聚(芳基酮)的膜和隔膜以及其溶液流延方法技术

一种制造膜或隔膜的方法，包括：(a)将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到至少一种溶剂中以形成一种黏稠物；(b)将该黏稠物在适当的条件下沉积到一种衬底上以形成一种经涂覆的衬底；并且(c)将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。该黏稠物还可以包括额外的聚合物或填料，如碳纳米管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚(芳基酮)的膜和隔膜以及其溶液流延方法专利
本专利技术涉及聚(芳基酮)如聚(醚酮酮)（PEKK）的膜和隔膜、以及通过使用溶剂流延工艺制作这些膜和隔膜的方法。专利技术的背景热塑性聚合物如聚(芳基酮)在许多工程应用中具有多种多样的用途。许多热塑性聚合物是众所周知的工程聚合物，它们可以由多种起始材料制成。然而，聚(芳基酮)已经具有例如难以用之进行工作以形成一种膜或隔膜的缺点。尤其，许多聚(芳基酮)不容易溶解于大多数溶剂中。因此，不能如所希望的形成或使用聚合物溶液（或黏稠物）。因此，包括聚(芳基酮)的膜和隔膜不能容易地由溶液流延。专利技术概述本专利技术提供聚(芳基酮)如聚(醚酮酮)（PEKK）的膜、隔膜、和纤维，以及通过使用溶剂流延工艺制作它们的方法。尤其，将至少一种聚(芳基酮)在一种特定的溶剂或溶剂系统中与其他任选的成分（如其他聚合物类、碳纳米管、着色剂、染料、聚合物添加剂、和有机或无机填料）结合，以生产具有增强的机械性能（刚度、耐久性、强度、等等）、阻燃性、和/或电性能的专门的膜或隔膜。这些专门的膜和隔膜在工程应用如航空、航空器、电子设备、建筑和结构、分离膜、光电装置类、等等中是特别合适的。本专利技术的一个优点是可以将不能禁得起聚(芳基酮)所需的熔融加工条件（如温度）的组分/添加剂结合到本专利技术的一种溶剂流延工艺中，该工艺可以在该溶剂的沸点之下或在环境条件下完成。根据本专利技术的一个实施例，一种制造膜或隔膜的方法包括：(a)将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到至少一种溶剂中以形成一种黏稠物；(b)将该黏稠物沉积到一种衬底上以形成一种经涂覆的衬底；以及(c)将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。根据本专利技术的另一个实施例，该用于形成膜、隔膜、或纤维的黏稠物包括至少部分地或全部溶解在至少一种溶剂中的至少一种聚(芳基酮)聚合物。该黏稠物还可以包括额外组分如聚合物类、添加剂类（例如，核-壳抗冲击改性剂）、填料（例如，碳纳米管）、以及它们的混合物。根据本专利技术的另一个实施例，一种制造一种膜或隔膜的方法包括：(a)将聚醚酮酮（PEKK）溶解到一种合适的溶剂系统中以形成一种黏稠物，该溶剂系统包括二氯乙酸（DCAA）、和基于该溶剂的总重量0至约70重量百分比的二氯甲烷（DCM）；(b)向该黏稠物添加碳纳米管；(c)将该黏稠物沉积到一种衬底上以形成一种经涂覆的衬底；并且(d)将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。任选地，例如，该产生的膜或隔膜还可以经受合适的后处理以发展特定的性能（如结晶性）。本专利技术的溶剂系统还可以包括芳香族溶剂如4-氯-2-甲酚（4-Cl-邻甲苯酚）、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、3-氯苯酚、4-氯-苯酚、4-甲基-苯酚（对甲苯酚）；此外这些溶剂的混合物同样可以被用作用于聚醚酮酮（PEKK）的溶剂。任选地，本专利技术的溶剂可以包括4-氯-苯酚和基于该溶剂的总重量0至50重量百分比的4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）混合物。这些溶剂可以被成功地沉积到一种衬底上并且用于生产这些膜和隔膜，如先前所描述的。本专利技术的溶剂还可以包括芳香族溶剂，包括例如4-氯-苯酚、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、和/或邻二氯苯（ODCB）的混合物。本专利技术的溶剂可以包括基于该溶剂的总重量从约5重量百分比至约90重量百分比的4-氯-苯酚、0.5重量百分比至约10重量百分比的4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、和0重量百分比至约90重量百分比的邻二氯苯（ODCB）的混合物。专利技术的详细描述本专利技术的多个方面包括由一个溶剂流延工艺形成的聚(芳基酮)的膜、隔膜、和纤维，用来形成它们的粘稠物，以及制造它们的方法。如在此所使用的“膜”或“隔膜”是本领域普通技术人员所熟知的薄的层、皮、覆盖物、或涂层。这些膜或隔膜可以被粘附到一种衬底上或完全自其独立。这些膜或隔膜取决于应用和用途可以是无孔的、多孔的、微孔的、等。这些膜和隔膜的厚度是不受限制的并且可以是任何合适的厚度。例如，这些膜的厚度可以范围是从约1nm（0.001μm）至1500μm，例如约0.25μm至约250μm，对于一些应用更具体地说在厚度是约60μm以下。如在此所使用的，一种“黏稠物”是一种含有至少一种溶剂和一种或多种溶解的聚合物（和其他任选的成分）的溶液。在此术语“黏稠物”可以与溶液可互换地使用。黏稠物类在纤维化学中同样是充分公认的并且用于纺丝过程以生产纤维。因此，在此描述的黏稠物可以被用于形成膜类、隔膜类、或纤维类。这种或这些溶解的聚合物可能是完全溶解或部分溶解的。在一个实施例中，这种或这些聚合物完全溶解以形成溶解在至少一种溶剂中的这种或这些聚合物（例如，溶质）的一种均匀的混合物。其他任选的成分也可以完全地或部分地溶解在或可替代地，可以悬浮在该黏稠物中。例如，其他任选的成分可以在该黏稠物中形成一种悬浮物，其中固体颗粒如碳纳米管是悬浮的、或可替代地可以沉淀出或在该黏稠物之内形成不同浓缩物。如在此所使用的，每种化合物可以相对于其化学式、化学名称、缩写、等可互换地讨论。例如，PEKK可以与聚(醚酮酮)可互换地使用。附加地，在此描述的每种化合物，除非另外指出否则包括均聚物类和共聚物类。术语“共聚物”意在包括含两种或更多种不同的单体的聚合物类并且可以包括例如含两种、三种、或四种不同的重复单体单元的聚合物类。除非另有说明，这些组合物的成分或组分的值是以在该组合物中的每种成分的重量百分比或者按重量计的%来表示的。此处所提供的所有的值包括高达值以及包含所给的端点。如在此以及权利要求书中使用的，术语“包括（comprising）”和“包含（including）”是包括性或开放式的并且不排除另外的未引用的元素、组成成分、或者方法步骤。因此，术语“包括”和“包含”涵盖更具限制性的术语“主要由...组成”和“由...组成”。根据本专利技术的一个方面，一种制造膜或隔膜的方法包括：(a)将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到至少一种溶剂中以形成一种黏稠物；(b)将该黏稠物沉积到一种衬底上以形成一种经涂覆的衬底；以及(c)将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。将至少一种聚合物溶解在至少一种溶剂中以形成一种黏稠物。该聚合物可以包括热塑性聚合物，包括可能处于任何合适的形式的聚(芳基酮)，如聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮（PEEK）、等等。例如，这些聚合物可以处于固体形式，如球粒、小片、粉末、颗粒、薄片、等。聚合物的形式是不受限制的。不同的聚合物能以不同的状态添加，这可以由本领域的普通技术人员确定。在一个实施例中，以固体形式添加该聚(芳基酮)聚合物。该聚合物包括至少一种聚(芳基酮)或由至少一种聚(芳基酮)组成。聚(芳基酮)旨在包含全部均聚物和共聚物（包括例如三元共聚物）和类似物。在一个实施例中，该聚(芳基酮)选自下组，该组由以下各项组成：聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮（PEK）、聚醚酮醚酮酮（PEKEKK）、以及它们的混合物。在一个实施例中，该聚(芳基酮)包括聚醚酮酮（PEKK）。适合用于本专利技术的聚醚酮酮可以包含或基本上由下面式I和II所代表的重复的单元组成：-A-C(=O)-B-C(=O)-I-A-C(=O)-D-C(=O)-II其中，A是一个p,p’-Ph-O-Ph-基团，Ph是一个亚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造膜或隔膜的方法，包括：将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到至少一种溶剂中以形成一种黏稠物；将该黏稠物沉积到一个衬底上以形成一个经涂覆的衬底；并且将该经涂覆的衬底干燥以形成该膜或隔膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.27 US 61/490,8441.一种用溶剂流延工艺制造膜或隔膜的方法，包括：将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到溶剂中以形成一种黏稠物，其中所述聚(芳基酮)包括聚醚酮酮(PEKK)；其中所述溶剂是彼此不同的两种溶剂(A)和(B)，且它们各自在大气压力下具有不大于250℃的沸点，其中(A)选自具有从1至3的pKa的卤化的有机酸且(B)选自下组：二氯甲烷(DCM)、甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯或其混合物；或者(A)是氯化的有机酸且(B)选自下组：二氯甲烷(DCM)、甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯、三氟乙酸或其混合物；将该黏稠物沉积到一个衬底上以形成一个经涂覆的衬底；并且将该经涂覆的衬底干燥以形成该膜或隔膜。2.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中溶剂(A)是一种卤化的有机酸，该有机酸选自一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、四氯邻苯二甲酸、三氟乙酸或它们的混合物中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中溶剂(A)是具有从1至3的pKa的卤化的有机酸。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：C·罗杰，M·A·加西亚莱纳，JA·拉斐特，J·博伊尔，
申请(专利权)人：阿科玛股份有限公司，
类型：
国别省市：