中得到进一步满足，所述实施方案提供一种增加聚合物组合物强度特性的方法，该方法包括包括将至少一种苯氧基聚合物与至少一种包含砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物和玻璃混合的步骤。所述聚合物组合物基本不含聚酰胺。而且，前述的需求还通过本专利技术的某些实施方案得到满足，所述实施方案给出了形成模制品的方法，该方法包括包括聚合物组合物的使用，这些聚合物组合物包含至少一种包含砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物、至少一种苯氧基聚合物和玻璃。在组合物中，至少一种芳族缩聚物和至少一种苯氧基聚合物为单一聚合物。此外，前述的需求还通过本专利技术的一些实施方案得到满足，所述实施方案给出了形成模制品的方法，该方法包括包括聚合物组合物的使用，这些聚合物组合物包含至少一种包含砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物、至少一种苯氧基聚合物和玻璃。所述聚合物组合物基本不含有聚酰胺。本专利技术指出长期存在在玻璃增强无定形聚合物组合物中的聚合物基质与玻璃纤维间粘附力不足的缺限。通过对实施本专利技术的最佳的构思方式进行说明，本领域技术人员从以下的详细描述中将容易了解本专利技术的其它优势和方面，其中列出并描述了本专利技术的实施方案。如将要描述的，本专利技术可以包含其他的不同的实施方案，并且本专利技术的几个详述内容易受到在其多个明显方面做出调整的影响，所有这些都不偏离本专利技术的精神。因此，本说明书应该被认为实质上是阐述性的，而非限定性的。专利技术详述本专利技术指出了玻璃增强聚合物组合物在强度上存在的缺陷。该问题已经通过向玻璃增强聚合物组合物中掺入至少一种苯氧基聚合物作为次要组分而得到改善。聚合物组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物组合物，它包含：ａ）作为单一的聚合物组分，ｉ）至少一种含有砜、酮、酰亚胺或碳酸酯基团的芳族缩聚物，和ｉｉ）至少一种苯氧基聚合物；和ｂ）玻璃。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM埃尔希布里，
申请(专利权)人：索尔维先进聚合物有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]