[發明專利]阻燃聚砜共混物

有效

• 申請號: 200680042820.0
• 申請日: 2006-09-14
• 公開（公告）號: CN101309995A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 羅伯特·R·加盧奇;加尼什·凱拉薩姆;威廉·A·柯尼克三世;馬克·A·桑納;拉詹德拉·K·辛格
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: C09K21/14
• 分類號: C09K21/14;C08L67/02;C08L81/06;C08L83/10;C08L83/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴

技術領域

本發明涉及具有改進的阻燃性的聚砜、聚醚砜和聚苯醚砜與間苯二酚類聚酯，或間苯二酚類聚酯碳酸酯聚合物，和有機硅共聚物的共混物。

背景技術

長期以來對開發可以耐燃的熱塑性樹脂有興趣。關注的具體領域是開發用于運輸應用(如軌道車和飛機)的塑料。已經發展了多種評估技術來測試這些材料的有效性，例如Federal?Aviation?Regulation(FAR)25.853。在該測試中，有時稱為Ohio?State?University(OSU)等級，測量樣品達到峰值放熱(peak?heat?release)的時間，2分鐘之后釋放的能量和峰值放熱能。較低的放熱值和較長達到峰值放熱的時間是合乎需要的。這是一項苛刻的測試，設計其以獲得乘客在火災事件中不得不逃離交通工具所需時間量的一些概念，然而，它不能代替最終用途應用中的測試裝置，也不能保證在實際火災狀態下實施。例如，在美國專利5,051,483中描述了在這些用途中使用的聚合物共混物。這些組合物組合有聚醚酰亞胺(PEI)和有機硅聚醚酰亞胺及聚碳酸酯(PC)。盡管這些組合物有效，但本領域對于更好的阻燃性能仍存在需要。

發明簡述

我們已經發現，通過對聚碳酸酯結構作少許變化，聚砜、聚醚砜和聚苯醚砜與有機硅共聚物和聚碳酸酯的共混物的阻燃(FR)性能和FAR?25.853等級具有令人驚訝的改進。用間苯二酚衍生的酯連接基(linkage)代替聚碳酸酯雙酚A衍生的連接基在放熱方面得到非常大的改進，甚至在間苯二酚類聚合物為少量組分的共混物中也是如此。因此，聚砜、聚醚砜和聚苯醚砜與有機硅共聚物和間苯二酚類芳基聚酯的共混物顯示明顯改進的FR性能。所述共混物還展示出高撓曲模量和高斷裂拉伸伸長率。聚砜共混物的熔體流動性也得到改進。

發明詳述

有機硅共聚物的組合，例如有機硅聚酰亞胺或有機硅聚碳酸酯，和高的玻璃化轉變溫度(Tg≥180℃)的聚砜(PSu)、聚醚砜(PES)和聚苯醚砜(PPUS)樹脂，和間苯二酚衍生的聚芳基酯的組合具有令人驚訝的低放熱值和改進的熔體流動性。間苯二酚衍生的芳基聚酯也可以是含有非-間苯二酚類連接基的共聚物，例如間苯二酚-雙酚A共聚酯碳酸酯。為了獲得更好的效果，間苯二酚酯的含量(REC)應大于衍生自間苯二酚的聚合物連接基的約50mol％。更高的REC可能是優選的。在一些情況中，REC大于間苯二酚衍生的連接基的75mol％，或者高至90或100mol％可能是期望的。

在阻燃共混物中含間苯二酚酯的聚合物的用量可變化很大，可以使用任何有效量來降低放熱或增加到達峰值放熱的時間。在一些情況中，含間苯二酚酯的聚合物可以為聚合物共混物的1-50wt％。一些關注的組合物具有10-50％間苯二酚類聚酯。在其它情況中，聚砜、聚醚砜和聚苯醚砜與高REC共聚物的共混物的聚砜玻璃化轉變溫度(Tg)約為180℃。

間苯二酚類聚芳酯樹脂應含有至少約50mol％衍生自間苯二酚或官能化間苯二酚與適合形成芳酯連接基的芳基二羧酸或二羧酸衍生物(例如，羧酸鹵化物、羧酸酯和羧酸鹽)的反應產物的單元。

間苯二酚類聚芳酯還可以含有得自雙酚和形成碳酸酯的物質(如光氣)的反應的碳酸酯連接基，制備聚酯碳酸酯共聚物。在本發明的另一實施方案中，間苯二酚聚芳酯碳酸酯共聚物包括間苯二甲酸和對苯二甲酸，間苯二酚，和任選雙酚A和光氣的反應產物。在一方面，間苯二酚聚酯碳酸酯共聚物將以使得雙酚二羧酸酯連接基的數量最小化的方式制備，例如通過將間苯二酚部分和二羧酸部分預先反應以形成芳基聚酯嵌段，然后將所述嵌段與雙酚和碳酸酯部分反應，形成共聚物的聚碳酸酯部分。

在其一個方面，本發明包括含有芳酯聚酯鏈成分(chain?member)的聚合物。所述鏈成分包括至少一個雙酚殘基和至少一個芳族二羧酸殘基。在一種實施方案中，雙酚殘基衍生自1，3-二羥基苯部分，如式I所示，在整個說明書中通稱為間苯二酚或間苯二酚部分。在本發明上下文中使用的間苯二酚或間苯二酚部分應認為包括未取代的1，3-二羥基苯和取代的1，3-二羥基苯，除非另有明確說明。

式I

在式I中，R為C_1-12烷基、C₆-C₂₄芳基、烷基芳基、烷氧基或鹵素中的至少一種，n為0-4。