聚合物材料的制作方法
【专利摘要】本申请描述了包括聚醚醚醚酮和聚醚醚二苯酮的聚合物以及包含聚醚醚醚酮和聚醚醚醚砜的聚合物，所述聚合物具有优越的Tn和/或Tg性质。
【专利说明】聚合物材料
[0001]本发明涉及聚合物材料。优选实施例涉及热塑性复合材料，包括用于例如复合材料行业的聚合物材料。
[0002]工业中可用的热塑性聚合物材料范围广泛，可单独使用或作为复合材料的一部分使用。但是，工业中对在现有材料基础上改进了至少一方面性质的材料长期存在需求。
[0003]聚亚苯基硫化物(PPS)是一种已知的聚合物材料，其熔化温度(Tm)相对较低，为290° C ;但是，其玻璃化温度(Tg)为85° C-100。C，对某些应用而言过低。另一方面，聚醚醚酮(PEEK)的Tg为适中的143° C，但其Tm为343° C，远超过需求温度。
[0004]本发明的目的之一在于提供一种聚合物材料，其具有相对较低的Tm (与PPS相似)但具有与PEEK相近的较高Tg。
[0005]本发明基于对重复单元的发现，所述重复单元可以与其他特定重复单元结合形成具有优越性质的共聚物，尤其是对其玻璃化温度(Tg)和熔化温度(Tm)而言。
[0006]本发明的优选实施例的目的之一在于解决上述问题。
[0007]本发明的优选实施例的目的之一在于提供优越的聚合物材料，用于例如复合材料中。
[0008]本发明的第 一方面中，提供一种聚合物材料，其具有以下化学式的重复单元: -X-Ph- (X-Ph-) nX-Ph-C0-Ph-1
以及以下化学式的重复单元
-X-Y-W-Ph-Z-1I
其中，Ph代表苯基部分；每个X独立代表氧原子或硫原子；11代表整数I或2 ;Y选自苯基部分、-Ph-Ph-部分和萘基部分；W是羰基基团、氧原子或硫原子；Z选自:-X-Ph-SO2-Ph--X-Ph-SO2-Y-SO2-Ph-以及-CO-Ph-;
所述聚合物材料的Tm低于298° C。
[0009]每个重复单元中的苯基部分与其所连接的原子之间可以独立地以1，4_连接键或1，3-连接键连接。当一个苯基部分包括1，3-连接键时，该部分将处于该聚合物的非晶相中。晶体相会包括具有1，4-连接键的苯基部分。在众多情况下，所述聚合物材料优选为晶体相，且相应地，所述聚合物材料优选为包括具有1，4-连接键的苯基部分。
[0010]在一个优选实施例中，所述化学式I重复单元中的每个Ph部分与其所连接的部分之间以1，4_连接键连接。
[0011]在一个优选实施例中，所述化学式II重复单元中的每个Ph部分与其所连接的部分之间以I，4-连接键连接。
[0012]在重复单元I中，每个X优选为代表氧原子。
[0013]优选地，η代表1。
[0014]优选地，在重复单元I中，每个苯基部分与其所连接的原子之间以1，4-连接键连接。[0015]优选地，在重复单元II中，每个X代表一个氧原子。
[0016]优选地，Y选自苯基部分和-Ph-Ph部分，其中所述-Ph-Ph-中的每个Ph部分包括1，4-键。更优选地，Y为所含每个苯基部分都具有1，4-键的-Ph-Ph-部分。
[0017]优选地，W代表氧原子。
[0018]优选地，Z为-CO-Ph-，其中Ph宜为具有1，4-键。
[0019]在一个优选实施例中，所述化学式I重复单元具有如下结构:
【权利要求】
1.一种聚合物材料，具有如以下化学式所示的重复单元: -X-Ph- (X-Ph-) nX-Ph-CO-Ph-1 以及如以下化学式所示的重复单元: -X-Y-W-Ph-Z-1I 其中，Ph代表苯基部分；每个X独立代表氧原子或硫原子；11代表整数I或2 ;Y选自苯基部分、-Ph-Ph-部分和萘基部分；W是羰基基团、氧原子或硫原子；Z选自:
-X-Ph-SO2-Ph-;
-X-Ph-SO2-Y-SO2-Ph-和
-CO-Ph-; 所述聚合物材料的Tm低于298° C。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，化学式I重复单元中的每个Ph部分与其所连接的部分之间以1，4-连接键连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的材料，其特征在于，所述化学式II重复单元中的每个Ph部分与其所连接的部分之间以1，4-连接键连接。
4.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，在重复单元I中，每个X代表氧原子。
5.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，η代表1。
6.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，在重复单元II中，每个X代表氧原子。
7.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，所述化学式I重复单元具有如下结构:
8.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料的Tm低于293° C，优选为低于287° C，更优选为低于285° C ;和/或所述聚合物材料的Tg大于120° C，优选为大于130° C，更优选为大于140° C ;和/或所述Tm和Tg之间的差异低于140。 Co
9.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料的结晶度由DSC测得为至少20%。
10.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料的熔体粘度(MV)为至少 0.06 kNsm_2 且低于 1.00 kNsm_2。
11.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料包括至少60摩尔％的化学式I重复单元和少于40摩尔％的化学式II重复单元。
12.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料包括70-80摩尔％的化学式I单元和20-30摩尔％的化学式II单元。
13.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料中化学式I和化学式II的单元的摩尔％之和至少为95摩尔％。
14.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，化学式I单元摩尔％与化学式II单元摩尔％的比率范围为2.3-4。
15.根据任一项前述权利要求中所述的材料，其特征在于，所述聚合物材料是一种组合物的一部分，所述组合物包括所述聚合物材料和填料，其中所述填料可选为纤维调料或非纤维填料，其中优选的填料选自玻璃纤维、碳纤维、炭黑和氟碳树脂。
16.根据权利要求15所述的材料，其特征在于，所述组合物包括20-70wt%的所述聚合物材料和30-80wt%的填料。
17.一种制作任一项前述权利要求中所述材料的方法，所述方法包括将如下化学式的化合物:
18.根据权利要求17所述方法，其特征在于，所述方法中所用的单体基本仅限于化学式III和化学式IV的单体，连同所述一种或多种用于生成部分II的化合物。
19.根据权利要求17或权利要求18所述方法，其特征在于，所述方法中所用的所述一种或多种单体选自如下(a) - (e):
【文档编号】C08G65/40GK104024304SQ201280050470
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年10月10日 优先权日:2011年10月14日
【发明者】卡罗·卡普拉, 克里斯托弗·彼得·泰勒, 布莱恩·威尔逊 申请人:威格斯制造有限公司