[发明专利]聚(醚酮酮)聚合物、相应的合成方法和聚合物组合物以及由其制成的制品

说明书

本文描述的是具有改进的可加工性和改进的结晶性的PEKK聚合物。出人意料地发现，相对于使用传统的亲核合成路线形成的PEKK聚合物(“传统PEKK聚合物”)，使用特定适配的亲核合成路线‑其中在合成期间在不同点处将不同的单体添加到聚合反应中‑形成的PEKK聚合物具有较低的玻璃化转变温度(“Tg”)和增加的结晶性。此外，与使用亲电合成路线合成的PEKK聚合物相比，本文描述的PEKK聚合物具有显著更低的卤素含量。这些合成路线包括对在反应混合物中的第一单体共混物的第一加热，随后将第二单体共混物第一添加到该反应混合物中，以及在该第一添加之后对该反应混合物的第二加热。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年12月21日提交的美国临时申请号62/437,270、2017年2月9日提交的美国临时申请号62/456,917以及2017年5月3日提交的欧洲专利申请号EP 17169168.6的优先权，出于所有目的将所述申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及聚(醚酮酮)聚合物。本发明进一步涉及聚(醚酮酮)聚合物的合成。本发明还进一步涉及包含聚(醚酮酮)聚合物的聚合物组合物以及由其制成的制品。

背景技术

聚(醚酮酮)(“PEKK”)聚合物良好地适合于在相对极端的条件下使用。在某种程度上，由于PEKK聚合物的高结晶性和高熔融温度，因此它们具有优异的热、物理和机械特性。此类特性使得PEKK聚合物在包括但不限于航空航天和油气钻探的宽范围的苛刻应用环境中是希望的。然而，提供PEKK聚合物的许多益处的相同高结晶性和高熔融温度还呈现出在加工方面的困难。因此，存在开发具有改进的可加工性同时至少保留其优异的热、物理和机械特性并且改进其结晶性的PEKK聚合物的持续需求。

具体实施方式

本文描述的是具有改进的可加工性和改进的结晶性的PEKK聚合物。出人意料地发现，相对于使用传统的亲核合成路线形成的PEKK聚合物(“传统PEKK聚合物”)，使用特定适配的亲核合成路线形成的PEKK聚合物(其中在合成期间在不同点处将不同的单体添加到聚合反应中)具有较低的玻璃化转变温度(“Tg”)和增加的结晶性。此外，PEKK聚合物还具有非常希望的熔融温度(“T_m”)。通过提供具有较低Tg和改进的结晶性以及希望的T_m的PEKK聚合物，本文描述的PEKK聚合物具有改进的可加工性同时保持希望的热、物理和机械特性。

此外，与使用亲电合成路线合成的PEKK聚合物相比，本文描述的PEKK聚合物具有显著地更低的卤素含量以及显著地改进的热稳定性。由于在亲电加成期间使用卤代酸产生中间体碳正离子，所以使用亲电合成方案合成的PEKK聚合物相对于经由亲核路线合成的PEKK聚合物具有显著地提高的残留氯浓度。相应地，由亲电路线合成的PEKK聚合物必须经受显著量的纯化以减少氯浓度，例如用于在消费电子装置应用环境中使用，该应用环境通常要求按重量计小于900百万分率(“ppm”)的氯浓度。在商业上相关的过程(例如，大规模的聚合物制造)中，由于规模经济，与除去氯相关联的成本可能是显著的。因此，本文描述的使用亲核合成路线的PEKK聚合物可以提供显著减少的大规模生产成本。此外，因为相对于如在此描述的使用亲核路线合成的PEKK聚合物，使用亲电路线合成的PEKK聚合物具有更低的热稳定性，因此由此类PEKK聚合物制成的零件中存在显著地更高比率的缺陷。

聚(醚醚酮)聚合物

本文感兴趣的PEKK聚合物含有一种或多种重复单元(R^M_PEKK)和一种或多种重复单元(R^P_PEKK)。每种重复单元(R^M_PEKK)由根据以下通式的式表示：

-[-M_m-O-]-，和 (1)