聚砜和聚苯硫醚的共混物的制作方法
【专利说明】聚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、无定形、半结晶共混物有兴趣，该共混物在高温下表 现出良好的机械保留和耐化学性。许多显示出结晶特性的聚合物共混物在本领域中是已知 的。然而，这些聚合物通常倾向于与其它聚合物不相容。当希望聚砜和其他聚合物的相容共 混物时，通常需要添加少量的其他成分或增容剂以促进在两种聚合物之间更充分共混。另 外的成分可以通过促进在不同的聚合物分子之间的键形成而起作用。然而，在一种系统中 有效的增容剂在其它系统中可能不是有效的；大量取决于分子的特定功能。
[0002] 在寻找新的聚合物共混物中，重要驱动力是成本效率。例如，发现新的共混物（其 具有一种或多种在昂贵的聚合物中发现的希望的特性）通常是希望的，但成本更低。这通 常是通过寻求合适的共混物（包括昂贵聚合物与较便宜的聚合物）而实现。
[0003] 共混聚合物的另一个原因是产生组合物，其比本领域已知的聚合物能更好地满足 特定需要。因此，有时希望将聚砜与具有特殊特性的其他聚合物结合以希望产生共混物 (表现出两种聚合物希望的特性）。例如，聚苯硫醚（PPS)具有非常好的热稳定性和耐化学 性（对于PPS共混物潜在重要的特性）。聚砜（PSU)在高温下表现出机械性能的良好保留。 然而，聚砜通常与PPS不相容。PSU/PPS共混物倾向于具有单独聚合物较大的区域或结构 域（domains)而不是精细的、良好分散的结构域；较大的结构域倾向于产生较差的性能，例 如，具有较差拉伸性能的部件。因此，在本领域中仍然需要增容聚砜/PPS共混物的方法。
【发明内容】
[0004] 各种实施方式涉及聚砜和聚苯硫醚相容的不混合的共混物的制备。新组合物共 混物（具有聚醚酰亚胺和环氧树脂作为增容剂）在机械性能、耐热性能，和良好的熔体 流动特性中表现出优异的改进。这种相分离的共混物改善了 PPS的高温承载性能（high temperature load bearing property)和尺寸稳定性并且改善了聚砜的流动、耐化学性， 和阻燃性能。
[0005] 各种实施方式涉及一种方法，其中，使用聚醚酰亚胺和环氧树脂作为增容剂，使具 有反应性末端基团（例如巯基和氯）的PPS与聚砜、或其衍生物相容。在根据各种实施方 式的方法中，将待共混的两种聚合物与增容剂组合物熔融混合并挤出。
[0006] 某些实施方式提供了用于形成相容的PPS共混物的方法。各种实施方式提供了反 应性增容聚砜和PPS的方法。通过改变PPS、聚砜、环氧树脂，和聚醚酰亚胺的量和类型，PPS 的结晶速率以及其它性能（如流动、耐热性、耐化学性和成本）可以根据需要调整。
[0007] 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】
[0008] 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有效数字的数量。
[0009] 各种实施方式涉及一种组合物，该组合物包括以下组分的共混物：a)聚砜（PSU); b)聚苯硫醚（PPS);以及，c)聚醚酰亚胺和环氧树脂。聚醚酰亚胺和环氧树脂可以以有效 的量存在以用作聚砜（PSU)和聚苯硫醚（PPS)的增容剂。
[0010] 组合物可以具有在具有下限和/或上限范围内的拉伸强度。该范围可以包括或不 包括下限和/或上限。下限和/或上限可以是选自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400MPa。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以具有大于70Mpa，优选地大于 75-150MPa的拉伸强度。
[0011] 组合物可以具有在具有下限和/或上限范围内的冲击强度。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20、25、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、400、405、410、415、420、425、430、435、440、445、450、455、460、 465、470、475、480、485、490、495、和5001/111。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以具 有至少35J/m，优选地至少35至100J/m的冲击强度。
[0012] 组合物可以具有在具有下限和/或上限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和 300%。例如， 根据某些优选的实施方式，组合物可以具有至少105%、优选地至少105-150 %的断裂伸长 率。
[0013] 组合物可显示出在具有下限和/或上限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80、81、82、83、84、85、86、87、88、 89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、 111、 112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、130、135、140、145、 150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、210、220、230、240、250、260、270、280、 290和300摄氏度。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可显示出至少90°C，优选地至 少90至150°C的热变形温度（HDT)。
[0014] 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非连续相的较大结构域，其中，非连续相由共混物的 少量组分（minor component)构成并且连续相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。
[0015] 聚砜（PSU)可以以具有下限和/或上限范围内的量存在。该范围可以包括或不包 括下限和/或上限。基于