專利名稱：聚亞芳基醚組合物的制作方法
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背景技術(shù)：
本公開涉及聚亞芳基醚組合物，其具有低的熔體粘度和高的熱撓曲溫度的組合。
由于聚亞芳基醚樹脂具有水解穩(wěn)定性、高的尺寸穩(wěn)定性、韌性、耐熱性和介電性能，因此聚亞芳基醚樹脂是一類非常有用的高性能工程熱塑性材料。它們還表現(xiàn)出良好的力學(xué)性能以及高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度值，該值通常為150℃～210℃。這種獨(dú)特的性能組合使聚亞芳基醚類組合物適用于很寬范圍的應(yīng)用。聚亞芳基醚聚合物通常具有相對(duì)高的分子量并具有高的熔體粘度，在25℃的氯仿中測(cè)量，其特性粘度值通常大于約0.3dl/g。
改善聚亞芳基醚組合物的熔體粘度性能是理想的。熔體粘度性能是組合物在各種加工階段(例如擠出和模塑)期間在高溫下自由流動(dòng)的能力。熔體粘度會(huì)影響由所述組合物制成的部件的尺寸和類型。已經(jīng)建議通過降低聚亞芳基醚聚合物的分子量來提高聚亞芳基醚組合物的熔體粘度，但是，較低的分子量有時(shí)會(huì)不利地影響其他性能例如沖擊強(qiáng)度?；蛘撸?jīng)常使用流動(dòng)促進(jìn)劑或增塑劑(例如聚苯乙烯，特別是結(jié)晶聚苯乙烯、飽和聚脂環(huán)族樹脂和萜酚)制備聚亞芳基醚組合物，以賦予得到的組合物以高的流動(dòng)性。聚苯乙烯、萜酚和其他這種流動(dòng)促進(jìn)劑降低產(chǎn)物的熱撓曲溫度(HDT)。另外，一些阻燃劑也用作增塑劑并提高熔體粘度性能。
在改善聚亞芳基醚樹脂的流動(dòng)特性，同時(shí)最小地或不損失HDT值和沖擊性能方面已經(jīng)做出了努力。一種方法建議加入含有乙烯基芳族單體的樹脂添加劑或含有至少35重量％的芳族單元的烴。
其他方法包括含有兩種或多種聚亞芳基醚樹脂的共混物，一種樹脂具有高的特性粘度值和其它樹脂具有低的特性粘度。盡管這些方法是有希望的，但是它們主要針對(duì)含有大量的對(duì)熱撓曲溫度有影響的阻燃劑和/或增塑劑的組合物。

發(fā)明內(nèi)容
一種聚亞芳基醚組合物含有在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度大于或等于約0.3dl/g的第一聚亞芳基醚樹脂和在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度小于或等于約0.17dl/g的第二粘度聚亞芳基醚樹脂，其中所述組合物基本上不含增塑劑。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，聚亞芳基醚組合物基本上由在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度大于或等于約0.3dl/g的第一聚亞芳基醚樹脂和在25℃的氯仿中測(cè)得的特生粘度小于或等于約0.17dl僧的第二粘度聚亞芳基醚樹脂組成。


圖1是描述熔體粘度數(shù)據(jù)的圖。
圖2是描述熱撓曲溫度數(shù)據(jù)的圖。
圖3是描述熱撓曲溫度數(shù)據(jù)的圖。
圖4是描述熔體粘度數(shù)據(jù)的圖。
圖5是描述熔體粘度數(shù)據(jù)的圖。
具體實(shí)施例方式
一種聚亞芳基醚組合物含有在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度大于或等于約0.3dl/g的第一聚亞芳基醚樹脂和在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度小于或等于約0.17dl/g的第二聚亞芳基醚樹脂，其中所述組合物基本上不含增塑劑。這里的“基本上不含”被定義為含有小于約1重量％的增塑劑，優(yōu)選小于約0.5重量％，更優(yōu)選為0重量％，其中增塑劑的量是基于組合物的總重量。
這里描述的聚亞芳基醚組合物具有迄今未知的低的熔體粘度和高的熱撓曲溫度的組合。
用多點(diǎn)毛細(xì)管流變測(cè)量法測(cè)量，不含填料的組合物在1500s-1和320℃通常表現(xiàn)出小于或等于約190，優(yōu)選小于或等于約180，更優(yōu)選小于或等于約170帕斯卡-秒的熔體粘度。用多點(diǎn)毛細(xì)管流變測(cè)量法測(cè)量，含有填料的組合物在1500s-1和320℃通常表現(xiàn)出小于或等于約270，優(yōu)選小于或等于約250，更優(yōu)選小于或等于約230帕斯卡-秒的熔體粘度。
利用ASTM D648進(jìn)行測(cè)量，含有或不含填料的組合物在264磅/平方英寸(psi)下具有大于或等于約130℃，優(yōu)選大于或等于約140℃，更優(yōu)選大于或等于約150℃，最優(yōu)選大于或等于約165℃的熱撓曲溫度。聚亞芳基醚組合物以前未曾獲得低的熔體粘度和高的熱撓曲溫度的組合。
以前的低熔體粘度聚亞芳基醚組合物使用限制熱撓曲溫度的增塑劑。
根據(jù)ASTM D 150在25℃和1千赫或10千赫或100千赫或1兆赫下測(cè)量，該組合物還表現(xiàn)出小于或等于約0.02，優(yōu)選小于或等于約0.01，更優(yōu)選小于或等于約0.005的損耗因數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方案中，根據(jù)ASTM D 150在25℃并分別在1千赫、10千赫、100千赫和1兆赫下測(cè)量，固化組合物表現(xiàn)出小于或等于約0.005的損耗因數(shù)。
根據(jù)ASTM D149進(jìn)行測(cè)量，該組合物還表現(xiàn)出改善的介電強(qiáng)度。例如，含有90重量％的在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度為0.4dl/g的聚亞芳基醚和10重量％的在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度為0.12dl/g的聚亞芳基醚的組合物具有28千瓦/毫米(kv/mm)的平均介電強(qiáng)度值，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.02kv/mm。為了對(duì)比，含有90重量％的在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度為0.4dl/g的聚亞芳基醚和10重量％的聚苯乙烯的組合物具有25.6kv/mm的平均介電強(qiáng)度值，標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.37kv/mm。測(cè)試聚合物的重量百分比是基于組合物的總重量。
術(shù)語聚亞芳基醚包括聚苯醚(PPE)和聚亞芳基醚共聚物；接枝共聚物；聚亞芳基醚醚離聚物；以及鏈烯基芳族化合物、乙烯基芳族化合物和聚亞芳基醚等的嵌段共聚物；以及包含至少上述任一種的組合；等等。聚亞芳基醚本身是已知的聚合物，其包含多個(gè)具有通式(1)的結(jié)構(gòu)單元 其中對(duì)于每個(gè)結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)Q1獨(dú)立地是氫、鹵素、伯或仲低級(jí)烷基(例如，含有至多7個(gè)碳原子的烷基)、苯基、鹵代烷基、氨基烷基、烴氧基(hydrocarbonoxy)、鹵代烴氧基，其中至少兩個(gè)碳原子分離鹵素和氧原子，等等；且每個(gè)Q2獨(dú)立地是氫、鹵素、伯或仲低級(jí)烷基、苯基、鹵代烷基、烴氧基、鹵代烴氧基，其中至少兩個(gè)碳原子分離鹵素和氧原子，等等。優(yōu)選地，每個(gè)Q1是烷基或苯基，特別是C1-4烷基，且每個(gè)Q2是氫。
均聚物和共聚物聚亞芳基醚都包括在內(nèi)。優(yōu)選的均聚物是含有2，6-二甲基亞苯基醚(2，6-dimethylphenylene ether)單元的均聚物。合適的共聚物包括例如含有上述單元與2，3，6-三甲基-1，4-亞苯基醚單元的無規(guī)共聚物，或者衍生自2，6-三甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚反應(yīng)的共聚物。還包括含有通過接枝乙烯基單體或聚合物(例如聚苯乙烯)而獲得的部分的聚亞芳基醚，以及偶聯(lián)聚亞芳基醚，其中偶聯(lián)劑(例如低分子量聚碳酸酯、醌、雜環(huán)和縮甲醛)以已知方式與兩個(gè)聚亞芳基醚鏈的羥基反應(yīng)以產(chǎn)生更高分子量聚合物。聚亞芳基醚進(jìn)一步包括含有至少一種上述物質(zhì)的組合。
聚亞芳基醚組合物使用兩種聚亞芳基醚。在25℃的氯仿中測(cè)量，第一聚亞芳基醚樹脂具有大于約0.30dl/g的特性粘度。這些聚合物通常具有50個(gè)以上的上述通式I的重復(fù)單元，用凝膠滲透色譜法測(cè)量，數(shù)均分子量為約3,000-40,000且重均分子量為20,000-80,000。在25℃的氯仿中測(cè)量，第二聚亞芳基醚樹脂具有小于或等于約0.17dl/g的特性粘度，優(yōu)選小于或等于約0.15dl/g，更優(yōu)選小于或等于約0.13dl/g。這里用于指代聚亞芳基醚樹脂的術(shù)語第一和第二僅僅用作標(biāo)記，并不表示暗示或需要特定的添加順序。第一和第二聚亞芳基醚樹脂可以具有相同或不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
聚亞芳基醚通常是通過氧化偶聯(lián)至少一種一羥基芳族化合物例如2，6-二甲苯酚或2，3，6-三甲基苯酚而制備的。催化劑體系通常用于該偶聯(lián)；所述催化劑體系通常含有至少一種重金屬化合物例如銅、錳或鈷化合物，通常與各種其他材料組合。
用于多種目的的特別有用的聚亞芳基醚是含有具有至少一個(gè)含氨基烷基的端基的分子的聚亞芳基醚。所述氨基烷基基團(tuán)通常位于羥基的鄰位。通過引入合適的伯或仲一元胺(例如二正丁胺或二甲胺)作為氧化偶聯(lián)反應(yīng)混合物的其中一種組分，可以獲得含有這種端基的產(chǎn)物。還經(jīng)常給出的是4-羥基聯(lián)苯端基，其通常來自于存在副產(chǎn)物二苯酚合苯醌的反應(yīng)混合物，特別是在銅-鹵化物-仲或叔胺體系中。通常構(gòu)成聚合物的高達(dá)約90重量％的聚合物分子的大部分會(huì)含有所述的含氨基烷基的端基和4-羥基聯(lián)苯端基中的至少一種。
設(shè)想的聚亞芳基醚包括許多目前已知的物質(zhì)而不管結(jié)構(gòu)單元或輔助的化學(xué)特征如何變化是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從上面的內(nèi)容顯而易見地得知的。
在聚亞芳基醚組合物中，第一聚亞芳基醚和第二聚亞芳基醚的重量比可以大范圍地變化，優(yōu)選大于約1∶1，更優(yōu)選大于約1.25∶1。約1∶5至約20∶1的重量比甚至是更優(yōu)選的，約9∶1至約2∶1的重量比是最優(yōu)選的。在高濃度下，第二聚亞芳基醚樹脂提供脆性材料。因此，第二聚亞芳基醚樹脂優(yōu)選以總組合物的約40重量％或更少的量使用，更優(yōu)選以總組合物的約1～約30重量％的量使用，最優(yōu)選以總組合物的約3～約25重量％的量使用。
聚亞芳基醚組合物可以含有含量可以大范圍變化的其他組分。第一和第二聚亞芳基醚的組合的最經(jīng)常的用量是約5～約95重量％，優(yōu)選約50～約95重量％，上述用量以組合物的總重計(jì)。但是，含有100重量％聚亞芳基醚的組合物是特別設(shè)想的。
在特定的實(shí)施方案中，聚亞芳基醚組合物可以含有如美國專利Nos.5,981,656和5,859,130所公開的聚酰胺，如美國專利No.5,290,881所公開的聚亞芳基硫醚，如美國專利No.5,916,970所公開的聚鄰苯二甲酰胺，如美國專利No.5,231,146所公開的聚醚酰胺，如美國專利No.5,237,005所公開的聚酯，聚醚酰亞胺以及上述物質(zhì)的組合。
聚亞芳基醚組合物可以進(jìn)一步含有添加劑，例如沖擊改性劑、抗氧劑、填料、導(dǎo)電填料(例如導(dǎo)電碳黑、碳纖維、不銹鋼纖維、金屬片、金屬粉末等)、增強(qiáng)劑(例如玻璃纖維)、穩(wěn)定劑(例如，氧化、熱和紫外穩(wěn)定劑)、抗靜電劑、潤滑劑、著色劑、染料、顏料、防滴落劑以及脫模劑。
提高聚亞芳基醚組合物的沖擊強(qiáng)度的材料(沖擊改性劑)不是關(guān)鍵性的，但是經(jīng)常是需要的。合適的材料包括天然和合成彈性聚合物例如天然橡膠、合成橡膠和熱塑性彈性體。它們通常衍生自單體例如烯烴(例如乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯)、鏈烯基芳族單體(例如苯乙烯和α-甲基苯乙烯)、共軛二烯(例如丁二烯、異戊二烯和氯丁二烯)以及乙烯基羧酸及其衍生物(例如乙酸乙烯酯、丙烯酸、烷基丙烯酸、乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈)。它們可以是均聚物以及共聚物，所述共聚物包括無規(guī)、嵌段、接枝和核殼共聚物，所述共混物衍生自下面特別討論的各種合適的單體。
可以含在聚亞芳基醚組合物中的聚烯烴具有結(jié)構(gòu)CnH2n，且包括聚乙烯、聚丙烯和聚異丁烯，優(yōu)選的均聚物是聚乙烯、LLDPE(線性低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)和MDPE(中密度聚乙烯)以及全同(isotatic)聚丙烯。具有該結(jié)構(gòu)的聚烯烴樹脂及其制備方法是本領(lǐng)域熟知的并描述于例如美國專利Nos.2,933,480、3,093,621、3,211,709、3,646,168、3,790,519、3,884,993、3,894,999、4,059,654、4,166,055和4,584,334中。
還可以使用聚烯烴的共聚物，例如乙烯和α-烯烴(如丙烯和4-甲基-1-戊烯)的共聚物。乙烯和C3-C10單烯烴和非共軛二烯的共聚物(這里稱做EPDM共聚物)也是適用的。用于EPDM共聚物的合適的C3-C10單烯烴的實(shí)例包括丙烯、1-丁烯、2-丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯和3-己烯。合適的二烯包括1，4-己二烯以及單環(huán)和多環(huán)二烯。乙烯與其他C3-C10單烯烴單體的摩爾比可以是95∶5～5∶95，其中二烯單元以0.1～10摩爾％的量存在?？梢杂糜糜诮又Φ骄蹃喎蓟焉系孽；蛴H電基團(tuán)對(duì)EPDM共聚物進(jìn)行官能化，如美國專利No.5,258,455所公開。
基于組合物的總重，聚烯烴通常以約0.1％～約10％重量的量存在。當(dāng)聚烯烴是EPDM時(shí)，其量通常為組合物的0.25％重量～約3％重量。
用于沖擊改性的合適的材料包括共軛二烯均聚物和無規(guī)共聚物。實(shí)例包括聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丁二烯-丙烯酸酯共聚物、異戊二烯-異丁烯共聚物、氯丁二烯聚合物、丁二烯丙烯腈聚合物和聚異戊二烯。這些沖擊改性劑可以占總組合物的約1～30重量％。
具有共軛二烯的-類特別有用的沖擊改性劑包括AB(二嵌段)、(AB)m-R(二嵌段)和ABA’(三嵌段)嵌段共聚物。嵌段A和A’通常是鏈烯基芳族單元，嵌段B通常是共軛二烯單元。對(duì)于具有通式(AB)m-R的嵌段共聚物，整數(shù)m至少為2，R是用于AB結(jié)構(gòu)的嵌段的多官能偶聯(lián)劑。
鏈烯基芳族化合物和共軛二烯化合物的核殼接枝共聚物也是有用的。特別合適的是含有苯乙烯嵌段和丁二烯、異戊二烯或乙烯-丁烯嵌段的共聚物。合適的共軛二烯嵌段包括上述可以通過已知方法部分或完全氫化的均聚物和共聚物，由此它們可被表示為乙烯-丙烯嵌段等，且具有與烯烴嵌段共聚物相似的性質(zhì)。合適的鏈烯基芳族化合物包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯和乙烯基萘。嵌段共聚物優(yōu)選含有約15～50％的鏈烯基芳族單元。這種類型的三嵌段共聚物的實(shí)例是聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、氫化聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SEBS)、聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯(SIS)和聚(α-甲基苯乙烯)-聚異戊二烯-聚(α-甲基苯乙烯)。商業(yè)上可以獲得的三嵌段共聚物的實(shí)例是來自Shell ChemicalCompany的CARIFLEX，KRATOND和KRATONG系列。
還包括含有乙烯基芳族單體和共軛二烯單體的星型(radial)嵌段共聚物的沖擊改性劑。這種類型的共聚物通常含有約60～95重量％的聚合乙烯基芳族單體和約40～5重量％的聚合共軛二烯單體。所述共聚物具有至少三條形成星型構(gòu)型的聚合物鏈。每個(gè)鏈都以基本上非彈性的鏈段終止，該鏈段上連接有彈性聚合物鏈段。
如美國專利No.4,097,550所述，這些嵌段共聚物有時(shí)稱做“支化”聚合物，并以與其他共軛二烯類沖擊改性劑相似的量使用。
用于提高組合物的沖擊強(qiáng)度的材料的用量通常是約2～約10重量％，以組合物的總重計(jì)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用上述低特性粘度聚亞芳基醚樹脂的優(yōu)點(diǎn)也被提供在纖維增強(qiáng)的聚亞芳基醚組合物中。增強(qiáng)劑包括纖維和非纖維填料。聚亞芳基醚組合物可以含有纖維增強(qiáng)材料例如玻璃纖維，其能夠顯著提高用其得到的模塑組合物的撓曲強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性和模量以及拉伸強(qiáng)度。通常，相對(duì)不含蘇打的石灰-硼硅酸鋁玻璃(“E”玻璃)是優(yōu)選的。雖然可以使用玻璃纖維無捻粗紗，但是短纖維(cut fiber)和磨碎纖維經(jīng)常是優(yōu)選的。這種短纖維的長度通常是至少3毫米(mm)，磨碎纖維的長度小于或等于約1.5mm。優(yōu)選長度為約3mm～約13mm。纖維的優(yōu)選直徑為約0.002mm～約0.015mm(即15微米)。玻璃纖維的用量是總組合物的0～約60重量％，優(yōu)選為約3％～約30重量％，以全部組合物的重量計(jì)。當(dāng)最終用途需要較高的硬度和強(qiáng)度時(shí)，使用更大量玻璃纖維。更優(yōu)選地，以全部組合物的重量計(jì)，玻璃纖維的量為約6％～約25重量％。
碳纖維、碳原纖、碳粉末、Kevlar纖維、不銹鋼纖維和涂覆金屬的石墨纖維也可以以0～約60重量％的量使用，優(yōu)選以約1.5～約25重量％的量使用，更優(yōu)選以3～約15重量％的量使用。碳纖維的長度通常為至少3mm，優(yōu)選約3mm～約13mm。用于涂覆石墨纖維的金屬的實(shí)例包括鎳、銀、黃銅、銅和金，其中鎳是優(yōu)選的。金屬(例如鋁、鎳、鐵和青銅)的纖維和小片的合適用量為至多約60重量％，以組合物的總重計(jì)。
合適的非纖維無機(jī)填料包括云母、粘土、玻璃珠、玻璃片、石墨、鋁的水合物、碳酸鈣、硅石、高嶺土、硫酸鋇、滑石以及硅酸鈣(硅灰石)。根據(jù)所用的特定試劑，有效量可以不同，但是通常為約0.25％～約60重量％，更通常為約1～約30重量％，優(yōu)選為約3％～約12重量％，以全部組合物的重量計(jì)。云母的實(shí)例包括白云母、金云母、黑云母、氟金云母以及合成云母。使用時(shí)，云母的用量優(yōu)選為約0.25％～約30重量％，以全部組合物的重量計(jì)。使用時(shí)，粘土的優(yōu)選用量為約0.25％～約30重量％，以全部組合物的重量計(jì)。
合適的顏料包括本領(lǐng)域熟知的顏料，例如二氧化鈦(TiO2)和碳黑。合適的穩(wěn)定劑包括硫酸鋅、氧化鋅和氧化鎂。
合適的抗氧劑包括但不限于羥胺；受阻酚例如烷基化一元酚和多元酚；苯并呋喃酮，例如3-芳基苯并呋喃酮；烷基和芳基亞磷酸酯，例如2，4-二叔丁基苯酚亞磷酸酯和亞磷酸三癸酯；受阻胺，例如二辛基甲胺氧化物和其他叔胺氧化物。這些抗氧劑優(yōu)選以占組合物重量的0.1～1.5重量％的量使用。
合適的紫外穩(wěn)定劑包括4，6-二苯甲?；g苯二酚、鏈烷醇胺、(morpholenes)和苯并三唑。
聚亞芳基醚組合物可以通過熟知的方法制備。所述制備方法的一個(gè)實(shí)例是首先干燥共混第一和第二聚亞芳基醚，并用已知技術(shù)(例如在擠出機(jī)內(nèi))復(fù)合該混合物，以形成聚亞芳基醚組合物。可以將額外的組分例如填料與聚亞芳基醚組合物一起加入或者在后面的混合或復(fù)合步驟中加入。與以前已知的含有增塑劑的聚亞芳基醚組合物相比，這種聚亞芳基醚組合物具有較低的熔體粘度，同時(shí)給出較高的HDT值和沖擊性能。該聚亞芳基醚組合物可以與其他組分共混或擠出、驟冷并切成小球。然后可以熔化這些小球并將其模塑成具有所需形狀和尺寸的制品，或者在制備成品的額外加工之前再次復(fù)合以與其他組分共混。
聚亞芳基醚組合物特別適用于形成電子封裝處理體系(electronicpackaging handling system)例如集成電路板和磁頭懸架組件盤(head gimbalassembly trays)。電子封裝處理體系中使用的材料需要優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性，特別是在高于約130℃的溫度下，在有些應(yīng)用中在高于或等于約150℃的溫度下。
參考以下非限制性實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1-6在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度為0.12g/dl的聚亞芳基醚(SA120)以小球形式獲自GE Plastics，粉碎以減小粒度。然后將20wt％粉碎的SA120與高特性粘度的聚亞芳基醚熔融共混(如表2所示)。對(duì)比實(shí)施例使用20wt％的結(jié)晶聚苯乙烯(XPS)作為流動(dòng)促進(jìn)劑/增塑劑。使用多點(diǎn)毛細(xì)管流變測(cè)量法在Kayeness流變儀上于340℃下使用4分鐘保留時(shí)間測(cè)量實(shí)施例的熔體粘度。剪切速率值以秒的倒數(shù)為單位，熔體粘度值以帕斯卡-秒為單位。數(shù)據(jù)如圖1和圖2所示。圖1示出含有低特性粘度聚亞芳基醚(SA120)的組合物和含有聚苯乙烯增塑劑的可比較組合物之間顯著相似的粘度。在264psi下使用ASTM D648測(cè)量熱撓曲溫度(℃)，數(shù)據(jù)如圖2所示。
表1

*對(duì)比實(shí)施例表2

*對(duì)比實(shí)施例由圖1和表2可以看出，與含有聚苯乙烯的可比較組合物相比，含有低特性粘度的聚亞芳基醚(SA120)而不使用增塑劑的組合物表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)娜垠w粘度。圖2表明，含有低特性粘度的聚亞芳基醚的組合物表現(xiàn)出比使用流動(dòng)促進(jìn)劑/增塑劑的可比較組合物明顯高的熱撓曲溫度。
實(shí)施例7-16以與實(shí)施例1-6相同的方式制備實(shí)施例7-16。實(shí)施例7-12使用高耐熱(high heat)聚亞芳基醚，在25℃的氯仿中測(cè)得其特性粘度為0.33g/dl。組合物中的SA120和結(jié)晶聚苯乙烯的量的變化如表3所示。如上所述，測(cè)量組合物的熱撓曲溫度。使用多點(diǎn)毛細(xì)管流變測(cè)量法在Kayeness流變儀上于340℃下使用4分鐘保留時(shí)間測(cè)量實(shí)施例的熔體粘度。剪切速率值以秒的倒數(shù)為單位，熔體粘度值以帕斯卡-秒為單位。數(shù)據(jù)如表3和4以及圖3所示。組分的量以基于組合物總重的重量百分比表示。
表3

*對(duì)比實(shí)施例表4

*對(duì)比實(shí)施例從表3和4以及圖3可以看出，用低特性粘度的聚亞芳基醚代替結(jié)晶聚苯乙烯導(dǎo)致熱撓曲溫度顯著升高，同時(shí)表現(xiàn)出與含有結(jié)晶聚苯乙烯的組合物相似的熔體粘度。
實(shí)施例17-23實(shí)施例17-23使用上述材料以及0.5重量份聚乙烯、11重量份玻璃纖維以及7重量份碳纖維，其中重量份基于100份聚亞芳基醚。所用玻璃纖維可以商品名122Y-14P從Owens Corning獲得。所用碳纖維可以商品名Fortafil202從Akzo獲得。聚乙烯用作脫模劑，可以商品名G12024A從Novapol獲得。
實(shí)施例17-23的組合物如表4所示。使用標(biāo)準(zhǔn)注射量(shot size)、轉(zhuǎn)移位置(transfer position)和注射速率，測(cè)量實(shí)施例的模具傳送壓力(mold transferpressure)。根據(jù)ASTM D648，在264psi和66psi下測(cè)量實(shí)施例的熱撓曲溫度，根據(jù)ASTM D638測(cè)量拉伸強(qiáng)度，根據(jù)ASTM D790測(cè)量彎曲模量，根據(jù)ASTM D256測(cè)量切口伊佐德沖擊強(qiáng)度(notched Izod)，根據(jù)ASTM D4812測(cè)量無切口伊佐德沖擊強(qiáng)度，使用多點(diǎn)毛細(xì)管流變測(cè)量法測(cè)量熔體粘度。熱撓曲溫度的單位是℃。拉伸強(qiáng)度、模具傳送壓力和彎曲模量的單位是兆帕(mpa)。切口和無切口伊佐德沖擊強(qiáng)度值的單位是千焦/平方米(ki/m3)。實(shí)施例17-23的數(shù)據(jù)如表5和圖4和5所示。
表5

*對(duì)比實(shí)施例從表4和圖4和5可以看出，在填充組合物中使用低特性粘度的聚亞芳基醚代替聚苯乙烯得到獨(dú)特的性能組合，即與含有聚苯乙烯的組合物相似的熔體粘度以及顯著高于含有聚苯乙烯的組合物的熱撓曲溫度。
實(shí)施例24-38在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度為0.12g/dl的聚亞芳基醚(SA120)以小球形式獲自GE Plastics，粉碎以減小粒度。然后以表6所示的量將粉碎的SA120與具有內(nèi)在二磷酸雙酚A酯(BPADP)的聚亞芳基醚(PPO)熔融共混。所有量以基于組合物總重的重量百分比表示。使用多點(diǎn)毛細(xì)管流變測(cè)量法在Kayeness流變儀上于300℃下使用4分鐘保留時(shí)間測(cè)量實(shí)施例的熔體粘度。剪切速率值以秒的倒數(shù)為單位，熔體粘度值以帕斯卡-秒為單位。根據(jù)ASTMD648，在264psi下測(cè)量實(shí)施例的熱撓曲溫度，根據(jù)ASTM D638測(cè)量拉伸強(qiáng)度，根據(jù)ASTM D790測(cè)量彎曲模量。數(shù)據(jù)如表6所示。熱撓曲溫度值的單位是℃。拉伸屈服強(qiáng)度值的單位是千克力/平方厘米(kgf/cm2)。十字頭(crosshead)斷裂伸長率的單位是％。彎曲模量和彎曲屈服強(qiáng)度值的單位是kgf/cm2。
表6

*對(duì)比實(shí)施例由實(shí)施例24-36的熔體粘度和熱撓曲溫度可以看出，BPADP的引入顯著降低了熔體粘度和熱撓曲溫度。相反，不含BPADP的相似組合物實(shí)施例37和38令人吃驚地表現(xiàn)出良好的熔體粘度和較高的熱撓曲溫度。
盡管參考多個(gè)實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可以對(duì)其做出變化和用等同方案代替其要素。而且，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明做出許多改進(jìn)以使特定情況或材料適合本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明不限于作為最佳實(shí)施方案公開的特定實(shí)施方案，而是試圖包括落在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。
在此通過引用將所有引用的專利和其他文獻(xiàn)全部并入本文。
權(quán)利要求
1.一種聚亞芳基醚組合物，其包含在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度大于或等于約0.3dl/g的第一聚亞芳基醚樹脂以及在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度小于或等于約0.17dl/g的第二粘度聚亞芳基醚樹脂，其中所述組合物基本上不含增塑劑。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中第一聚亞芳基醚樹脂與第二聚亞芳基醚樹脂的比率大于1∶1。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中所述組合物在1500秒-1和320℃的溫度下的熔體粘度小于或等于約190。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的組合物，其中所述組合物還包含增強(qiáng)劑。
5.權(quán)利要求4的組合物，其中所述組合物在1500秒-1和320℃的溫度下的熔體粘度小于或等于約270。
6.權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的組合物，其中根據(jù)ASTM D648測(cè)量，所述組合物的熱撓曲溫度大于或等于約130℃。
7.權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的組合物，其中根據(jù)ASTM D150在25℃和1千赫、10千赫、100千赫或1兆赫下測(cè)量，所述組合物的損耗因數(shù)小于或等于約0.02。
8.權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)的組合物，其進(jìn)一步包含沖擊改性劑。
9.包含權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)的組合物的制品。
全文摘要
一種聚亞芳基醚組合物，包含在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度大于或等于約0.3dl/g的第一聚亞芳基醚樹脂以及在25℃的氯仿中測(cè)得的特性粘度小于或等于約0.17dl/g的第二粘度聚亞芳基醚樹脂，其中所述組合物基本上不含增塑劑。
文檔編號(hào)C08L71/12GK1774476SQ200480009863
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者金·鮑爾弗, 郭樺, 邁克爾·默里 申請(qǐng)人:通用電氣公司