专利名称：聚芳醚和聚芳硫醚的改进共混物的制作方法
聚芳醚和聚芳硫醚的改进共混物本发明涉及热塑性模塑组合物，其包含下列组分(Al)至少一种每个聚合物链平均具有至多O. 5个酹端基的聚芳醚，(A2)任选至少一种每个聚合物链平均具有至少I. 5个酹端基的聚芳醚，(B)至少一种聚芳硫醚，(C)至少一种选自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物，(D)任选至少一种包含羧基的官能化聚芳醚，(E)任选至少一种纤维状或颗粒状填料，和
(F)任选其他添加剂和/或加工助剂。本发明进一步涉及一种生产本发明热塑性模塑组合物的方法，这些组合物在生产模制品、纤维、泡沫或薄膜中的用途以及所得模制品、纤维、泡沫和薄膜。聚芳醚聚芳醚是工程热塑性材料，并且这些材料的高耐热性和高耐化学性使得其用于非常高要求的应用中。聚芳醚是无定形的且因此通常对于侵蚀性溶剂具有不足的耐受性。聚芳醚还具有高熔体粘度，这尤其对借助注塑加工得到大的模制品是不利的。高熔体粘度对于生产具有高填料负荷或高纤维负荷的模塑组合物特别不利。耐高温聚芳醚和聚芳硫醚的混合物本身是已知的且与单独的组分相比例如具有改进的机械性能和更高的耐化学品性。EP-A 673973公开了包含具有至少O. 03重量％0H端基的聚芳醚、具有小于O. 03重量％0!1端基的聚芳醚和聚苯硫醚的玻璃纤维填充聚合物混合物。EP-A 673973的热塑性模塑组合物的机械性能并非对所有应用都足够，并且这尤其就断裂拉伸应变、极限拉伸强度和抗冲击性以及弹性模量而言。流动性尤其并不令人满意。EP-A 855428公开了含橡胶的聚芳醚，其包含含有羧基的官能化聚芳醚。EP-A855428的热塑性模塑组合物的机械性能并非对所有应用足够。流动性尤其并不令人满意。EP-A 903376涉及包含聚芳醚、聚芳硫醚和橡胶的热塑性模塑组合物，其中这些组合物同样也包含官能化聚芳醚。EP-A 903376中所用官能化聚芳醚通常就其对增强模塑组合物的适合性而言不足。在填充的，尤其是纤维增强的模塑组合物中使用这些产品通常导致不足的机械性能，尤其是不足的韧性和极限拉伸强度以及不足的流动性。现有技术的其他特征是对许多应用并不令人满意的刚度以及就刚度(弹性模量)而目具有闻度各向异性度。因此，本发明的目的在于提供基于聚芳醚并且不具有上述缺点或者仅以更小程度具有上述缺点的热塑性模塑组合物。该热塑性模塑组合物尤其应具有改进的流动性。同时，该热塑性模塑组合物应具有良好的机械性能，特别是高刚度(弹性模量)、高抗冲击性、高断裂拉伸应变和高极限拉伸强度。此外应改进就刚度而言的各向异性。上述目的经由本发明的热塑性模塑组合物实现。优选实施方案在权利要求书和下列说明中发现。优选实施方案的组合在本发明范围内。本发明的热塑性模塑组合物包含下列组分(Al)至少一种每个聚合物链平均具有至多O. 5个酹端基的聚芳醚，
(A2)任选至少一种每个聚合物链平均具有至少I. 5个酹端基的聚芳醚，(B)至少一种聚芳硫醚，(C)至少一种选自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物，(D)任选至少一种包含羧基的官能化聚芳醚，(E)任选至少一种纤维状或颗粒状填料，和(F)任选其他添加剂和/或加工助剂。本发明的热塑性模塑组合物优选包含下列组分(Al)至少一种每个聚合物链平均具有至多O. 5个酹端基的聚芳醚，
(A2)任选至少一种每个聚合物链平均具有至少I. 5个酹端基的聚芳醚，(B)至少一种聚芳硫醚，(C)至少一种选自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物，(D)任选至少一种包含羧基的官能化聚芳醚，(E)至少一种纤维状或颗粒状填料，和(F)任选其他添加剂和/或加工助剂。本发明的热塑性模塑组合物优选包含90-99. 9重量％组分(Al)和O. 1-10重量％组分(C)，其中组分㈧和(C)的重量％值之和基于组分㈧和(C)的总量为100重量％。该热塑性模塑组合物特别优选包含-20-89. 9 重量 ％，尤其是 20-79. 5 重量 ％ 组分(Al)，-0-10 重量 ％ 组分(A2)，-5-65重量％，尤其是5-45重量％组分(B)，-O. 1-5重量％，尤其是O. 5-3重量％组分(C)，-0-15重量％，尤其是0-10重量％组分(D)，-5-70重量％，尤其是15-70重量％组分(E)，和-0-40重量％，尤其是0-20重量％组分(F)，其中组分⑷-(F)的重量％值之和基于组分⑷-(F)的总量为100重量％。本发明的热塑性模塑组合物非常特别优选包含-20-83. 9 重量 ％，尤其是 20-73. 5 重量 ％ 组分(Al)，-1-10 重量 ％ 组分(A2)，-5-65重量％，尤其是5-45重量％组分(B)，-O. 1-5重量％，尤其是O. 5-3重量％组分(C)，-0-15重量％，尤其是0-10重量％组分(D)，-10-70重量％，尤其是20-70重量％组分(F)，和
-0-40重量％，尤其是0-20重量％组分(F)，其中组分(A) - (F)的重量％值之和基于组分(A) - (F)的总量为100重量％。下面更详细解释各组分。组分Al 和 A2在本发明中，该热塑性模塑组合物包含至少一种每个聚合物链平均具有至多O. 5个酚端基的聚芳醚(Al)且在一个优选实施方案中此外还包含至少一种每个聚合物链平均具有至少I. 5个酚端基的聚芳醚(A2)。表述“平均”在这里是指数均。组分(Al)和(A2)一起称为组分(A)。对本领域熟练技术人员显而易见的是酚端基具有反应性且可以至少在一定程度上以反应的形式存在于热塑性模塑组合物中。热塑性模塑组合物优选经由配混生产，即经由各组分在可流动条件下混合而生产。相应地，措辞“包含下列组分的热塑性模塑组合物”优选被认为等同于“可以经由下列组分配混而得到的热塑性模塑组合物”。对本发明而言，酚端基为键合于芳族环且也任选呈脱质子形式的羟基。本领域熟练技术人员知晓酚端基也可以因暴露于碱而通过质子解离以已知为酚盐端基的形式存在。因此，清楚地，术语酚端基不仅包括芳族OH基团，而且包括酚盐基团。酚端基的比例优选经由电位滴定测定。为此，将该聚合物溶于二甲基甲酰胺中并用氢氧化四丁基铵在甲苯/甲醇中的溶液滴定。端点由电位法测定。卤素端基的比例优选 借助原子光谱法测定。本领域熟练技术人员可以使用已知方法利用下式n°H=m°H[重量％]/100*MnP[g/mol]*l/17由酚端基的重量比[基于聚合物的总重量]OiT)和数均分子量(Μηρ)开始来测定每个聚合物链的平均酚端基数(η )，假定聚合物链严格呈线性。作为替换，若Cl端基的重量比例(ma)同时是已知的，则每个聚合物链的平均酚端基数(η°Η)可以按如下计算n°H=2/(1+(17/35. 45*ma/m°H))，假定存在的端基仅为OH基团和Cl基团并且假定聚合物链严格呈线性。本领域熟练技术人员在存在Cl以外的端基的情况下知道如何改变该计算方法。在不意欲施加任何限制下，据信组分(A2)中高含量的反应性酚端基使该组分起组分(A)-(E)的相容剂作用。此外，据信具有高含量惰性端基的组分(Al)导致本发明热塑性模塑组合物的性能特征进一步改善，结果是一方面具有酚端基的聚芳醚的存在且另一方面具有惰性端基的聚芳醚的存在与组分(C)和(D) —起具有协同增效作用。在控制端基的同时生产聚芳醚对本领域熟练技术人员是已知的且在下面的后期阶段更详细描述。已知的聚芳醚通常具有卤素端基，尤其是-F或-Cl，或酚OH端基或酚盐端基，其中后者可以直接存在或者以反应的形式存在，尤其以-OCH3端基形式存在。优选聚芳醚(Al)基于组分(Al)的量(按重量计)具有至多O. 01重量％，特别是至多O. 005重量％酚端基。优选聚芳醚(A2)基于组分(A2)的量(按重量计)具有至少
0.15重量％，尤其是至少O. 18重量％，特别是至少O. 2重量％酚端基，在每种情况下以OH的量(按重量计)计算。在每种情况下，组分(Al)和(A2)中酚端基含量的上限分别为每分子可用端基数(在线性聚芳醚的情况下为2)和数均链长的函数。本领域熟练技术人员知晓相应计算。优选组分(Al)每个聚合物链的平均酚端基数为0-0. 2，尤其是0-0. 1，特别是
0-0. 05，非常特别的是0-0. 02，尤其是至多O. 01。若本发明的热塑性模塑组合物包含聚芳醚(A2)，则组分Al与组分A2的重量比优选为 50:1-2:1,尤其是 25:1-5:1,特别优选 20:1-10:1。组分(A2)每个聚合物链的平均酚端基数优选为I. 6-2，尤其是I. 7_2，特别优选是
1.8-2，非常特别优选的是I. 9-2。本发明的聚芳醚(Al)和(A2)可以-除端基以外-相同或者可以由不同单元构成和/或可以具有不同分子量，只要它们此时仍可完全相互溶混。
若本发明的热塑性模塑组合物包含聚芳醚(A2)，则优选成分(Al)和(A2)具有基本类似的结构，尤其是由相同单元构成，并且具有类似分子量，其中尤其是一种组分的数均分子量比另一组分的数均分子量至多大30%。聚芳醚是本领域熟练技术人员已知的一类聚合物。原则上本领域熟练技术人员已知和/或可以通过已知方法制备的任何聚芳醚可以用作组分(Al)和任选(A2)的成分。相应的方法在下面的后期阶段解释。优选的聚芳醚(Al)和任选(A2)是相互独立地选自通式I的单元的那些
权利要求
1.一种热塑性模塑组合物，包含下列组分 (Al)至少一种每个聚合物链平均具有至多0. 5个酚端基的聚芳醚， (A2)任选至少一种每个聚合物链平均具有至少I. 5个酚端基的聚芳醚， (B)至少一种聚芳硫醚， (C)至少一种选自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物， (D)任选至少一种包含羧基的官能化聚芳醚， (E)任选至少一种纤维状或颗粒状填料，和 (F)任选其他添加剂和/或加工助剂。
2.根据权利要求I的热塑性模塑组合物，其包含20-89.9重量％组分(Al)，0-10重量％组分(A2)，5-65重量％组分(B)，0. 1-5重量％组分(C)，0-15重量％组分(D)，5-70重量％组分(E)和0-40重量％组分(F)，其中组分(A)-(F)的重量％值之和基于组分(A)-(F)的总量为100重量％。
3.根据权利要求I或2的热塑性模塑组合物，其包含20-83.9重量％组分(Al)，1-10重量％组分(A2)，5-65重量％组分(B)，0. 1-5重量％组分(C)，0-15重量％组分(D)，10-70重量％组分(E)和0-40重量％组分(F)，其中组分(A)-(F)的重量％值之和基于组分(A)-(F)的总量为100重量％。
4.根据权利要求1-3中任一项的热塑性模塑组合物，其中所述聚芳醚(Al)每个聚合物链平均具有至多0. I个酚端基且所述聚芳醚(A2)每个聚合物链平均具有至少I. 8个酚端基。
5.根据权利要求1-4中任一项的热塑性模塑组合物，其中组分(C)包括至少一种OH值根据DIN 53240为l-600mg KOH/g聚碳酸酯的超支化聚碳酸酯。
6.根据权利要求1-5中任一项的热塑性模塑组合物，其中组分(C)包括至少一种AxBy类型的超支化聚酯，其中X至少为I且y至少为2。
7.根据权利要求1-6中任一项的热塑性模塑组合物，其中组分(Al)和任选(A2)的聚芳醚相互独立地由通式I的单元构成
8.根据权利要求7的热塑性模塑组合物，其中所述聚芳醚(Al)和(A2)由根据通式I的相同单元构成。
9.根据权利要求7或8的热塑性模塑组合物，其中在式(I)中的Q、T和Y相互独立地选自-0-和-SO2-并且Q、T和Y中至少一个为-S02-。
10.根据权利要求7-9中任一项的热塑性模塑组合物，其中在式(I)中的Ar和Ar1相互独立地选自1，4-亚苯基、I, 3-亚苯基、亚萘基和4，4’ -亚联苯基。
11.根据权利要求1-10中任一项的热塑性模塑组合物，其包含至少一种根据DINENISO 1628-1的特性粘度在浓度为I重量％的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液中在25。C下测量为45-65ml/g的包含羧基的官能化聚芳醚作为组分(D)。
12.根据权利要求1-11中任一项的热塑性模塑组合物，其中所述包含羧基的官能化聚芳醚包含如权利要求5-8中任一项所定义的通式I的单元以及通式IV的单元
13.根据权利要求12的热塑性模塑组合物，其中根据通式(IV)的单元的比例基于根据式(I)和式(IV)的单元总和为0. 5-2mol%，优选0. 7-1. 5mol%。
14.根据权利要求12或13的热塑性模塑组合物，其中n=2且R1=甲基。
15.根据权利要求12-14中任一项的热塑性模塑组合物，其中Ar2=Ar3=I,4-亚苯基且Y=-SO2-。
16.根据权利要求1-15中任一项的热塑性模塑组合物，其中组分(B)的聚芳硫醚由30-100重量％通式-Ar-S-的重复单元构成，其中-Ar-为具有6_18个碳原子的亚芳基。
17.根据权利要求1-16中任一项的热塑性模塑组合物，其中组分(B)为聚苯硫醚，优选聚(1，4-苯硫醚)。
18.根据权利要求1-17中任一项的热塑性模塑组合物，其中组分(D)由玻璃纤维构成。
19.一种生产根据权利要求1-18中任一项的热塑性模塑组合物的方法，包括在混合设备中混合组分(A)-(F)。
20.根据权利要求1-18中任一项的热塑性模塑组合物在生产模制品、纤维、泡沫或薄膜中的用途。
21.一种包含权利要求1-18中任一项的热塑性模塑组合物的模制品、纤维、泡沫或薄膜。
全文摘要
本发明涉及热塑性模塑组合物，其包含下列组分(A1)至少一种每个聚合物链平均具有不大于0.5个酚端基的聚芳醚，(A2)任选至少一种每个聚合物链平均具有至少1.5个酚端基的聚芳醚，(B)至少一种聚芳硫醚，(C)至少一种选自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物，(D)任选至少一种包含羧基的官能化聚芳醚，(E)任选至少一种纤维状或颗粒状填料，和(F)任选其他添加剂和/或加工助剂。本发明进一步涉及一种生产本发明热塑性模塑组合物的方法，这些组合物在生产模塑部件、纤维、泡沫或薄膜中的用途以及可以以该方式得到的模塑部件、纤维、泡沫和薄膜。
文档编号C08L69/00GK102834464SQ201180015371
公开日2012年12月19日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年3月23日
发明者M·韦伯, C·马莱茨科, S·蔡赫尔, M·弗克尔, N·京特贝格, R·布卢姆, B·布鲁赫曼 申请人:巴斯夫欧洲公司