[发明专利]具有改善的抗冲击性、断裂伸长率和柔韧性的聚芳基醚酮的共混物

说明书

本发明主要涉及聚合物共混物，其包含：(i)聚(芳基醚酮)；(ii)聚硅氧烷；和(iii)聚硅氧烷嵌段共聚物。本发明还涉及：其生产方法；其用于生产组件的用途，特别是在石油工业、线缆领域、航空工业、机动车辆工业、电子、电工领域、复合材料、增材制造和医疗设备中；以及，至少部分地由所述共混物生产的组件。

技术领域

本专利申请涉及具有改善的抗冲击性、断裂伸长率和柔韧性的基于聚(芳基醚酮)的聚合物共混物。其还涉及用于制造这样的共混物的工艺，以及涉及其用于制造部件的用途，尤其是在石油、线缆、航空、机动车辆、电子、电工、复合材料、增材制造和医疗设备领域中。

背景技术

聚(芳基醚酮)(PAEK)是高性能的热塑性聚合物，由于其高熔点以及优异的机械性能和出色的耐火性和化学产品耐受性，因此适合在极端环境中使用。因此，PAEK可以与金属竞争，优点为：较轻，以及能够经由用于实施热塑性材料的常规技术进行转化。

尽管具有这些有利的性能，但偶尔地，必须对聚(芳基醚酮)进行配制以便满足特定的技术规范。因此，可寻求较高的抗冲击性，以便制造出明显更好地承受裂纹扩展的部件。此外，较大的柔韧性使得待适应(accommodate)的用于使用和实施部件的新型方法具有较大的弯曲可能性，例如，使得在受限的空间(例如发动机或位于较小半径的心轴上的线圈)中更容易进行组装。

例如，从US2009/0292073A1得知，聚烯烃(例如聚辛烯(polyoctenylene))的添加使得能够改善聚(芳基醚酮)的抗冲击性。

专利申请US2005/0004326A1还提出了通过使聚(醚酮)与聚硅氧烷配制来改善聚(醚酮)的抗冲击性和断裂伸长率。为了改善聚硅氧烷的相容性，优选其具有非常高的分子量。然而，聚硅氧烷在这些共混物中的分散并不总是令人满意的。而且，这些共混物可能在(从配混阶段开始的)制造中以及在成型过程中存在困难。

此外，美国专利8013251B2教导了，添加包含聚酰亚胺和聚硅氧烷嵌段的共聚物能够提高聚(芳基醚酮)的延展性。然而，实施例表明，仅某些共聚物允许进行配混，并且，需要至少50重量％的量来改善延展性。现在，这样的量的共聚物的存在影响了聚(芳基醚酮)基体的性能，特别是其耐热性以及其尺寸稳定性。

专利申请US2017/0242372A1描述了由包含经聚硅氧烷改性的聚(醚酰亚胺)、聚醚酰亚胺、聚(醚醚酮)及导电材料的共混物制造的传送带。

然而，所提议的共混物的组合仍然不能满足某些严格的应用的技术规范。

发明内容

因此，本发明的目的是提出其抗冲击性、断裂伸长率和柔韧性相对于现有技术的共混物得到改善的基于聚(芳基醚酮)的共混物。

具体地说，本发明基于以下发现：包含聚硅氧烷和含聚硅氧烷嵌段的嵌段共聚物的基于聚(芳基醚酮)的三元共混物相对于仅包括这些组分中的两种的可比较的共混物具有优异的抗冲击性能和改善的柔韧性。

根据目前的结果，推测：有利的机械性能与含聚硅氧烷嵌段的嵌段共聚物的存在是显著关联的，该含聚硅氧烷嵌段的嵌段共聚物确保了聚硅氧烷的更好的分散。具体地说，对微观结构的研究表明，与仅包含聚硅氧烷的聚(芳基醚酮)共混物相比，根据本发明的共混物呈现出更精细的分散。推测，含聚硅氧烷嵌段的嵌段共聚物通过充当表面活性剂促进了聚硅氧烷在聚(芳基醚酮)基体中的分散。

在此基础上，能够证实：根据本发明的聚(芳基醚酮)的三元共混物具有改善的抗冲击性、断裂伸长率和柔韧性。因此，这样的共混物能够满足严格的技术规范、适应用于使用和实施部件的新型方法以及降低对于给定应变所需的应力并由此降低疲劳，从而延长部件的使用寿命。

因此，根据第一方面，本发明的主题是聚合物共混物，其包含：

(i)聚(芳基醚酮)；

(ii)聚硅氧烷；和