[发明专利]聚亚芳基硫醚组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及聚亚芳基硫醚组合物及其制备方法。本发明的其它方面涉及应用聚亚芳基硫醚组合物进行模塑、密封和涂覆以及由此而制得的制品。更具体地说，本发明涉及改善聚亚芳基硫醚组合物的表面光滑度及其金属粘合性。

作为工程热塑材料，聚亚芳基硫醚聚合物具有极好的耐热性并且被广泛地应用于各个领域。在某些具体应用中，所使用的聚合物的质量须满足特定的要求如较高的表面光滑度和/或良好的金属粘合性。由传统方法制备的聚亚芳基硫醚聚合物不具备良好的表面光滑性和良好的金属粘合性，因而在需要这些质量特性的场合下无法被大规模地应用。正如美国专利4，247，598和4，395，512中所披露的那样，对于聚亚芳基硫醚来说，可使用二氧化硅作为填料或流动改进剂。然而，已知的填料与聚亚芳基硫醚结合在一起并不能改善表面光滑性或金属粘合性。如果采用单独的步骤使金属被预先蚀刻或在金属上涂上一层底漆，便可使聚亚芳基硫醚应用于需要具有良好的金属粘合性的场合，但是这样并不能改善聚亚芳基硫醚的表面光滑性。

若能够改善聚亚芳基硫醚聚合物的表面光滑性及金属粘合性而又不会因此而对其它物理特性产生不良影响，则是有益的。

本发明的目的之一是提供一种改善聚亚芳基硫醚聚合物的表面光滑性和/或金属粘合性的方法。进一步地说，本发明的目的是提供其表面光滑性和金属粘合性得到改善的聚亚芳基硫醚聚合物。本发明的另一目的是提供表面光滑性和金属粘合性到改善的聚亚芳基硫醚聚合物制品及生产这种制品的方法。进一步地说，本发明的目的在于提供其物理特性适宜且其表面光滑性和金属粘合性得到改善的聚亚芳基硫醚。

图1所示为由两种不同聚合物组合物制备的平板制品的轮廓线。与传统的聚合物-含硫酸钙的混合物A相比，作为本发明聚合物组合物的混合物B（具有含硅烟雾），其表面光滑性得到改善。

本发明人发现，将有效量的、堆积密度较高的含硅烟雾与聚亚芳基硫醚混合可制备其表面光滑性和金属粘合性都得到改善的聚亚芳基硫醚组合物。这此组合物可用来制备具有改善的表面光滑性和/或金属粘合性的制品。

本发明人意外的发现，将堆积密度较高的无定形含硅烟雾与聚亚芳基硫醚聚合物混合可制备其表面光滑性和金属粘合性均得到改善的聚亚芳基硫醚组合物。这种含硅烟雾是制备用于诸如生产硅-铝合金的硅这一过程的废物。

这类特殊的二氧化硅在与聚亚芳基硫醚聚合物混合时，会出人意料地改善这些聚合物的表面光滑性和金属粘合性。

这类特殊的可改善聚亚芳基硫醚聚合物的表面光滑性和金属粘合性的二氧化硅呈白色雾烟状，是由石英（天然二氧化硅）制备用于硅-铝合金的硅这一过程的副产物，因而一般称其为含硅烟雾。本发明所使用的是雷诺化学公司生产的含硅烟雾，即气相法无定形二氧化硅。然而，制备这类特殊的含硅烟雾与制备已知的气相法二氧化硅的一般方法有所不同。

气相法二氧化硅一般是通过四卤代硅烷，氧和氢之间进行反应来制得。可是，有效地用于本发明的含硅烟雾是制硅（用于硅铝合金）过程的副产物，而且是通过石英烧炉内石英的汽化而制得。为了避免使这些经过汽化的二氧化硅被排放入大气，可将其用袋式滤器捕集以免大气被污染。过去，这些含硅烟雾仅仅是作为废物而被排放掉，但是近年来人们发现，它可作为水泥工业实用的填料，目前，这已成为含硅烟雾的主要工业用途。

气相法二氧化硅与含硅烟雾有很大差异。气相法二氧化硅不能赋予聚亚芳基硫醚组合物表面光滑性和金属粘合性。

虽然由这两种不同方法制备的气相法二氧化硅和副产物含硅烟雾在粒径范围和杂质含量方面会部分相同，但二者的堆积密度确实是彼此不同的。传统的气相法二氧化硅的堆积密度相比之下数值上少5磅/立方英尺，而作为出乎意料地适用于本发明的副产物含硅烟雾，其堆积密度要高出5磅/立方英尺。

为了赋予聚亚芳基硫醚组合物表面光滑性和金属粘合性，本发明组合物中含硅烟雾的用量取决于应用需要。聚亚芳基硫醚组合物中含硅烟雾的用量，以该组合物总重为基准计，一般在大约15至大约70%（重量）的范围内。若需要光滑的表面，以组合物总重量为基准计，含硅烟雾的用量范围以约30至60%（重量）为佳，最好是大约50%（重量）。若使组合物具备良好的金属粘合性，以组合物总重为基准计，含硅烟雾的用量范围以大约15至35%（重量）为佳，最好是大约25%（重量）。