聚酰亞胺樹脂組合物的制作方法
【專利摘要】熱塑性組合物包含聚合物共混物。所述聚合物共混物包含第一聚酰亞胺和第二聚酰亞胺。所述第一聚酰亞胺具有源自第一二酐和第一二胺的重復單元。所述第二聚酰亞胺具有源自第二二酐和第二二胺的重復單元。所述第一二酐和所述第二二酐相同，或者所述第一二胺和所述第二二胺相同。
【專利說明】聚酰亞胺樹脂組合物
[0001]本發(fā)明申請是基于申請日為2007年8月15日，申請?zhí)枮?00780043395.1(國際申請?zhí)枮镻CT/US2007/075993)，發(fā)明名稱為“聚酰亞胺樹脂組合物”的專利申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本文公開聚酰亞胺組合物，更具體而言，公開包含兩種聚合物的聚酰亞胺組合物?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]聚合物共混物廣泛用在各種應用中。例如，用塑性材料(聚合物組合物)制成的部件代替金屬部件導致部件具有更輕重量以及相似或改善的性能特性。在許多應用中，例如用在汽車引擎罩下的部件，需要具有高的耐熱性的塑性材料。然而，通常，具有高的耐熱性的塑性材料難以模塑。將聚合物共混是獲得具有所需的一組物理性質(zhì)如高的耐熱性、熔體粘度和加工性能的熱塑性組合物的一種途徑。聚合物共混物可包括溶混性(miscible)聚合物、不溶混性聚合物、或者溶混性聚合物和不溶混性聚合物的組合ο包含不溶混性聚合物的共混物具有兩個或更多個相，并且這樣的共混物可以是相容的(compatible)或不相容的。不溶混性聚合物的不相容共混物可以經(jīng)歷相分離，該相分離通過在聚合物加工操作尤其是注塑期間的脫層(delamination)或者皮_芯層狀結(jié)構(gòu)的形成而表明。當提及這樣的材料時所使用的術(shù)語“脫層”描述的是視覺觀察到的表面層的分離，其產(chǎn)生了片落或洋蔥皮效應。不相容性還可導致差的機械性質(zhì)和邊緣表面外觀(條紋、珠光等)。不溶混性聚合物的相容共混物通常不顯 示任何脫層并且可以導致可接受的最終用途性質(zhì)。
[0004]另一方面，溶混性聚合物共混物可提供所需的最終用途性質(zhì)以及將產(chǎn)品性質(zhì)調(diào)整為介于整個溶混性組合物范圍內(nèi)的單獨組分之間的優(yōu)點。溶混性共混物不經(jīng)歷脫層并且通常具有一致的物理性質(zhì)。
[0005]因此，盡管通常期望兩種聚合物的溶混性共混物，但其可難以獲得。相同或類似種類的兩種聚合物的共混物可預期具有更好的溶混性機會。然而，相同種類的聚合物經(jīng)常是不溶混性的并且形成多相組合物。例如，來自Solvay的ACUDEL2000是兩種聚砜一PPSU和PSU的不溶混性共混物。另外，文獻中存在許多這樣的相同種類聚合物的不溶混性共混物的實例。因而，聚合物溶混性難以預知，即使是在相同種類的聚合物中也是如此。
[0006]由于前述原因，仍然存在對作為溶混性共混物或者不溶混性的但仍相容的共混物的非脫層的(non-delaminated)聚合物共混物，例如,基本上沒有脫層的共混物的未被滿足的需要。更具體而言，仍然存在對開發(fā)具有高的耐熱性的共混物以及形成這樣的聚合物共混物的方法的未被滿足的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明包括非脫層的熱塑性組合物，其包含聚合物共混物，其中所述聚合物共混物包含第一聚酰亞胺和第二聚酰亞胺及其任何反應產(chǎn)物。所述第一聚酰亞胺包含源自第一二酐和第一二胺的結(jié)構(gòu)單元。所述第二聚酰亞胺包含源自第二二酐和第二二胺的結(jié)構(gòu)單元。選擇所述二酐和二胺，使得所述第一二酐和所述第二二酐相同，或者所述第一二胺和所
述第二二胺相同。
[0008]在一些實施方式中，所述第一聚酰亞胺以基于所述聚合物共混物總重量的50~99重量％的量存在，并且所述第二聚酰亞胺以基于所述聚合物共混物總重量的I~50重量％的量存在。所述聚合物共混物具有單一的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
[0009]在一些實施方式中，所述聚合物共混物包含50~95重量％的所述第一聚酰亞胺，5~50重量％的所述第二聚酰亞胺，以及O~70重量％的選自下列的組分:填料、補強劑、添加劑、及其組合。所述第一聚酰亞胺、所述第二聚酰亞胺和所述組分的總含量為100重量％。所述聚合物共混物具有多于一個的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
[0010]在一些實施方式中，所述第一聚酰亞胺包含源自氧聯(lián)二鄰苯二甲酸酐和二氨基二芳基砜的結(jié)構(gòu)單元；并且所述第二聚酰亞胺包含源自雙酚-A 二酐和二氨基二芳基砜的結(jié)構(gòu)單元。
[0011]本文還公開包括源自上述組合物的非脫層制品的物品(compostion of matter)。
[0012]本發(fā)明包括以下項:
[0013]項1.一種包含非脫層的聚合物共混物的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物包含:
[0014]第一聚酰亞胺，其包含源自第一二酐和第一二胺的結(jié)構(gòu)單元；和
[0015]第二聚酰亞胺，其包含源自第二二酐和第二二胺的結(jié)構(gòu)單元；以及
[0016]其中所述第一二酐和所述第二二酐相同，或者所述第一二胺和所述第二二胺相同。
[0017]項2.項I的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物為溶混性聚合物共混物。
[0018]項3.項I的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物為相容性聚合物共混物。
[0019]項4.項I的熱塑性組合物，其中所述第一二酐和所述第二二酐為雙(醚酐)，并且所述第一和第二二胺具有下式:
[0020]H2N-R10-NH2 (IV)
[0021]其中Rltl為取代或未取代的二價有機部分，例如:具有6~20個碳的芳烴部分及其鹵代衍生物；具有2~20個碳的直鏈或支鏈亞烷基部分；具有3~20個碳原子的亞環(huán)烷基部分；或具有通式(V)的二價部分，
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種包含非脫層的聚合物共混物的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物包含: 第一聚酰亞胺，其包含源自第一二酐和第一二胺的結(jié)構(gòu)單元；和 第二聚酰亞胺，其包含源自第二二酐和第二二胺的結(jié)構(gòu)單元；以及 其中所述第一二酐和所述第二二酐相同，或者所述第一二胺和所述第二二胺相同。
2.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物為溶混性聚合物共混物。
3.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物為相容性聚合物共混物。
4.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述第一二酐和所述第二二酐為雙(醚酐)，并且所述第一和第二二胺具有下式:
H2N-R10-NH2 (IV) 其中Rici為取代或未取代的二價有機部分，例如:具有6~20個碳的芳烴部分及其鹵代衍生物；具有2~20個碳的直鏈或支鏈亞烷基部分；具有3~20個碳原子的亞環(huán)烷基部分；或具有通式(V)的二價部分，
5.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述第一二酐和所述第二二酐選自雙酚A二酐、氧聯(lián)二鄰苯二甲酸酐(ODPA)、及其組合。
6.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述第一二胺和所述第二二胺選自間苯二胺、對苯二胺、二氨基二芳基砜、及其組合。
7.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中第一聚酰亞胺包含源自氧聯(lián)二鄰苯二甲酸酐(ODPA)和二氨基二芳基砜(DAS)的結(jié)構(gòu)單元，并且所述第二聚酰亞胺包含源自雙酚A 二酐(BPADA)和二氨基二芳基砜(DAS)的結(jié)構(gòu)單元。
8.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中， 所述第一聚酰亞胺以50~99重量％的量存在； 所述第二聚酰亞胺以I~50重量％的量存在；以及 所述熱塑性組合物還包含O~70重量％的選自下列的組分:填料、補強劑、添加劑、及其組合； 其中所述第一聚酰亞胺、所述第二聚酰亞胺、以及所述組分的總含量為100重量％。
9.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述組合物還包含至少一種聚合物。
10.權(quán)利要求9的熱塑性組合物，其中所述至少一種聚合物選自聚亞苯基砜、聚醚酰亞胺、聚砜、聚碳酸酯、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、全氟烷氧烷烴聚合物、四氟乙烯與全氟乙烯基醚的共聚物、氟化乙烯丙烯聚合物、聚苯硫醚、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、乙烯三氟氯乙烯聚合物、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚縮醛、聚酰胺、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯并咪唑、聚(酰胺-酰亞胺)、聚(醚砜)、聚(芳基砜)、聚亞苯基、聚苯并P惡唑、聚苯并噻唑、以及其共混物和共聚物。
11.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中根據(jù)ASTMD648，所述聚合物共混物具有大于或等于150°C的熱撓曲溫度。
12.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中根據(jù)ASTMD638，所述聚合物共混物具有大于或等于70MPa的拉伸強度。
13.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中通過熱機械分析以5°C/分鐘的升溫速度測量，所述聚合物共混物在30°C到200°C具有小于或等于100ppm/°C的熱膨脹系數(shù)。
14.權(quán)利要求1的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物具有大于或等于150°C的持續(xù)使用溫度。
15.—種包含非脫層的聚合物共混物的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物包含: 50~99重量％的第一聚酰亞胺，其包含源自第一二酐和第一二胺的結(jié)構(gòu)單元；和 I~50重量％的第二聚酰亞胺，其包含源自第二二酐和第二二胺的結(jié)構(gòu)單元； 其中所述第一二酐和所述第二二酐相同，或者所述第一二胺和所述第二二胺相同， 其中重量百分比是基于所述聚合物共混物的總重量，及 其中所述聚合物共混物具有單一的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
16.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中所述第一二酐和所述第二二酐為雙(醚酐)，并且所述第一和第二二胺具有下式:
H2N-R10-NH2 其中Rici為取代或未取代的二價有機部分，例如:具有6~20個碳的芳烴部分及其鹵代衍生物；具有2~20個碳的直鏈或支鏈亞烷基部分；具有3~20個碳原子的亞環(huán)烷基部分；或具有以下通式的二價部分， 其中Q定義為選自-O-、-S-、-C(O)-、-S02-、-SO-和-CyH2y-的二價部分，其中y為I~20的整數(shù)。
17.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中所述第一二酐和所述第二二酐選自雙酚A二酐、氧聯(lián)二鄰苯二甲酸酐(ODPA)、及其組合。
18.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中所述第一二胺和所述第二二胺選自間苯二胺、對苯二胺、二氨基二芳基砜、及其組合。
19.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中第一聚酰亞胺包含源自氧聯(lián)二鄰苯二甲酸酐(ODPA)和二氨基二芳基砜(DAS)的結(jié)構(gòu)單元，并且所述第二聚酰亞胺包含源自雙酚A 二酐(BPADA)和二氨基二芳基砜(DAS)的結(jié)構(gòu)單元。
20.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物還包含O~70重量％的選自下列的組分:填料、補強劑、添加劑、及其組合； 其中所述第一聚酰亞胺、所述第二聚酰亞胺、以及所述組分的總含量為100重量％。
21.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中所述組合物還包含至少一種聚合物。
22.權(quán)利要求21的熱塑性組合物，其中所述至少一種聚合物選自聚亞苯基砜、聚醚酰亞胺、聚砜、聚碳酸酯、聚苯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚氯乙烯、全氟烷氧烷烴聚合物、四氟乙烯與全氟乙烯基醚的共聚物、氟化乙烯丙烯聚合物、聚苯硫醚、聚(醚酮)、聚(醚-醚酮)、乙烯三氟氯乙烯聚合物、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚縮醛、聚酰胺、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚苯并咪唑、聚(酰胺-酰亞胺)、聚(醚砜)、聚(芳基砜)、聚亞苯基、聚苯并嘴唑、聚苯并噻唑、以及其共混物和共聚物。
23.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中根據(jù)ASTMD648，所述聚合物共混物具有大于或等于150°C的熱撓曲溫度。
24.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中根據(jù)ASTMD638，所述聚合物共混物具有大于或等于70MPa的拉伸強度。
25.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中通過熱機械分析以5°C/分鐘的升溫速度測量，所述聚合物共混物在30°C到200°C具有小于或等于100ppm/°C的熱膨脹系數(shù)。
26.權(quán)利要求15的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物具有大于或等于150°C的持續(xù)使用溫度。
27.—種包含聚合物共混物的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物包含: 50~95重量％的第一聚酰亞胺，其包含源自第一二酐和第一二胺的結(jié)構(gòu)單元；和 5~50重量％的第二聚酰亞胺，其包含源自第二二酐和第二二胺的結(jié)構(gòu)單元； 其中所述熱塑性組合物還包含O~70重量％的選自下列的組分:填料、補強劑、添加劑、及其組合； 其中所述第一聚酰亞胺、所述第二聚酰亞胺、以及所述組分的總含量為100重量％ ； 其中所述第一二酐和所述第二二酐相同，或者所述第一二胺和所述第二二胺相同， 其中所述聚合物共 混物具有多于一個的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，及 其中通過將所述熱塑性組合物注塑而形成的制品在280°C時老化240小時后基本上沒有脫層。
28.權(quán)利要求27的熱塑性組合物，其中所述第一二酐和所述第二二酐為雙(醚酐)，并且所述第一和第二二胺具有下式:
29.權(quán)利要求27的熱塑性組合物，其中所述第一二酐和所述第二二酐選自雙酚A二酐、氧聯(lián)二鄰苯二甲酸酐(ODPA)、及其組合。
30.權(quán)利要求27的熱塑性組合物，其中所述第一二胺和所述第二二胺選自間苯二胺、對苯二胺、二氨基二芳基砜、及其組合。
31.權(quán)利要求27的熱塑性組合物，其中第一聚酰亞胺包含源自氧聯(lián)二鄰苯二甲酸酐(ODPA)和二氨基二芳基砜(DAS)的結(jié)構(gòu)單元，并且所述第二聚酰亞胺包含源自雙酚A 二酐(BPADA)和二氨基二芳基砜(DAS)的結(jié)構(gòu)單元。
32.一種包含聚合物共混物的熱塑性組合物，其中所述聚合物共混物包含:第一聚酰亞胺，其包含源自氧聯(lián)二鄰苯二甲酸酐和二氨基二芳基砜的結(jié)構(gòu)單元； 第二聚酰亞胺，其包含源自雙酚A 二酐和二氨基二芳基砜的結(jié)構(gòu)單元。
33.權(quán)利要求32的熱塑性組合物，其中所述第一聚酰亞胺以基于所述聚合物共混物總重量的10~90重量％的量存在，并且所述第二聚酰亞胺以基于所述聚合物共混物總重量的10~90重量％的量存在。
34.權(quán)利要求32的熱塑性組合物，其中所述第一聚酰亞胺以基于所述聚合物共混物總重量的50~90重量％的量存在，并且所述第二聚酰亞胺以基于所述聚合物共混物總重量的10~50重量％的量存在。
35.包括源自根據(jù)權(quán)利要求1的組合物的非脫層制品的物品。
【文檔編號】C08L79/08GK103613926SQ201310585160
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2006年11月22日
【發(fā)明者】邁克爾.多諾萬, 羅伯特.R.加盧奇, 羅伊.奧德爾, 卡皮爾.C.謝思 申請人:沙伯基礎創(chuàng)新塑料知識產(chǎn)權(quán)有限公司