專利名稱：聚芳醚和聚芳硫醚的改進共混物的制作方法
聚芳醚和聚芳硫醚的改進共混物本發(fā)明涉及熱塑性模塑組合物，其包含下列組分(Al)至少一種每個聚合物鏈平均具有至多O. 5個酹端基的聚芳醚，(A2)任選至少一種每個聚合物鏈平均具有至少I. 5個酹端基的聚芳醚，(B)至少一種聚芳硫醚，(C)至少一種選自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物，(D)任選至少一種包含羧基的官能化聚芳醚，(E)任選至少一種纖維狀或顆粒狀填料，和
(F)任選其他添加劑和/或加工助劑。本發(fā)明進一步涉及一種生產本發(fā)明熱塑性模塑組合物的方法，這些組合物在生產模制品、纖維、泡沫或薄膜中的用途以及所得模制品、纖維、泡沫和薄膜。聚芳醚聚芳醚是工程熱塑性材料，并且這些材料的高耐熱性和高耐化學性使得其用于非常高要求的應用中。聚芳醚是無定形的且因此通常對于侵蝕性溶劑具有不足的耐受性。聚芳醚還具有高熔體粘度，這尤其對借助注塑加工得到大的模制品是不利的。高熔體粘度對于生產具有高填料負荷或高纖維負荷的模塑組合物特別不利。耐高溫聚芳醚和聚芳硫醚的混合物本身是已知的且與單獨的組分相比例如具有改進的機械性能和更高的耐化學品性。EP-A 673973公開了包含具有至少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纖維填充聚合物混合物。EP-A 673973的熱塑性模塑組合物的機械性能并非對所有應用都足夠，并且這尤其就斷裂拉伸應變、極限拉伸強度和抗沖擊性以及彈性模量而言。流動性尤其并不令人滿意。EP-A 855428公開了含橡膠的聚芳醚，其包含含有羧基的官能化聚芳醚。EP-A855428的熱塑性模塑組合物的機械性能并非對所有應用足夠。流動性尤其并不令人滿意。EP-A 903376涉及包含聚芳醚、聚芳硫醚和橡膠的熱塑性模塑組合物，其中這些組合物同樣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對增強模塑組合物的適合性而言不足。在填充的，尤其是纖維增強的模塑組合物中使用這些產品通常導致不足的機械性能，尤其是不足的韌性和極限拉伸強度以及不足的流動性?，F有技術的其他特征是對許多應用并不令人滿意的剛度以及就剛度(彈性模量)而目具有聞度各向異性度。因此，本發(fā)明的目的在于提供基于聚芳醚并且不具有上述缺點或者僅以更小程度具有上述缺點的熱塑性模塑組合物。該熱塑性模塑組合物尤其應具有改進的流動性。同時，該熱塑性模塑組合物應具有良好的機械性能，特別是高剛度(彈性模量)、高抗沖擊性、高斷裂拉伸應變和高極限拉伸強度。此外應改進就剛度而言的各向異性。上述目的經由本發(fā)明的熱塑性模塑組合物實現。優(yōu)選實施方案在權利要求書和下列說明中發(fā)現。優(yōu)選實施方案的組合在本發(fā)明范圍內。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物包含下列組分(Al)至少一種每個聚合物鏈平均具有至多O. 5個酹端基的聚芳醚，
(A2)任選至少一種每個聚合物鏈平均具有至少I. 5個酹端基的聚芳醚，(B)至少一種聚芳硫醚，(C)至少一種選自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物，(D)任選至少一種包含羧基的官能化聚芳醚，(E)任選至少一種纖維狀或顆粒狀填料，和(F)任選其他添加劑和/或加工助劑。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物優(yōu)選包含下列組分(Al)至少一種每個聚合物鏈平均具有至多O. 5個酹端基的聚芳醚，
(A2)任選至少一種每個聚合物鏈平均具有至少I. 5個酹端基的聚芳醚，(B)至少一種聚芳硫醚，(C)至少一種選自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物，(D)任選至少一種包含羧基的官能化聚芳醚，(E)至少一種纖維狀或顆粒狀填料，和(F)任選其他添加劑和/或加工助劑。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物優(yōu)選包含90-99. 9重量％組分(Al)和O. 1-10重量％組分(C)，其中組分㈧和(C)的重量％值之和基于組分㈧和(C)的總量為100重量％。該熱塑性模塑組合物特別優(yōu)選包含-20-89. 9 重量 ％，尤其是 20-79. 5 重量 ％ 組分(Al)，-0-10 重量 ％ 組分(A2)，-5-65重量％，尤其是5-45重量％組分(B)，-O. 1-5重量％，尤其是O. 5-3重量％組分(C)，-0-15重量％，尤其是0-10重量％組分(D)，-5-70重量％，尤其是15-70重量％組分(E)，和-0-40重量％，尤其是0-20重量％組分(F)，其中組分⑷-(F)的重量％值之和基于組分⑷-(F)的總量為100重量％。本發(fā)明的熱塑性模塑組合物非常特別優(yōu)選包含-20-83. 9 重量 ％，尤其是 20-73. 5 重量 ％ 組分(Al)，-1-10 重量 ％ 組分(A2)，-5-65重量％，尤其是5-45重量％組分(B)，-O. 1-5重量％，尤其是O. 5-3重量％組分(C)，-0-15重量％，尤其是0-10重量％組分(D)，-10-70重量％，尤其是20-70重量％組分(F)，和
-0-40重量％，尤其是0-20重量％組分(F)，其中組分(A) - (F)的重量％值之和基于組分(A) - (F)的總量為100重量％。下面更詳細解釋各組分。組分Al 和 A2在本發(fā)明中，該熱塑性模塑組合物包含至少一種每個聚合物鏈平均具有至多O. 5個酚端基的聚芳醚(Al)且在一個優(yōu)選實施方案中此外還包含至少一種每個聚合物鏈平均具有至少I. 5個酚端基的聚芳醚(A2)。表述“平均”在這里是指數均。組分(Al)和(A2)一起稱為組分(A)。對本領域熟練技術人員顯而易見的是酚端基具有反應性且可以至少在一定程度上以反應的形式存在于熱塑性模塑組合物中。熱塑性模塑組合物優(yōu)選經由配混生產，即經由各組分在可流動條件下混合而生產。相應地，措辭“包含下列組分的熱塑性模塑組合物”優(yōu)選被認為等同于“可以經由下列組分配混而得到的熱塑性模塑組合物”。對本發(fā)明而言，酚端基為鍵合于芳族環(huán)且也任選呈脫質子形式的羥基。本領域熟練技術人員知曉酚端基也可以因暴露于堿而通過質子解離以已知為酚鹽端基的形式存在。因此，清楚地，術語酚端基不僅包括芳族OH基團，而且包括酚鹽基團。酚端基的比例優(yōu)選經由電位滴定測定。為此，將該聚合物溶于二甲基甲酰胺中并用氫氧化四丁基銨在甲苯/甲醇中的溶液滴定。端點由電位法測定。鹵素端基的比例優(yōu)選 借助原子光譜法測定。本領域熟練技術人員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[基于聚合物的總重量]OiT)和數均分子量(Μηρ)開始來測定每個聚合物鏈的平均酚端基數(η )，假定聚合物鏈嚴格呈線性。作為替換，若Cl端基的重量比例(ma)同時是已知的，則每個聚合物鏈的平均酚端基數(η°Η)可以按如下計算n°H=2/(1+(17/35. 45*ma/m°H))，假定存在的端基僅為OH基團和Cl基團并且假定聚合物鏈嚴格呈線性。本領域熟練技術人員在存在Cl以外的端基的情況下知道如何改變該計算方法。在不意欲施加任何限制下，據信組分(A2)中高含量的反應性酚端基使該組分起組分(A)-(E)的相容劑作用。此外，據信具有高含量惰性端基的組分(Al)導致本發(fā)明熱塑性模塑組合物的性能特征進一步改善，結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與組分(C)和(D) —起具有協同增效作用。在控制端基的同時生產聚芳醚對本領域熟練技術人員是已知的且在下面的后期階段更詳細描述。已知的聚芳醚通常具有鹵素端基，尤其是-F或-Cl，或酚OH端基或酚鹽端基，其中后者可以直接存在或者以反應的形式存在，尤其以-OCH3端基形式存在。優(yōu)選聚芳醚(Al)基于組分(Al)的量(按重量計)具有至多O. 01重量％，特別是至多O. 005重量％酚端基。優(yōu)選聚芳醚(A2)基于組分(A2)的量(按重量計)具有至少
0.15重量％，尤其是至少O. 18重量％，特別是至少O. 2重量％酚端基，在每種情況下以OH的量(按重量計)計算。在每種情況下，組分(Al)和(A2)中酚端基含量的上限分別為每分子可用端基數(在線性聚芳醚的情況下為2)和數均鏈長的函數。本領域熟練技術人員知曉相應計算。優(yōu)選組分(Al)每個聚合物鏈的平均酚端基數為0-0. 2，尤其是0-0. 1，特別是
0-0. 05，非常特別的是0-0. 02，尤其是至多O. 01。若本發(fā)明的熱塑性模塑組合物包含聚芳醚(A2)，則組分Al與組分A2的重量比優(yōu)選為 50:1-2:1,尤其是 25:1-5:1,特別優(yōu)選 20:1-10:1。組分(A2)每個聚合物鏈的平均酚端基數優(yōu)選為I. 6-2，尤其是I. 7_2，特別優(yōu)選是
1.8-2，非常特別優(yōu)選的是I. 9-2。本發(fā)明的聚芳醚(Al)和(A2)可以-除端基以外-相同或者可以由不同單元構成和/或可以具有不同分子量，只要它們此時仍可完全相互溶混。
若本發(fā)明的熱塑性模塑組合物包含聚芳醚(A2)，則優(yōu)選成分(Al)和(A2)具有基本類似的結構，尤其是由相同單元構成，并且具有類似分子量，其中尤其是一種組分的數均分子量比另一組分的數均分子量至多大30%。聚芳醚是本領域熟練技術人員已知的一類聚合物。原則上本領域熟練技術人員已知和/或可以通過已知方法制備的任何聚芳醚可以用作組分(Al)和任選(A2)的成分。相應的方法在下面的后期階段解釋。優(yōu)選的聚芳醚(Al)和任選(A2)是相互獨立地選自通式I的單元的那些
權利要求
1.一種熱塑性模塑組合物，包含下列組分 (Al)至少一種每個聚合物鏈平均具有至多0. 5個酚端基的聚芳醚， (A2)任選至少一種每個聚合物鏈平均具有至少I. 5個酚端基的聚芳醚， (B)至少一種聚芳硫醚， (C)至少一種選自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物， (D)任選至少一種包含羧基的官能化聚芳醚， (E)任選至少一種纖維狀或顆粒狀填料，和 (F)任選其他添加劑和/或加工助劑。
2.根據權利要求I的熱塑性模塑組合物，其包含20-89.9重量％組分(Al)，0-10重量％組分(A2)，5-65重量％組分(B)，0. 1-5重量％組分(C)，0-15重量％組分(D)，5-70重量％組分(E)和0-40重量％組分(F)，其中組分(A)-(F)的重量％值之和基于組分(A)-(F)的總量為100重量％。
3.根據權利要求I或2的熱塑性模塑組合物，其包含20-83.9重量％組分(Al)，1-10重量％組分(A2)，5-65重量％組分(B)，0. 1-5重量％組分(C)，0-15重量％組分(D)，10-70重量％組分(E)和0-40重量％組分(F)，其中組分(A)-(F)的重量％值之和基于組分(A)-(F)的總量為100重量％。
4.根據權利要求1-3中任一項的熱塑性模塑組合物，其中所述聚芳醚(Al)每個聚合物鏈平均具有至多0. I個酚端基且所述聚芳醚(A2)每個聚合物鏈平均具有至少I. 8個酚端基。
5.根據權利要求1-4中任一項的熱塑性模塑組合物，其中組分(C)包括至少一種OH值根據DIN 53240為l-600mg KOH/g聚碳酸酯的超支化聚碳酸酯。
6.根據權利要求1-5中任一項的熱塑性模塑組合物，其中組分(C)包括至少一種AxBy類型的超支化聚酯，其中X至少為I且y至少為2。
7.根據權利要求1-6中任一項的熱塑性模塑組合物，其中組分(Al)和任選(A2)的聚芳醚相互獨立地由通式I的單元構成
8.根據權利要求7的熱塑性模塑組合物，其中所述聚芳醚(Al)和(A2)由根據通式I的相同單元構成。
9.根據權利要求7或8的熱塑性模塑組合物，其中在式(I)中的Q、T和Y相互獨立地選自-0-和-SO2-并且Q、T和Y中至少一個為-S02-。
10.根據權利要求7-9中任一項的熱塑性模塑組合物，其中在式(I)中的Ar和Ar1相互獨立地選自1，4-亞苯基、I, 3-亞苯基、亞萘基和4，4’ -亞聯苯基。
11.根據權利要求1-10中任一項的熱塑性模塑組合物，其包含至少一種根據DINENISO 1628-1的特性粘度在濃度為I重量％的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液中在25。C下測量為45-65ml/g的包含羧基的官能化聚芳醚作為組分(D)。
12.根據權利要求1-11中任一項的熱塑性模塑組合物，其中所述包含羧基的官能化聚芳醚包含如權利要求5-8中任一項所定義的通式I的單元以及通式IV的單元
13.根據權利要求12的熱塑性模塑組合物，其中根據通式(IV)的單元的比例基于根據式(I)和式(IV)的單元總和為0. 5-2mol%，優(yōu)選0. 7-1. 5mol%。
14.根據權利要求12或13的熱塑性模塑組合物，其中n=2且R1=甲基。
15.根據權利要求12-14中任一項的熱塑性模塑組合物，其中Ar2=Ar3=I,4-亞苯基且Y=-SO2-。
16.根據權利要求1-15中任一項的熱塑性模塑組合物，其中組分(B)的聚芳硫醚由30-100重量％通式-Ar-S-的重復單元構成，其中-Ar-為具有6_18個碳原子的亞芳基。
17.根據權利要求1-16中任一項的熱塑性模塑組合物，其中組分(B)為聚苯硫醚，優(yōu)選聚(1，4-苯硫醚)。
18.根據權利要求1-17中任一項的熱塑性模塑組合物，其中組分(D)由玻璃纖維構成。
19.一種生產根據權利要求1-18中任一項的熱塑性模塑組合物的方法，包括在混合設備中混合組分(A)-(F)。
20.根據權利要求1-18中任一項的熱塑性模塑組合物在生產模制品、纖維、泡沫或薄膜中的用途。
21.一種包含權利要求1-18中任一項的熱塑性模塑組合物的模制品、纖維、泡沫或薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及熱塑性模塑組合物，其包含下列組分(A1)至少一種每個聚合物鏈平均具有不大于0.5個酚端基的聚芳醚，(A2)任選至少一種每個聚合物鏈平均具有至少1.5個酚端基的聚芳醚，(B)至少一種聚芳硫醚，(C)至少一種選自超支化聚碳酸酯和超支化聚酯的超支化聚合物，(D)任選至少一種包含羧基的官能化聚芳醚，(E)任選至少一種纖維狀或顆粒狀填料，和(F)任選其他添加劑和/或加工助劑。本發(fā)明進一步涉及一種生產本發(fā)明熱塑性模塑組合物的方法，這些組合物在生產模塑部件、纖維、泡沫或薄膜中的用途以及可以以該方式得到的模塑部件、纖維、泡沫和薄膜。
文檔編號C08L69/00GK102834464SQ201180015371
公開日2012年12月19日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權日2010年3月23日
發(fā)明者M·韋伯, C·馬萊茨科, S·蔡赫爾, M·弗克爾, N·京特貝格, R·布盧姆, B·布魯赫曼 申請人:巴斯夫歐洲公司