聚苯砜和聚苯硫醚的共混物的制作方法
【专利说明】聚苯砜和聚苯硫醚的共混物
【背景技术】
[0001] 长期以来一直对开发热塑性共混物（含有半结晶和无定形物质）有兴趣，该共混 物在高温下表现出耐化学性和良好的机械特性保留。许多半结晶聚合物共混物证明了优异 的耐化学性并且在本领域中是众所周知的。然而，添加纯的无定形物质以获得高温特性保 留不是众所周知的或在文献中记载的。在没有添加填料或添加剂（如玻璃、滑石或云母）的 情况下，这些聚合物共混物通常倾向于不相容并且难以混炼（compound)。当渴望相容的未 填充的树脂共混物时，通常需要添加少量的其他成分或增容剂以促进两种聚合物之间更充 分共混。另外的成分可以通过促进在每种材料的不同聚合物分子之间的键形成而起作用。 很难确定何种成分可以起作用，因为在一种聚合物共混系统中有效的增容剂在其它系统中 可能不是有效的；大量取决于所共混的分子的化学和特定功能和它们的互相作用。
[0002] 共混聚合物的原因是产生组合物，其比本领域已知的单独的（individual)聚合 物或聚合物共混物更好地满足特定需要。因此，有时希望结合聚合物与其他聚合物以希望 产生共混物（表现出两种聚合物希望的特性）。聚苯硫醚（PPS)显示出优异的耐化学性和 良好的热稳定性，其对于希望这样的特性的聚合物共混物可能潜在地是重要的。此外，聚 苯砜（PPSU)在高温下表现出优异的机械性能保留。这些材料性能的组合是高度希望的，但 是PPSU与PPS不相容，并且因此材料共混物非常难以混炼（compound)并且难以制造成商 业产品。PPSU/PPS共混物倾向于具有形态，该形态具有单独的聚合物的较大区域或结构域 (domains)而不是精细的、良好分散的结构域。较大的结构域趋向于产生具有较差机械性能 的材料，例如，具有较差的拉伸性能的注射成型的部件。因此，在本领域中仍然需要用于增 容聚苯砜/PPS共混物的方法。
【发明内容】
[0003] 各种实施方式涉及形成聚苯砜（PPSU)和聚苯硫醚（PPS)的相容的不混溶的相分 离的共混物的制备。新树脂共混物中添加聚醚酰亚胺（PEI)和环氧树脂以增容共混物并且 显著地改善材料性能。该新树脂共混物显示出优异的机械和热性能以及具有良好的熔体流 动特性。相分离的共混物改进了 PPS的高温承载性能（high temperature load bearing capability)和尺寸稳定性和PPSU的恪体流动、耐化学性和阻燃性能。
[0004] 各种实施方式描述了一种方法，通过该方法，使用PEI和环氧树脂的混合物作为 增容剂，使具有反应性末端基团（如巯基和氯）的PPS与PPSU、或其衍生物相容。在本发明 中，共混两种聚合物以及与增容剂熔融混合并挤出成球粒。
[0005] 各种实施方式提供了形成与其它热塑性材料（它们特性是无定形的或半结晶）相 容的PPS共混物的方法。其它实施方式提供了活性增容PPSU和PPS的方法。还应理解，通 过改变单独组分、PPS、PPSU、PEI和环氧树脂的量和类型，共混物材料性能如熔体流动性、耐 冲击和耐热性、耐化学性、电性能和阻燃性可以按照需要来调整。
[0006] 参考下面的描述和所附的权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变 得更好理解。
【具体实施方式】
[0007] 通过参考以下本发明优选实施方式的详细描述以及其中所包括的实施例，可以更 容易地理解本发明。无论是否明确指出，在本文中的所有数值被认为由术语"约"修改。术 语"约"通常是指本领域的技术人员认为等效于所述值（即，具有相同的功能或结果）的数 量范围，。在许多情况下，术语"约"可以包括四舍五入至最接近的有效数字的数量。
[0008] 各种实施例涉及一种组合物，包含以下物质的共混物：聚苯砜（PPSU);聚苯硫醚 (PPS);以及聚醚酰亚胺和环氧树脂，其中聚醚酰亚胺和环氧树脂以有效量存在以用作聚苯 砜（PPSU)和聚苯硫醚（PPS)的增容剂。
[0009] 组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的拉伸强度。该范围可以包括或 不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、 105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、 200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、 295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、 390、395、400MPa。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以具有大于75MPa，优选地大于 75-150MPa的拉伸强度。
[0010] 组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的冲击强度。该范围可以包括或 不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、 85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、 185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、 280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、 375、380、385、390、395、和4001/111。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以具有至少 40J/m，优选地至少40至100J/m的冲击强度。
[0011] 组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的断裂伸长率。该范围可以包括 或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、 70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、 95、96、97、98、99和100%。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以具有至少70%，优 选地至少70至120 %的断裂伸长率。
[0012] 组合物可以显示出在具有下限和/或上限的范围内的热变形温度（HDT)。该范围 可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自75、76、77、78、79、80、81、82、 83、84、85、86、87、88、89、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、 160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、 260、270、280、290和300摄氏度。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以显示出至少 87摄氏度，优选地至少87至150摄氏度的热变形温度（HDT)。
[0013] 增容的聚合物共混组合物通过多于一个分散相表征，其中第一相是连续的或半连 续的，并且至少一个另外的相分散在第一相中呈节结（nodule)、薄层（lamella)、棒状结构 域（rod like domain)、无定形结构域（amorphous shape domain)，和/或相互渗透网状结 构。组合物的形态可以包括聚醚砜和聚苯硫醚的精细的、良好分散的结构域。例如，共混物 可以显示出在连续相内分散的一种不连续相的较大结构域，其中，非连续相是由共混物的 少量组分（minor component)构成并且连续相是由共混物的主要组分（major component) 构成。分散的结构域具有0. 1至100微米的平均最大尺寸，例如1至50微米，优选地0. 1 至10微米。
[0014] 聚苯砜（PPSU)可以以具有下限和/或上限的范围内的量存在。该范围可以包括 或不包括下限和/或上限。基于组合物的总重量，下限和/或上限可以选自20、20. 5、21、 21.5、 22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25. 5、26、26. 5、27、27. 5、28、28. 5、29、29. 5、30、30. 5、 31、31.5、32、32.5、33、33.5、34、34.5、35、35. 5、36、36. 5、37、37. 5、38、38. 5、39、39. 5、40、 40.5、 41、41. 5、42、42.5、43、43. 5、44、44. 5、45、45. 5、46、46. 5、47、47. 5、48、48. 5、49、49. 5、 50、50.5、51、51.5、52、52.5、53、53.5、54、54.5、55、55.5、56、56.5、57、57.5、58、58.5、59、 59.5、 60、60.5、61、61.5、62、62.5、63、63. 5、64、64. 5、65、65. 5、66、66. 5、67、67. 5、68、68. 5、 69、69.5、70、70.5、71、71.5、72、72.5、73、73.5、74、74.5、75、75.5、76、76.5、77、77.5、78、 78.5、 79、79.5、80、80.5、81、81.5、82、82. 5、83、83. 5、84、84.5、85、85. 5、86、86. 5、87、87. 5、 88、88. 5、89、89. 5,和90重量百分数。例如，根据某些优选的实施方式，基于组合物的总重 量，聚苯砜（PPSU)可