[發明專利]聚(芳醚酮二氮雜萘酮)的高溫聚合物摻合物

無效

• 申請號: 201080049256.1
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102597112A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王益鋒;許砥中;艾倫·S·海;李坤;巴維恩·N·帕特爾
• 申請（專利權）人: 伯利米克思有限公司
• 主分類號: C08L71/00
• 分類號: C08L71/00;C08L79/08;C08L81/06;C08G65/40;C08J5/00
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 吳小瑛;任曉華

技術領域

本發明整體上涉及具有提高的高溫性質的高溫組合物。更具體地，本發明涉及具有提高的高溫承載能力和提高的高溫熔融可加工性的高溫組合物，以及由此模制的物件。本發明還公開了制備所述組合物的方法。

背景技術

非常期望耐熱性和耐化學性高的晶體聚(芳醚酮)(PAEK)用于要求高的汽車、航空、電子和油田領域的模制物件的制造。聚(芳醚酮)由于其整體優異的性質，例如在高溫下的良好機械性質、對有機溶劑以及強酸和堿的卓越耐化學性、低磨損率、耐磨和耐火性以及電絕緣性而成為重要的工程樹脂。

然而，這些晶體PAEK樹脂的相對低的玻璃轉化溫度(T_g)限制了其在有荷載和高溫下的應用。這個不足已經通過加入強化填料(例如纖維玻璃、碳纖維和陶瓷或礦物填料)得到改善，但仍未解決。遺憾的是，雖然強化提高了硬度和強度，但化合物仍然顯示類似的長期荷載性能。也就是說，抗蠕變性和在應力下的張弛性仍然如同該材料未被強化的情況。加入強化纖維還增加了重量、降低了流動并誘導了成型部件內的各向異性。部件中的這種各向異性可導致，例如彎曲或其它不期望的尺寸改變，例如膜內的卷曲。在一些情況下，纖維添加劑可干擾成型部件的表面光滑度，導致不均勻的表面性質。這對于薄部件和膜而言，尤為如此。向PAEK樹脂添加增強填料還使得難以擠壓膜和纖維。這是T_g為工程聚合物應用的主要因素的主要原因。因此，通過使用摻合物提高T_g的能力是非常有價值的選擇。

此外，斷裂伸長顯著降低并且可加工性質也受到不利影響。斷裂伸長或延展性是要求密封和抗沖擊性的許多工業應用中的重要要求。

因此，需要諸如在高溫下的承載能力的多個性質都被提高，同時還保持了良好的延展性和熔融可加工性的晶體PAEK配方，從而實現其在成型物件、管、片、膜和纖維內的經改良的應用。

附圖簡要說明

圖1描述了根據本發明的實施方式的壓縮成型的PEEK/PBI摻合物((50wt％PEEK和50wt％PBI)的光學顯微照片；

圖2描述了根據本發明的實施方式的實施例4的儲能模量和正切角-溫度曲線；

圖3描述了PEEK和根據本發明的實施方式的實施例7的儲能模量和正切角-溫度曲線；

圖4描述了PEK和根據本發明的實施方式的實施例8的儲能模量和正切角-溫度曲線；

圖5描述了根據本發明的實施方式的實施例9的DSC曲線；

圖6描述了根據本發明的實施方式的實施例11的DSC曲線；

圖7描述了根據本發明的實施方式的實施例13的儲能模量-溫度和正切角-溫度曲線；

圖8描述了根據本發明的實施方式的實施例15儲能模量-溫度和正切角-溫度曲線。

發明概述

本發明第一方面提供了包含第一聚合物摻合物和第二聚合物摻合物的組合物，其中所述第一聚合物摻合物包含選自由聚(芳醚酮二氮雜萘酮)及其組合組成的組中的聚合物；所述第二聚合物摻合物包含選自由聚(芳醚酮)、熱塑性聚酰亞胺、聚(芳醚砜)、聚苯并咪唑、聚(苯硫醚)及其組合組成的組中的聚合物。

本發明第二方面提供了組合物，其包含約1重量份-約99重量份的第一聚合物組分和約1重量份-約99重量份的第二聚合物組分，其中所述第一聚合物組分選自由聚(芳醚酮二氮雜萘酮)及其混合物組成的組；所述第二聚合物組分選自由聚(芳醚酮)、熱塑性聚酰亞胺、聚(芳醚砜)、聚苯并咪唑、聚(苯硫醚)及其混合物組成的組。

本發明第三方面提供了包含聚合物摻合物的高溫熱塑性組合物，其中所述聚合物摻合物衍生自至少一種聚(芳醚酮二氮雜萘酮)和選自由聚(芳醚酮)、聚苯并咪唑、熱塑性聚酰亞胺、聚(芳醚砜)、聚(苯硫醚)及其組合組成的組中的聚合物的混合。

本發明第四方面提供了由所述高溫組合物制成的物件。

發明詳述

摻合聚合物是獲得具有期望的一系列物理性質(例如提高的耐熱性、高溫下的承載能力和提高的熔融可加工性)的塑料材料的方法。

芳族聚苯并咪唑的特征在于高度熱穩定性。它們可被成型以形成顯示對熱、水解介質和氧化性介質引起的降解的抗性的應用廣泛的纖維、膜和其它物件。然而，許多聚苯并咪唑在期望的低溫和壓力下不易于熔融加工。特別地，成型部件需要兩個階段的方法，所述方法涉及PBI粉的冷壓縮，然后在425-500℃和1-3Kpsi壓力下加熱數小時。