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聚芳基醚酮-聚碳酸酯共聚物共混物的制作方法

文檔序號:3671377閱讀:434來源:國知局

專利名稱::聚芳基醚酮-聚碳酸酯共聚物共混物的制作方法
技術領域
:本發(fā)明涉及聚芳基醚酮與異吲哚啉酮共聚碳酸酯的共混物以及由其制得的制品。
背景技術
:結晶(Crystalline)聚芳基醚酮(PAEK)樹脂在本領域是已知的。PAEK樹脂,包括例如聚芳基酮、聚醚酮和聚醚醚酮,都具有非常理想的性能,諸如耐溶劑性、耐火性(flameresistance)、4氏磨損、而磨f生(abrasionresistance),禾口冑^雖貞。然而,這些結晶PAEK樹脂具有相對低的玻璃化轉變溫度(Tg),限制了它們在高溫下并且承受載荷的場合下的使用。這個不足通過添加玻璃纖維、碳纖維以及其它的像礦物填料之類的增強材料,已經得到了改進,但是并未得到解決。遺憾的是,這些改變盡管改善了一個性能,但是對其它性能產生了不利的影響。例如,纖維的添加增加了重量,降低了流動性,并且在模塑部件中引起各向異性。此類制件中的各向異性可導致,例如,翹曲(warp)或其它不合要求的尺寸變化,例如膜的卷曲(curling)。在一些情況下,纖維添加物會影響成型制件的表面平滑性,導致粗糙的表面性能。薄的制件和薄膜尤其如此。在PAEK樹脂中添加增強填料也會使得難于擠出薄膜和纖維。因此存在著對具有一系列改進性能的結晶聚芳基醚酮(PAEK)配制物的需求,例如高溫下的承載能力,和改進的抗沖擊性(impact),同時其還應具有良好的熔融加工性能,來允許其改善在模制品、片材、膜和纖維中的應用。發(fā)明概述在第一實施方案中,聚合物組合物包含含有如下組分混合物的聚合物組合物第一樹脂組分,其包含聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或者兩種或更多種前述的組合;與第二樹脂組分,其包含具有式(VII)的碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯。<image>imageseeoriginaldocumentpage6</image>其中R1衍生自如式(VIII)所示的二羥基化合物。<image>imageseeoriginaldocumentpage6</image>其中R3和R5各自獨立地是鹵素、C1,烷基、烷氧基或C6_2(1芳基,R4是Cp6烷基、C6_2Q芳基、苯基、或被至多5個鹵素、砜、烷氧基或C1,烷基取代的苯基,且C是O到4;且R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物。HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,且式(IX)的二羥基化合物與式(VIII)的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)中的碳酸酯重復單元含有至少10mol%的式(VIII),其中根據ASTMD5418測量,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度從120到160°C,第二個玻璃化轉變溫度從170到280°C。在另一實施方案中,聚合物組合物包含75至30wt%的第一樹脂組分和25至70wt%的第二樹脂組分的混合物,其中第一樹脂組分包含聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或兩種或更多種前述的組合,第二樹脂組分包括具有式(VII)的碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中R1衍生自如式(VIII)所示的二羥基化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中R4是CV6燒基、C6_2(l芳基、苯基,或被至多5個鹵素、砜、烷氧基或C1,烷基取代的苯基;R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物。HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,且式(IX)的二羥基化合物與式(XV)所示的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少IOmol%的式(XV),其中根據ASTM方法D5418測量,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度從120到160°C,第二個玻璃化轉變溫度從170到280°C。在另一實施方案中,聚合物組合物包含a)75到30wt%的第一樹脂組分與b)25到70wt%的第二樹脂組分的混合物,其中第一樹脂組分包含聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或兩種或更多種前述的組合,第二樹脂組分包含具有式(VII)的碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中R1衍生自式(XV)的二羥基化合物<image>imageseeoriginaldocumentpage8</image>其中R4是Cp6烷基或者苯基;R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物。HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,且式(IX)的二羥基化合物與式(XV)的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少IOmol%的式(XV),其中根據ASTM方法D5418測量,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度為120到160°C,第二個玻璃化轉變溫度為170到280°C。在另一實施方案中,制品包含所述聚合物組合物。圖1顯示了未共混的PEEK樹脂(對照A)、不混溶的(immiscible)5050的聚醚醚酮(PEEK)異吲哚啉酮共聚碳酸酯共混物(實施例1)和另一不混溶的3565的聚醚醚酮(PEEK)異吲哚啉酮共聚碳酸酯共混物(實施例2)的模量(以兆帕計(MPa))與溫度的關系。模量是按照ASTM方法D5418,使用動態(tài)機械法在3.2mm模塑條上測量的。圖2顯示了圖1中的樣品(對照A與實施例1和2)的tanδ。實施例1和2的兩個峰顯示出,存在兩個玻璃化轉變溫度。tanδ是按照ASTM方法D5418,使用動態(tài)機械法在3.2mm模塑條上測量的。發(fā)明詳述在第一實施方案中,聚合物組合物包含第一樹脂組分和第二樹脂組分的混合物,其中第一樹脂組分包含聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或者兩種或更多種前述的組合,第二樹脂組分包含具有式(VII)的碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯。<image>imageseeoriginaldocumentpage8</image>其中R1衍生自如式(VIII)所示的二羥基化合物<image>imageseeoriginaldocumentpage9</image>其中R3和R5各自獨立地是鹵素、C1,烷基、烷氧基或C6_2Q芳基,R4是C^6烷基、C6_2(1芳基、苯基、或被至多5個鹵素、砜、烷氧基或C1,烷基取代的苯基,且c是O到4;且R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物。HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,且式(IX)的二羥基化合物與式(VIII)所示的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少IOmol%的式(XIII),其中根據ASTM方法D5418測量,混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度為120到160°C,第二個玻璃化轉變溫度為170到280°C。兩種樹脂的混合物是相分離的。在一實施方案中,a)的存在量為75到30wt%,b)的存在量為25到70wt%,基于100wt%的組合物。在一些實施方案中,式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少30mol%的式(VIII)的二羥基化合物。在其它的實施方案中,式(VIII)的二羥基化合物包含式(XV)的二羥基化合物,或者式(XVI)或(XVII)的二羥基化合物<image>imageseeoriginaldocumentpage9</image>其中R4是Cp6烷基或苯基,<image>imageseeoriginaldocumentpage9</image>在一些組合物中,根據ASTM方法D648,在66psi(0.46MPa)對3.2mm樣品進行測試,所述組合物具有大于或等于160°C的熱變形溫度(HDT),或者根據ASTMD5418,對3.2mm的樣品進行測試,所述組合物在170°C具有至少300MPa的模量。在其它組合物中,所述組合物包含低于纖維增強材料(fibrousreinforcement),其選自玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維,和陶瓷纖維以及兩種或更多種前述的組合,或者所述共聚碳酸酯具有小于或等于IOOOppm的芐型質子(benzylicprotons),或所述共聚碳酸酯具有小于或等于lmol%的氨基甲酸酉旨基團(urethanegroups)。在一些實施方案中,根據ASTM方法D3418,所述組合物具有從300°C到380°C的晶體熔點,或根據ASTM方法D3418,第二樹脂具有從180°C到280°C的玻璃化轉變溫度(Tg),或者由以20°C/min的速度冷卻的熔融聚合物混合物進行測量,其中結晶溫度大于或等于250°C。在一些實施方案中,根據ASTM方法D256,對3.2mm的樣品進行測試,組合物具有大于或等于1500J/m的反向缺口伊佐德抗沖強度(reversednotchedIzodimpactstrength)。在一些實施方案中,制品包含所述聚合物組合物。在一些實施方案中,制品是片材、膜、多層片材、多層膜、模塑部件、擠塑型材(extrudedprofile)、纖維、涂層部件或泡沫體。在另一實施方案中,聚合物組合物包含a)75到30wt%的第一樹脂組分與b)25到70wt%的第二樹脂組分的混合物,其中第一樹脂組分包含聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或兩種或更多種前述的組合,第二樹脂組分包含具有如式(VII)所示的碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中R1衍生自如式(XV)所示的二羥基化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中R4是Ch6烷基或苯基;R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,且式(IX)的二羥基化合物與式(XV)所示的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少IOmol%的式(XV),其中根據ASTM方法D5418測量,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度為120到160°C,第二個玻璃化轉變溫度為170到280°C。所述混合物是相分離的。在另一實施方案中,聚合物組合物包含75到30wt%的第一樹脂組分與25到70wt%的第二樹脂組分的混合物,其中第一樹脂組分包含聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或兩種或更多種前述的組合,第二樹脂組分包含具有如式(VII)所示的碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中R1衍生自如式(VIII)所示的二羥基化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>其中R4是CV6燒基、C6_2(1芳基、苯基,或被至多5個鹵素、砜、烷氧基或C1,烷基取代的苯基;R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物。HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,且式(IX)的二羥基化合物與式(XV)所示的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少IOmol%的式(XV),其中根據ASTM方法D5418測量,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度為120到160°C,第二個玻璃化轉變溫度為170到280°C。所述混合物是相分離的。聚合物組合物包含第一樹脂和第二樹脂的相分離共混物。所述共混物具有改進的高溫承載能力。在一些實施方案中,共混物實現(xiàn)了高的結晶溫度。在此類共混物中,兩個分離的聚合物相的存在對性能改進是重要的。在另一些情況下,根據反向缺口伊佐德抗沖測試,所述共混物具有提高了的實際抗沖強度。在本說明書以及所述權利要求中,將提及具有如下定義的一些術語。如果上下文沒有清楚地相反規(guī)定,單數形式“一個”、“一種”和“該”包括復數對象?!叭芜x的”或“任選地”是指其后所描述的事件或情況可能發(fā)生或者可能不發(fā)生,該描述包括事件發(fā)生的情況以及事件不發(fā)生的情況。本申請使用的相分離是指第一和第二樹脂(例如,PAEK和共聚碳酸酯樹脂)是以分離的化學實體(chemicalentities)存在于摻混物中,該分離的化學實體可通過使用標準分析技術,例如,諸如顯微鏡,差示掃描量熱法或動態(tài)力學分析,進行辨別,來顯示出至少兩個不同的聚合物相,其中之一包含第一樹脂(PAEK樹脂),另一個包含第二樹脂(共聚碳酸酯樹脂)。在一些實施方案中,所述相可能含有少量的另一種樹脂溶解在其中,其能達到該相的至多20wt%。在其它實施方案中,共混物會形成尺寸為約0.1到50微米(任選為約0.1到20微米)的分離的不同區(qū)域(domains)(相)。共混物可以完全不混溶的或顯示出部分混溶性,但是它們必須表現(xiàn)出使得至少在固體狀態(tài)共混物顯示出兩個或更多個不同的聚合物相。第一樹脂和第二樹脂的比率可以是產生這樣的共混物的任何比率該共混物相對于各組分單獨的性能根據最終應用具有改善的性能。所述比率以重量份計可以是從199到991范圍內的任意值,取決于最終應用場合和想要的改進性能,具體地是從1585到8515,或更具體地是從2575到7525。在其它實施方案中,根據應用場合,比率還可以是從4060到6040。本領域技術人員會知道,第一樹脂組分對第二樹脂組分的比率上的改變,取決于想要的結果,可以是落入前述范圍的任何實數比率。可以通過改變成分比率進行調節(jié)的最終組合物的性能包括熱變形溫度和承載能力。例如,在一種實施方案中,相對于單獨的PAEK樹脂的承載能力,共聚碳酸酯樹脂的存在量有效地改變(例如通過增加而改進)混合物的承載能力。在一些實施方案中,第一樹脂的量為組合物的75到30wt%,第二樹脂的量為組合物的25到70wt%。在一些實施方案中,根據ASTM方法D5418,在0.46MPa(66psi),對3.2mm樣條進行測量,所述組合物具有大于或等于160°C的熱變形溫度(HDT),任選地大于或等于170°C。在一實施方案中,按照ASTM方法D5418,在170°C對3.2mm樣條進行測試,所述組合物的承載能力可通過大于或等于300MPa的撓曲模量來顯示。相對于僅僅包含所示的第一樹脂的組合物,所述組合物具有降低的重量,例如按照ASTM方法D792進行測量的降低的比重所示。在一些組合物中,降低的比重是期望的,因為這允許部件重量較輕和在許多情況下樹脂更成本節(jié)約。本發(fā)明的聚合物共混物可以通過將第一和第二樹脂在熔融狀態(tài)下進行混合來制得。第二樹脂具有至少IOmol%的式(VIII)的二羥基化合物。這兩種樹脂可通過本領域技術人員已知的可以制得本發(fā)明共混物的任意方法進行混合。此類方法包括,例如,擠出、熔結(sintering)、模壓成型和本領域已知的其它方法。本申請使用的術語聚芳基醚酮(PAEK)包含數種含有芳族環(huán)的聚合物類型,通常含有苯環(huán),其主要通過酮和醚基團以不同的序列進行連接。PAEK樹脂的實例包括,但不限于,聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)和聚醚酮酮(PEKK)和含有所述基團的共聚物及其共混物。PAEK聚合物可以包含有單體單元,所述單體單元含有任意序列的芳族環(huán)(通常是苯基環(huán))與酮基和醚基??梢源嬖诘退降睦绲陀?0mol%的附加連接基團(additionlinkinggroup),前提是其不會從根本上改變PAEK樹脂的性能。PEEK可以VICTREXPEEK,購自VictrexLtd.公司。PEKEKK樹脂可以ULTRAPEK,購自BASFCo.公司。聚醚醚酮樹脂可以GATONE和KETASPIRE的商品名,購自SolvayCo.和SolvayAdvancedPolymers公司。在一些情況下,第一樹脂組分是選自聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮和聚醚醚酮中至少一種的聚合物??梢允褂萌我獾腜AEK聚合物,其通過與本發(fā)明的第二樹脂組分共混而具有改進的性能。這涵蓋了使用一種或多種聚合物,所述聚合物來自本文描述的或本文所引用文獻中描述的數種PAEK樹脂。例如,高度結晶(其熔點高于300°C)的幾種聚芳基醚酮,可以用在本發(fā)明的共混物中。這些結晶的聚芳基醚酮的實例顯示在下面的結構式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)中。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>本領域公知聚芳基醚酮的形成和性能。例如,在US專利3,065,205中披露了一些早期的工作,例如芳族二?;u化物與未取代的芳香族化合物諸如二苯醚的親電芳族取代(例如,F(xiàn)riedel-Crafts催化)反應。例如,通過活化芳族二鹵化物與芳族二醇或其鹽的親核性芳香取代反應可以形成大量的樹脂,例如,在US專利4,175,175中所示。適合用于本申請的結晶聚芳基醚酮的其它實例一般表征為含有下式(VI)的重復單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中Ar獨立地是選自亞苯基、亞聯(lián)苯基或亞萘基的二價芳族基團,X獨立地是-0-、-C(O)-,-O-Ar-C(0)-、-S-、-SO2-或是直接鍵,η是從0到約10的整數。PAEK樹脂可通過本領域公知的方法進行制備。所述方法之一包括加熱基本上等摩爾的如下物質的混合物至少一種雙酚(經常以其雙酚鹽進行反應),以及至少一種的二鹵代苯型化合物(dihalobenzoidcompound)或者,在其它情況下,至少一種可反應形成聚合物的鹵代酚化合物。在其它情況下,可使用這些化合物的混合物。例如,對苯二酚可以與二鹵代芳基酮例如二氯二苯甲酮或二氟二苯甲酮進行反應,來形成聚芳基醚酮。在其它情況下,二羥基芳基酮諸如二羥基二苯甲酮可以與芳基二鹵化物諸如二氯苯進行聚合,來形成PAEK樹脂。在另一些情況下,二羥基芳基醚諸如二羥基二苯醚可以與二鹵代芳基酮諸如二氟二苯甲酮進行反應。在其它變體(variations)中,不含醚連接基的二羥基化合物諸如二羥基聯(lián)苯或對苯二酚可以與同時含有醚連接基和酮連接基的二鹵化合物諸如雙_(二氯苯基)二苯甲酮進行反應。在其它情況下,二芳基醚羧酸或羧酸鹵化物可聚合形成聚芳基醚酮。所述化合物的實例是二苯醚羧酸、二苯醚羧酸氯化物、苯氧基-苯氧基苯甲酸(phenoxy-phenoxybenzoicacid)及其混合物。在另一些情況中,二羧酸或二羧酸鹵化物可與二芳醚縮合,例如間苯二酰氯或對苯二酰氯(或其混合物)可以與二苯醚進行反應形成PAEK樹脂。聚芳基醚酮可通過不同的工藝方法進行制備,包括例如在例如US專利4,176,222中描述的工藝方法。這種工藝方法包括,在100到400°C的溫度范圍內加熱基本上等摩爾以下物質的混合物(a)至少一種雙酚;與(b.i)至少一種二鹵代苯型化合物,和/或(b.ii)至少一種鹵代酚,其中,在二鹵代苯型化合物或鹵代酚中,通過碳酸鈉或者碳酸氫鈉和第二堿金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽的混合物,鹵素原子被與其鄰位或對位的-C=0-基團活化,所述第二堿金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽中的堿金屬具有比鈉高的原子序數,第二堿金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽的用量使得每克鈉原子有0.001到0.2克的較高原子序數的堿金屬原子,堿金屬碳酸鹽或碳酸氫鹽的總量使得對于存在的每個苯酚基團都具有至少一個堿金屬原子,然后從堿金屬鹵化物中分離聚合物。聚芳基醚酮也可以通過其它工藝方法制備。一個實例是這樣的方法,其中使反應物諸如(a)二羧酸;(b)至少一個二價芳基與至少一個單芳族二羧酸以及(c)(a)和(b)的組合,在氟代烷磺酸特別是三氟甲烷磺酸的存在下發(fā)生反應。參見,例如,US專利4,396,755。另外的聚芳基醚酮可以通過這樣的方法制備,其中在芳族二?;衔锱c至少一種芳族化合物以及至少一種單酰鹵聚合,例如,如US專利4,398,020中所描述的。在25°C于濃硫酸中測得的聚芳基醚酮的比濃粘度(reducedviscosity)為約0.4到約5.0dl/g。PAEK樹脂的重均分子量(Mw)可為5,000到150,000g/mole,特別地從約10,000到80,000g/mole。本申請使用的術語“異吲哚啉酮共聚碳酸酯”指的是含有如式(VII)所示的碳酸酯重復單元的聚合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中R1衍生自式(VIII)中的二羥基化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>在式(VIII)中,R3與R5各自獨立地是鹵素、C1,烷基、烷氧基或C6_2(1芳基,R4是Ch6烷基、C6_2(l芳基、苯基,或被至多五個鹵素、砜類、烷氧基或C1,烷基取代的苯基,C是O到4。進一步地,在式(VII)中,R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物。HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,式(IX)的二羥基化合物與式(VIII)的二羥基化合物不相同。式(IX)的二羥基亞烴基含有兩個連接在二價C1I烴基(即,含有碳、氫、和任選的一個或多個其它雜原子諸如氧、氮、硫,或鹵素的基團)上的羥基。烴基的示例包括取代和未取代的CV36亞烷基基團、取代和未取代的c3_36環(huán)亞烷基基團,與取代和未取代的(;_36亞芳基基團,條件是至少60mol%的所述基團是芳族基團。在式(IX)中,可以有超過一種的二羥基亞烴基化合物,這取決于R6是什么以及所有的所述基團是否是或者不是芳族。例如,R6具有式⑴的結構-A1-Y1-A2-(X)其中A1和A2各自獨立地是單環(huán)二價芳基,Y1是-0-、-S-、-S(0)-、-S(02)-、-C(0)-、或取代或未取代的二價C1,烴基。含有式(X)殘基的碳酸酯單元可通過式(XI)的二羥基化合物的反應進行制備。HO-A1-Y1-A2-OH(XI)其中Y1、A1和A2如上所述。所包括的是通式(XII)的雙酚化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中Ra與Rb各自獨立地是鹵素原子或單價的CV6烷基;ρ與q各自獨立地是0到4的整數;Xa是亞烴基,其中一到四個碳原子分隔開兩個苯環(huán)。在一種實施方案中,Xa表示下列基團中的一個<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>Rtl或者其中Re和Rd各自獨立地是氫原子或Cp29烷基,或Re、C和Rd連在一起是二價C3_1(1環(huán)烷基,該環(huán)烷基任選地取代有一個或多個C1,烷基;Re是二價烴基。Xa基團的示例是亞甲基、環(huán)己基亞甲基、2-[2.2.1]-二環(huán)庚叉、乙叉、異戊叉、新戊叉、環(huán)己叉、環(huán)十五烷叉、環(huán)十二烷叉、和金剛烷叉。具體種類的烷基-取代的環(huán)己叉可衍生自式(XIII)的雙酚。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中Rf各自獨立地是氫、CV12烷基,或鹵素;Rg各自獨立地是氫或CV12烷基。所述含環(huán)己烷的雙酚,例如兩摩爾的苯酚與一摩爾的氫化異佛爾酮的反應產物,可用于制備具有高玻璃化轉變溫度和高熱變形溫度的共聚碳酸酯聚合物。適合的雙酚的另外的說明性、非-限制性的實例包括如下雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、1,2_雙(4-羥基苯基)乙烷、1,1_雙(4-羥基苯基)-1_苯基乙烷、2-(4_羥基苯基)-2-(3_羥基苯基)丙烷、2,2_雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、1,1_雙(羥基苯基)環(huán)戊烷、1,1_雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷、1,1_雙(4-羥基苯基)異丁烯、1,1_雙(4-羥基苯基)環(huán)十二烷、反式-2,3-雙(4-羥基苯基)-2-丁烯、2,2-雙(4-羥基苯基)金剛烷(adamantine)、(α,α’-雙(4_羥基苯基)甲苯、雙(4_羥基苯基)乙腈、2,2-雙(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-乙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-正丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-異丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-仲丁基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-叔丁基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-環(huán)己基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-烯丙基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲氧基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)六氟丙烷、1,1-二氯_2,2-雙(4-羥基苯基)乙烯、1,1_二溴-2,2-雙(4-羥基苯基)乙烯、1,1-二氯-2,2-雙(5-苯氧基-4-羥基苯基)乙烯、4,4'-二羥基二苯甲酮、3,3-雙(4-羥基苯基)-2-丁酮、乙二醇雙(4-羥基苯基)醚,雙(4-羥基苯基)醚,雙(4-羥基苯基)硫醚、雙(4-羥基苯基)亞砜、雙(4-羥基苯基)砜、9,9-雙(4-羥基苯基)芴、2,7-二羥基芘(dihydroxypyrene)、6,6‘-二羥基-3,3,3‘,3’-四甲基螺(雙)茚滿(“螺二茚滿雙酚”,spirobiindanebisphenol),等等,以及含有至少一種的上述二羥基化合物的組合??赏ㄟ^式(XI)表示的雙酚化合物的具體例子包括1,1_雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1_雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2_雙(4-羥基苯基)丙烷(下文中的“雙酚A”或“BPA”)、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2_雙(4-羥基苯基)辛烷、1,1_雙(4-羥基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)正丁烷、2,2_雙(4-羥基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基-叔丁基苯基)丙烷以及1,1_雙(4-羥基-3-甲基苯基)環(huán)己烷(DMBPC)。也可以使用含有至少一種的上述二羥基化合物的組合。在備選方案中,或另外地,R2可衍生自含有亞芳基的化合物,諸如4,4'_二羥基聯(lián)苯、1,6_二羥基萘、2,6_二羥基萘,或式(XIV)的芳族二羥基化合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中Rf各自獨立地是鹵素原子、C1,烴基,或鹵素取代的C1,烴基,η是0到4。鹵素通常是溴。所述化合物的實例包括間苯二酚、取代的間苯二酚化合物,諸如4-溴代間苯二酚、5-甲基間苯二酚、5-乙基間苯二酚、5-丙基間苯二酚、5-丁基間苯二酚、5-叔丁基間苯二酚、5-苯基間苯二酚、5-枯基間苯二酚、2,4,5,6-四氟間苯二酚、2,4,5,6-四溴間苯二酚、等等,以及鄰苯二酚。也可以使用少量的碳酸酯單元衍生自對苯二酚或取代的對苯二酚,諸如2-甲基對苯二酚、2-乙基對苯二酚、2-丙基對苯二酚、2-丁基對苯二酚、2-叔丁基對苯二酚、2-苯基對苯二酚、2-枯基對苯二酚、2,3,5,6-四甲基對苯二酚、2,3,5,6-四-叔丁基對苯二酚、2,3,5,6-四氟對苯二酚和2,3,5,6-四溴對苯二酚。在一些情況下,異吲哚啉酮共聚碳酸酯將含有衍生自以下至少一種的碳酸酯連接基雙_(羥基芳基)-N-芳基異吲哚啉酮、雙_(羥基芳基)-N-烷基異吲哚啉酮、雙_(羥基苯基)-N-苯基異吲哚啉酮、3,3-雙-(羥基苯基)-N-芳基異吲哚啉-1-酮、3,3-雙-(羥基苯基)-N-苯基異吲哚啉-1-酮與3,3-雙-(4-羥基苯基)-N-苯基異吲哚啉-1-酮。在式(VIII)的具體實施方案中,可以使用不同的二羥基化合物。例如,在一實施方案中,當R4是C6_20芳基、苯基、或被至多五個鹵素、砜、烷氧基替代的苯基,c各自是0時,二羥基化合物是3,3-雙-(4,4-羥基苯基)-N-芳基-異吲哚啉酮。在另一實施方案中,當R4是Cp6烷基,c各自是0時,二羥基化合物是3,3-雙-(羥基苯基)-N-烷基-異吲哚啉酮。這些顯示在式(XV)中。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>在式(XV)更加具體的實施方案中,R4是Cp6烷基或苯基,具體地R4是甲基或苯基。在具體的實施方案中,當R4是苯基,c各自是O時,該二羥基化合物是3,3-雙-(4,4-羥基苯基)-N-苯基-異吲哚啉酮,并且具有如下的式(XVI)。在另一具體的實施方案中,當R4是苯基,c各自是O時,該二羥基化合物是3,3-雙-(羥基苯基)-N-甲基-異吲哚啉酮且具有如下的式(XVII)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>在一些實施方案中,異吲哚啉酮共聚碳酸酯具有170°C或者更高的Tg,特別地是180°C或者更高,更特別地是200°C或者更高,更特別地是220°C或者更高。式(VII)的異吲哚啉酮共聚碳酸酯具有高達280°C的Tg。為了獲得理想的物理性能,特別是Tg、分子量、低霧度、高透射率、熔融可加工性等等,調整式(VII)中的Xy的比率。下標X和y表示了在x+y=100%的聚合物鏈中相應單元的百分數。為了獲得高Tg的共聚碳酸酯,式(VII)中的χy的比率可以是2575到9010。在這些范圍之外,特別是在較低的比率時,難于達到高分子量(例如,大于約10,000,更特別地是大于約20,000的重均分子量)和/或高的Tg(例如,單個Tg為160°C或者更高,任選180°C或更高)。在一種實施方案中,當式(VII)的χy的摩爾比率是4060到9010,特別是4555到8515時,能夠獲得共聚碳酸酯。通過凝膠滲透色譜法(GPC)測試,使用交聯(lián)苯乙烯-二乙烯苯柱并校準至聚碳酸酯基準,異吲哚啉酮共聚碳酸酯重均分子量(Mw)為10,000到200,000,更特別地是20,000到100,000。使用二氯甲烷作為溶劑,在lmg/ml的試樣濃度下來制備GPC樣品,并且以1.5ml/min的流速使用二氯甲烷作為洗脫劑進行洗脫。GPC分析可以如ASTM方法D5296所述的方式進行。在一實施方案中,異吲哚啉酮共聚碳酸酯具有適合于制備薄的制品的流動特性。熔體體積流速(Meltvolumeflowrate,常??s寫為MVR)測量熱塑性塑料在規(guī)定的溫度和負載下通過噴嘴(orifice)的擠出速率。按照ASTMD1238在330°C/2.16kg時測量,適合于形成薄的制品的異吲哚啉酮共聚碳酸酯具有0.5到80立方厘米每10分鐘(cc/lOmin)的MVR0在具體的實施方案中,按照ASTMD1238在330°C/2.16kg時測量,適合的異吲哚啉酮共聚碳酸酯組合物具有0.5到50立方厘米每10分鐘,特別地是0.5到45CC/10min,更特別地是1到40CC/10min的MVR。不同流動特性的異吲哚啉酮共聚碳酸酯的混合物可用來實現(xiàn)整體所需的流動性能。異吲哚啉酮共聚碳酸酯還可以與沒有異吲哚啉酮官能度的其它聚碳酸酯進行混合。式(VII)的異吲哚啉酮共聚碳酸酯可以與不含有異吲哚啉酮的且包含式(XVIII)單元的聚碳酸酯熔融共混<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>其中R9基團衍生自如上所述的式(XVIII)的化合物,前提是式(XVIII)的二羥基化合物與式(VII)的二羥基化合物不同。用于非-異吲哚啉酮聚碳酸酯的R9基團的具體例子包括具體的式(VII)的雙酚化合物。可以由式(VII)表示的雙酚化合物的具體例子包括1,1-雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2_雙(4-羥基苯基)丙烷(以下稱為“雙酚4”或1々”)、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)辛烷、1,1_雙(4-羥基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)正丁烷、2,2_雙(4-羥基-1-甲基苯基)丙烷,和1,1_雙(4-羥基-叔丁基苯基)丙烷。還可以使用含有至少一種上述二羥基化合物的組合物。在一個具體實施方案中,非-異吲哚啉酮聚碳酸酯(non-isoindolinon印olycarbonate)是衍生自雙酚A的線型均聚物,其中A1和A2各自是對-亞苯基,式(XVIII)中的Y1是異丙叉。通過凝膠滲透色譜法(GPC)測試,使用交聯(lián)苯乙烯-二乙烯苯柱并校準至聚碳酸酯基準,非-異吲哚啉酮聚碳酸酯具有10,000到200,000,特別是20,000到100,000的重均分子量。不含有異口引噪琳麗的聚碳酸酉旨(non-isoindolinonecontainingpolycarbonate)可以是均聚碳酸酯、含有不同R9部分(moieties)的共聚物、或含有碳酸酯單元的共聚物以及其它類型的聚合物單元諸如酯單元。還可以使用含有上述任何一種或多種的組合,例如含有均聚碳酸酯和聚酯-聚碳酸酯的組合。此處所用的“組合”包括共混物、混合物、合金、反應產物等等。具體類型的共聚物是聚酯-聚碳酸酯,又稱作聚酯-碳酸酯或聚碳酸酯-聚酯。所述共聚物除了含有式(XVIII)的碳酸酯重復鏈單元外,進一步地含有式(XIX)的重復單元<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(XiX)其中D是衍生自二羥基化合物的二價基團,且其可以是,例如,C2,亞烷基、C6_2Q月旨環(huán)族基團、c6_20芳族基團或聚氧化烯基團,其中亞烷基含有2到6個碳原子,特別地是2、3或4個碳原子;T是衍生自二羧酸的二價基團,其可以是,例如,C2,亞烷基、C6_2(l脂環(huán)族基團、C6_2(l烷基芳族基團,或C6,芳族基團。在一種實施方案中,0是(2,亞烷基,其具有直鏈、支鏈,或環(huán)狀(包括多環(huán))結構。在另一實施方案中,D衍生自如上的式(XI),特別地是式(XII)的芳族二羥基化合物。在另一實施方案中,D衍生自如上式(XIX)的芳族二羥基化合物??捎糜谥苽洳缓挟愡胚徇木厶妓狨サ孽卧姆甲宥人岬睦影ㄩg苯二甲酸或對苯二甲酸、1,2_二(對-羧基苯基)乙烷、4,4'-二羧基二苯基醚,4,4'-雙苯甲酸(bisbenzoicacid),以及含有上述酸的至少一種的組合。還可以有含稠環(huán)的酸,例如1,4-、1,5_、或2,6_萘二羧酸(naphthalenedicarboxylicacid)。具體的二羧酸是對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二羧酸、環(huán)己烷二羧酸、或其組合。具體的二羧酸包含間苯二甲酸和對苯二甲酸的組合,其中間苯二甲酸對對苯二甲酸的重量比為919到298。共聚物中酯單元對碳酸酯單元的摩爾比率能在寬的范圍內變化,例如從199到991,特別地從1090到9010,更特別地從2575到7525,取決于最終組合物所需的性能。在具體實施方案中,不含有異吲哚啉酮的聚酯-聚碳酸酯的酯單元源自間苯二酸和對苯二酸(或其衍生物)的組合與間苯二酚之間的反應。在另一具體實施方案中,聚酯-聚碳酸酯的聚酯單元源自間苯二甲酸和對苯二甲酸的組合與雙酚A之間的反應。在具體的實施方案中,聚碳酸酯單元源自雙酚A。在另一具體實施方案中,聚碳酸酯單元源自間苯二酚和雙酚A,其中間苯二酚碳酸酯單元對雙酚A碳酸酯單元的摩爾比率為199到991。諸如界面聚合和熔體聚合的工藝方法都可用于制備異吲哚啉酮聚碳酸酯和非-異吲哚啉酮聚碳酸酯。異吲哚啉酮共聚碳酸酯通常通過界面聚合方法制備。盡管界面聚合的反應條件會發(fā)生變化,示例性的工藝方法通常包括在苛性鈉水溶液或類似的堿中溶解或分散二元酚反應物,將得到的混合物加入到與水不混溶的溶劑介質中,然后在受控PH值條件(例如8到10)下,將反應物與碳酸酯前體在催化劑諸如三乙胺或相轉移催化劑的存在下進行接觸。最常用的與水不混溶的溶劑包括二氯甲烷、1,2_二氯乙烷、氯苯、甲苯、等寸。碳酸酯前體的示例包括,例如,羰基鹵素諸如碳酰溴或碳酰氯,或者鹵化甲酸酯(haloformate)諸如二元酚的雙鹵甲酸酯(例如,雙酚A、對苯二酚,等等的雙氯甲酸酯),或者二醇類的雙鹵甲酸酯(例如,乙二醇、新戊二醇、聚乙二醇,等等的雙鹵甲酸酯)。還可以使用含有上述碳酸酯前體類型中的至少一種的組合物。在示例性的實施方案中,形成碳酸酯連接基的界面聚合反應使用光氣作為碳酸酯前體,并且被稱作光氣化反應??梢允褂玫南噢D移催化劑有式(R3)4Q+X的催化劑,其中各個R3相同或不同,其是C1,烷基;Q是氮或磷原子;X是鹵素原子或C"烷氧基或(6_18芳氧基。相轉移催化劑的例子包括,例如,[CH3(CH2)3]4NX、[CH3(CH2)3]4PX、[CH3(CH2)5J4NX,[CH3(CH2)J4NX、[CH3(CH2)J4NX、CH3[CH3(CH2)3]3NX,和CH3[CH3(CH2)2]3NX,其中X是Cl^Bi^C^烷氧基或C6_18芳氧基。相轉移催化劑的有效量可以是0.1到10wt%,基于光氣化混合物中雙酚的重量。在另一實施方案中,相轉移催化劑的有效量可以是0.5到2wt%,基于光氣化混合物中雙酚的重量。所有類型的聚碳酸酯端基在異吲哚啉酮和非_異吲哚啉酮聚碳酸酯中都被認為可用的,條件是所述端基不會對所需的組合物的性能產生顯著的不利影響。可以通過在聚合反應過程中加入支化劑來制備支化的異吲哚啉酮和非_異吲哚啉酮聚碳酸酯。這些支化劑包括含有至少三個官能團的多官能團有機化合物,所述官能團選自羥基、羧基、羧酸酐、鹵代甲?;吧鲜龉倌軋F的混合物。具體的例子包括偏苯三酸、偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、三-對-羥基苯基乙烷(THPE)、靛紅-二酚(isatin-bis-phenol)、三酚TC(1,3,5-三((對-羥基苯基)異丙基)苯)、三酚PA(4(4(1,1-雙(對-羥基苯基)-乙基)α,α-二甲基芐基)苯酚)、4_氯甲?;彵蕉姿狒?、均苯三酸,和二苯甲酮四羧酸。支化劑能夠以0.05到2.的水平加入??梢允褂煤芯€型聚碳酸酯和支化聚碳酸酯的混合物。在異吲哚啉酮和非-異吲哚啉酮聚碳酸酯聚合反應過程中,能包括鏈終止劑(也稱作封端劑)。鏈終止劑限制了分子量的增長速度,因此控制了聚碳酸酯的分子量。鏈終止劑的示例包含某些單_酚類化合物、單-羧酸氯化物、和/或單-氯甲酸酯(chloroformates)。單-酚類鏈終止劑的例子有單環(huán)酚諸如苯酚,和C1-C22烷基-取代的酚諸如對_枯基_苯酚、間苯二酚單苯甲酸酯(monobenzoate)、和對-叔丁基苯酚;和二酚的單醚,諸如對_甲氧基苯酚??商貏e提及支鏈烷基取代基具有8到9個碳原子的烷基_取代酚。某些單_酚類UV吸收劑也可用作封端劑,例如4-取代-2-羥基二苯甲酮及其衍生物、水楊酸芳基酯、二酚的單酯諸如間苯二酚單苯甲酸酯、2-(2_羥基芳基)-苯并三唑及其衍生物、2-(2-羥基芳基)-1,3,5-三嗪及其衍生物,等等。單-羧酸氯化物也可用作鏈終止劑。這些包括單環(huán)的單_羧酸氯化物諸如苯甲酰氯、C1-C22烷基-取代苯甲酰氯、甲苯甲酰氯、鹵素-取代的苯甲酰氯、溴苯甲酰氯、肉桂酰氯、及它們的組合;多環(huán)的單-羧酸氯化物諸如偏苯三酸酐氯化物,和萘甲酰氯;以及單環(huán)和多環(huán)單-羧酸氯化物的組合。也可使用小于或等于22個碳原子的脂肪族單羧酸的氯化物。官能化的脂族一元羧酸氯化物如丙烯酰氯和甲基丙烯酰氯也是合適的。還合適的有單氯甲酸酯,包括單環(huán)的單氯甲酸酯如氯甲酸苯酯,烷基取代的氯甲酸苯酯,氯甲酸對枯基苯酯,甲苯氯甲酸酯,及其組合?;蛘?,可使用熔融工藝方法來制備異吲哚啉酮和非-異吲哚啉酮聚碳酸酯。一般地,在熔體聚合法中,聚碳酸酯可以在熔融狀態(tài)和酯交換催化劑存在下,通過二羥基反應物與二芳基碳酸酯如碳酸二苯酯在BANBURY混合器、雙螺桿擠出機等中共同反應制備,以形成均勻的分散體。通過蒸餾,從熔融反應物中除去揮發(fā)性一元酚,并以熔融的剩余物的形式分離聚合物。制備聚碳酸酯特別有用的熔體方法采用芳基上具有吸電子取代基的二芳基碳酸酯。特別有用的具有吸電子取代基的二芳基碳酸酯包括二(4-硝基苯基)碳酸酯,二(2-氯苯基)碳酸酯,二(4-氯苯基)碳酸酯,二(甲基水楊基)碳酸酯,二(4-甲基羧基苯基)碳酸酯,二(2-乙?;交?羧酸酯,二(4-乙?;交?羧酸酯,或者包含至少一種這些物質的組合。另外,適用的酯交換催化劑可包括上面式(R3)4Q+X的相轉移催化劑,其中R3>Q和X各自定義如上。適宜的酯交換催化劑的實例包括氫氧化四丁基銨,氫氧化甲基三丁基銨,乙酸四丁基銨,氫氧化四丁基鱗,乙酸四丁基鱗,四丁基鱗酚鹽,或者包含至少一種這些物質的組合。在一些情況下,異吲哚啉酮共聚碳酸酯基本上不含有氨基甲酸酯(urethane)基團,這意味著異吲哚啉酮共聚碳酸酯的氨基甲酸酯基團含量低于lmol%。對于在高的加工溫度下的PAEK共混物而言,不含氨基甲酸酯基團非常重要,因為氨基甲酸酯在熔融加工過程中可能分解從而釋放出不需要的和可能危險的異氰酸酯化合物。氨基甲酸酯基團的存在可以通過標準分析方法諸如IR和NMR譜來測定。在其它情況下,異吲哚啉酮共聚碳酸酯基本上不含有芐型質子(benzylicprotons),這意味著芐型質子含量低于異吲哚啉酮共聚碳酸酯共聚物含量的lOOOppm。對于PAEK共混物所需的高溫熔融加工方法而言,芐型質子是不希望出現(xiàn)的,因為其會發(fā)生反應從而增加熔體粘度并使得異吲哚啉酮共聚碳酸酯PAEK共混物難于模塑和擠出。芐型質子的存在可以通過使用標準分析方法諸如NMR譜來測定。在一些實施方案中,特別期望形成膜和纖維的方案中,組合物應基本上不含纖維增強材料諸如玻璃纖維、碳纖維、陶瓷或金屬纖維。在本文中,基本上不含纖維增強材料指的是基于整個組合物的重量,纖維增強材料含量低于5wt%。在其它實施方案中,希望纖維增強材料低于lwt%。纖維增強材料的存在可以通過使用標準分析方法例如顯微鏡(microscopy)來測定。在其它實施方案中,組合物在冷卻時產生一定程度的結晶是非常有用的。這對于具有高表面積的制品諸如纖維和薄膜而言更加重要的,這些制品由于其高表面積會快速冷卻并且不能產生獲得最佳性能所必需的完全的結晶度。在有些情況下,結晶溫度(Tc)可反映出結晶度的形成,結晶溫度可以通過諸如示差掃描量熱法(DSC),例如,按照ASTMD3418進行測量。最大結晶速率的溫度可以測量為Tc。在有些情況下,例如在8(TC/min的冷卻速率下,希望具有大于或等于250°C的Tc。在其它情況下,例如較慢的20°C/min的冷卻速率下,可以期望結晶溫度大于或等于280°C。在有些情況下,本發(fā)明的組合物具有至少兩個明顯區(qū)別的玻璃化轉變溫度(Tg),第一個Tg來自第一樹脂(PAEK樹脂),或部分混溶的共混物,第二個Tg與第二(共聚碳酸酯)樹脂或混合物有關。這些玻璃化轉變溫度(Tg)可以用任何常規(guī)方法諸如DSC或動態(tài)力學分析法(DMA)進行測量。在一些實施方案中,第一個Tg可以為從120°C到160°C,第二個Tg可以為170°C到280°C。在其它實施方案中,從200到250°C的第二個Tg也是有用的。在一些實施方案中,取決于具體的樹脂、分子量、和共混物的組成,Tg可以是明顯區(qū)別的或者其轉換也可以是部分重疊的。在另一實施方案中,按照ASTM方法D3835,使用剪切速率為100到100001/sec的毛細管流變儀在380°C進行測量,共混物具有從約200帕秒到約10,000帕秒(Pa_s)的熔體粘度。在380°C具有約200Pa-s到約10,OOOPa-s熔體粘度的樹脂共混物使得組合物更容易通過熔融加工技術形成制品。在其它的情況下,具有從200到5000Pa-s的較低的熔體粘度也是有用的。用于測量熔體粘度_時間的合適方法是例如ASTM方法D4440。本發(fā)明的組合物還可以與各種添加劑組合,這些添加劑包括但不限于,著色劑諸如二氧化鈦、硫化鋅和炭黑,穩(wěn)定劑諸如受阻酚、含磷穩(wěn)定劑諸如,亞磷酸酯、亞膦酸酯、硫代酸酯(thioester)及其混合物,和脫模劑、潤滑劑、金屬減活劑、增塑劑、成核劑諸如滑石、耐磨添加劑諸如含氟聚合物和金屬硫化物、阻燃劑、消煙劑和防滴劑,例如,那些基于含氟聚合物的那些。為了改進色彩和穩(wěn)定性,在一些情況下可以期望使用膦酸鹽或亞磷酸酯化合物或它們的混合物。在另一情況下,可使用芳基膦酸鹽、亞磷酸酯化合物或它們的混合物或與受阻酚抗氧化劑的結合物。紫外線穩(wěn)定劑也可以以有效量添加到組合物中。所有上述的添加劑,及其有效用量和添加方法在本領域均是已知的。添加劑的有效量在很寬的范圍內變化,但其通常以至多0.01到30wt%或更多的量存在,基于整個組合物的重量和所用添加劑類型??善谕褂梅肿恿看笥?00,或在其它情況下,大于1000的有機化合物添加齊U,來阻止添加劑在形成制品或制得共混物所需的高溫熔融工藝方法過程中從聚合物共混物中揮發(fā)。組合物可以通過任一方法形成制品。合適的方法包括,例如,注塑、吹塑、壓塑、型材擠出(profileextrusion)、片材或膜擠出、燒結、氣體輔助模塑、結構泡沫模塑成型和熱成型。這些制品的例子包括,但不限于,炊具、飲食行業(yè)制品、衛(wèi)生器材、托盤(trays)、板、把手(handle)、頭盔、動物籠具、電氣接線盒、電氣設備外殼、發(fā)動機零件、汽車發(fā)動機元件、軸承、照明插座和反射鏡、電動機元件、配電設備、通訊設備、計算機等等,包括模塑在搭扣配合連接件中的裝置(moldedinsnapfitconnectors)的裝置。組合物也可以形成纖維。另外,組合物可用作涂料,例如粉末涂料,或擠壓成棒、塊、及其它可加工成制品的形狀。組合物也可用已知的熱塑加工方法(thermoplasticprocesses)諸如薄膜和片材擠出工藝來轉化成制品。薄膜擠出和片材擠出工藝包括但不局限于熔體流延、吹塑薄膜擠出和壓延。在一些情況下,膜的厚度為從0.1到1000微米。可以使用共擠塑和層壓加工方法來形成復合的多層膜或多層片材。單層或多層涂層可進一步地施用到單層或多層基底以產生附加性能諸如抗劃性、耐紫外光性、美化外觀等等。涂層可以通過標準的施涂技術進行施涂,諸如輥涂、噴涂、浸漬、涂刷,或者流涂(flowcoating)。或者,薄膜和片材可通過如下方法制備將組合物在適合溶劑中的溶液或懸浮液流延到基底、帶或輥上,隨后除去溶劑。薄膜還可以使用標準工藝諸如濺射、真空沉積以及用箔層壓進行金屬化(metallized)。取向膜(Orientedfilms)可以通過吹塑薄膜擠出來制備,或在熱變形溫度附近使用常規(guī)拉伸技術通過拉伸流延或壓延薄膜來制備。例如,徑向拉伸縮放儀(radialstretchingpantograph)可用于多-軸向同時拉伸;χ-y向拉伸縮放儀可用于同時或按順序地在平面x_y方向進行拉伸。帶有連續(xù)單軸拉伸區(qū)段的設備(Equipmentwithsequentialuniaxialstretchingsections)還可用于實現(xiàn)單軸向禾口雙軸向拉伸,諸如裝備有用于縱向(machinedirection)拉伸的差速輥(differentialspeedrolls)區(qū)段和用于橫向拉伸的拉幅機(tenterframe)區(qū)段的機器。組合物還可以轉化為多層片材,其含有具有第一側面和第二側面的第一片材和具有第一側面和第二側面的第二片材,其中第一片材包含熱塑性聚合物,其中第一片材的第一側面布置在多個肋條的第一側面上;并且,其中第二片材含有熱塑性聚合物,其中第二片材的第一側面布置在所述多個肋條的第二側面上,其中所述多個肋條的第一側面與所述多個肋條的第二側面相對。如上所述的膜和片材可通過包括但不限于熱成型、真空成型、壓力成型、注塑和壓塑的成型和模塑工藝來進一步地進行熱塑性加工來形成成形制品。多層成形制品也可以如下所述通過在單層或多層膜或片材基底上注塑熱塑性樹脂來形成1)提供單層或多層熱塑性基底,其表面具有任選的一種或多種顏色,例如,使用轉移染料的絲網印刷。2)使基底成型為模塑構型,諸如通過將基底成型和修剪成三維的形狀并且將基底置入具有與基底的三維形狀匹配的表面的模具中。3)將熱塑性樹脂注入基底后的模具空腔中,從而(i)制備單片永久性結合的三維產品,或者(ii)從印刷基板上轉移圖案或美學效果(aestheticeffect)到注塑樹脂上,并且移除印刷基板,從而給予模塑樹脂以美學效果。本領域技術人員應同時知道,包括但不限于熱定形、織構、印花、電暈處理、火焰處理、等離子體處理和真空沉積的常用固化及表面改性工藝方法均可進一步地應用于上述制品以改變表面外觀并賦予制品另外的功能。在沒有進一步詳細的描述情況下,相信本領域技術人員能夠通過本文的描述應用本發(fā)明。下面所包括的實施例是用于對本領域技術人員在實施權利要求所要求的發(fā)明時提供另外的指導。所提供的實施例僅僅是本發(fā)明工作的代表,并用來教導本發(fā)明。因此,這些實施例并不意味著是對本發(fā)明任何方式上的限制。所有本文引用的專利和/或專利申請都被全文引入作為參考,如同它們完整地在本申請所描述。實施例將聚芳基醚酮(PAEK,特別是聚醚醚酮(PEEK),其由VictrexCo.公司以VICTREX450G商品名出售),與3,3‘-雙-(4-羥基苯基)-2-苯基異吲哚啉-1-酮(又名N-苯基雙酚酞(N-phenylbisphenolphthalein)),和雙酚A的異吲哚啉酮聚碳酸酯共聚物(P3PC)的混合物,在30mm雙螺桿擠出機進行擠出來制備共混物。P3PC是由約5Imo1%的雙酚A(BPA)與約49mol%N-苯基酚酞雙酚(N-phenylphenolphthaleinbisphenol)和約等摩爾量(100mol%)的光氣進行反應形成碳酸酯連接基來制備的聚碳酸酯,Mw24,000,Tg為215°C。特別地,所用的P3PC是式(VII)的共聚物,其中R1源自式(XVI)的異吲哚啉酮雙酚的殘基,χ平均是49,R2得自BPA,y平均為51。表1中顯示的組合物組成是基于總的共混物的wt%列出。擠出機設置在約380到405°C。使共混物在真空下使用輕度混合螺桿(mildmixingscrews)以200rpm的速度運行。將擠出物冷卻、造粒并且在150°C干燥。測試樣品在370到410°C的設定溫度下以及120°C的模塑溫度下以30秒的周期時間進行注塑。使用如下所述的ASTM測試方法來測量物理性能。所有的模塑樣品在測試前要在50%的相對濕度下調理至少48小時。反向缺口伊佐德抗沖值是在室溫對3.2mm厚的樣條按照ASTMD256進行測試。熱變形溫度(HDT)是在0.46MPa(66psi)對3.2mm厚的樣條上按照ASTMD648進行測量的。拉伸性能是對3.2mm的類型I樣條按照ASTM方法D638進行測量的。撓曲性能是對3.2mm的樣條按照ASTM方法D790進行測試的。差示掃描量熱法(DSC)是按照ASTM方法D3418進行,但是使用了不同的加熱和冷卻速率。樣品以20°C/min的速率加熱到350°C隨后在20°C/min的速率下冷卻,來記錄峰值結晶溫度(Tc)。動態(tài)力學分析(DMA)是在3°C/min的加熱速率下,IHz的振蕩頻率下,在彎曲的3.2mm樣條上進行。DMA測試按照ASTM方法D5418,在約30到約200°C下進行。比重(Sp.G.)是按照ASTM方法D792,在模塑部件上進行測量的。注意字母用來表示對比例,而數字用來表示本發(fā)明的實施例。對照A、實施例1及實施例2。表1顯示了結晶PEEK樹脂(第一樹脂)與異吲哚啉酮聚碳酸酯N-苯基酚酞共聚物(P3PC,第二樹脂)的共混物。對照A顯示了無添加成分的PEEK樹脂的性能。對照樹脂(PEEK樹脂)具有在66psi較低的HDT以及較高的比重(Sp.G.)。實施例1顯示了添加50wt%的第二樹脂(P3PC)后,其熱變形溫度(HDT)增加了25°C,比重降低和韌性大幅增加,正如反向缺口伊佐德試驗(RN伊佐德)中所顯示的無斷裂(nobreak,nb)。實施例2,其為65wt%的第二樹脂(P3PC)與35wt%的第一樹脂(PEEK)共混組成,其將對比例的HDT提高了41°C,達到192°C。相對于PEEK對照(對照A),其RN伊佐德抗沖強度令人吃驚地高。注塑部件是不透明的,并且顯微鏡表明實施例1和2都是相分離的聚合物共混物。共混物具有大于3000MPa的拉伸模量和高于2500MPa的撓曲模量。通過差示掃描量熱法(DSC)測定,實施例1和2還顯示出結晶溫度(Tc)為283°C,晶體熔點(Tm)為338°C的結晶性能。所述結晶性能預示抗溶劑性能良好。這是對單獨使用的P3PC樹脂性能的改進,本領域技術人員已知該樹脂受到溶劑諸如甲苯和氯仿侵蝕。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>圖1顯示了PEEK(對照A)和兩種樹脂的共混物(實施例1和2)的儲能模量與從50到200°C的溫度的關系。未改性的PEEK樹脂對照A顯示,在PEEK的Tg(約150°C)時其模量大幅的下降。模量從約2000MPa降低到約190MPa。P3PC添加到PEEK所形成的共混物,相對于PEEK自身(對照A)而言,其模量得到提高。本發(fā)明的實施例,實施例1和2,相對于對照A,顯示在超過約150°C至200°C的溫度時模量增加。表2顯示了在幾個溫度下,對照A、實施例1和實施例2模量的對比。對照樹脂(PEEK)在溫度為160到200°C時具有188到204MPa的模量。共混物實施例1和2,則具有高得多的模量,說明了其高溫承載能力提高。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>圖2顯示了未共混的樹脂(對照A和B)與樹脂共混物(實施例1和2)的tanδ值。tanδ值的峰值表示玻璃化轉變溫度(Tg)。如在表3中所示,實施例1和2是相分離的,顯示了兩個明顯區(qū)別的Tg。對照樹脂和樹脂共混物的Tg值顯示在表3中。兩個明顯區(qū)別的Tg表明共混物是相分離的,并保留了各個組分獨特的性能,而不是如具有單個Tg的混溶共混物所顯示的平均性能。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>盡管為了說明的目的已經描述了典型的實施方案,但是前述說明不應該理解為對本文范圍的限制。因此,在不脫離本文的精神和范圍內,本領域技術人員可以進行各種不同的改進、修改和替換。權利要求一種聚合物組合物,其包含如下組分的混合物a)第一樹脂組分,其包括聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或兩種或更多種前述的組合,和b)第二樹脂組分,其包括具有式(VII)碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯其中R1衍生自式(VIII)的二羥基化合物其中R3與R5各自獨立地是鹵素、C1-10烷基、烷氧基或C6-20芳基,R4是C1-6烷基、C6-20芳基、苯基,或被至多五個鹵素、砜、烷氧基或C1-10烷基取代的苯基,c是0到4;R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6是芳族基團,式(IX)的二羥基化合物與式(VIII)的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少10mol%的式(VIII),其中根據ASTM方法D5418測定,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度為從120到160℃,第二個玻璃化轉變溫度為從170到280℃。F2007800528449C00011.tif,F2007800528449C00012.tif2.權利要求1中的組合物,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少30mol%的式(VIII)的二羥基化合物。3.權利要求1中的組合物,其中式(VIII)的二羥基化合物包括式(XV)的二羥基化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中R4是Cp6烷基或苯基。4.權利要求1中的組合物,其中式(VIII)的二羥基化合物包括式(XVI)或(XVII)的二羥基化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>5.權利要求1的組合物,其中按照ASTM方法D648,在66psi(0.46MPa)在3.2mm樣品上進行測量,所述組合物具有大于或等于160°C的熱變形溫度(HDT)。6.權利要求1中的組合物,其中a)的存在量為75到30wt%,b)的存在量為25到70wt%,基于IOOwt%的組合物。7.權利要求1中的組合物,其進一步地含有低于的纖維增強材料,所述纖維增強材料選自玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、和陶瓷纖維以及兩種或更多種前述纖維的組合。8.權利要求1中的組合物,其中按照ASTMD5418,在3.2mm樣品上進行測量,所述組合物在170°C時具有至少300MPa的模量。9.權利要求1中的組合物,其中所述共聚碳酸酯具有小于或等于IOOOppm的芐型質子。10.權利要求1中的組合物,其中所述共聚碳酸酯具有小于或等于lmol%的氨基甲酸酯基團。11.權利要求1中的組合物,其中按照ASTM方法D3418測量,所述組合物具有從300到380°C的晶體熔點。12.權利要求1中的組合物,其中按照ASTM方法D3418測量,第二樹脂具有從180到280°C的玻璃化轉變溫度(Tg)。13.權利要求1中的組合物,其中根據以20°C/min速率冷卻的熔融聚合物混合物進行測定,其結晶溫度大于或等于250°C。14.權利要求1中的組合物,其中按照ASTM方法D256,對3.2mm樣品進行測量,其具有大于或等于1500J/m的反向缺口伊佐德抗沖強度。15.一種包含權利要求1的組合物的制品。16.權利要求15中的制品,其中所述制品是片材、膜、多層片材、多層膜、模塑部件、擠塑型材、纖維、涂布部件或泡沫體。17.一種聚合物組合物,其含有下列組分的混合物a)75到30wt%的第一樹脂組分,其包括聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或兩種或更多種前述的組合,和b)25到70wt%的第二樹脂組分,其包括具有式(VII)碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中R1衍生自式(VIII)的二羥基化合物<image>imageseeoriginaldocumentpage4</image>其中R4是Cp6烷基、C6_2(l芳基、苯基,或被至多五個鹵素、砜、烷氧基或C1,烷基取代的苯基;R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,式(IX)的二羥基化合物與式(XV)的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少10mol%的式(XV),其中根據ASTM方法D5418測定,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度為從120到160°C,第二個玻璃化轉變溫度為從170到280°C。18.權利要求17中的組合物,其中R4是Cp6烷基或苯基。19.權利要求17中的組合物,其中式(XV)的二羥基化合物包含式(XVI)或(XVII)的二羥基化合物<image>imageseeoriginaldocumentpage4</image>20.權利要求17中的組合物,其中按照ASTM方法D3418測量,第二樹脂具有從180到280°C的玻璃化轉變溫度(Tg)。21.一種包含權利要求17中的組合物的制品。22.—種聚合物組合物,其含有下列組分的混合物a)75到30襯%的第一樹脂組分,其包含聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮,或兩種或更多種前述的組合,和b)25到70wt%的第二樹脂組分,其包含具有式(VII)碳酸酯重復單元的共聚碳酸酯<image>imageseeoriginaldocumentpage4</image>(VII)其中R1衍生自式(XV)的二羥基化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>(XV)其中R4是Cp6烷基或苯基;R2衍生自式(IX)的二羥基亞烴基化合物HO-R6-OH(IX)其中至少60mol%的R6基團是芳族基團,式(IX)的二羥基化合物與式(XV)的二羥基化合物不相同,其中x+y=100%,其中式(VII)的碳酸酯重復單元包含至少10mol%的式(XV),其中根據ASTM方法D5418測定,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度為從120到160°C,第二個玻璃化轉變溫度為從170到280°C。全文摘要本申請公開了一種聚合物組合物,其包含以下組分的混合物a)第一樹脂組分,包含聚芳基醚酮、聚芳基酮、聚醚酮、聚醚醚酮、或兩種或更多種前述的組合,和b)包含具體類型的共聚碳酸酯的第二樹脂組分,其中,根據ASTM方法D5418測定,所述混合物具有至少兩個玻璃化轉變溫度,其中第一個玻璃化轉變溫度為從120到160℃,第二個玻璃化轉變溫度為從170到280℃。所述組合物具有改進的性能,諸如具有改進的高溫承載能力,更好的抗沖強度,以及高的結晶溫度。文檔編號C08L69/00GK101802092SQ200780052844公開日2010年8月11日申請日期2007年7月17日優(yōu)先權日2007年5月4日發(fā)明者羅伯特·R·加盧奇申請人:沙伯基礎創(chuàng)新塑料知識產權有限公司
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