[发明专利]化学加工制品

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年7月22日提交的美国临时申请号61/857046以及2013年9月19日提交的欧洲申请号13185210.5的优先权，出于所有目的这些申请的全部内容通过引用结合在此。

发明领域

本发明涉及一种适用于使用在化学加工工业中的包含基于聚亚芳基醚砜(PAES)聚合物的材料的制品，其中所述(PAES)聚合物包含衍生自4,4”-三联苯-对-二醇的结合的部分。所述基于(PAES)聚合物的材料的特征为具有改进的机械特性，特别是具有刚度和延展性的优异的平衡、良好的耐化学性、高耐热性(例如Tg＞230℃)、长期热稳定性、有用的最高Tm在360℃与420℃之间。

发明背景

化学加工工业[CPI，在下文中]是一组值得注意的进行相当多样的制造活动生产各式各样产品的公司组。这些产品从高纯度气体到有机液体、各种酸、农用化学品、塑料、以及许多相关的材料变化。进行这些制造活动所要求的操作与它们生产的产品一样种类繁多。然而，作为工业，这些操作中的许多存在若干所共享的共同特征。这些尤其包括在高压下的操作(如氨合成)、在高温下的操作(如值得注意地乙烯生产)、处理包括酸和碱的腐蚀性物质(如氨氧化)、具有失控成为爆炸的可能性的放热化学反应(如值得注意地硝酸铵生产)、以及处理大量的危险物质。

化学加工工业还力求产品的纯度。在生产过程中用于处理这些物质的材料所引入的污染也是材料选择标准。

在包括聚合物材料的化学加工制品的发展中对于CPI而言至关重要的挑战是所述制品能够抵抗这些极端条件：以延长时间的方式暴露于高压(例如高于30,000磅/平方英寸的压力)、高温(例如温度高达260℃至300℃)以及暴露于刺激性化学品(包括酸、碱、过热水/蒸汽、氧化剂和溶剂、特别地有机溶剂)。

就此而论，聚合物材料的选择是非常重要的，因为它意味着所述聚合物材料需要具有一些关键的特性以便抵抗与上述的高温、高压、刺激性化学品的严苛的操作条件相关联的极端条件以及其他极端条件。

在化学加工工业中，聚醚醚酮(PEEK)聚合物经常被选作聚合物材料，因为它是固有地纯净的并且具有出色的耐化学性和耐高温特性。

然而，由半晶质的PEEK聚合物制成的化学加工制品不再能抵抗最高达30,000磅/平方英寸的压力和最高达300℃的温度并且具有缺点以致所述制品不再可以用于要求上述的高温、高压、刺激性化学品的严苛的操作条件以及其他极端条件的CPI制造活动中。

如以上提及的，对于提供适合用于所述CPI制造活动中的制品有用的聚合物材料应该因此具有以下特性，如在高压和至少260℃的温度下保持或改进的机械刚性和完整性(例如，屈服/拉伸强度、硬度和冲击韧性)、良好的耐化学性，特别是在所述高压和高温下对于刺激性化学品的耐受性。

因此，对于适合用于CPI应用中的包含至少一种聚合物材料的制品仍然存在持续需求，这些制品能够克服上述缺点，并且其中所述聚合物材料的特征是优异的机械特性(并且特别是高刚度和延展性的良好组合)、具有刚度和延展性的优异的平衡、良好的可加工性、高耐化学性、高耐热性(例如Tg＞260℃)和长期热稳定性，并且其中所述聚合物材料提供了具有如以上所提及的所有这些改进特性的最终制品。

发明概述

本发明解决了以上详述的需求，并且涉及化学加工制品、以及一种包括使用该化学加工制品来加工化学品的方法，该化学加工制品包含至少一种零件，该零件由包含至少一种聚(芳醚砜)聚合物[(t-PAES)聚合物]的聚(芳醚砜)聚合物材料[(t-PAES)聚合物材料，在下文中]制成，其中所述(t-PAES)聚合物包含超过50％摩尔的具有式(S_t)的重复单元(R_t)：

-E-Ar¹-SO₂-[Ar²-(T-Ar³)_n-SO₂]_m-Ar⁴-(式S_t)

其中：

-n和m，彼此相同或不同，独立地是零或1至5的整数，

-Ar¹、Ar²、Ar³和Ar⁴中的每一个彼此相同或不同并且在每次出现时，是芳香族部分，