[发明专利]聚醚酮

说明书

本申请是申请日为2004年9月27日、发明名称为“聚醚酮”的中国专利ZL200480030710.3的分案申请。

技术领域

本发明涉及聚合物材料，具体地说，本发明涉及聚芳基醚酮，特别是聚醚醚酮，但并不是排它性的。

背景技术

已知热塑性聚芳醚酮、聚醚醚酮已二十余年，EP 0001879B(Imperial Chemical Industries)已对其制备和用途作了介绍，并说明为使聚醚醚酮成为实用材料，其比浓对数粘度(IV)(根据EP 0001879B所述方法测定)必须为至少0.7分升/克(相当于比浓粘度(RV)为至少0.8分升/克)。据认为，如果IV低于0.7分升/克，制得的聚合物不呈韧性，而呈脆性。

因此，虽然已制备出IV低于0.7分升/克的聚合物，但还没有一种实施大批量生产，也没有一种已例如通过注塑或挤塑制得了零部件。

许多年来，Imperial Chemical Industries和它的后继者-标题材料制造者Victrex Plc是聚醚醚酮的唯一制造者。鉴于上述公司指出的任何适用聚合物的IV必须符合为至少0.7分升/克的要求，该公司大批量制造并销售的聚醚醚酮(Victrex PEEK(商标)150)的最低熔体粘度MV为0.15千牛秒/平方米(相当于IV为0.755分升/克)。该公司还销售两种较高粘度的材料，即中等粘度品级(Victrex PEEK380，MV为0.38千牛秒/平方米)和标准粘度品级(Victrex PEEK 450，MV为0.45千牛秒/平方米。

自从EP 0001879B到期后，有其它公司制造了聚醚醚酮。例如US 6566484B2(Gharda chemicals)介绍了制备可进行熔体加工的聚醚醚酮聚合物的方法。该文件说明了具有不同IV聚合物的制备，但没有指出IV低于0.7的聚合物可能具有的任何优良性能或工业用途。Gharda Chemicals制造和销售的聚醚醚酮的最低粘度品级为品级5600，据知，其熔体流动速率(MFR)为30-40立方厘米/10分钟。该品级的IV/MV大体上与上述Victrex PEEK150相同。该公司还销售品级5400和5300的产品，它们的IV/MV大体上分别与Victrex PEEK 380和450相同。

许多年来，聚芳基醚酮特别是聚醚醚酮(这是最主要的市售聚芳基醚酮)领域似乎已经认可IV低于0.7分升/克的聚合物没有工业用途。然而，本发明出人意料地发现，这类聚合物具有实用的性能，而EP 0001879B中所认可的条件是不准确的。具体地说，据认为，EP 0001879B中所述的韧性试验对于聚芳基醚酮聚合物的性能和/或实用性来说，可能不是一种准确的预测指标。

本发明的目的是提供具有优良和实用性能的聚芳基醚酮聚合物。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种包含熔体粘度(MV)为0.05-0.12千牛秒/平方米的聚合物材料的组件，其中所述这类聚合物材料包含：

(a)苯基部分；

(b)羰基部分；和

(c)醚部分。

MV是采用毛细管流变仪测定的，操作温度为400℃，剪切速率为1000/秒，采用0.5×3.175毫米的碳化钨模头。

虽然本发明是依据MV来加以说明的，但根据后面图1可知，MV大体上与IV(按EP 0001879B所述方法测定)等同。

已出人意料地发现，虽然聚合物材料的粘度大大低于市售聚芳基醚酮的最低粘度，但该聚合物材料仍具有与市售Victrex PEEK 150相似的机械性能。有利的是，这种较低粘度的聚合物材料可应用于例如高度填充的复合材料和/或薄壁型注塑料或挤塑件的制造，而较高粘度的材料(如PEEK150)就不能应用于这些领域中。

所述聚合物材料的适用MV为0.06千牛秒/平方米，优选的MV为至少0.07千牛秒/平方米，更优选为至少0.08千牛秒/平方米。

所述聚合物材料的MV可低于0.11千牛秒/平方米，优选低于0.10千牛秒/平方米。

所述聚合物材料的MV可为0.07-0.12千牛秒/平方米，优选为0.08-0.11千牛秒/平方米，更优选为0.08-0.10千牛秒/平方米。

所述聚合物材料的MV优选为0.07-0.10千牛秒/平方米，更优选为0.08-0.10千牛秒/平方米。

所述聚合物材料的拉伸强度(按照ASTM D790测定)可为至少80兆帕，优选为80-110兆怕，更优选为80-100兆帕。