[发明专利]基于聚亚芳基醚的高强度混合物

说明书

本发明涉及模塑组合物，其包含

（A）29重量%至89重量%的至少一种聚亚芳基醚砜，所述聚亚芳基醚砜每条链具有的酚端基的平均数为0至0.2，

（B）0.5重量%至20重量%的热致性聚合物（thermotropic polymer），

（C）0.5重量%至10重量%的主要含有OH端基的聚亚芳基醚，

（D）10重量%至70重量%的至少一种纤维状或颗粒状的填料，

（E）0重量%至40重量%的添加剂或加工助剂，

其中重量比的总和为100重量%，基于所述热塑性模塑组合物计。

聚亚芳基醚被归类为高性能热塑性塑料。作为无定形的热塑性塑料，聚亚芳基醚在接近其玻璃化转变温度处可承受较短时间的机械负载。缺点是对腐蚀性流体（aggressive fluid）的耐受性有时较低。聚亚芳基醚还具有高熔体粘度，这对于通过注射成型获得大的模塑制品的加工而言是特别不利的。

生产具有高填料或纤维含量的模塑组合物时，高熔体粘度也是不利的。

本领域技术人员认识到通过加入LC聚合物可影响聚亚芳基醚的流动性。然而，由于相粘合（phase adhesion）不足，该类型的模塑组合物的断裂拉伸应变值较低。

有用于改善聚合物基体和LC聚合物之间的粘合的已知方法，其使用酸酐-改性的聚合物作为第三组分，以实现各聚合物基体与LC聚合物之间的结合（Datta,A.等人,Polymer1993,34,第759页,Baird,D.G.等人,Polymer1999,40,第701页）。

已描述了用顺丁烯二酸酐接枝的PSU用于使聚砜和LC聚合物相容的用途（He,J.等人,Polymer2002,43,第1437页）。

DE19961040公开了LC聚合物在由聚醚砜和聚酰胺组成的加固模塑组合物中的用途。

本发明的一个目的是提供基于聚醚砜的高强度热塑性模塑组合物。此处的一个具体意图是提供具有良好熔体加工性和高机械强度的模塑组合物。

一方面，即使在高温下，所述模塑组合物应具有高的硬度。另一方面，所述模塑组合物应具有良好的流动性。

在引言中描述的模塑组合物实现了该目的。

在本发明中，所述热塑性模塑组合物包含至少一种或多种（但优选一种）聚亚芳基醚砜（A），其每条聚合物链平均含有至多0.2个酚端基。此处表述“平均”意指数均。

本发明的热塑性模塑组合物中存在的组分（A）的量优选为29重量%至89重量%、特别优选35重量%至80重量%、特别是40重量%至75重量%、极特别优选50重量%至60重量%，其中组分A）至E）的重量比的总和为100重量%，基于所述模塑组合物计。

对本领域技术人员显而易见的是，所述酚端基是反应性的并且可以至少在一定程度上以反应后的形式存在于所述热塑性模塑组合物中。所述热塑性模塑组合物优选通过复合（compounding）（即通过在流动状态下混合所述组分）而生产。

就本发明而言，表述“酚端基”意指与芳环连接的羟基基团，并且其也任选地以去质子化形式存在。本领域技术人员应了解，酚端基也可呈现为已知为酚盐端基的形式，其是暴露在碱中而消除质子的结果。因此，表述“酚端基”不仅明确地包含芳族OH基团而且包含酚盐基团。

酚端基的比例优选通过电位滴定法测定。为此，将聚合物溶解在二甲基甲酰胺中并用四丁基氢氧化铵的甲苯/甲醇溶液滴定。用电位法记录终点。卤素端基的比例优选通过原子光谱法测定。

本领域技术人员可用已知方法测定每条聚合物链的酚端基的平均数（n^OH），假设聚合物链是严格线性的，使用以下公式：n^OH=m^OH[以重量%计]/100*M_n^P[以g/mol计]*1/17，由基于聚合物的总重量计的酚端基的重量百分比（m^OH）和数均分子量（M_n^P）计算。

或者，每条聚合物链的酚端基的平均数（n^OH）可如下计算：如果同时已知Cl端基的重量比（m^Cl），则n^OH=2/(1+(17/35.45*m^Cl/m^OH))，假设存在的端基仅为OH基团和Cl基团，并假设聚合物链是严格线性的。在存在除Cl以外的端基的情况下，本领域技术人员知晓如何修改计算方法。