[发明专利]包含一种羟基官能化聚醚或聚酯和一种无机填料的聚合物复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种包含一种聚合物和一种无机添加剂的聚合物复合材料，并涉及制备该聚合物复合材料的方法。

包含一种具有一种或多种添加剂，例如分散于整个连续聚合物基质中的颗粒或纤维材料，的聚合物基质的聚合物复合材料是公知的。通常加入添加剂以增强聚合物的一种或多种性能。

一方面，本发明是一种包含一种羟基官能化聚醚或聚酯和一种无机填料的聚合物复合材料。

第二方面，本发明是形成复合材料的方法，其包括将羟基官能化聚醚或聚酯或所述聚醚或聚酯的前体与无机填料接触。

在一个优选的实施方案中，所述聚合物是可熔融加工、热塑性羟基官能化聚醚或聚酯，且方法包括将聚合物与无机填料熔融共混。

与不合有无机填料的聚合物相比，本发明的聚合物复合材料能够表现出性能的优异平衡，且能够表现出一种或多种优异的性能例如提高的耐热性或耐化学品性、耐着火性、优异的耐极性液体和气体扩散性、在极性溶剂例如水、甲醇或乙醇存在下的屈服强度或增强的劲度和尺寸稳定性。

本发明的聚合物复合材料可用作阻挡膜、阻挡泡沫体或使用任何惯用热塑性材料生产方法的其它模塑或挤出热塑性制品。制品能够被用于各种应用，包括运输(例如汽车和飞机)部件、电子设备、商业设备例如计算机外壳、建筑和结构材料和包装材料。

优选地，所述聚合物复合材料的聚合物基质包含下面的羟基官能化聚醚或聚酯：

(1)具有下式表示的重复单元的聚(羟基酯醚)：

(2)具有下式表示的重复单元的聚醚胺：

(3)具有下式表示的重复单元的羟基-苯氧基醚聚合物：

(4)具有下式表示的重复单元的羟基官能化聚(醚磺酰胺)：其中R¹是基本上为烃的二价有机部分；R²独立地是基本上为烃的二价有机部分；R³是R⁴是R⁵是氢或烷基；R⁶是基本上为烃的二价有机部分；R⁷和R⁹独立地是烷基、取代的烷基、芳基、取代的芳基；R⁸是基本上为烃的二价有机部分；A是胺部分或不同胺部分的结合物；B是基本上为烃的二价有机部分；m是5～1000的整数；且n是0～100的整数。

在本发明的优选实施方案中，A是2-羟基乙基亚氨基、2-羟基丙基亚氨基、哌嗪基(piperazenyl)、N，N′-双(2-羟基乙基)-1，2-亚乙基二亚氨基；和B和R¹独立地是1，3-亚苯基、1，4-亚苯基；磺酰基二亚苯基、氧二亚苯基、硫二亚苯基或异亚丙基-二亚苯基；R⁵是氢；R⁷和R⁹独立地是甲基、乙基、丙基、丁基、2-羟基乙基或苯基；和B和R⁸独立地是1，3-亚苯基、1，4-亚苯基；磺酰基二亚苯基、氧二亚苯基、硫二亚苯基或异亚丙基二亚苯基。

由通式Ⅰ表示的聚(羟基酯醚)如下制备：使脂族或芳族二酸的二缩水甘油基醚例如对苯二甲酸二缩水甘油酯或二元酚类的二缩水甘油基醚与脂族或芳族二酸例如己二酸或间苯二甲酸反应。这些聚酯描述于美国专利US 5，171，820中。另外，聚(羟基酯醚)通过使二缩水甘油基酯与双酚或通过使二缩水甘油基酯或表卤醇与二羧酸反应而制备。

由通式Ⅱ表示的聚醚胺如下制备：使一种或多种二元酚的二缩水甘油基醚与具有两个胺氢的胺接触而制备，其条件足以导致胺结构部分与环氧结构部分反应形成具有胺键、醚键和侧羟基部分的聚合物骨架。这些聚醚胺描述于美国专利US 5，275，853中。另外，聚醚胺也能够通过使二缩水甘油基醚或表卤醇与二官能化胺接触而制备。

由通式Ⅲ表示的羟基-苯氧基醚聚合物例如通过使表卤醇或二缩水甘油基醚与双酚接触而制备。这些聚合物描述于美国专利US5，496，910中。

由式Ⅳa和Ⅳb表示的羟基官能化聚(醚磺酰胺)例如如美国专利US 5，149，768中所述，通过将N，N′-二烷基或N，N′-二芳基二磺酰胺与二缩水甘油基醚聚合而制备。

由Phenoxy Associates，Inc.可商购的羟基-苯氧基醚聚合物也适合用于本发明。这些羟基-苯氧基醚聚合物是二元多核酚例如双酚A和表卤醇的缩合反应产物，并具有由式Ⅰ表示的重复单元，其中Ar是异亚丙基二亚苯基部分。