[发明专利]高性能砜聚合物组合物

说明书

本申请要求于2011年12月21日提交的美国临时申请号61/578331的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及高性能砜聚合物组合物以及由其制成的制品。特别地，本发明涉及一种组合物，该组合物包括至少一种聚芳醚酮(PAEK)、至少一种聚苯砜(PPSU)、至少一种聚砜(PSU)，以及某些增强填充剂。

背景技术

芳香族砜聚合物(例如聚苯砜(PPSU)、聚醚砜(PESU)和双酚A聚砜(PSU))己广泛用于多种应用中，其中它们出色的特性已得到重视。这些特性包括尺寸稳定性、低热膨胀系数、高温下模量的保持、耐辐射性、水解稳定性和强韧的机械特性。此类应用包括多种多样的制品，如管道连接，商用航空器内部，烹调用具，导线绝缘层和餐饮用具。例如，聚苯砜(PPSU)是一种在例如管道连接、医疗和航空应用的多种应用中常用的聚合物。

另一方面，聚芳醚酮例如PEEK是当今具有值得注意地耐化学性、优异的强度和优良的耐疲劳性的可得到的最高性能的半结晶热塑性塑料之一。

某些PEEK-聚苯砜共混物提供了多种特性的良好且独特的组合并且在特定最终用途特别是在管道连接终端应用，如装配件、管材、支管等中已得到重视多年。

然而，即使这些共混物的综合特性是优越的，当人们组装由那些共混物制成的装配件和管材时已检测到一些故障：当它们经受苛刻的应力条件时，它们有时断裂。因此，仍然需要改善这些材料的断裂伸长率和耐冲击性，以避免上述问题。

发明概述

因此，本发明涉及一种聚合物组合物(C)，包括：

-至少一种聚芳醚酮(PAEK)；

-至少一种聚苯砜(PPSU)；

-至少一种聚砜(PSU)；以及

-具有如根据ASTM D2343测量的至少76GPa的弹性模量的玻璃纤维。

申请人已经出人意料地发现，以上提及的聚合物组合物(C)具有良好的断裂伸长率，这使得由聚合物组合物(C)制成的制品的安装、组装和使用非常简单。另外，聚合物组合物(C)还具有高冲击强度、高硬度和非常好的耐化学性。出于所有以上提及的原因，聚合物组合物(C)是用于制造在管道连接、医疗和航空应用中所使用的制品的完美候选物。

优选实施例的说明

因此，根据本发明的聚合物组合物(C)包括至少三种聚合物组分[聚芳醚酮(PAEK)、聚苯砜(PPSU)、聚砜(PSU)]和将在以下详述的增强填充剂(具有如根据ASTM D2343测量的至少76GPa的弹性模量的玻璃纤维)。

聚芳醚酮

首先，术语“聚芳醚酮(PAEK)”旨在表示，为了本发明的目的，任何包括如下重复单元的聚合物，超过50％摩尔的所述重复单元是包括Ar-C(＝O)-Ar’基团的重复单元(R_PAEK)，其中Ar和Ar’彼此相同或不同，是芳香族基团。这些重复单元(R_PAEK)总体上是选自在此以下的式(J-A)至(J-O)组成的组：

其中：

-每个R’，彼此相同或不同，选自由卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺和季铵组成的组；

-j’为零或为一个从0至4的整数。

在重复单元(R_PAEK)中，相应的亚苯基部分可以独立地具有到在重复单元中不同于R’的其他部分的1，2-、1，4-和1，3-连接。优选地，所述亚苯基部分具有1，3-或1，4-连接，更优选地它们具有1，4-连接。

仍然，在重复单元(R_PAEK)中，J’在每次出现时为零，也就是说，该亚苯基部分除了在聚合物的主链中使得能够进行连接的那些取代基之外，没有其他取代基。

因此，优选的重复单元(R_PAEK)是选自在此以下的式(J′-A)至(J′-O)的那些：

聚芳醚酮(PAEK)总体上是结晶的芳香族聚合物，可以容易地从多种商业来源可获得的。聚芳醚酮(PAEK)优选地具有在25℃和大气压下在浓硫酸中测量的在从约0.8至约1.8dl/g范围内的降低的粘度。