CN101309969B - 改善的聚芳醚酮聚合物共混物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮及其混合物与至少一种聚砜醚酰亚胺的相分离共混物，其中所述聚砜醚酰亚胺具有大于或等于50mol％的含有至少一个芳基砜基团的聚合物连接基团。这种共混物具有改善的高温承载能力。另一方面，还实现了高结晶温度，特别是快速冷却时的高结晶温度。
Description
相关申请
本申请是2005年9月16日以Gallucci等人的名义提交的标题为“改善的聚芳醚酮聚合物共混物”的USSN 11/229455的部分继续申请，其如同全文记载一样，整体地引入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及二元、三元和四元聚合物共混物，其包含至少一种或多种聚芳醚酮及至少一种或多种聚砜醚酰亚胺。
背景技术
结晶聚芳酮树脂在本领域中称为聚芳醚酮(PAEK)树脂。PAEK树脂，例如聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮，具有非常可取的性能，如耐溶剂性、阻燃性、低磨损率、耐磨性和高强度。
但是，这些结晶树脂相对较低的玻璃化转变温度(Tg)限制了它们在高温下的承载用途。这种缺点已经通过添加除了无机填料之外的玻璃纤维、碳纤维和其它增强材料得到了改善，但是并没有解决。遗憾的是，这些变化虽然改善了一种性能，但是却不利地影响了其它性能。例如，添加纤维增加了重量，降低了流动性并且导致模制部件各向异性。举例来说，部件的这种各向异性可能导致翘曲或其它不期望的尺寸变化，如膜的卷曲。在一些情况下，纤维添加剂会影响成型部件(shaped part)的表面光滑度，导致表面性质不均匀。在薄的部件和薄膜中尤其是这样。向PAEK树脂添加增强填料，还会使挤出薄膜和纤维困难。
因此，需要这样的结晶聚芳醚酮配方，其具有一系列改性性能如在高温下的承载能力，同时还具有良好的熔体加工性，以改进其在模制品、片材、薄膜和纤维中的应用。
附图说明
图1示出了以兆帕(MPa)并作为温度的函数而测得的未共混PEEK树脂(实施例A)、可混合的聚醚醚酮(PEEK)-聚醚酰亚胺(PEI)共混物(实施例B)以及将PEEK与聚砜醚酰亚胺(PSEI)树脂混合的两种共混物(实施例1和2)的挠曲模量。所述模量是根据ASTM方法D5418，利用动态力学方法于3.2mm模制试条上测得的。
发明内容
本发明涉及聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮、聚醚醚酮及其混合物与至少一种聚砜醚酰亚胺的相分离共混物，其中所述聚砜醚酰亚胺具有大于或等于50mol％的含有至少一个芳基砜基团的聚合物连接基团。这种共混物具有改进的高温承载能力。另一方面，其还实现了高结晶温度，特别是快速冷却时的高结晶温度。在这种共混物中，两种分离的聚合物相的存在对于所述性质的改善是重要的。
具体实施方式
在本说明书及权利要求书中，将会提及很多其含义定义如下的术语。除非上下文中明确地指出，单数形式″一种″、″一个″和″该″包括复数指示物。″任选的″或″任选地″是指接下来所述的事件或情况可能发生也可能不发生，并且该描述包括所述事件或环境发生的情况和不发生的情况。
术语″氢原子与碳原子数之比″是聚合物或形成该聚合物的重复单元(单体)的氢原子数与碳原子数之比。
苄型质子(benzylic proton)的定义在本领域中是熟知的，根据本发明，它包括直接化学键合到至少一个芳环如苯基或苯环上的至少一个脂肪族碳原子，其中所述脂肪族碳原子另外具有至少一个直接与之键合的质子。
在本发明的上下文中，基本上或者本质上不含苄型质子是指该聚合物例如聚酰亚胺砜产物具有小于约5mol％，在一些实施方式中具有约3mol％，及在其它实施方式中具有小于约1mol％的衍生于苄型质子的结构单元。不含苄型质子(也称为苄型氢)是指该聚醚酰亚胺制品含有0mol％的衍生于含有苄型质子或苄型氢的单体和封端剂的结构单元。苄型质子的量可根据化学结构通过普通化学分析测定。本发明的一种实施方案涉及基本不含苄型质子的聚醚酰亚胺和/或聚砜醚酰亚胺的应用。
术语″醚″意指分子结构中氧原子介于两个碳原子(有机基团)之间且通式为ROR的一类有机化合物。
″酮″是指其中羰基(C＝O)与两个取代或未取代的烷基或芳基相连的一类有机化合物。
术语聚芳醚酮常常缩写为″PAEK″，当用于本申请时，其是指包含这样的单体单元的均聚物、共聚物、三聚物、接枝共聚物等，其中所述单体单元包含一个或多个芳基、一个或多个醚基以及一个或多个酮基。也可使用一种或多种PAEK树脂的共混物。举例而言，不同类型的PEAK树脂包括聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚芳醚酮醚酮酮(PAEKEKK)、聚芳醚酮(PAEK)、聚芳醚醚酮(PAEEK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、聚芳醚酮酮(PAEKK)、聚芳醚醚酮酮(PAEEKK)。
PEEK可以VICTREX PEEK商购于Victrex Ltd.。PEKEKK树脂可以ULTRAPEK商购于BASF Co.。
″三元″是指包括三种不同的聚合物的聚合物共混物。用于此处以及下面的定义中时，术语″不同的″是指共混物中每个聚合物的聚合物主链都基于化学上与共混物中另外两种聚合物中的所有单体不同的至少一种单体。
″四元″是指包括四种不同的聚合物的聚合物共混物。
″聚砜″是还具有-SO2-基团的芳族聚合物，例如聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚亚苯基砜(polyphenylene sulfone)(PPSU)和PSS。聚砜可以商品名如Udel、Radel、Supradel和Ultrason得自Solvay和BASF。其它的聚砜描述于例如ASTM D6394-05′′Standard Specification for Sulfone Plastics′′中。
″结晶聚合物″是指具有玻璃化转变温度(Tg)和晶体熔点(Tm)的半结晶热塑性聚合物。根据本发明的具体结晶聚合物包括聚苯硫醚(PPS如Fortran &Ryton)，高温尼龙(HTN如Genestar-9T、Amodel、Zytel)及其它聚酰胺，液体结晶聚合物(LCP如Dupont的ZeniteTICONA的Vectra
SOLVAY的XYD AR
)，其它的结晶聚酯，以及半结晶的聚酰亚胺如Aurum(Mitsui)。
″高性能聚合物″是指不同于PAEK、聚醚酰亚胺、聚砜醚酰亚胺、聚砜和半结晶聚合物的聚合物。高性能聚合物提供高强度(＞100MPa)和/或高温(＞180℃)承载性能，使得向根据本发明之共混物的其它聚合物中添加高性能聚合物会改善这些性能之一。作为该定义范围内的高性能聚合物，本发明包括但不限于酰亚胺化的聚合物如聚酰胺酰亚胺(PAI)，聚苯并咪唑(PBI)，聚酰亚胺(PI)，以及聚亚苯基和取代的聚亚苯基。
在本发明的另一实施方案中，可将氢原子与碳原子之比为约0.4～约0.85的聚醚酰亚胺与一种或多种其它聚合物组分共混。氢原子数与碳原子数之比也可为约0.50～约0.80，或者为约0.55～约0.75，或者为约0.60～约0.70。
本发明涉及包括下列组分的混合物的相分离聚合物共混物：a)第一树脂组分，其选自聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮的一种或多种；及b)第二树脂组分，其包括至少一种聚砜醚酰亚胺，该聚砜醚酰亚胺具有大于或等于50mol％的含有至少一个芳基砜基团的连接基团。
在本发明的上下文中，相分离是指PAEK和PSEI树脂以独立的化学实体存在于混合物中，该独立的化学实体可利用标准分析方法如显微镜法、差式扫描量热法或动态力学分析区分开来，以显示出至少两个不同的聚合物相，其中一相包含PAEK树脂，另一相包含PSEI树脂。在一些情况下，各相会包含大于约80wt％的所述树脂。在其它情况下，共混物会形成尺寸为约0.1～50微米的分开的不同区域，在其它情形中，该区域的尺寸为约0.1～20微米。PAEK-PSEI共混物可以是完全不混溶的，也可以是部分混溶的，但是其行为必须使得该共混物至少在固态时显示出两种或多种不同的聚合物相。
第一组分树脂与第二组分树脂的比例可以是使共混物具有改良(即依据最终应用而比任一单独组分更好或更差的)性质的任何值。按重量份计，该比例的范围依据最终的应用以及期望改良的性质，可以为大约1∶99～99∶1。该比例的范围也可以为15∶85～85∶15，乃至为大约25∶75～75∶25。根据应用，该比例还可以为40∶60～60∶40。本领域的技术人员应该理解，依据所期望的结果，可以改变第一树脂组分与第二树脂组分的比例，使之为所述范围内的任何实数比例。
最终共混物的性质可通过改变成分的比例进行调整，并且包括热变形温度和承载能力(load bearing capability)。例如，在一种实施方案中，聚醚酰亚胺砜树脂可以有效改变PEAK共混物承载能力(即提高PEAK共混物的承载能力使之高于各个组分自身)的任何量存在。在一些情况下，聚芳醚酮树脂的存在量可为整个混合物的30～70wt％，聚砜醚酰亚胺可在70～30wt％之间变化。
在本发明的一些实施方案中，当利用ASTM方法D5418在0.46MPa(66psi)下测量3.2mm的试条时，该组合物的热变形温度(HDT)大于约170℃。在其它情况下，在0.46MPa(66psi)下的HDT大于200℃。还在其它情况下，根据ASTM方法D1525在50牛顿(N)下测量时，以维卡(Vicat)温度表示的PAEK-聚砜醚酰亚胺的承载能力为大于约200℃。
仍在其它情况下，例如，当根据ASTM方法D5418在200℃下测定3.2mm的试条时，以挠曲模量表示的PAEK-聚砜醚酰亚胺组合物的承载能力为大于或等于约200MPa。
根据本发明的聚合物共混物可通过在熔融状态混合一定量的以下物质而制备：a)第一树脂组分，其选自聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮中的一种或多种；和b)第二树脂组分，其包括至少一种聚砜醚酰亚胺，该聚砜醚酰亚胺具有大于或等于50mol％的含有至少一个芳基砜基团的连接基团。这两个组分可通过技术人员已知的会产生本发明的共混物的任何方法混合。所述方法包括挤出、热压(sintering)等。
本发明中所用的术语聚芳醚酮(PAEK)包括几种类型的聚合物，这些类型的聚合物含有主要是通过酮基和醚基以不同顺序连接的芳环，通常是苯环。PAEK树脂的实例是聚醚酮(PEK)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)，聚醚酮酮(PEKK)，包含这些基团的共聚物，以及它们的共混物。PAEK聚合物可包括这样的单体单元，该单体单元以任意顺序包含芳环(通常为苯环)、酮基和醚基。可存在低浓度(例如小于10mol％)的其它连接基团，只要它们不从根本上改变PAEK树脂的性质。
第一树脂组分是选自聚芳醚酮、聚芳酮、聚醚酮和聚醚醚酮的聚合物。根据本发明，可以使用任何PAEK聚合物，该PAEK聚合物通过与第二树脂组分共混而具有改善的性质。这包括使用本文或者本文所引用的文献中所述的几种PAEK中的一种或多种聚合物。
例如，在根据本发明的共混物中可以使用高度结晶的熔点高于300℃的几种聚芳醚酮。这些结晶聚芳醚酮的实例示于以下结构1、2、3、4和5中。
本领域的技术人员应该了解，就聚芳醚酮的形成和性质而言，存在发展完善的(well-developed)大量的专利和其它文献。例如，一些早期的工作如美国专利3065205涉及芳族二酰卤(diacyl halide)与未取代的芳族化合物例如二苯醚的亲电芳族取代(如Friedel-Crafts催化的)反应。美国专利4175175中完成了这种类型的发展，其显示能够例如通过活化的芳族二卤化物和芳族二醇或其盐的亲电芳族取代反应形成宽泛的树脂。
适合用于本申请的结晶聚芳醚酮的其它实例的一般特征是含有下式(6)的重复单元：
其中Ar独立地为选自亚苯基、亚联苯基或亚萘基的二价芳基，x独立地为-O-、-C(O)-、-O-Ar-C(O)-、-S-、-SO2-或纯粹的化学键(direct bond)，及n是0～约10的整数。
聚芳酮可通过本领域熟知的方法制备。这种方法之一包括加热基本上等摩尔的至少一种双酚(常以其双酚盐的形式反应)及至少一种二卤代苯型化合物的混合物，或者在其它情况下，可使至少一种卤代酚化合物反应形成聚合物。在其它情况下，可使用这些化合物的混合物。例如，可使氢醌与二卤代芳酮如二氯二苯甲酮和二氟二苯甲酮反应形成聚芳醚酮。在其它情况下，可使二羟基芳酮如二羟基二苯甲酮与芳基二卤代物如二氯苯反应形成PAEK树脂。还在其它情况下，可使二羟基芳醚如二羟基二苯醚与二卤代芳酮如二氟二苯甲酮反应。在其它变化形式中，可使没有醚连接基团的二羟基化合物如二羟基联苯或氢醌与具有醚和酮连接基团的二卤代化合物如双-(二氯苯基)二苯甲酮反应。在其它情况下，可使二芳基醚羧酸或羧酸卤化物聚合形成聚芳醚酮。这种化合物的实例是二苯基醚羧酸、二苯醚酰氯、苯氧基-苯氧基苯甲酸或者它们的混合物。还在其它情况下，可使二羧酸或二羧酸酰卤与二芳基醚缩合，例如可使间苯二酰氯或对苯二酰氯(，或其混合物)与二苯醚反应形成PAEK树脂。
例如，美国专利4176222中所述的方法可生产聚芳醚酮。该方法包括在100～400℃的温度范围加热(i)基本上等摩尔量的下列物质的混合物：(a)至少一种双酚，与(b.i)至少一种二卤代苯型化合物和/或(b.ii)至少一种卤代酚；然后使聚合物与碱金属卤化物分离，其中在二卤代苯型化合物或卤代酚中，用碳酸钠或碳酸氢钠与第二碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的混合物，通过其邻位或对位的-C＝O-基团活化卤原子，所述第二碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的碱金属具有比钠高的原子序数，所述第二碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的量使得每克钠原子有0.001～0.2克具有更高原子序数的碱金属原子，碱金属碳酸盐或碳酸氢盐的总量使得每个存在的酚基团具有至少一个碱金属原子。
也可以根据例如美国专利4396755中所述的方法制备其它的聚芳醚酮。在这些方法中，反应物如：(a)二羧酸；(b)至少一种二价芳基和至少一种单芳族二羧酸；及(c)(a)和(b)的组合，在氟代烷磺酸特别是三氟甲磺酸的存在下进行反应。
其它的的聚芳醚酮可根据例如美国专利4398020中所述的方法制备，在该方法中，使芳族二酰基化合物与至少一种芳族化合物和至少一种单酰基卤化物聚合。
当在25℃的浓硫酸中测量时，聚芳醚酮可具有至少约0.4～约5.0dl/g的降低的粘度。PAEK的重均分子量(Mw)可为5000～150000g/mol。在其它情况下，Mw可为约10000～80000g/mol。
本申请中所用的术语聚芳醚酮意在包括均聚物、共聚物、三聚物、接枝共聚物等。也可使用一种或多种PAEK树脂的共混物。各种类型的PEAK树脂包括例如聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)和聚醚酮酮(PEKK)。PEEK可以以VICTREX PEEK商购自Victrex Ltd.。PEKEKK树脂可以以ULTRAPEK商购自BASF Co.。
聚砜醚酰亚胺
第二树脂组分是聚砜醚酰亚胺(PSEI)树脂。本申请所用的PSEI包括具有通式(7)的结构单元，其中至少50mol％的聚合物连接基团具有至少一个芳基砜基团，和
其中a大于1，通常为约10～约1000或者以上，更优选为约10～约500；及V为四价连接基团，对其没有限制，只要该连接基团不妨碍合成或聚砜醚酰亚胺的使用即可。合适的连接基团包括但不限于：(a)具有5～约50个碳原子的取代或未取代的、饱和或不饱和的芳族单环或多环基团；(b)具有1～约30个碳原子的取代或未取代的、直链或支链的、饱和或不饱和的烷基；或者(c)它们的组合。优选的连接基团包括但不限于式(VIII)的四价芳族基团，如，
其中w在一些实施方案中为二价基团，其选自-SO2-、-O-、-S-、-C(O)-、CyH2y-(y为1～5的整数)及其卤化的衍生物(包括全氟亚烷基)，或式-O-D-O-的基团。所述基团D可包括双酚化合物的残基。例如，D可为式(9)中所示的任何基团。
所述-W-或-O-D-O-基团的二价键可在3，3′、3，4′、4，3′或4，4′位上。也可使用前述化合物的混合物。因为其优良的熔体稳定性(melt stability)，不含苄型质子的基团常常是优选的。特别有名的是w为-SO2-的基团，因为这些基团是将芳基砜连接基团引入到聚砜醚酰亚胺树脂中的一种方法。
在本发明的上下文中，术语″聚合物连接基团″或″一种聚合物连接基团″定义为形成聚合物的至少两种单体的反应产物，其中至少一种单体为二酸酐或其化学等价物，及其中第二单体为至少一种二胺或其化学等价物。聚合物由100mol％的这种连接基团组成。例如，具有50mol％芳基砜连接基团的聚合物其一半的连接基团(按摩尔数计)为具有至少一个芳基砜基团的源于二酸酐或二胺的连接基团。
作为选择，相同的聚合物主链可通过不同的方法利用除二酸酐和二胺之外的其它单体构建，所述方法的实例参见例如美国专利5068353、5229482、5514813、5830974、5851837、5856421、5908915和6020456。
用作-O-D-O-基团前体的合适的二羟基-取代芳烃也包括式(10)的那些：
其中每个R7独立地为氢、氯、溴、烷氧基、芳氧基或者C1-30单价烃或烃氧基，及R8和R9独立地为氢、芳基、氟代烷基或C1-30烃基。
可用作-O-D-O-基团前体的二羟基-取代的芳烃包括美国专利2991273、2999835、3028365、3148172、3153008、3271367、3271368和4217438中以名称或结构式披露的那些。可在本发明中使用的二羟基-取代的芳烃的具体实例包括但不限于双(4-羟苯基)砜、双(4-羟苯基)硫醚、双(4-羟苯基)醚、双(4-羟苯基)亚砜、1，4-二羟基苯，4，4′-氧联二苯酚、2，2-双(4-羟苯基)六氟丙烷、4，4′-(3，3，5-三甲基亚环己基)二苯酚；4，4′-双(3，5-二甲基)二苯酚、1，1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷；4，4-双(4-羟苯基)庚烷；2，4′-二羟基二苯甲烷；双(2-羟苯基)甲烷；双(4-羟苯基)甲烷；双(4-羟基-5-；硝基苯基)甲烷；双(4-羟基-2，6-二甲基-3-甲氧基苯基)甲烷；1，1-双(4-羟苯基)乙烷；1，2-双(4-羟苯基)乙烷；1，1-双(4-羟基-2-氯苯基)乙烷；2，2-双(3-苯基-4-羟苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3-乙基苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷；2，2-双(4-羟基-3，5-二甲基苯基)丙烷；3，5，3′，5′-四氯-4，4′-二羟基苯基)丙烷；双(4-羟苯基)环己基甲烷；2，2-双(4-羟苯基)-1-苯基丙烷；2，4′-二羟苯基砜；二羟基萘；2，6-二羟基萘；氢醌；间苯二酚；C1-3烷基-取代的间苯二酚；甲基间苯二酚、1，4-二羟基-3-甲基苯；2，2-双(4-羟苯基)丁烷；2，2-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷；1，1-双(4-羟苯基)环己烷；4，4′-二羟基联苯；2-(3-甲基-4-羟苯基-2-(4-羟苯基)丙烷；2-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-2-(4-羟苯基)丙烷；2-(3-甲基-4-羟苯基)-2-(3，5-二甲基-4-羟苯基)丙烷；双(3，5-二甲基苯基-4-羟苯基)甲烷；1，1-双(3，5-二甲基苯基-4-羟苯基)乙烷；2，2-双(3，5-二甲基苯基-4-羟苯基)丙烷；2，4-双(3，5-二甲基苯基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷；3，3-双(3，5-二甲基苯基-4-羟苯基)戊烷；1，1-双(3，5-二甲基苯基-4-羟苯基)环；1，1-双(3，5-二甲基苯基-4-羟苯基)环己烷；双(3，5-二甲基-4-羟苯基)亚砜、双(3，5-二甲基-4-羟苯基)砜和双(3，5-二甲基苯基-4-羟苯基)硫醚。也可使用包括任何前述二羟基-取代的芳烃的混合物。
在具体的实施方案中，值得注意的是二羟基-取代的芳烃(包括具有砜连接基团的双酚)，因为这是将芳基砜连接基团引入到聚砜醚酰亚胺树脂中的另一途径。在其它情况下，优选使用不含苄型质子的双酚化合物来使聚砜醚酰亚胺具有优良的熔体稳定性。
在式(8)中，该R基团是二氨基化合物或其化学等价物的残基，其包括但不限于取代或未取代的二价有机基团，例如：(a)具有约6～约24个碳原子的芳烃基团及其卤化的衍生物；(b)具有约2～约20个碳原子的直链或支链的亚烷基；(c)具有约3～24个碳原子的亚环烷基，或者(d)通式(11)的二价基团
其中Q包括但不限于二价基团，其选自其选自-SO2-、-O-、-S-、-C(O)-、CyH2y-(y为1～5的整数)及其卤化的衍生物(包括全氟亚烷基)。在具体的实施方案中，R基本上不含苄型氢。可从化学结构上推导出苄型质子的存在。
在一些具体的实施方案中，合适的芳族二胺包括：乙二胺；丙二胺；三甲烯二胺；二亚乙基三胺；三亚乙基四胺；六亚甲基二胺；七亚甲基二胺；八亚甲基二胺；九亚甲基二胺；十亚甲基二胺；1，12-十二烷二胺；1，18-十八烷二胺；3-甲基七亚甲基二胺；4，4-二甲基七亚甲基二胺；4-甲基九亚甲基二胺；5-甲基九亚甲基二胺；2，5-二甲基六亚甲基二胺；2，5-二甲基七亚甲基二胺；2，2-二甲基丙二胺；N-甲基-双(3-氨丙基)胺；3-甲氧基六亚甲基二胺；1，2-双(3-氨基丙氧基)乙烷；双(3-氨丙基)硫醚；1，4-环己烷二胺；双-(4-氨基环己基)甲烷；间苯二胺(mPD)；对苯二胺(pPD)；2，4-二氨基甲苯；2，6-二氨基甲苯；间二甲苯二胺；对二甲苯二胺；2-甲基-4，6-二乙基-1，3-苯二胺；5-甲基-4，6-二乙基-1，3-苯二胺；联苯胺；3，3′-二甲基联苯胺；3，3′-二甲氧基联苯胺；1，5-二氨基萘；双(4-氨基苯基)甲烷；双(2-氯-4-氨基-3，5-二乙基苯基)甲烷；双(4-氨基苯基)丙烷；2，4-双(b-氨基-叔丁基)甲苯；双(对-b-氨基-叔丁基苯基)醚；双(对-b-甲基-邻氨基苯基)苯、双(对-b-甲基-o-氨基戊基)苯、1，3-二氨基-4-异丙苯、双(4-氨基苯基)硫醚、双(4-氨基苯基)砜、双(4-氨基苯基)醚和1，3-双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷；4，4′-二氨基二苯基丙烷；4，4′-二氨基二苯基甲烷(4，4′-亚甲基双苯胺)；4，4′-二氨基二苯硫醚；4，4′-二氨基二苯砜；4，4′-二氨基二苯醚(4，4′-氧联双苯胺)；1，5-二氨基萘；3，3′-二甲基联苯胺；3-甲基七亚甲基二胺；4，4-二甲基七亚甲基二胺；2，11-十二烷二胺；八亚甲基二胺；双(3-氨丙基)四甲基二硅氧烷；双(4-氨基丁基)四甲基硅二氧烷；双(对氨基-叔丁基苯基)醚；双(对甲基-邻氨基苯基)苯；双(对-甲基-o-氨基戊基)苯；2，2′，3，3′-四氢-3，3，3′，3′-四甲基-1，1′-螺二[1H-茚]-6，6′-二胺；3，3′，4，4′-四氢-4，4，4′，4′-四甲基-2，2′-螺二[2H-1-苯并吡喃]-7，7′-二胺；和1，1′-双[1-氨基-2-甲基-4-苯基]环己烷；甲苯-二胺；1，3-双(4-氨基苯氧基)苯(1，34 APB)；1，3-双(3-氨基苯氧基)苯(1，34APB)；及其所有的异构体，以及包含前述中至少一种的混合物和共混物。
优选所述二氨基化合物为芳族二胺，尤其是间苯二胺和对苯二胺，以及包括前述中至少一种的混合物。
本文中所述的热塑性聚砜醚酰亚胺可源自包括下列物质的反应物：一种或多种芳族二胺或其化学等价衍生物，及一种或多种芳族四羧酸环状二酸酐(下文中有时称作芳族二酸酐)、芳族四羧酸或其能够形成环状酸酐的衍生物。另外，就包括芳族二胺和芳族二酸酐的反应物而言，至少部分的一种或另一种反应物或者至少部分的每种反应物含有芳基砜连接基团，使得至少50mol％的所得聚合物连接基团包含至少一个芳基砜基团。在具体的实施方案中，就包括芳族二胺和芳族二酸酐的反应物而言，一种或另一种反应物或者每种反应物具有至少一个砜连接基团。反应物聚合形成具有环酰亚胺连接基团和砜连接基团的聚合物。芳族二酸酐的示例性实例包括：
2，2-双[4-(3，4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；
4，4′-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯醚二酸酐；
4，4′-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酸酐；
4，4′-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酸酐；
4，4′-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酸酐；
2，2-双[4-(2，3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；
4，4′-双(2，3-二羧基苯氧基)二苯醚二酸酐；
4，4′-双(2，3-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酸酐；
4，4′-双(2，3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酸酐；
4，4′-双(2，3-二羧基苯氧基)二苯基砜二酸酐；
4-(2，3-二羧基苯氧基)-4′-(3，4-二羧基苯氧基)二苯基-2，2-丙烷二酸酐；
4-(2，3-二羧基苯氧基)-4′-(3，4-二羧基苯氧基)二苯醚二酸酐；
4-(2，3-二羧基苯氧基)-4′-(3，4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酸酐；
4-(2，3-二羧基苯氧基)-4′-(3，4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酸酐；
4-(2，3-二羧基苯氧基)-4′-(3，4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酸酐；
1，3-双(2，3-二羧基苯氧基)苯二酸酐；
1，4-双(2，3-二羧基苯氧基)苯二酸酐；
1，3-双(3，4-二羧基苯氧基)苯二酸酐；
1，4-双(3，4-二羧基苯氧基)苯二酸酐；
环丁烷四羧酸二酐；
环戊烷四羧酸二酐；
环己烷-1，2，5，6-四羧酸二酐；
2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酸酐；
5-(2，5-二氧代四氢呋喃)-3-甲基-3-环己烯-1，2-二羧酸二酐；
1，3，3a，5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1，2，-c]-呋喃-1，3-二酮；
3，5，6-三羧基降冰片烷-2-乙酸二酸酐；
2，3，4，5-四氢呋喃四羧酸二酐；
3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
3，3′，4，4′-二苯甲酮四羧酸二酐；
萘二酸酐(如2，3，6，7-萘二酸酐等)；
3，3′，4，4′-联苯磺酸四羧酸二酐；
3，3′，4，4′-二苯基醚四羧酸二酐；
3，3′，4，4′-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐；
4，4′-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酸酐；
4，4′-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐；
4，4-双(3，4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酸酐；
3，3′，4，4′-全氟亚吡啶基二邻苯二甲酸二酸酐；
3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
氢氧化双(邻苯二甲酸)苯基硫二酸酐(bis(phthalic)phenylsulphineoxidedianhydride)；
对亚苯基-双(三苯基邻苯二甲酸)二酸酐；
间亚苯基-双(三苯基邻苯二甲酸)二酸酐；
双(三苯基邻苯二甲酸)-4，4′-二苯基醚二酸酐；
双(三苯基邻苯二甲酸)-4，4′-二苯基甲烷二酸酐；
2，2′-双-(3，4-二羧基苯基)六氟-丙烷二酸酐；
4，4′-氧联二邻苯二甲酸酐(4，4′-oxydidiphthalic anhydride)；
均苯四酸二酸酐；
3，3′，4，4′-二苯砜四羧酸二酐；
4′，4′-双酚A二酸酐；
氢醌二邻苯二甲酸酐(Hydroquinnone diphthalic anhydride)；
乙二醇双偏苯三酸酐(Ethylene glycol bis trimellitic anhydride)；
6，6′-双(3，4-二羧基苯氧基)-2，2′，3，3′-四氢-3，3，3′，3′-四甲基-l，1′-螺二[1H-茚]二酸酐；
7，7′-双(3，4-二羧基苯氧基)-3，3′，4，4′-四氢-4，4，4′，4′-四甲基-2，2′-螺二[2H-1-苯并吡喃]二酸酐；
1，1′-双[1-(3，4-二羧基苯氧基)-2-甲基-4-苯基]环己烷二酸酐；
3，3′，4，4′-二苯砜四羧酸二酐；
3，3′，4，4′-二苯硫醚四羧酸二酐；
3，3′，4，4′-二苯亚砜四羧酸二酐；
4，4′-氧联二邻苯二甲酸酐；
3，3′-二苯甲酮四羧酸二酐；
4，4′-羰基二邻苯二甲酸酐；
3，3′，4，4′-二苯基甲烷四羧酸二酐；
2，2-双(4-(3，3-二羧基苯基)丙烷二酸酐；
2，2-双(4-(3，3-二羧基苯基)六氟丙烷二酸酐；
(3，3′，4，4′-二苯基)苯基膦四羧酸二酐；
(3，3′，4，4′-二苯基)苯基氧膦四羧酸二酐；
2，2′-二氯-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-二甲基-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-二氰基-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-二溴-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-二碘-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-二三氟甲基-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-双(1-甲基-4-苯基)-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-双(1-三氟甲基-2-苯基)-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-双(1-三氟甲基-3-苯基)-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-双(1-三氟甲基-4-苯基)-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-双(1-苯基-4-苯基)-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；
2，2′-双(1，3-三氟甲基-4-苯基)-3，3′，4，4′-联苯四羧酸二酐；和5，5′-[[1，1′-联苯]-4，4′-二基双(氧基)]双[1，3-异苯并呋喃二酮](也称为4，4′-双(3，4-二羧基苯氧基)联苯二酸酐)及其异构体和化学等价物(即四酸等价于二酸酐等)，以及包括至少一种前述化合物的混合物和共混物。
技术人员应该理解，有许多种化学等价的化合物和或互变异构体都可以与上述二酸酐一样产生相同的聚合物。例如，任何这些二酸酐的四羧酸等价物将产生相同的聚合物。本发明明确地意图包括本申请所述的单体的所有这些化学等价物。
具有源自两种或多种二酸酐的混合物的结构单元的聚砜醚酰亚胺也在本发明的范围内。
在其它情况下，聚砜醚酰亚胺的至少50mol％的酰亚胺连接基团源自源自芳族醚酐，所述芳族醚酐为氧联二邻苯二甲酸酐。在可供选择的实施方案中，有约60mol％～约100mol％的氧联二邻苯二甲酸酐衍生的酰亚胺连接基团。在可供选择的实施方案中，约70mol％～约99mol％的酰亚胺连接基团源自氧联二邻苯二甲酸酐或化学等价物。
术语″氧联二邻苯二甲酸酐″是指，对于本发明的实施方案的目的，式(12)的氧联二邻苯二甲酸酐
及下文中进一步定义的其衍生物。
式(12)的氧联二邻苯二甲酸酐包括4，4′-氧联双邻苯二甲酸酐、3，4′-氧联双邻苯二甲酸酐、3，3′-氧联双邻苯二甲酸酐及其任何混合物。例如，含有至少50 mol％源自氧联二邻苯二甲酸酐的酰亚胺连接基团的聚砜醚酰亚胺可源自式(13)的4，4′-氧联双邻苯二甲酸酐结构单元：
如上所述，可使用氧联二邻苯二甲酸酐的衍生物来制备聚砜醚酰亚胺。可在酰亚胺形成反应中用作氧联二邻苯二甲酸酐化学等价物的衍生酸酐基团的实例包括式(14)的氧联二邻苯二甲酸酐衍生物：
其中式(14)的R1和R2可为以下的任何基团：氢；烷基；芳基。R1和R2可为相同或不同，可为氧联二邻苯二甲酸酐酸，氧联二邻苯二甲酸酐酯和氧联二邻苯二甲酸酐酸酯。
本申请的聚砜醚酰亚胺可包括酰亚胺连接基团，其源自具有两个衍生酸酐基团的氧联二邻苯二甲酸酐衍生物，例如，式(15)的氧联二邻苯二甲酸酐衍生物
其中式(15)的R1、R2、R3和R4可为以下任何基团：氢、烷基、芳基。R1、R2、R3和R4可相同或不同，以产生氧联二邻苯二甲酸、氧联二邻苯二甲酸酯和氧联二邻苯二甲酸酯。
聚砜醚酰亚胺的共聚物或共混物也包括在本发明的范围内，该聚砜醚酰亚胺的共聚物或共混物包括源自酰胺化反应的结构单元，所述酰胺化反应为上面列举的具有两种、三种或多种不同二酸酐的氧联二邻苯二甲酸酐的混合物与差不多等摩尔量的具有柔性连接基团的有机二胺的酰亚胺化反应。另外，也可以想到具有至少约50mol％源自如上所定义的氧联二邻苯二甲酸酐(包括其衍生物)的酰亚胺连接基团与多达约50mol％与氧联二邻苯二甲酸酐不同的可供选择的二酸酐的共聚物。换言之，在一些情况下，优选制备这样的共聚物，该共聚物除了具有至少约50mol％源自氧联二邻苯二甲酸酐的连接基团外，还包括源自与氧联二邻苯二甲酸酐不同的芳族二酸酐的酰亚胺连接基团，这样的芳族二酸酐的例子有双酚A二酸酐(BPADA)、二砜二酸酐、二苯甲酮二酸酐、双(苯氧羰基苯基)六氟丙烷二酸酐、双酚二酸酐、均苯四酸二酸酐(PMDA)、联苯二酸酐、硫酸二酸酐、磺酸二酸酐及其混合物。
在本发明的另一实施方案中，以上定义的二酸酐与具有砜连接基团的芳基二胺反应。在一种实施方案中，所述聚砜醚酰亚胺包括源自式(16)的芳基二氨基砜的结构单元
H2N-Ar-SO2-Ar-NH2(16)
其中Ar可为含有一个或多个环的芳基。举例来说，几个芳基环可通过醚连接基团、砜连接基团或一个以上的砜连接基团连接在一起。所述芳基环也可以是稠合的。
在可供选择的实施方案中，芳基二氨基砜的胺基可在砜连接基团的间位或者对位，如式(17)中所示：
举例来说，芳族二胺包括但不限于二氨基二苯砜(DDS)和双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)。可以采用上述氧联二邻苯二甲酸酐形成聚酰亚胺连接基团，即通过与芳基二氨基砜反应产生聚砜醚酰亚胺。
在一些实施方案中，聚砜醚酰亚胺树脂可由芳族二酸酐单体(或芳族二(醚酐)单体)与有机二胺单体的反应制备，其中两种单体以基本上等摩尔量存在，或者其中一种单体在反应混合物中相对于另一单体过量不大于20％摩尔，优选小于约10％摩尔，或者其中一种单体在反应混合物中过量不超过约5％摩尔。在其它情况下，单体的过量相差小于1％摩尔。
可使用一元伯胺(Primary monoamine)封端或链终止聚砜醚酰亚胺，例如以此控制分子量。在具体的实施方案中，一元伯胺包括芳族一元伯胺，其示例性实例包括苯胺、氯苯胺、全氟甲基苯胺、萘胺等。芳族一元伯胺可具有与芳环连接的其它官能团：例如，但不限于芳基、烷基、芳基-烷基、砜基、酯基、酰胺基、卤素、卤代烷基或卤代芳基、烷基醚基团、芳基醚基团或芳基酮基团。所连接的官能团应当不妨碍芳族一元伯胺的功能，以控制聚砜醚酰亚胺的分子量。合适的一元胺化合物见美国专利6919422。
也可以用芳族二羧酸酐(其为包括一个环状酐基的芳基)控制聚酰亚胺砜的分子量。示例性的实例包括邻苯二甲酸酐、取代的邻苯二甲酸酐如氯邻苯二甲酸酐等。所述酸酐可具有连接在芳环上的其它官能团，其示例性实例包括作为上述芳族一元伯胺所述的那些官能团。
在一些情况下，优选具有低含量亚异烷基(isoalkylidene)连接基团的聚砜醚酰亚胺。据信，在一些PAEK共聚物中，亚异烷基连接基团的存在可促进混溶性，这会降低高温承载能力，也不是所期望的。可混溶的PEEK与含有亚异烷基的聚合物的共混物参见例如美国专利5079309和5171796。在一些情况下，低含量的亚异烷基可以是指小于30mol％的聚砜醚酰亚胺连接基团含有亚异烷基，在其它情况下，聚砜醚酰亚胺连接基团含有小于20mol％的亚异烷基。还在其它情况下，小于10mol％亚异烷基存在于聚砜醚酰亚胺连接基团中。
聚砜醚酰亚胺可具有约0.1～约10克每分钟(g/min)的熔体指数，根据美国材料试验协会(ASTM)的方法D1238在340～425℃测得。在一种实施方案中，聚砜醚酰亚胺树脂的重均分子量(Mw)为约10000～约150000克每摩尔(g/mole)，利用聚苯乙烯标准物通过凝胶渗透色谱测得。在另一实施方案中，所述聚砜醚酰亚胺的Mw为20000～60000g/mole。
热塑性聚醚酰亚胺，特别是可熔体加工的聚醚酰亚胺，例如其制备方法和性质描述于美国专利3803085和3905942中的那些，也可用于根据本发明的共聚物中。
示例性的聚醚酰亚胺树脂包括大于1个，通常为约10～约1000个，或者更准确地说为约10～约500个式(19)的结构单元：
其中T为-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3，3′、3，4′、4，3′或4，4′位上，并且其中Z包括但不限于式(20)的二价基团。
其中Q包括但不限于二价基团，其包括-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-CyH2y-(y为1～5的整数)及其卤化的衍生物(包括全氟亚烷基)。
在一种实施方案中，所述聚醚酰亚胺可为除了含有上述醚酰亚胺单元之外，还含有式(21)的聚酰亚胺结构单元的共聚物：
其中R如前面所定义，但是不限于取代的或未取代的二价有机基团例如：(a)具有约6～约20个碳原子的芳烃基团及其卤化的衍生物；(b)具有约2～约20个碳原子的直链或支链的链亚烷基基团；(c)具有约3～约20个碳原子的环亚烷基基团，或者(d)通式(22)的二价基团
其中Q包括但不限于二价基团，其包括-O-、-S-、-C(O)-、SO2-、-SO-、-CyH2y-(y为1～5的整数)及其卤化的衍生物(包括全氟亚烷基)。
M包括但不限于式(23)的基团。
聚醚酰亚胺可通过各种方法制备，所述方法包括但不限于式(25)的芳族二(醚酐)与式(26)的有机二胺的反应，
H2N-R-NH2 (26)
其中R和T如以上的式(19)中所定义。
具体的芳族二(醚酐)和有机二胺的实例披露于例如美国专利3972902和4455410中。用于本发明的二酸酐分子的示例性实例包括上述所有用于聚砜醚酰亚胺的二酸酐。本领域的技术人员应该理解，用于聚醚酰亚胺的二酸酐可与用于聚砜醚酰亚胺的二酸酐相同或相异，为了防止误解，需要说明的是，决定什么二酸酐用于聚醚酰亚胺的考虑因素是独立的并且不同于聚砜醚酰亚胺中选用什么二酸酐的考虑因素。
二(醚酐)可通过硝基取代的苯二腈在偶极非质子溶剂存在下与双酚化合物(如BPA)的金属盐的反应产物水解然后脱水来制备。上面式(25)所包括的示例性一类芳族二(醚酐)包括但不限于其中T为下面的式(27)：
且醚连接基团位于例如3，3′、3，4′、4，3′或4，4′位的化合物，以及包括至少一种前述化合物的混合物，其中Q的定义同上。
可使用任何二氨基化合物。适宜的化合物的实例为上述用于聚砜醚酰亚胺的那些二氨基分子。本领域的技术人员应该理解，用于聚醚酰亚胺的二氨基部分可与用于聚砜醚酰亚胺的二氨基部分相同或相异，为了防止误解，需要说明的是，决定什么二氨基化合物用于聚醚酰亚胺的考虑因素是独立的并且不同于聚砜醚酰亚胺中选用什么二氨基化合物的考虑因素。
在一种实施方案中，所述聚醚酰亚胺树脂包括式19的结构单元，其中R各自独立地为对亚苯基或间亚苯基或包括至少一种前述的混合物，和T为式(28)的二价基团
许多制备聚酰亚胺、特别是聚醚酰亚胺的方法披露于美国专利3847867、3850885、3852242、3855178、3983093和4443591中。
为了实现式(25)的酸酐和式(26)的二胺之间的反应，可利用溶剂如邻二氯苯、间甲苯酚/甲苯等进行在约100℃～约250℃的温度下进行反应。作为选择，聚醚酰亚胺可制备如下，即在共搅拌下加热原料的混合物至高温，使芳族二(醚酐)(25)和二胺(26)进行熔体聚合。通常，熔体聚合使用约200℃～约400℃的温度。在该反应中也可以使用链终止剂和支化剂。
当使用聚醚酰亚胺/聚酰亚胺共聚物时，组合使用二酸酐如均苯四酸酐与二(醚酐)。聚醚酰亚胺树脂可任选地由芳族二(醚酐)与有机二胺的反应制备，其中二胺在反应混合物中的过量小于或等于约0.2摩尔。在该条件下，当用重量百分比为33wt％的氢溴酸于冰乙酸中的溶液滴定其氯仿溶液时，聚醚酰亚胺树脂可具有小于或等于约15微当量每克(μeq/g)可酸滴定的基团，或者更准确地说，具有小于或等于约10μeq/g可酸滴定的基团。在聚醚酰亚胺树脂中，可酸滴定的基团实质上归因于的胺端基。
合成聚醚酰亚胺的途径之一始于具有下面结构(29)的双(4-卤代邻苯二甲酰亚胺)：
其中R如上所述，及x为卤素。其中R为1，3-苯基(30)的双(4-卤代邻苯二甲酰亚胺)是特别有用的。
通常，双(卤代邻苯二甲酰亚胺)(29)和(30)是通过胺如1，3-二氨基苯与酸酐如4-卤代邻苯二甲酸酐(31)缩合而成的：
聚醚酰亚胺可通过双(卤代邻苯二甲酰亚胺)与双酚例如双酚A的碱金属盐或双酚的碱金属盐和另一种二羟基取代的芳烃的碱金属盐的组合在存在或不存在相转移催化剂的情况下反应而合成。合适的相转移催化剂披露于美国专利5229482中。合适的二羟基取代的芳烃包括具有式(32)的那些：
OH-A2-OH (32)
其中A2是二价芳烃基团。合适的A2基团包括间亚苯基、对亚苯基、4，4′-亚联苯基及类似的基团。
一些聚醚酰亚胺的实例列于ASTM D5205″Standard ClassificationSystem for Polyetherimide(PEI)Materials″中。
可将根据以上定义的聚砜用于根据本发明的聚合物共混物中。这些砜也包括如美国专利3634355、4008203、4108837和4175175中所述制备的热塑性聚砜、聚醚砜和聚亚苯基醚砜。
聚芳醚砜也称作聚砜、聚醚砜和聚亚苯基醚砜，其为线型热塑性聚合物，具有许多引人注目的特点，例如耐高温性、良好的电性能和良好的水解稳定性。许多种聚芳醚砜是可以商购的，包括二羟基二苯基砜与二氯二苯基砜的缩聚产物(称为聚醚砜(PES)树脂)，以及双酚-A与二氯二苯基砜的聚合物(在本领域中称作聚砜PSu或PSF树脂)。
其它聚芳醚砜是以商标名RADEL R树脂得自Solvay Inc.的聚联苯醚砜树脂。这种树脂可被描述为双酚与4，4′-二氯二苯基砜的缩聚产物，并且也在本领域中已知并描述于例如加拿大专利847963中。
Solvay Co.以UDEL商品名出售聚砜。Solvay以RADEL A商品名和BASF Co.以ULTRASON E出售聚醚砜。也能够找到例如具有双酚A(BPA)部分与其它双酚和二苯基砜部分的摩尔比不为1∶1的各种PES共聚物。
聚芳醚砜的制备方法是众所周知的，而且本领域中已经充分描述了几种合适的方法。已知的并用于此目的的有两种方法，即碳酸盐方法和碱金属氢氧化物方法。在碱金属氢氧化物方法中，二元酚的双碱金属盐在存在偶极非质子溶剂和基本无水的条件下与二卤代苯型化合物接触。本领域如美国专利4176222中还披露了碳酸盐方法，其中将至少一种二元酚和至少一种二卤代苯型化合物与例如碳酸钠或碳酸氢钠以及第二碱金属的碳酸盐或碳酸氢盐一起加热。作为选择，聚联苯醚砜、PSu和PES树脂组分可通过本领域中已知的制备聚芳醚树脂的各种方法中的任一种制备。
如在合适的溶剂例如二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮等中的比浓粘度数据所表明的，聚砜的分子量为至少0.3dl/g，优选至少0.4dl/g，以及通常不超过约1.5dl/g。在一些情况下，所述聚砜重均分子量可为10000～100000。在一些情况下，聚砜树脂的玻璃化转变温度可为180～250℃。聚砜树脂还描述于关于砜塑料的ASTM D6394-05标准规范中。
也可将聚合物添加剂用于本申请所述的共混物中。在一些情况下，可将金属氧化物加到本发明的聚合物中。在一些情况下，所述金属氧化物可通过减少放热和增加达到峰值放热的时间来进一步改善阻燃性(FR)。重要的金属氧化物是二氧化钛。其它金属氧化物包括氧化锌、氧化硼、氧化锑、氧化铁和过渡金属氧化物。在一些情况下，白色的金属氧化物是理想的。金属氧化物可单独使用，或与其它金属氧化物组合使用。可以任何有效量使用金属氧化物，在一些情况下，所述有效量为聚合物共混物的0.01～20wt％。
其它可使用的添加剂包括防烟剂例如金属硼酸盐，如硼酸锌、碱金属或碱土金属硼酸盐或者其它硼酸盐。此外，可使用其它含硼化合物，例如硼酸、硼酸酯、氧化硼或硼的其它含氧化合物。此外，可使用其它阻燃剂添加剂例如芳基磷酸盐和溴化芳族化合物，包括含由溴化芳基化合物制备的连接基团的聚合物。卤化芳族化合物的实例是溴化苯氧基树脂、卤化聚苯乙烯、卤化聚酰亚胺、溴化聚碳酸酯、溴化环氧树脂及其混合物。
在一些情况下，可能期望具有基本上不含卤素原子尤其是溴和氯的阻燃剂组合物。基本上不含卤素原子是指在一些实施方案中，该组合物具有组合物重量的小于约3％的卤素，以及在其它实施方案中组合物重量的小于约1％为卤素原子。所述卤素原子的量可通过普通化学分析来确定。
该组合物也可任选地包括其量为组合物重量的0.01～约5.0％的含氟聚合物。可以有效赋予树脂组合物以防滴性质的任何量使用所述含氟聚合物。合适的含氟聚合物和制备这种含氟聚合物的方法的一些可能的实例参见例如美国专利3671487，3723373和3383092。合适的含氟聚合物包括具有源自一种或多种氟化α-烯烃单体的结构单元的均聚物和共聚物。术语″氟化α-烯烃单体″是指包括至少一个氟原子取代基的α-烯烃单体。一些合适的氟化α-烯烃单体包括例如氟乙烯例如CF2＝CF2、CHF＝CF2、CH2＝CF2和CH2＝CHF和氟丙烯例如CF3CF＝CF2、CF3CF＝CHF、CF3CH＝CF2、CF3CH＝CH2、CF3CF＝CHF、CHF2CH＝CHF和CF3CF＝CH2。
一些合适的氟化α-烯烃共聚物包括含有源自两种或多种氟化α-烯烃单体的结构单元的共聚物如聚(四氟乙烯-六氟丙烯)，以及含有源自一种或多种氟化单体和可与所述氟化单体共聚的一种或多种非氟化单烯键式不饱和单体的结构单元的共聚物如聚(四氟乙烯-乙烯-丙烯)共聚物。合适的未氟化单烯键式不饱和单体包括例如α-烯烃单体如乙烯、丙烯、丁烯，丙烯酸酯单体如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等，其中优选聚(四氟乙烯)均聚物(PTFE)。
该共混物还可含有填料和增强材料例如玻璃纤维、磨碎的玻璃(milledglass)、玻璃珠、玻璃片等。可加入矿物例如滑石，钙硅石，云母，高岭土或蒙脱粘土，硅石，石英和重晶石。也可使用有效量的无机填料例如碳纤维和碳纳米管、金属纤维、金属粉末、导电碳(conductive carbon)和其它添加剂(包括纳米级增强材料)改性该组合物。也可将能够改善共混物的耐磨性的添加剂例如云母、含氟聚合物和二硫化钼用于本申请所述的共混物中。
其它添加剂包括抗氧化剂例如亚磷酸酯、亚膦酸酯和受阻酚。重要的是，可以使用包括亚磷酸三芳基酯和膦酸芳基酯的含磷稳定剂作为添加剂。也可使用双官能团的含磷化合物。优选分子量大于或等于约300的稳定剂。在其它情况下，可使用分子量大于或等于500的含磷稳定剂。含磷稳定剂通常以配方重量的0.05～0.5％的量存在于组合物中。着色剂以及光稳定剂和UV吸收剂也可存在于共混物中。也可考虑使用流动性助剂和脱模剂。脱模剂的实例是烷基羧酸酯，例如，四硬脂酸季戊四醇酯、三硬脂酸甘油酯和二硬脂酸乙二醇酯。脱模剂在组合物中存在的量为配方重量的0.05～0.5％。优选的脱模剂具有大的分子量，典型地为大于300，以防止在熔体加工过程中脱模剂从熔体聚合物混合物中损失。
在根据本发明的制品中所用的聚合物共混物也可包括各种添加剂例如成核剂、澄清剂、硬化剂和/或结晶速率剂(crystallization rate agent)。这些试剂在常规的物质中以常规的量使用。可使用各种方法将在根据本发明的制品中使用的所述聚合物共混物与前述成分共混，所述方法包括将该物质与制剂中所需的任何另外的添加剂匀质混合。优选的步骤包括熔融共混，但是也可进行溶液共混。因为容易从商业的聚合物加工设施中得到熔融共混设备，所以熔体加工方法通常是优选的。这种熔体加工方法中所用的设备的示例性实例包括：同向旋转和反向旋转挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机(co-kneader)、磁盘组加工机(disc-pack processor)和各种其它类型的挤出设备。
在一些情况下，尤其是在需要形成膜和纤维的情况下，该组合物应该基本上不含纤维增强物如玻璃、碳、陶瓷或金属纤维。在一些情况下基本上不含是指小于整个组合物的5wt％。在其它情况下，该组合物中存在的纤维增强物应该小于1wt％。
在其它情况下，使组合物在冷却时产生一些程度的结晶是有用的。这在具有高表面积的制品例如纤维和薄膜中可能是更加重要的，所述具有高表面积的制品由于具有高的表面积将会快速冷却，并且可能不会产生获得最优性质所需的完整结晶。在一些情况下，结晶度的形成反映为结晶温度(Tc)，所述结晶温度可通过诸如差式扫描量热法(DSC)如ASTM方法D3418等方法测量。可测量最大结晶速度的温度，作为Tc。在一些情况下，例如当以80℃/min的速度冷却时，可优选其具有大于或等于约240℃的Tc。在其它情况下，例如当20℃/min的较慢速度冷却时，可优选大于或等于约280℃的结晶温度。
在一些情况下，本发明的组合物会具有至少两个不同的玻璃化转变温度(Tg)，PAEK树脂或部分混溶的PAEK共混物的第一Tg，及与聚砜醚酰亚胺树脂或主要由这种树脂组成的混合物相关的第二Tg。这些玻璃化转变温度(Tg)可通过任何常规方法如DSC或动态力学分析(DMA)测量。在一些情况下，所述第一Tg可为120～约200℃，及第二Tg可为240～350℃。在其它情况下，可以使用更高的第二Tg(280～约350℃)。在一些情况下，根据共混物的具体的树脂、分子量和组成，所述Tg可以是不同的，而且玻璃化转变也可以是部分重叠的。
在另一实施方案中，聚砜醚酰亚胺PEAK共混物会具有约200帕-秒～约10000帕-秒(Pa-s)的熔体粘度，所述熔体粘度是在380℃根据ASTM方法D3835使用具有100～10000 1/sec剪切速率的毛细管流变仪测量的。树脂共混物在380℃时具有约200帕-秒～约10000帕-秒的熔体粘度，会本发明的组合物更加容易利用熔体加工方法形成本发明的制品。在其它情况下，可以使用约200～5000Pa-s的较低熔体粘度。
熔体加工的其它方面，特别是在本文所述的PAEK-聚砜醚酰亚胺组合物所需要的高温下，在于组合物的熔体粘度在成型或挤出加工期间不会发生过度的变化。测量熔体稳定性的一种方法是在加工温度如380℃下利用平行板式流变仪(parallel plate rheometer)检测粘度变化与时间的关系。在一些情况下，在保持在该温度至少约10分钟之后，最初粘度的至少50％应该保持。在其它情况下，熔体粘度的变化在至少约10分钟的时间内应该小于初始值的约35％。最初熔体粘度值可在该组合物熔融并且达到平衡之后1～5分钟时测量。在测量(记录)粘度之前，在将热施加至样品之后通常等待1～5分钟，以确保样品完全熔融和达到平衡。用于测量熔体粘度与时间的关系的合适方法是例如ASTM方法D4440。应该注意的是，所述熔体粘度能够以泊(P)或帕秒(Pa-s)计；1Pa-s＝10P。
可通过许多方法将本发明的组合物形成为制品。优选的方法包括例如注塑、吹塑、压塑、型材挤塑、片材挤出或薄膜挤出、热压、气辅模塑(gas assistmolding)、结构性泡沫体成型(structural foam molding)和热成型。这种制品的例子包括但不限于膜、管材、复合物、半导体加工工具、漆包线漆膜和护套(wire coatings and jacketing)、流体处理组件(fluid handling component)、炊具、食品服务制品(food service item)、医疗器械、托盘、盘子(plate)、把手(handle)、头盔(helmet)、动物笼子(animal cage)、接线盒(electrical connector)、电气设备的机壳(enclosure)、发动机零件、汽车发动机零件、轴承、照明插座(lightingsocket)和反射器(reflector)、电机零件(electric motor part)、配电设备(powerdistribution equipment)、通信设备(communication equipment)、计算机等，包括已经模制在揿压装配连接器(snap fit connector)中的器件。该共混物也能够用作纤维。此外，该共混物能够用作涂层，例如粉末涂层(powder coating)。也能够将该PAEK共混物挤出成能够用于通过机械加工形成制品的棒和板。
本发明的组合物也可以与各种添加剂组合，所述添加剂包括但不限于着色剂如二氧化钛、硫化锌和碳黑，稳定剂如受阻酚、亚磷酸酯、亚膦酸酯、硫醇酯及其混合物，以及脱模剂，润滑剂，金属钝化剂，增塑剂，成核剂如滑石，耐磨剂如氟聚合物和金属硫化物，阻燃剂，消烟剂和防滴剂如氟聚合物。在一些情况下，为了改善颜色和稳定性，优选使用膦酸酯或亚磷酸酯化合物或其混合物。在其它情况下，可使用芳基膦酸酯、亚磷酸酯化合物或其混合物，或者与受阻酚抗氧化剂一起组合使用它们。还可以向组合物中加入有效的量的紫外线稳定剂。所有前述添加剂都是本领域已知的，它们的有效含量和加入方法也是已知的。这些添加剂的有效量可变化很大，但是它们通常以至多约0.01～30wt％或更多的量存在，基于整个组合物的重量和所用的添加剂的类型。
本文所述的组合物可利用通常的热塑性塑料加工方法如薄膜和片材挤出转化成制品。薄膜挤出和片材挤出包括但不限于熔体铸塑(melt casting)、吹胀薄膜挤塑和压延。在一些情况下，薄膜可为0.1～1000微米。可以采用共挤出和层压法形成复合的多层膜或片材。也可以将单层或多层涂层施用于单层或多层基材，以赋予额外的性能如耐刮擦性、耐紫外线性、美学魅力等。可将涂层通过标准涂布技术如辊涂、喷涂、浸涂、刷涂或流涂进行涂布。作为选择，可通过将该组合物在合适的溶剂中的溶液或悬浮液浇铸到基板、带或辊上，接着除去溶剂，而制备膜和片材。也可以利用标准方法如溅射、真空沉积、用金属箔层压，使薄膜涂覆金属。
可通过吹胀薄膜挤塑或者通过使用常规的拉伸技术在热变形温度附近拉伸浇铸的或压延的薄膜，而制备定向膜。例如，可将径向拉伸缩放仪用于多轴同时拉伸；可将x-y方向拉伸的缩放仪用于在平面的x-y方向上同时或连续拉伸。也可将具有连续单轴拉伸部分的设备用于获得单轴和双轴拉伸，所述设备例如安装有用于在机器方向上拉伸的差速辊部分和用于横向拉伸的拉幅机框架部分(tenter frame section)的机器。
可将本申请所述的组合物转化成多层片材，其包括具有第一侧和第二侧的第一片材，其中所述第一片材包括热塑性聚合物，并且其中第一片材的第一侧置于多个肋的第一侧上；和具有第一侧和第二侧的第二片材，其中所述第二片材包括热塑性聚合物，其中该第二片材的第一侧置于多个肋的第二侧上，并且其中多个肋的第一侧与多个肋的第二侧相对。
还可通过成型和模塑方法将上述薄膜和片材热塑地加工成成型制品，所述方法包括但不限于热成型、真空成型、压力成型、注塑和压塑。也可如下所述通过将热塑性树脂注塑到单层或多层薄膜或片材基板上而形成多层成型的制品：
1)例如使用转印染料(transfer dye)的丝网印刷，使单层或多层热塑性基板在表面上具有任选的一种或多种颜色。
2)例如通过将基板成型和修整成三维形状和并将该基板切合到(fitting)到具有与该基板的三维形状相配的表面的模具中，从而将基板型面贴合(Conforming)至模具结构上。
3)将热塑性树脂组合物注入到基板后面的模腔中，从而(i)生产一体的永久粘结的三维产物(one-piece permanently bonded three-dimensional product)或(ii)将图案或美学效果从印刷的基板转移至注塑的树脂上，除去印刷的基板，由此给模制的树脂赋予美学效果。
本领域技术人员也应该理解，还可将普通的固化和表面改性方法包括但不限于热固化(heat-setting)、拉毛(texturing)、压花(embossing)、电晕处理、火焰处理、等离子体处理和真空沉积应用到上述制品，以改变表面外观并且给该制品赋予另外的功能。因此，本发明的另一实施方案涉及由上述组合物制备的制品、片材和薄膜。
相信不用进一步详细描述，本领域技术人员就能够借助于本申请的描述而利用本发明。描述以下实施例，以给本领域技术人员实施本发明提供额外的指导。提供的实施例仅仅是该工作的代表，有助于本发明的教导。因此，这些实施例并不意图以任何方式限制本发明。
为了充分公开，将本申请所引用的所有的专利和/或专利申请的全部内容通过参考并入本申请。
实施例
共混物通过在30mm双螺杆挤出机中挤出聚芳醚酮、PEEK与聚砜醚酰亚胺的混合物而制备。组分以总组合物的wt％列出。将该挤出机设置于约360～425℃。在真空使用温和的螺旋混合器(mild mixing screw)在约200rpm制备共混物。将挤出物冷却，造粒并在150～200℃干燥。使用30～40秒的周期，在370～430℃的设定温度(set temperature)和120～200℃的模温度(moldtemperature)注塑试验样品。
一些性质使用ASTM试验方法测得。所有的模制样品在试验之前都在50％相对湿度适应至少48h。逆向缺口伊佐德冲击强度值(Reverse notchedIzod iMPact value)根据ASTM方法D256在室温在3.2mm的厚试条上测得。热变形温度(HDT)根据ASTM方法D648在0.46MPa(66psi)在3.2mm的厚试条上测得。抗张性能根据ASTM方法D638在3.2mm的I型试条上测得。弯曲性能(Flexural property)根据ASTM方法D790在3.2mm试条上测得。维卡温度根据ASTM方法D 1525在50N测得。根据ASTM方法D3418运行差式扫描量热(DSC)，所不同的是使用不同的加热和冷却速度。样品以20℃/min的速度加热至350℃和以20或80℃/min的速度冷却。为了记录峰结晶温度(Tc)。以3℃/min的加热速度在3.2mm的试条上使用1赫兹的摆动频率在弯曲处进行动态力学分析(DMA)。DMA试验根据ASTM方法D5418在30～约300℃进行。粘度与剪切速率的关系根据ASTM方法D3835在毛细管流变仪上使用1x10mm的模头在380℃测得。在使用平行板式流变仪在10弧度/秒试验之前，将共混物的粒料在150℃干燥至少3小时，在5分钟熔融和平衡期间之后测量熔体粘度在380℃随时间的变化。MVR(熔体体积速率(melt volume rate))在380℃测量为cc/10分钟。
材料
PEEK是Victrex Co以VICTREX 450G出售的聚醚醚酮。
PEI-1是由双酚-A二酸酐(BPADA)与约等摩尔量的间苯二胺的反应制备的聚醚酰亚胺，其由General Electric Plastic以ULTEM 1000出售，Mw～38300。
PEI-2是由双酚-A二酸酐(BPADA)与约等摩尔量的间苯二胺的反应制备的聚醚酰亚胺，其由General Electric Plastic以ULTEM 1010出售，Mw～33200。
PSEI-1是由4，4′-氧联二邻苯二甲酸酐(ODPA)与约等摩尔量的4，4′-二氨基二苯砜(DDS)反应制备的聚砜醚酰亚胺，Mw～33000。
PSEI-2是由约80mol％4，4′-氧联二邻苯二甲酸酐(ODPA)和约20mol％双酚-A二酸酐(BPADA)的混合物与约等摩尔量的4，4′-二氨基二苯砜(DDS)反应制备的聚砜醚酰亚胺，Mw～28000。
PSEI-3是由双酚-A二酸酐(BPADA)与约等摩尔量的4，4′-二氨基二苯砜(DDS)的反应制备的聚砜醚酰亚胺，Mw～34000。
PSEI-4是由4，4′-氧联二邻苯二甲酸酐(ODPA)与约等摩尔量的4，4′-二氨基二苯砜(DDS)的反应制备的聚砜醚酰亚胺，Mw～15000。该聚砜醚酰亚胺在一种溶剂中聚合，该聚合物在达到目标分子量之前就由于在该溶剂中的不溶性而析出。这种析出的粉末称为″预聚物″。
PEI-3是由双酚-A二酸酐(BPADA)与约等摩尔量的对苯二胺的反应制备的聚醚酰亚胺，其由General Electric Plastic以ULTEM CRS5001出售。PPS是一种聚苯硫醚树脂例如得自Ticona的FORTRON、得自Phillips的RYTON等。
PPSU是聚亚苯基砜树脂，例如得自Solvay的RADEL。应该注意的是，字母表示对比例，而数字表示本发明的实施例。
实施例A、B、1和2
表1显示结晶PEEK树脂与聚醚酰亚胺(PEI)以及两种聚砜醚酰亚胺(PSEI)树脂的共混物。实施例A显示PEEK树脂在没有添加成分时的性质，应该注意，其在66psi时的低HDT。加入50wt％聚醚酰亚胺仅使HDT有适度的增加。另一方面，共混了40wt％由ODPA与DDS的反应制备的聚砜醚酰亚胺(PSEI-I)的实施例1将HDT增加了94℃，增加到了245℃。如表中所示，与合适的对照相比，其它机械性能例如模量、强度和逆向伊佐德冲击强度提高了。含有源自与DDS聚合的80∶20mol％ODPA∶BPADA混合物的连接基团的聚砜醚酰亚胺共聚物(PSEI-2树脂，实施例2)也显示出显著增加的66psi HDT，所述66psi HDT的增加超过67℃，增加至218℃。
表1
| 实施例 | A | B | 1 | 2 |
| PEEK Victrex 450GPEI-1PSEI-1PSEI-2 | 100000 | 505000 | 600400 | 500050 |
| 维卡50N ℃0HDT 66psi℃模量Kpsi强度Kpsi挠曲模量Kpsi挠曲强度Kpsi逆向缺口伊佐德冲击强度ft-lbf/in | 26415159712.949919.619.6 | 16916853414.449021.640.3 | ＞27024562913.051921.939.1 | 25721846713.446320.740.3 |
图1显示PEEK(实施例A)、50∶50PEEK∶PEI-1共混物(实施例B)、60∶40PEEK∶PSEI-1共混物(实施例1)和50∶50PEEK∶PSEI-2共混物(实施例2)的储能模量。未改性的PEEK共混物，样品A在PEEK的Tg(约150℃)时模量显示出非常大的下降，从约2000MPa降低至约190MPa。加入PEI-1增加了模量，该模量超过了PEEK对照A的模量，然而在约180℃之后，样品B显示出硬度(模量)迅速降低，基本上由于熔融而失去所有的承载能力。在高于约180℃的温度，样品B的承载能力比PEEK对照(样品A)的低。
本发明的实施例1和2在超过约150℃时显示出模量增加。未共混的PEEK树脂在200℃的模量为约189MPa，而聚砜醚酰亚胺共混物1和2在200℃的模量为约598和699MPa，表明在高温下具有增加的承载能力。实施例A、B、1和2在几个温度的模量比较也示于表2中。应该注意的是，聚砜醚酰亚胺与聚芳酮的共混物如何显示出在高温下高得多的硬度，从而增加共混物在以上温度例如250℃的承载能力。
表2
实施例C和3表3显示含有1wt％的结晶剂(crystallization agent)滑石的PEEK的共混物。使用没有砜连接基团的PEI的对照实施例C在169℃显示出相对低的66psi HDT，甚至是当加入结晶剂滑石时也是这样。对照实施例C的维卡温度在177℃也是相对低的。
另一方面，在聚芳醚酮共混物中使用聚砜醚酰亚胺(PSEI-I)使66psiHDT和维卡温度比对照样品C几乎增加100℃。
表3
| 实施例 | C | 3 |
| PEEKPEI-1PSEI-1滑石 | 495001.0 | 490501.0 |
| 维卡50N℃HDT66psiHDT264psi | 177169160 | ＞270262161 |
| 强度(Y)Mpa模量Mpa | 94.234.74 | 103.54269 |
表4中所示的实施例3的粘度与剪切速率和熔体体积速率(MVR)的关系在毛细管流变仪上在380℃使用100至10000 1/sec的剪切速率测得。该PSEI-PEEK共混物的熔体粘度为2438至223Pa-s。虽然这比对照样品C高，但是PSEI粘度仍然显示出具有高热载荷的PSEI-PEEK共混物的良好熔体加工性，这表明可以使用熔体成型方法如纤维挤出、薄膜挤出和注塑。
表4
| 实施例 | C | 3 |
| 速率1/sec | 粘度Pa-s | 粘度Pa-s |
| 10020064010002000500010000 | 966772487396280166107 | 243818651106883606351223 |
| MVR cc/.10min | 5.7 | 1.5 |
在380℃的粘度
将实施例2和3的共混物在平行板式流变仪中熔融，并保持在380℃，作为约10弧度/sec的恒定剪切速率下时间的函数。使用基于ASTM方法D4440的方法测量以帕-秒(Pa-s)计的粘度。使该共混物熔融并平衡5分钟，然后记录粘度。1分钟后(该共混物熔融和平衡之后总共6分钟)记录的粘度用作基线。如表5所示，随着在该温度下时间的推移，该共混物显示出粘度的降低，但是即使是在380℃10分钟之后，该共混物仍然保持超过70％的最初(1分钟)熔体粘度，即使在此高温下也显示出满意的熔体加工稳定性。对于每个实施例都示出了最初一分钟粘度的百分比保持率(％retention)和以帕-秒计的实际粘度。
表5
实施例D、E、F和4～9
表6显示用差式扫描量热(DSC)使用20和80℃/min的冷却速率测得的各种PEEK共混物的结晶速率。应该注意的是，对照样品D和E显示当以80℃/min的速度冷却时没有可检测到的结晶。然而聚砜醚酰亚胺共混物(实施例4～9)都显示出高于250℃的结晶温度。在较低的冷却速率20℃/min下，对照样品D仍然不结晶。具有较高PEEK含量的对照样品E在270℃显示出一些结晶，但是PSEI共混物4-9都显示出较高的结晶温度(＞280℃)。应该注意的是，PEEK与含聚砜醚酰亚胺的ODPA的共混物，实施例8和9，显示出与没有添加剂的PEEK聚合物(对照样品F)相同或者比它高的结晶温度。
表6
| 实施例 | D | E | F | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| PEEKPEI-2PSEI-3PSEI-2PSEI-1 | 4060 | 5050 | 100 | 3070 | 4060 | 6040 | 7030 | 5050 | 6040 |
| Tc 80℃/minTc 20℃/min | ndnd | nd270 | 274296 | 255280 | 259283 | 260285 | 270289 | 275296 | 278297 |
nd＝没有检测到
实施例A、10和11
表7显示结晶PEEK树脂与聚砜醚酰亚胺(PSEI-4)树脂的共混物。
表7
实施例12
根据以上对聚合物进行共混的实验部分制备PEEK、PSEI-I和PEI-3(分别为60％，20％和20％)的共混物。认为流动性更好并且HDT比实施例1低。
实施例13
根据以上对聚合物进行共混的实验部分制备PEEK、PSEI-1、PEI-3和PPS(分别为50％、20％、20％和10％)的共混物。认为这种特定的共混物具有更好的流动性，稍微较低的HDT，并且由于用PPS代替一些PEEK，所以制造起来比实施例12需要更少的花费。
实施例14
根据以上对聚合物进行共混的实验部分制备PEEK、PSEI-I、PEI-3、PPS和PPSU(分别为50％、10％、10％、10％和20％)的共混物。认为由于用PPSU代替PSEI-1和PEI-3，所以这种特定的共混物比实施例13具有更好的抗冲击性。
Claims (15)
1.一种三元相分离的聚合物共混物，其包括下列组分的混合物：
第一树脂组分，其包括选自聚芳醚酮中的一种或多种聚芳醚酮；
第二树脂组分，其包括至少一种聚砜醚酰亚胺，该聚砜醚酰亚胺具有大于或等于50mol％的含有至少一个芳基砜基团的聚合物连接基团；
第三树脂组分，其包括一种或多种选自下列的聚合物：聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚亚苯基和聚砜。
2.权利要求1的相分离的聚合物共混物，其中所述第三树脂组分的聚合物选自结晶聚合物。
3.一种四元相分离的聚合物共混物，其包括下列组分的混合物：
第一树脂组分，其包括选自聚芳醚酮中的一种或多种聚芳醚酮；
第二树脂组分，其包括至少一种聚砜醚酰亚胺，该聚砜醚酰亚胺具有大于或等于50mol％的含有至少一个芳基砜基团的聚合物连接基团；
第三树脂组分，其包括一种或多种选自下列的聚合物：聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚亚苯基和聚砜；
第四树脂组分，其包括一种或多种选自下列的聚合物：聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚酰亚胺、聚亚苯基和聚砜；及
其中该相分离的聚合物共混物的第三和第四树脂组分是不同的。
4.权利要求3的相分离的聚合物共混物，其中所述第三树脂组分或第四树脂组分的聚合物选自结晶聚合物。
5.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第二树脂组分包括含有4，4′-氧联二邻苯二甲酸酐与4，4′-二氨基二苯砜的反应产物的聚合物。
6.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第一树脂组分包括一种或多种选自下列的聚合物：聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮醚酮酮、聚醚酮酮、聚芳醚酮醚酮酮、聚芳醚酮、聚芳醚醚酮、聚醚醚酮酮、聚芳醚酮酮和聚芳醚醚酮酮。
7.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第二树脂组分包括含有二酸酐单体与二胺单体反应产物的聚砜醚酰亚胺，并且1)所述二酸酐单体选自：氧联二邻苯二甲酸酐、双酚A二酸酐(BPADA)、二砜二酸酐、二苯甲酮二酸酐、双(苯氧羰基苯基)六氟丙烷二酸酐、双酚二酸酐、均苯四酸二酸酐(PMDA)、联苯二酸酐、硫酸二酸酐、磺酸二酸酐及其混合物；及2)所述二胺单体选自：间苯二胺、对苯二胺、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯(1，34APB)；1，3-双(3-氨基苯氧基)苯(1，33APB)、二氨基二苯砜(DDS)和双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)。
8.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第二树脂组分包括含有二酸酐单体与二胺单体反应产物的聚合物，并且1)所述二酸酐单体为4，4′-氧联二邻苯二甲酸酐；及2)所述二胺单体选自二氨基二苯砜(DDS)和双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)。
9.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第三树脂组分包括一种或多种不含苄型质子的聚醚酰亚胺。
10.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第三树脂组分包括选自下列的高性能聚合物：聚酰胺酰亚胺、聚苯并咪唑、聚酰亚胺和聚亚苯基。
11.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第三树脂组分为一种或多种选自结晶聚合物的聚合物。
12.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第三树脂组分为聚砜聚合物。
13.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其包括一种、两种、三种或更多种其它聚合物。
14.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，当根据ASTM方法D5418测量3.2mm样品时，其在180℃具有大于200MPa的模量。
15.根据权利要求1-4中任意一项的相分离聚合物共混物，其中所述第二树脂组分包括含有二酸酐单体与二胺单体反应产物的聚砜醚酰亚胺，并且1)所述二酸酐单体选自：芳族二酸酐；及2)所述二胺单体选自：间苯二胺、对苯二胺、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯(1，34APB)；1，3-双(3-氨基苯氧基)苯(1，33APB)、二氨基二苯砜(DDS)和双(氨基苯氧基苯基)砜(BAPS)。
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