[发明专利]聚醚酰亚胺组合物及相关制品和增材制造方法

说明书

一种聚醚酰亚胺组合物包括特定量的聚醚酰亚胺、嵌段聚酯碳酸酯、嵌段聚碳酸酯‑聚硅氧烷、以及核‑壳抗冲改性剂，其中，核包括聚硅氧烷并且壳包括聚((甲基)丙烯酸烷基酯)。相对于不含核‑壳抗冲改性剂的相应组合物，聚醚酰亚胺组合物表现出增强的抗冲强度，同时基本上保留了阻燃性。还描述了相关的制品，包括通过增材制造形成的制品，以及增材制造的方法。

背景技术

聚醚酰亚胺因其耐热性和阻燃性高，已经成为用于增材制造的优选材料。然而，通过增材制造而制作的零件，其抗冲强度对于一些应用而言可能并不足够。具体而言，这些零件的抗冲强度值可能大约为由相同的聚醚酰亚胺组合物制成的注塑成型零件的抗冲强度值的一半。用于增加热塑性组合物的抗冲强度的已知策略是添加抗冲改性剂。然而，向聚醚酰亚胺组合物中加入抗冲改性剂通常会导致其阻燃性显著降低。因此，需要一种提供抗冲强度显著改善，而基本上不牺牲阻燃性的三维打印零件的聚醚酰亚胺组合物。

发明内容

本发明人已经确定，通过含有特定量的聚醚酰亚胺、嵌段聚酯碳酸酯、嵌段聚碳酸酯-聚硅氧烷和核-壳抗冲改性剂(其中，核包括聚硅氧烷，壳包括聚((甲基)丙烯酸烷基酯))的聚醚酰亚胺组合物，提供显著改善的抗冲强度，并显著保留阻燃性。

一个实施方式是组合物，基于该组合物的总重量，包含：40至60重量百分数的聚醚酰亚胺；15至50重量百分数的嵌段聚酯碳酸酯，该嵌段聚酯碳酸酯包括：聚酯嵌段，其包括具有以下结构的间苯二酚酯重复单元

和

聚碳酸酯嵌段，其包括具有以下结构的碳酸酯重复单元

其中R¹基团总数的至少60％是芳族的；5至15重量百分数的嵌段聚碳酸酯-聚硅氧烷；以及1.5至7重量百分数的核-壳抗冲改性剂，基于该核-壳抗冲改性剂的重量，该核-壳抗冲改性剂包括60至95重量百分数的包含聚硅氧烷的核、以及5至40重量百分数的包含聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的壳；其中，该组合物包含0至0.8重量百分数的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物。

另一个实施方式是包括该组合物的制品。

另一个实施方式是一种增材制造的方法，该方法包括：熔融挤出熔融组合物，以形成预定图案的多个相邻(adjacent，毗连，邻接)层；其中，该熔融组合物的特征在于玻璃化转变温度；其中，该熔融组合物的温度比熔融组合物的玻璃化转变温度高5至250℃；并且其中，基于该组合物的总重量，该熔融组合物包含：40至60重量百分数的聚醚酰亚胺；15至50重量百分数的嵌段聚酯碳酸酯，该嵌段聚酯碳酸酯包括聚酯嵌段，其包括具有以下结构的间苯二酚酯重复单元

和

聚碳酸酯嵌段，其包括具有以下结构的碳酸酯重复单元

其中R¹基团总数的至少60％是芳族的；5至15重量百分数的嵌段聚碳酸酯-聚硅氧烷；以及1.5至7重量百分数的核-壳抗冲改性剂，基于该核-壳抗冲改性剂的重量，该核-壳抗冲改性剂包括60至95重量百分数的包含聚硅氧烷的核、以及5至40重量百分数的包含聚((甲基)丙烯酸烷基酯)的壳；其中，该组合物包含0至0.8重量百分数的聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯嵌段共聚物。

另一个实施方式是组合物作为用于增材制造的熔融挤出材料的用途，基于该组合物的总重量，该组合物包含：40至60重量百分数的聚醚酰亚胺；15至50重量百分数的嵌段聚酯碳酸酯，该嵌段聚酯碳酸酯包括聚酯嵌段，其包括具有以下结构的间苯二酚酯重复单元

和

聚碳酸酯嵌段，其包括具有以下结构的碳酸酯重复单元