[发明专利]微粉化聚苯醚和热塑性聚氨酯共混物的共混物

说明书

技术领域

本发明涉及微粉化聚苯醚和热塑性聚氨酯的共混物，以及它们的制备和它们在热固性树脂中的用途和由其获得的制品。

背景技术

聚氨酯(PU)是由多元醇和异氰酸酯制备。The Polyurethanes Book,Randall,D.,Lee,S.,John Wiley&Sons,New York,2003.Uhlig,K.,Discovering Polyurethanes,Hanser Gardner:New York,1999。异氰酸酯基团与多元醇上的羟基基团反应以形成聚氨酯键。通常，多元醇可以是低分子量聚醚或聚酯。异氰酸酯可以是脂肪族的或芳香族的并且在制备直链PU中通常是双官能团的。然而，制备热固性PU时使用具有更大官能度的异氰酸酯。因为多元醇和异氰酸酯的组合物特征的大量变化，PU树脂家族是非常复杂的。这种多样性导致大量的聚合物结构和性能分布。确实，PU可以是坚硬的固体、柔软的和具有弹性的、或具有泡沫(栅格)结构。

大部分的PU树脂是热固性的。然而，也存在重要的热塑性聚氨酯树脂(TPU)。TPU是完全热塑性的弹性体。和所有热塑性弹性体一样，TPU是弹性的并且是熔融可处理的。通常识别的TPU的有用特征(甚至在低温下)包括高抗冲击强度、高伸长率、良好的耐磨性、优异的耐热性、优异的耐非极性溶剂性、耐燃料性、耐油性、优异的耐臭氧性、耐氧化性和耐湿性、良好的电性能。然而，通常TPU的特征还在于一些不期望的性能特征如高吸湿性、低强度和高可燃性。

因此，仍然需要不受吸湿性影响、具有增加的强度同时保持高伸长率、增强的耐燃烧性以及在高温下增加的耐热性的TPU。

发明内容

通过本发明满足这些和其他需要，本发明涉及微粉化聚苯醚(PPE)和热塑性聚氨酯的共混物。微粉化PPE是由超微颗粒组成的PPE。在低于PPE的玻璃化转变温度的温度下，通过将微粉化PPE共混至热塑性聚氨酯(TPU)中制备共混物。本发明人发现，在低于PPE的玻璃化转变温度下，共混微粉化PPE和TPU避免了PPE的软化和结合并且结果是微粉化PPE在TPU基质中的分散。这避免了通过熔融混合两种聚合物将PPE混合至TPU中的需要，这是不期望的，因为需要的加工温度接近或超过TPU的分解温度。

因此，在一方面，本发明包括聚合物共混物，该聚合物共混物包含：

(a)5重量百分数至50重量百分数的超微颗粒聚苯醚，其中，聚苯醚的平均颗粒尺寸是9微米或更小；

(b)50至95重量百分数的热塑性聚氨酯；

其中，重量百分数是基于共混物的总重量。

因此，在另一方面，本发明包括聚合物共混物，聚合物共混物包含：

(a)5至50重量百分数的超微颗粒聚苯醚，其中，聚苯醚的平均颗粒尺寸是9微米或更小；

(b)50至95重量百分数的热塑性聚氨酯；以及

(c)基于组合物的总重量，3至20重量百分数的含磷阻燃剂。

在另一方面，本发明包括聚合物共混物，聚合物共混物包含：

(a)55至95重量百分数的超微颗粒聚苯醚，其中，聚苯醚的平均颗粒尺寸是9微米或更小；

(b)5至45重量百分数的热塑性聚氨酯；以及

(c)含磷阻燃剂，其中，基于组合物的总重量，阻燃剂中磷的含量是0.8至3重量百分数。

在另一方面，本发明涉及用于制备这类共混物的方法，以及由其获得的制品。

附图说明

图1示出了对微粉化PPE和Elastollan^TMC85(TPU-1)的共混物根据动态力学分析(DMA)测定的在升高温度下的模量。

图2示出了对微粉化PPE和Elastollan^TM1185(TPU-2)的共混物根据DMA测定的在升高温度下的模量。

图3示出了实施例3的扫描电子显微照片。

图4示出了实施例9的扫描电子显微照片。

图5示出了实施例10的扫描电子显微照片。

图6示出了实施例11的扫描电子显微照片。

图7示出了实施例12的扫描电子显微照片。

图8示出了实施例13的扫描电子显微照片。

图9示出了实施例14的扫描电子显微照片。

图10示出了实施例15的扫描电子显微照片。

图11示出了实施例16的扫描电子显微照片。

图12示出了实施例17的扫描电子显微照片。