CN101128542A - 聚合物共混物 - Google Patents

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CN101128542A CNA2006800058203A CN200680005820A CN101128542A CN 101128542 A CN101128542 A CN 101128542A CN A2006800058203 A CNA2006800058203 A CN A2006800058203A CN 200680005820 A CN200680005820 A CN 200680005820A CN 101128542 A CN101128542 A CN 101128542A
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约翰·W·隆加巴赫
莱恩·E·马克斯
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Abstract

某些嵌段共聚物适于作为多成分聚合共混物和复合物中的相容剂。在聚合共混物中使用至少一种嵌段共聚物可以增强聚合共混复合物的物理性能。与没有加入嵌段共聚物的聚合共混物所能获得的初始水平相比，在聚合共混物中加入嵌段共聚物可以增强复合物的某些机械性能，如拉伸强度、耐冲击性、模量和热稳定性。

Description

聚合物共混物
相关申请的交叉参考
本申请要求2005年2月23日提交的美国临时专利申请No.60/655388的优先权，在此引入其全部内容作为参考。
概述
本发明涉及嵌段共聚物作为多成分聚合共混物和复合物中的相容剂的用途。在聚合共混物中使用至少一种嵌段共聚物可以增强聚合共混复合物的物理性能。与没有加入嵌段共聚物的聚合共混物所能获得的初始水平相比，在聚合共混物中加入嵌段共聚物可以增强复合物的某些机械性能，如拉伸强度、耐冲击性、模量和热稳定性。
本发明的组合物包括由两种不混溶的聚合物和至少一种嵌段共聚物组成的聚合共混物。还可以使用其他任选的材料，如填料或添加剂。所述嵌段共聚物具有不同于共混物中的第一不混溶的聚合物但能够与第一聚合物的一个链段相互作用的至少一种链段。本发明中所用的嵌段共聚物还包括不同于第二不混溶的聚合物但能够与第二聚合物相互作用的另一种链段。在本发明中，聚合共混物中的嵌段共聚物和各不混溶的聚合物之间的相互作用通常被认为通过共价键、氢键、偶极键、离子键或其组合形成键。与没有嵌段共聚物的聚合共混物相比，嵌段共聚物的至少一种链段和不混溶的聚合物的相互作用能够增强或恢复聚合共混物的机械性能到所需水平。
本发明还涉及一种形成含有至少两种不混溶的聚合物和嵌段共聚物的聚合共混物的方法。所述嵌段共聚物能够与各不混溶的聚合物相互作用，优选形成相容的聚合共混物。将嵌段共聚物加到不混溶的聚合物的共混物中在热塑性、弹性或热固性组合物中具有适用性。用于本发明的组合物中的聚合物组合包括适用于聚合共混物中的所有常规聚合物。
在优选的实施方案中，可以针对共混物中的不混溶的聚合物、特定填料、多种填料或其组合来调节嵌段共聚物，从而增加多种灵活性。此外，通过嵌段设计可以增强各种物理性能。可选择地，所述嵌段共聚物可以与无规共聚物联用。
定义
本发明中，本申请中使用的以下术语定义如下：
″聚合物共混物″或″聚合共混物″指两种或多种聚合材料的混合物，其中一种聚合材料形成连续相或形成两种或更多种材料的共连续相；
″嵌段″指嵌段共聚物的一部分，包括许多单体单元，其具有相邻嵌段中不存在的至少一种特征；
″相容的混合物″指能够在第二材料的连续基体内形成分散体或能够形成两种材料的共连续聚合物分散体的材料；
″嵌段共聚物和基体聚合物之间的相互作用″指通过共价键、氢键、偶极键或离子键或其组合形成键；
″嵌段共聚物″指具有至少两种组成离散的链段的聚合物，例如二-嵌段共聚物、三-嵌段共聚物、无规嵌段共聚物、星形支化的嵌段共聚物或超支化的嵌段共聚物；
″无规嵌段共聚物″指具有至少两种明显不同嵌段的共聚物，其中至少一种嵌段包括至少两种类型的单体单元的无规排列；
″二-嵌段共聚物或三-嵌段共聚物″指其中所有相邻单体单元(除了在转变点处)相同的聚合物，例如，-AB是由组成不同的A嵌段和B嵌段组成的二-嵌段共聚物，ABC是由组成不同的A，B和C嵌段组成的三-嵌段共聚物；
″星形支化的嵌段共聚物″或″超支化的嵌段共聚物″指由几种线性嵌段链组成的聚合物，每个链的一端通过一个分枝或节点连接在一起，也称作放射状嵌段共聚物；
″末端官能化的″指在至少一个链端上以官能团终止的聚合物链；
以及
″不混溶的″指在相关(加工或使用)温度下彼此不互相溶解的两种聚合物或成分。不混溶的共混物是形成主要由接近纯的成分构成的明显不同相的两种或多种成分的混合物。
附图简要说明
图1示出比较例的退火和涂布的载片的显微照片；以及
图2示出本发明实施例的退火和涂布的载片的显微照片。
详细说明
所述聚合共混物以相容的混合物的形式包括至少两种不混溶的聚合物和的一种或多种嵌段共聚物。还可以使用其他任选的材料，如填料或添加剂。所述嵌段共聚物具有能够与一种聚合物相互作用的至少一种链段和能够与共混物中的另一种聚合物相互作用的另一种链段。与没有嵌段共聚物的聚合共混物相比，嵌段共聚物的至少一种链段和一种聚合物成分的相互作用能够增强或恢复聚合共混物的机械性能到所需水平。
聚合成分
不混溶的聚合成分通常是任何热塑性或热固性聚合物或共聚物，其中可以使用一种嵌段共聚物或多种嵌段共聚物。聚合成分包括烃和非烃聚合物。有用的聚合成分的例子包括但不限于聚酰胺、聚酰亚胺、氟聚合物、聚氨酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酮、聚脲和聚乙烯基树脂。
一种优选的应用涉及到可熔融加工的聚合物，其中在形成挤出的或模塑的聚合物制品之前各成分在熔融混合阶段中分散。
本发明中，可熔融加工的组合物是在至少一部分组合物处于熔融态时能够被加工的那些。
在加工本发明的组合物时可以使用常规的熔融加工方法和设备。熔融加工实施的非限制性例子包括挤出、注射成型、分批混合和滚塑成型。
另一种优选的应用涉及到在涂布应用的涂布之前溶剂共混。对于这种应用而言，本发明的组合物溶解在一种或多种溶剂中，然后作为涂料浇铸。共混应用的溶剂的非限制性例子包括粘合剂、清漆和涂料。
优选的聚合成分包括聚烯烃(高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP))、聚烯烃共聚物(例如，乙烯-丁烯、乙烯-辛烯、乙烯乙烯基醇)、聚苯乙烯、含有聚苯乙烯的聚合物和共聚物(例如，耐冲击性聚苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS))、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、聚氯乙烯(PVC)、氟聚合物、液晶聚合物、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜、聚缩醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚氨酯、热塑性弹性体、环氧树脂、醇酸树脂、三聚氰胺、酚醛树脂、脲、乙烯基酯、或其组合。
各不混溶的聚合成分在可熔融加工的组合物中的含量通常大于约10wt.％但小于90％，其他成分构成组合物的其余部分。本领域技术人员应理解各不混溶的聚合成分的量随着例如聚合物类型、嵌段共聚物类型、填料类型、加工设备、加工条件和所需的终产品而变化。
有用的组合物可以任选地包括常规添加剂，如抗氧化剂、光稳定剂、防粘连剂和颜料。聚合成分可以粉末、小球、颗粒形式或以任何其他可挤出的形式加到可熔融加工的组合物中。
弹性体是适用于聚合共混物中的聚合物的另一子集。有用的弹性聚合树脂(即，弹性体)包括热塑性和热固性弹性聚合树脂，例如聚丁二烯、聚异丁烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三聚物、磺化的乙烯-丙烯-二烯三聚物、聚氯丁二烯、聚(2，3-二甲基丁二烯)、聚(丁二烯-共-戊二烯)、氯磺化的聚乙烯、聚硫化物弹性体、硅树脂弹性体、聚(丁二烯-共-腈)、氢化的腈-丁二烯共聚物、丙烯酸树脂弹性体、乙烯-丙烯酸酯共聚物。
有用的热塑性弹性聚合物树脂包括由玻璃态或结晶嵌段构成的嵌段共聚物。本发明中，适用于聚合共混物的聚合物是与共混物中的第二聚合物不混溶但能够与本发明中所用的特定嵌段共聚物添加剂的至少一种链段相互作用的那些。非限制性例子包括聚苯乙烯、聚(乙烯基甲苯)、聚(叔丁基苯乙烯)和聚酯，和弹性嵌段，如聚丁二烯、聚异戊二烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物。例如，由Shell ChemicalCompany，Houston，Texas以商品名″KRATON″出售的聚(苯乙烯-丁二烯苯乙烯)嵌段共聚物。此外，可以使用聚醚酯嵌段共聚物等。还可以使用上述弹性聚合树脂的共聚物和/或混合物。
有用的聚合成分还可以是氟聚合物。有用的氟聚合物包括例如可以从单体制备(例如，通过自由基聚合)的那些，所述单体包括2，5-氯三氟乙烯、2-氯五氟丙烯、3-氯五氟丙烯、偏二氟乙烯、三氟乙烯、四氟乙烯、1-氢五氟丙烯、2-氢五氟丙烯、1，1-二氯氟乙烯、二氯二氟乙烯、六氟丙烯、氟乙烯、全氟化的乙烯基醚(例如，全氟(烷氧基乙烯基醚)，如CF3OCF2CF2CF2OCF＝CF2，或全氟(烷基乙烯基醚)，如全氟(甲基乙烯基醚)或全氟(丙基乙烯基醚))、固化位置单体，例如，含有腈的单体(例如，CF2＝CFO(CF2)LCN，CF2＝CFO[CF2CF(CF3)O]q(CF2O)yCF(CF3)CN，CF2＝CF[OCF2CF(CF3)]rO(CF2)tCN，或CF2＝CFO(CF2)uOCF(CF3)CN，其中L＝2-12；q＝0-4；r＝1-2；y＝0-6；t＝1-4；和u＝2-6)、含有溴的单体(例如，Z-Rf-Ox-CF＝CF2，其中Z是Br或I，Rf是取代或未取代的C1-C12氟亚烷基，其可以是全氟化的并可以含有一个或多个醚氧原子，x是0或1)；或其组合，任选地与其他的非氟化的单体组合，例如乙烯或丙烯。所述氟聚合物的具体例子包括聚偏二氟乙烯；四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物；四氟乙烯、六氟丙烯、全氟丙基乙烯基醚和偏二氟乙烯共聚物的共聚物；四氟乙烯-六氟丙烯共聚物；四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(例如，四氟乙烯全氟(丙基乙烯基醚))；和其组合。
有用的市售的热塑性氟聚合物包括例如Dyneon，LLC，Oakdale，Minnesota以商品名″THV″(例如，″THV 220″，″THV 400G″，″THV500G″，″THV 815″，和″THV 610X″)，″PVDF″，″PFA″，″HTE″，″ETFE″，和″FEP″由出售的那些；由Atofina Chemicals，Philadelphia，Pennsylvania以商品名″KYNAR″(例如，″KYNAR 740″)出售的那些；由SolvaySolexis，Thorofare，New Jersey以商品名″HYLAR″(例如，″HYLAR 700″)和″HALAR ECTFE″出售的那些。
嵌段共聚物
一种或多种嵌段共聚物优选被设计成与聚合基体中的各不混溶的聚合物相互作用，形成相容的共混物。相容的混合物指能够在第二材料的连续基体中形成分散体或能够形成两种材料的共连续聚合物分散体的材料。嵌段共聚物具有不同于聚合共混物的第一聚合物但能够与第一聚合物相互作用的至少一种链段。嵌段共聚物也具有不同于第二聚合物但能够与第二聚合物相互作用的至少一种链段。在一种意义上，并且不意图限制本发明的范围，申请人认为，嵌段共聚物可以用作聚合共混物中的不混溶的聚合物的相容剂。
嵌段共聚物的优选例子包括二-嵌段共聚物、三-嵌段共聚物、无规嵌段共聚物、星形支化的共聚物或超支化的共聚物。此外，嵌段共聚物可以具有末端官能团。
嵌段共聚物通常通过相继聚合不同的单体来形成。形成嵌段共聚物的有用方法包括例如阴离子、阳离子、配位和自由基聚合方法。
嵌段共聚物通过官能部分与不混溶的共混物中的聚合物相互作用。官能嵌段通常具有一个或多个极性部分，例如酸(例如，-CO2H，-SO3H，-PO3H)；-OH；-SH；伯、仲或叔胺；铵N-取代或未取代的酰胺和内酰胺；N-取代或未取代的硫代酰胺和硫代内酰胺；酸酐；直链或环状醚和聚醚；异氰酸酯；氰酸酯；腈；氨基甲酸酯；脲；硫脲；杂环胺(例如，吡啶或咪唑))。可以用于引入这些基团的有用单体包括例如酸(例如、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸和包括如美国专利公开No.2004/0024130(Nelson等人)中所述的通过甲基丙烯酸叔丁酯单体单元的酸催化的脱保护形成的甲基丙烯酸官能度)；丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(例如、2-羟基乙基丙烯酸酯)、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、N-取代的和N，N-二取代的丙烯酰胺(例如，N-叔丁基丙烯酰胺、N，N-(二甲基氨基)乙基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺)、N-乙基丙烯酰胺、N-羟基乙基丙烯酰胺、N-辛基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺和N-乙基-N-二羟基乙基丙烯酰胺)、脂肪族胺(例如，3-二甲基氨基丙基胺、N，N-二甲基乙烯二胺)；和杂环单体(例如，2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、2-(2-氨基乙基)吡啶、1-(2-氨基乙基)吡咯烷、3-氨基奎宁环、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺)。
其他适合的嵌段通常具有一种或多种疏水性部分，例如，脂肪族和芳香族烃部分，如具有至少约4、8、12或甚至18个碳原子的那些；氟化的脂肪族和/或氟化的芳香族烃部分，例如具有至少约4、8、12或甚至18个碳原子的那些；和硅树脂部分。
引入所述嵌段的有用单体的非限制性例子包括：烃类烯烃，如乙烯、丙烯、异戊二烯、苯乙烯和丁二烯；环状硅氧烷，如十甲基环五硅氧烷和十甲基四硅氧烷；氟化的烯烃，如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟乙烯、二氟乙烯和氯氟乙烯；非氟化的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯，如丙烯酸丁基酯、甲基丙烯酸异辛基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸硬脂基酯；氟化的丙烯酸酯，如具有下式的全氟烷基磺酰氨基烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯：H2C＝C(R2)C(O)O-X-N(R)SO2Rf’，其中：Rf’是-C6F13、-C4F9或-C3F7；R是氢、C1～C10烷基或C6-C10芳基；X是二价连接基团。优选的例子包括
C4F9SO2N(CH3)C2H4OC(O)NH(C6H4)CH2C6H4NHC(O)OC2H4OC(O)CH＝CH2
或
C4F9SO2N(CH3)C2H4OC(O)NH(C6H4)CH2C6H4NHC(O)OC2H4OC(O)C(CH3)＝CH2。
所述单体可以得商业来源容易地得到，或者可以根据例如美国专利No.6,903,173、美国专利申请Serial No.10/950932、美国专利申请Serial No.10/950834和美国专利申请Serial No.11/280924所述的过程制备，在此引入所有这些文献的全部内容作为参考。
具有官能部分的有用的嵌段共聚物的其他非限制性例子包括聚(异戊二烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)；聚(异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸)；聚(异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸缩水甘油基酯)；聚(异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸酐)；聚(异戊二烯-嵌段-(甲基丙烯酸酐-共-甲基丙烯酸))；聚(苯乙烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)；聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酰胺)；聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸缩水甘油基酯)；聚(苯乙烯-嵌段-2-甲基丙烯酸羟基乙基酯)；聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)；聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸缩水甘油基酯)；聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸)；聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-(甲基丙烯酸酐-共-甲基丙烯酸))；聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸酐)；聚(MeFBSEMA-嵌段-甲基丙烯酸)(其中″MeFBSEMA″指2-(N-甲基全氟丁烷磺酰氨基)乙基甲基丙烯酸酯，例如，从3M Company，Saint Paul，Minnesota得到)，聚(MeFBSEMA-嵌段-甲基丙烯酸叔丁基酯)，聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁基酯-嵌段-MeFBSEMA)，聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸酐-嵌段-MeFBSEMA)，聚(苯乙烯-嵌段-甲基丙烯酸-嵌段-MeFBSEMA)，聚(苯乙烯-嵌段-(甲基丙烯酸酐-共-甲基丙烯酸)-嵌段-MeFBSEMA))，聚(苯乙烯-嵌段-(甲基丙烯酸酐-共-甲基丙烯酸-共-MeFBSEMA))，聚(苯乙烯-嵌段-(甲基丙烯酸叔丁基酯-共-MeFBSEMA))，聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸叔丁基酯-嵌段-MeFBSEMA)，聚(苯乙烯-异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸酐-嵌段-MeFBSEMA)，聚(苯乙烯-异戊二烯-嵌段-甲基丙烯酸-嵌段-MeFBSEMA)，聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-(甲基丙烯酸酐-共-甲基丙烯酸)-嵌段-MeFBSEMA)，聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-(甲基丙烯酸酐-共-甲基丙烯酸-共-MeFBSEMA))，聚(苯乙烯-嵌段-异戊二烯-嵌段-(甲基丙烯酸叔丁基酯-共-MeFBSEMA))，聚(MeFBSEMA-嵌段-甲基丙烯酸酐)，聚(MeFBSEM A-嵌段-(甲基丙烯酸-共-甲基丙烯酸酐))，聚(苯乙烯-嵌段-(甲基丙烯酸叔丁基酯-共-MeFBSEMA))，聚(丁二烯-嵌段-4-乙烯基吡啶)的氢化的形式，聚丁二烯-嵌段-甲基丙烯酸)，聚(丁二烯-嵌段-N，N-(二甲基氨基)乙基丙烯酸酯)，聚(丁二烯-嵌段-2-二乙基氨基苯乙烯)，聚(丁二烯-嵌段-甲基丙烯酸缩水甘油基酯)。任选地，可以选择嵌段共聚物，使得嵌段的至少一个链段能够与填料相互作用。
嵌段共聚物可以是末端官能化的聚合材料，如本领域中常规公知的，可以使用官能引发剂或封端的活性聚合物链来合成。本发明的末端官能化的聚合材料可以包括在至少一个链端上以官能团终止的聚合物。聚合物质可以是均聚物、共聚物或嵌段共聚物。对于具有多链端的那些聚合物而言，官能团可以是相同或不同。官能团的非限制性例子包括胺、酸酐、醇、羧酸、硫醇、马来酸酯、硅烷和卤化物。使用本领域中已知的活性聚合方法的末端官能化方法可用于提供这些材料。
可以使用任何量的嵌段共聚物，然而，通常嵌段共聚物的含量最高达10wt.％。
在最优选的实施方案中，嵌段共聚物是聚苯乙烯-4-乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚异戊二烯-4-乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚苯乙烯-甲基丙烯酸嵌段共聚物、聚苯乙烯-甲基丙烯酸嵌段共聚物、聚苯乙烯-甲基丙烯酸酐嵌段共聚物、聚异戊二烯-甲基丙烯酸酐嵌段共聚物、聚苯乙烯-氟甲基丙烯酸酯嵌段共聚物或聚异戊二烯-氟甲基丙烯酸酯嵌段共聚物。
填料
一种或多种常规填料可以任选地用于本发明的聚合共混物中。填料可以是本领域技术人员通常已知的适用于聚合共混物或用于包括在共混物的一种聚合物中的任何填料。利用填料提供某些机械优点，例如增大模量、增大拉伸强度和/或改进强度与密度之比。本发明中，所用填料可以指聚合共混物中的一种或多种具体填料或多种相同填料。
用于本发明的组合物中的填料包括适用于聚合共混物或用于包括在共混物的一种不混溶的聚合物中的所有常规填料。优选的填料是玻璃纤维、滑石、氧化硅、碳酸钙、炭黑、氧化铝硅酸盐、云母、硅酸钙、铝铁酸钙(Portland水泥)、纤维素材料、纳米颗粒、三水合铝、氢氧化镁或陶瓷材料。相关的其他纤维包括农业纤维(植物或动物纤维质材料或副产物)。纤维素材料可以包括具有各种孔径比、化学组成、密度和物理特性的天然或木质材料。纤维素材料的非限制性例子是木粉、木质纤维、锯屑、刨花、新闻纸、纸、亚麻、大麻、米壳、洋麻、黄麻、剑麻和花生壳。
纤维素材料的组合或纤维素材料与其他填料的组合也可用于本发明的组合物中。一个实施方案可以包括玻璃纤维、滑石、氧化硅、碳酸钙、纤维素材料和纳米颗粒。
填料如CaCO3常用于降低成本并提高聚合物的机械性能。通常CaCO3的加入量受到填料和聚合物之间的相对较差界面粘合性的限制。这种弱界面是裂纹的起始点，最终会降低复合物的强度。
在另一个优选的实施方案中，填料是阻燃剂组合物。所有常规的阻燃剂化合物都可以用于本发明中。阻燃剂化合物是可以加到聚合基体中使整个复合物更不易点燃并且如果被点燃，燃烧更没有效率的那些化合物。阻燃剂化合物的非限制性例子包括：氯化的石蜡；氯化的磷酸烷基酯；脂肪族溴化的化合物；芳香族溴化的化合物(如溴化的二苯基氧化物和溴化的二苯基醚)；溴化的环氧聚合物和低聚物；红磷；卤化的磷；磷腈；芳基/烷基磷酸和膦酸酯；含磷的有机物(磷酸酯，含有P的胺，含有P的多元醇)；水合的金属化合物(三水合铝，氢氧化镁，铝酸钙)；含氮的无机物(磷酸铵和多磷酸铵，碳酸铵)；钼化合物；硅树脂聚合物和粉末；三嗪化合物；三聚氰胺化合物(三聚氰胺，三聚氰胺氰脲酸酯，三聚氰胺磷酸酯)；胍化合物；金属氧化物(三氧化锑)；硫化锌；锡酸锌；硼酸锌；金属硝酸盐；有机金属配合物；低熔融玻璃，纳米复合物(纳米粘土和碳纳米颗粒)；和可膨胀石墨。一种或多种化合物在本发明的组合物中的含量约为5wt.％～约70wt.％。
偶联剂
在优选的实施方案中，可以用偶联剂处理填料，以增强聚合共混物中的填料和嵌段共聚物之间的相互作用。优选的是选择与嵌段共聚物的相应官能团匹配或提供适合的反应性的偶联剂。偶联剂的非限制性例子包括锆酸盐、硅烷或钛酸盐。常用钛酸盐和锆酸盐偶联剂对于本领域技术人员是已知的，关于这些材料的用途和选择标准的详细综述可以参见Monte，SJ.，Kenrich Petrochemicals，Inc.，″Ken-ReactReference Manual-Titanate，Zirconate and Aluminate Coupling Agents″，Third Revised Edition，March，1995。偶联剂的含量约1wt.％～约3wt.％。
适合的硅烷通过缩合反应与玻璃表面偶联，与硅质填料形成硅氧烷键。这种处理使填料更可润湿，或促进材料与玻璃表面的粘合。这样提供了在无机填料和有机基体之间产生共价键、离子键或偶极键的机制。基于所需的特定官能度选择硅烷偶联剂。例如，氨基硅烷玻璃处理对于与含有酸酐、环氧基团或异氰酸酯基团的嵌段共聚物化合是需要的。可选择地，含有酸性官能度的硅烷处理可能要求嵌段共聚物的选择具有能够酸-碱相互作用、离子或氢键情况的嵌段。适合的硅烷偶联方法列在Silane Coupling Agents：Connecting Across Boundries，Barry Arkles，页165-189Gelest Catalog 3000-A硅烷和硅树脂：GelestInc.Morrisville，PA。本领域技术人员能够选择适当类型的偶联剂，以匹配嵌段共聚物的相互作用位置。
在聚合共混物中嵌段共聚物与两种或多种不混溶的聚合物的组合可以增强得到的复合物的机械性能，如拉伸强度、耐冲击性和模量。在优选的实施方案中，与没有本发明的嵌段共聚物的比较聚合组合物相比，模量提高50％或更大。此外，与没有本发明的嵌段共聚物的聚合组合物相比，拉伸强度、耐冲击性和伸长百分比增大至少10％或更大。在最优选的实施例中，伸长百分比增可能增大200％。热塑性和弹性聚合组合物具有明显改进。增强的性能可能归因于不混溶的聚合物在基体中的改进分散性，这通过在共混物中的更小和更均匀的相畴尺寸证实。由于共混物聚集的趋势降低，因此更小和更均匀的相畴尺寸使得共混物随时间变化具有更大的稳定性。
改进的物理特性使得本发明的复合物适于多种不同应用。非限制性例子包括汽车零件(例如o-环、垫圈、软管、刹车垫、仪器面板、侧冲击板、减振器和仪表板)、模制家用部件、复合板、热成型部件和结构部件、挤出的薄膜或片、吹制薄膜、非织物、泡沫、模制终产品和涂料。
实施例
实施例中所用材料的说明列于下表1中。
表1：材料
  材料   说明
  P(S-MAn)   一种AB二-嵌段共聚物，聚[苯乙烯-b-甲基丙烯酸-共-甲基丙烯酸酐]。按US 6,448,353和US公开的专利申请No.2004/0024130所述，使用搅拌的管式反应器方法合成。Mn＝125kg/mol，PDI＝1.5，95/5PS/MAn，重量比
  HNBR   氢化的腈丁二烯橡胶，以商品名Zetpol 1020从Zeon ChemicalsUSA，Lexington，Kentucky得到
  FKM   六氟丙烯和偏二氟乙烯的氟弹性体共聚物，以商品名FC2145从Dyneon LLC Oakdale，Minnesota得到
实施例：
在100mL四氢呋喃(THF)中溶解5g Zetpol 1020氢化的腈丁二烯弹性体HNBR和5g FC2145氟弹性体。混合物在振动器上搅拌过夜。取出1mL溶液并涂布在显微载片上。在50mL四氢呋喃(THF)中溶解5g Zetpol 1020氢化的腈丁二烯弹性体HNBR和5g FC2145氟弹性体和0.3g P(S-MAn)CAM。这种混合物在振动器上搅拌过夜。取出1mL并涂布在显微载片上。在真空烘箱中在100℃下使涂布的载片退火过夜。使用480X放大倍数的光显微镜，观察含有嵌段共聚物的共混物(图2)与没有嵌段共聚物的共混物(图1)的相畴的差异。含有嵌段共聚物的共混物表现出更细微和更均匀的相畴尺寸。

Claims (16)

1.一种聚合共混物，包括：
a)第一聚合物；
b)第二聚合物；和
c)嵌段共聚物，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物不混溶，以及其中所述嵌段共聚物包括不同于所述第一聚合物但能够与所述第一聚合物相互作用的至少一种链段，和不同于所述第二聚合物但能够与所述第二聚合物相互作用的至少一种链段。
2.如权利要求1所述的聚合共混物，其中形成相容的共混物。
3.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述嵌段共聚物的含量最高达10wt.％。
4.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物都能够固化形成热固性聚合物。
5.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物是热塑性的。
6.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物是非烯烃的。
7.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述嵌段共聚物选自二-嵌段共聚物、三-嵌段共聚物、无规嵌段共聚物、星形支化的嵌段共聚物、末端官能化的共聚物或超支化的嵌段共聚物中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述第一聚合物选自聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚、聚氨酯、聚烯烃、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酮、聚脲、聚乙烯基树脂、聚丙烯酸酯、氟化的聚合物和聚甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
9.如权利要求1所述的聚合共混物，还包括抗氧化剂、光稳定剂、填料、防粘连剂、增塑剂、微球和颜料中的一种或多种。
10.如权利要求9所述的聚合共混物，还包括偶联剂。
11.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述嵌段共聚物是聚苯乙烯-4-乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚异戊二烯-4-乙烯基吡啶嵌段共聚物、聚苯乙烯-甲基丙烯酸嵌段共聚物、聚苯乙烯-甲基丙烯酸嵌段共聚物、聚苯乙烯-甲基丙烯酸酐嵌段共聚物、聚异戊二烯-甲基丙烯酸酐嵌段共聚物、聚苯乙烯-氟甲基丙烯酸酯嵌段共聚物或聚异戊二烯-氟甲基丙烯酸酯嵌段共聚物。
12.如权利要求1所述的聚合共混物，还包括两种或多种嵌段共聚物。
13.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述嵌段共聚物包括与所述第一聚合物、所述第二聚合物或二者相同的至少一种链段。
14.如权利要求1所述的聚合共混物，其中与没有所述嵌段共聚物的对比混合物相比，聚合共混物的拉伸强度、耐冲击性、模量或相畴尺寸中的一种或多种得以改进。
15.如权利要求1所述的聚合共混物，其中所述聚合共混物被挤出成薄膜。
16.一种方法，包括熔融加工权利要求1所述的聚合共混物。
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