CN103975019B - 聚苯醚砜和聚酯碳酸酯的掺混物 - Google Patents

聚苯醚砜和聚酯碳酸酯的掺混物 Download PDF

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Abstract

本文公开了包括基于聚苯醚砜和芳香基聚酯碳酸酯共聚物的总重量，80wt％至99wt％的聚苯醚砜和1wt％至20wt％的芳香基聚酯碳酸酯共聚物的可互溶的高流动性组合物。

Description

聚苯醚砜和聚酯碳酸酯的掺混物
技术领域
本文中公开了聚苯醚砜和聚酯碳酸酯的掺混物，用于制备该掺混物的方法，以及由这样的掺混物获得的物品。该掺混物具有特别有利的组合特性。
背景技术
众所周知聚苯醚砜(PPSU)是通过缩合聚合作用制成的工程热塑性塑料。PPSU聚合物在没有橡胶改性的情况下具有特别高的抗冲击强度，然而在许多应用中诸如运输和电子应用，它们的高熔体粘度使得它们难以模制成大型薄壁部件。此外，PPSU与其他聚合物的掺混物一般由于混溶性问题常常是混浊的且不透明的。在许多应用中，尤其是薄壁应用中，透明度是十分期望的。
由于上述原因，对于包括以下PPSU的组合物存在未满足的需要，该PPSU具有足够高的熔体流动性以便模制成薄壁部件，且仍然保持PPSU的令人期望的特性，诸如高抗冲击强度。此外，如果这样的组合物是透明的，那么它将是非常有用的。
发明内容
本文中公开了包括一种组合物，包括基于聚苯醚砜和芳香基聚酯碳酸酯共聚物的总重量，80至99重量百分数的聚苯醚砜和1至20重量百分数的芳香基聚酯碳酸酯共聚物。该组合物包括基于组合物的总重量，低于0.1重量百分数的聚碳酸酯。在一些实施方式中，组合物可不含聚碳酸酯。组合物在337℃下具有大于或等于8.5立方厘米/10分钟(cc/10min)的熔体体积速率(MVR)。MVR是在337℃下使用6.7千克(kg)，在6分钟平衡时间之后根据ASTMD1238确定的。组合物具有单一玻璃化转变温度，该温度为大于或等于200℃，如按照ASTMD3418通过差式扫描量热法测定的。
通过以下附图和具体实施方式来举例说明上述特征和其他特征。
具体实施方式
如上所述，聚苯醚砜在没有橡胶改性的情况下具有优良的抗冲击性，但也具有使它们难以模制成薄壁部件，尤其是大型薄壁部件的高粘度。出乎意料地，加入聚酯碳酸酯与单独的聚亚苯基砜相比增加了熔体流动性。该组合物仍然具有高抗冲击强度。此外，聚苯醚砜和聚酯碳酸酯的掺混物是可互溶的，通过存在单一玻璃化转变温度来证明。最终，该组合物是透明的。
该组合物在337℃下可具有大于或等于8.5立方厘米/10分钟(cc/10min)，或，大于或等于10.0cc/10min，或，大于或等于15.0cc/10min，的熔体体积粘度速率(MVR)。MVR是在337℃下使用6.7千克(kg)，在六分钟平衡时间之后根据ASTM D1238确定的。此外，该组合物可具有在337℃下在18分钟的平衡时间之后的熔体体积粘度速率(MVR)，它比在337℃下在6分钟的平衡时间之后的MVR小1.3倍。换言之，该组合物可具有在337℃下在18分钟的平衡时间之后的熔体体积粘度速率(MVR)，它比在337℃下在6分钟的平衡时间之后的MVR大不到30％。暴露于337℃的MVR的这种小改变显示了掺混物的良好的熔体稳定性并且将有助于加工成需要较长模制周期的大型部件。
该组合物可具有大于或等于70焦耳(J)，或，大于或等于75J的多轴抗冲击强度。多轴抗冲击强度是根据ASTM D3763在室温下(23℃)确定的。
该组合物具有大于或等于200℃的单一玻璃化转变温度，如按照ASTM D3418使用20℃/min的加热速率通过差式扫描量热法(DSC)确定的。玻璃化转变温度可以大于或等于205℃，或，大于或等于210℃。
在没有颜料或其他视觉效果添加剂的情况下该组合物是透明的。本文中将透明限定为在3.2毫米下具有大于或等于50％的百分比透光率(％T)以及小于或等于10％的百分比雾度。百分比透光率和百分比雾度是根据ASTM D1003确定的。
该组合物可具有当在264磅/平方英寸(psi)1.82兆帕(MPa)下根据ASTM D648确定时大于或等于175℃的热变形温度。
聚苯醚砜包括如式(1)所示的，在聚合物的主链中具有醚键和芳基砜键两者的重复单元，
其中R是氢、烷基、芳香基、烷基芳香基、烷氧基、卤素或它们的组合，x等于0至4，并且n等于25至1000，或者，更具体地，n等于25至500，或者，更具体地，n等于25至100。芳基砜键可以是4,4’、3,3’、3,4’或它们的混合物。在一些实施方式中，芳基砜键是4,4’二芳基砜。在一些实施方式中，大于或等于50摩尔百分比的主链砜键是由双酚获得。
式(2)中示出了示例性二苯酚聚苯醚砜
其中n如上文所限定。
在一些实施方式中，聚苯醚砜是式(3)的聚苯醚砜共聚物
其中A是选自-O-、-S-、-SO2-、-C6-C18芳香基、以及C3-C12烷基的连接基。在一些实施方式中，A是异丙叉基。A与芳基基团的连接可以在4,4’、3,3’、3,4’位置处或者它们的混合物。在许多实施方式中连接是在4,4’位置处。R和x如以上所限定；n>2m，并且n+m等于20至1000，或，更具体地n+m等于25至500，或，甚至更具体地，n+m等于25至100。芳基砜键可以在4,4’、3,3’、3,4’位置处或它们的混合物。在许多实施方式中，连接是在4,4’位置处。在一些实施方式中，聚苯醚砜具有n等于100％和m等于0％。可用于制造聚苯醚砜共聚物的示例性芳香族二羟基化合物包括二苯酚，诸如4,4’-双酚。其他示例性芳香族二羟基化合物公开在美国专利公开号2006/0167216、2005/0113558和2006/0069236中。
聚苯醚砜可包括均聚物、共聚物或它们的组合。共聚物包括无规共聚物、非无规共聚物和嵌段共聚物。
聚苯醚砜共聚物的一个实例在以下式(4)中示出
其中n>2m，n+m＝25至100，A(来自式(3))是异丙基，所有芳香基键在4,4’位置处并且R(来自式(3))是氢。在其他实例中m是零。
聚苯醚砜是市场上买得到的，包括二苯酚与二氯二苯基砜的缩聚产物。PPSU树脂的一个实例是RADELTMR，可以从Solvay,Inc.获得。
用于制备聚苯醚砜的方法是广泛知晓的并且在本领域中几个适当的步骤已经被很好地描述了。熟练的技术人员已知两种方法，碳酸盐法和碱金属氢氧化物方法。在碱金属氢氧化物方法中，在基本无水的状况下在存在双极性非质子溶剂的情况下二元酚的双碱金属盐与二卤代苯环型化合物接触。在本领域中也公开了碳酸盐法，例如，在美国专利号4,176,222中，其中二元酚和二卤代苯环型化合物，例如，与碳酸钠或碳酸氢盐和第二碱金属碳酸酯或碳酸氢盐一起被加热。可替换地，聚苯醚砜可以通过包括以上参考的美国专利公开中描述的那些的本领域中已知的多种方法的任一种来制备。
聚苯醚砜的分子量，如通过适当溶剂在诸如二氯甲烷、三氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮等中减少的粘度数据指示的，可以大于或等于0.3dl/g，或，更具体地，大于或等于0.4dl/g并且，通常，不会超过1.5dl/g。
聚苯醚砜重均分子量可以是10,000至100,000克/摩尔(g/mol)，如使用聚苯乙烯标准品使用ASTM D5296通过凝胶渗透色谱法确定的。在一些实施方式中，聚苯醚砜重均分子量可以是20,000至70,000克/摩尔(g/mol)。聚苯醚砜可具有180℃至250℃的玻璃化转变温度。
聚苯醚砜以基于聚苯醚砜和芳基聚酯碳酸酯共聚物的总重量，80至99重量百分数的量存在。在此范围内，聚聚苯醚砜能够以85至95的重量百分数的量存在。
芳基聚酯碳酸酯(本文中有时称为“共聚物”)包括式(5)的碳酸酯单元和式(6)的酯单元。芳基聚酯碳酸酯可以可选地包括式(7)或式(8)的硅氧烷单元，
在式(5)的碳酸酯单元中，大于或等于R1基团总数的90％的是芳香族有机基团并且它们的余量是脂族或脂环族基团。芳香族有机基团可以是由二羟基芳族化合物获得的，包括间苯二酚或双酚。在一个实施方式中，每个R1是C6-30亚芳基基团。R1可以是式(9)的基团：
-A1-Y1-A2- (9)
其中每个A1和A2为单环二价芳基，并且Y1为具有将A1与A2分开的一个或两个原子的桥连基。在一个示例性实施方式中，一个原子将A1与A2分隔开。这种类型的桥连基的说明性的非限制性实例是-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、亚甲基、环己基-亚甲基、2-[2.2.1]-双环庚叉基、乙叉基、异丙叉基、新戊叉基、环已叉基、环十五叉基、环十二叉基、以及金刚烷叉基。桥连基Y1可以是烃基或饱和烃基，如亚甲基、环己叉基或异丙叉基。Y1可以是连接A1和A2的碳-碳键(-)。具有连接A1和A2的碳-碳键的式(9)的R1的实例是由4,4’-双酚获得的基团。在一个实施方式中，期望R1基团最低限度地被包含烃的取代基所取代，诸如，例如，烷基、烷氧基或亚烷基取代基。
碳酸酯单元可以通过具有式HO-R1-OH的二羟基芳族化合物的反应来制造，其包含式(10)的二羟基芳族化合物，本文中也称为双酚：
HO-A1-Y1-A2-OH (10)
其中，Y1、A1和A2如以上所述。还包括通式(11)的更加具体的双酚化合物：
其中每个Ra和Rb均代表卤素原子或一价的烃基并且可以是相同的或不同的；p和q各自独立地是0至4的整数。在此应当理解何时没有针对原子指定的取代基，例如在式(11)中p为0时，未指定的一个或多个化合价将会被氢原子或足以填充未指定的一个或多个化合价的原子占据，除非另有说明。同样，在式(11)中，Xa表示式(12)的基团之一。
其中Rc和Rd各自独立地是氢、C1-12烷基、环状C1-12烷基、C7-12芳基烷基、C1-12杂烷基、或环状C7-12杂芳基烷基，并且Re是二价C1-12烃基。
在一个实施方式中，Xa是C1-18亚烷基、C3-18环亚烷基、稠合C6-18环亚烷基、或式-B1-W-B2的基团，其中B1和B2是相同或不同的C1-6亚烷基且W是C3-12环烷叉基或C6-16亚芳基。
在另一个实施方式中，Xa是非环状C1-18烷叉基，C3-18环烷叉基、或C2-18杂环烷叉基、即，在环中具有最高达三个杂原子的环烷叉基，其中杂原子包括-O-、-S-、或-N(Z)-，其中Z是氢、卤素、羟基、C1-12烷基、C1-12烷氧基，或C1-12酰基。
由式(12)表示的双酚化合物的类型的具体实例包括1,1-双(4-羟苯基)甲烷、1-双(4-羟苯基)乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷(在下文中称为“双酚A”或“BPA”)、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)辛烷、1,1-双(4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基-叔-丁基苯基)丙烷、3,3-双(4-羟苯基)苯并吡咯酮、2-苯基-3,3-双(4-羟苯基)苯并吡咯酮(PPPBP)、以及1,1-双(4-羟基-3-甲基苯基)环己烷(DMBPC)。还可以使用包含上述二羟基芳族化合物的至少一种的组合。
另一种芳香族有机基团R1(不是双酚)是由式(13)的二羟基芳族化合物获得的：
其中每个Rf独立地是卤素原子、C1-10烃基、或C1-10卤素取代的烃基，并且u是0至4。通常该卤素是溴。在一个实施方式中，式(13)化合物(其中-OH基团被彼此间位取代，并且其中Rf和u如上所述)，在此通常也称为间苯二酚。可由式(13)表示的化合物的实例包括间苯二酚(其中u是0)、取代的间苯二酚化合物，诸如5-甲基间苯二酚、5-乙基间苯二酚、5-丙基间苯二酚、5-丁基间苯二酚、5-叔-丁基间苯二酚、5-苯基间苯二酚、5-异丙苯基间苯二酚、2,4,5,6-四氟间苯二酚、2,4,5,6-四溴间苯二酚等等；邻苯二酚；对苯二酚；取代的对苯二酚，诸如2-甲基对苯二酚、2-乙基对苯二酚、2-丙基对苯二酚、2-丁基对苯二酚、2-叔-丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚、2-异丙苯基对苯二酚、2,3,5,6-四甲基对苯二酚、2,3,5,6-四-叔-丁基对苯二酚、2,3,5,6-四氟对苯二酚、2,3,5,6-四溴对苯二酚等；或者包括上述化合物中的至少一种的组合。在具体实施方式中，式(13)的化合物没有被包含烃的取代基取代。在一个实施方式中，其中使用通式(13)的二羟基芳香族化合物，小于或等于5mol％，具体地小于或等于2mol％，并且更加具体地小于或等于1mol％的二羟基芳香族化合物具有烷基、烷氧基或亚烷基取代基。
在一个实施方式中，有用的碳酸酯单元是由式(10)的双酚化合物获得的。在具体实施方式中，碳酸酯单元包括双酚-A碳酸酯重复单元。在另一个具体实施方式中，共聚物包括由式(10)、式(11)、式(12)和式(13)的二羟基芳族化合物获得的两个或更多个碳酸酯单元的组合。在一个实施方式中，双酚碳酸酯单元包括共聚物组合物的总重量的0mol％至35mol％，具体地1mol％至30mol％，更具体地2mol％至25mol％，并且更加具体地，3mol％至20mol％。
芳基聚酯碳酸酯还包括式(6)的酯单元
其中，D是由二羟基化合物获得的二价基团，并且可以是，例如，C6-20脂环基或者C6-20芳香基；并且T是由二元羧酸获得的二价基团，并且可以是，例如，C6-20脂环基、C6-20亚烷基-亚芳基基团、或C6-20亚芳基基团。在具体实施方式中，T是C6-20亚芳基基团。在一个实施方式中，D是由包括式(10)、式(11)、式(12)、式(13)的二羟基芳族化合物，或者包括上述二羟基芳族化合物中的至少一种的组合获得的。期望D和T基团最低限度地被包含烃的取代基所取代，诸如烷基、烷氧基或亚烷基取代基。在一个实施方式中，小于D和T基团的总摩尔数的5mol％，具体地小于或等于2mol％，并且更加具体地小于或等于1mol％是被包含烃的取代基所取代，诸如烷基、烷氧基或者亚烷基取代基。
由其获得式(6)酯单元中T基团的芳香族二羧酸的实例包括间苯二甲酸或对苯二甲酸、1,2-二(对-羧基苯基)乙烷、4,4’-二羧基二苯基醚、4,4’-二苯甲酸、以及包括上述酸中的至少一种组合。还可以存在包含稠环的酸,诸如1,4-萘二羧酸、1,5-萘二羧酸或2,6-萘二羧酸。具体的二羧酸为对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、环己烷二羧酸，或它们的组合。具体的二羧酸包含间苯二甲酸和对苯二甲酸的组合，其中间苯二甲酸与对苯二甲酸的重量比是99:1至1:99。
酯单元可以如式(14)中所示：
其中Rf和u是前面针对式(13)限定的，并且m大于或等于4。式(14)的单元是由式(13)的二羟基化合物和间苯二甲酸衍生物和/或对苯二甲酸衍生物获得的。变量m可以是4至50，具体地5至30，更具体地5至25，并且更加具体地10至20。变量m还可以小于或等于100，具体地小于或等于90，更具体地小于或等于70，并且更加具体地小于或等于50。应当理解m的低端点值和高端点值可独立地组合。间苯二酸酯与对苯二酸酯的摩尔比可以是约0.25:1至约4.0:1。
可选择的式(7)和式(8)的硅氧烷单元包括式(15)的重复硅氧烷单元(本文也称为“二有机硅氧烷单元”)：
其中，每次出现的R是相同或不同的，并且是C1-13单价有机基团。例如，R可以独立地是C1-13烷基、C1-13烷氧基、C2-13烯基、C2-13烯氧基、C3-6环烷基、C3-6环烷氧基、C6-14芳基、C6-10芳氧基、C7-13芳基烷基、C7-13芳基烷氧基、C7-13烷基芳基或C7-13烷芳氧基。可以用氟、氯、溴、或它们的组合来完全地或部分地卤化上述基团。可以在相同的共聚物中使用上述R基团的组合。在一种实施方式中，聚硅氧烷包含具有最小烃含量的R基团。在一种具体实施方式中，具有最小烃含量的R基团是甲基。
在式(15)中，E值可以有很大的不同，这取决于在热塑性组合物中每种组份的类型和相对量、所期望的组合物性能、以及类似的考虑因素。在此，E具有平均值5至50。E可以具有平均值16至50，具体地20至45，并且更具体地25至45。E可以具有平均值4至15，具体地5至15，更具体地6至15，并且更加具体地7至10。
在式(7)中，E是如以上所限定的；每个R可以独立地是相同或不同的，并且如以上所限定的；并且每个Ar可独立地是相同或不同的，并且是取代或未取代的C6-30亚芳基，其中键直接连接到芳族部分。在式(7)中，适当的Ar基团可以由C6-30二羟基芳族化合物获得，例如前面式(10)、式(11)、式(12)、或式(13)的二羟基芳族化合物。还可以使用包含上述二羟基芳族化合物的至少一种的组合。示例性二羟基芳族化合物的是间苯二酚(即，1,3-二羟基苯)、4-甲基-1,3-二羟基苯、5-甲基-1,3-二羟基苯、4,6-二甲基-1,3-二羟基苯、1,4-二羟基苯、1,1-双(4-羟苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(4-羟苯基)丁烷，2,2-双(4-羟苯基)辛烷、1,1-双(4-羟苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)正丁烷、2,2-双(4-羟基-1-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、双(4-羟苯基硫化物)、以及1,1-双(4-羟基-叔-丁基苯基)丙烷。还可以使用包括上述二羟基化合物中的至少一种的组合。在一种实施方式中，该二羟基芳族化合物是未取代的，或并没有被包含非芳烃的取代基所取代，诸如，例如，烷基、烷氧基、或亚烷基取代基。
式(8)的单元可以由式(16)的相应的二羟基芳族化合物获得：
其中R、Ar和E是如以上描述的。在一个具体实施方式中，当Ar是由间苯二酚获得时，聚硅氧烷具有式(17)：
或，当Ar是由双酚-A获得时，聚硅氧烷具有式(18)
在式(8)中R和E是如以上描述的，并且每次出现的R2独立地是二价C1-30亚烷基或者C7-30亚芳基亚烷基。式(8)的单元可以由相应的二羟基芳族化合物获得。在一个具体实施方式中，其中R2是C7-30亚芳基亚烷基，单元具有式(19)：
其中，R和E是如以上限定的。式(19)中的每个R3独立地是二价C2-8脂肪族基团。式(19)中的每个M可以相同或不同，并且可以是卤素、氰基、硝基、C1-8烷硫基、C1-8烷基、C1-8烷氧基、C2-8烯基、C2-8烯氧基、C3-8环烷基、C3-8环烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氧基、C7-12芳基烷基、C7-12芳基烷氧基、C7-12烷基芳基、或C7-12烷芳氧基、其中每个n均独立地是0、1、2、3、或4。
在一个实施方式中，M是溴或氯，烷基诸如甲基、乙基、或丙基，烷氧基诸如甲氧基、乙氧基、或丙氧基，或芳基诸如苯基、氯苯基、或甲苯基；R3是二亚甲基、三亚甲基或四亚甲基基团；并且R是C1-8烷基，卤代烷基诸如三氟丙基，氰基烷基，或芳基诸如苯基、氯苯基或甲苯基。在另一个实施方式中，R是甲基，或甲基与三氟丙基的组合，或甲基和苯基的组合。在又一个实施方式中，M是甲氧基，n是0或1，R3是二价C1-3脂族基团，并且R是甲基。
式(19)的单元可以由相应的二羟基聚二有机硅氧烷(20)获得：
其中R、E、M、R3以及n是如式(19)所描述的。
在具体实施方式中，该二羟基聚二有机硅氧烷具有式(21)给出的结构：
其中E是如以上描述的。
在另一个具体实施方式中，聚二有机硅氧烷单元是由式(22)的二羟基低聚二有机硅氧烷获得的：
其中E是如以上限定的。
在一个实施方式中，共聚物包括基于硅氧烷单元、酯单元和碳酸酯单元的总摩尔百分数，0.5mol％至20mol％的量的硅氧烷单元，具体地1mol％至10mol％的硅氧烷单元，并且条件是硅氧烷单元是由在聚硅氧烷共聚物组合物的聚合物主链中共价连接的聚硅氧烷单元提供的。
共聚物可包括基于共聚物的总重量，0.757重量百分数至40重量百分数(wt％)的量的硅氧烷单元。在此范围内，共聚物可包括基于共聚物的总重量，0.2wt％至10wt％的量的硅氧烷单元，具体地0.2wt％至6wt％，更具体地0.2wt％至5wt％，并且更加具体地0.25wt％至2wt％，条件是硅氧烷单元是通过在共聚物的聚合物主链中共价连接的硅氧烷单元提供的。本文中硅氧烷单元有时称为硅酮含量。
在一个实施方式中，共聚物包括0.2wt％至6wt％的硅氧烷单元，50wt％至99.8wt％的酯单元，以及0wt％至49.85wt％的碳酸酯单元，其中硅氧烷单元、酯单元和碳酸酯单元的总重量百分比是共聚物总重量的100wt％。在另一个实施方式中，硅氧烷共聚物组合物包括0.25wt％至2wt％的硅氧烷单元、60wt％至94.75wt％的酯单元、以及3.25wt％至39.75wt％的碳酸酯单元，其中硅氧烷单元、酯单元和碳酸酯单元的总重量百分比是共聚物总重量的100wt％。
在此描述的芳基聚酯碳酸酯共聚物可以通过不同的方法来制造，诸如，例如，溶液聚合、界面聚合、和熔融聚合。在美国专利号7,790,292中描述了这些方法。
在一些实施方式中，基于聚合物中所有重复单元的总摩尔量，大于或等于50mol％的共聚物单元是式(6)的酯单元。更具体地，大于或等于70mol％，或大于或等于80mol％的共聚物单元是式(6)的酯单元。在一些实施方式中，D是由间苯二酚获得的。其中D是由间苯二酚获得的式(6)酯单元的共聚物单元的量可以大于或等于80mol％。其中D是由间苯二酚获得的式(6)酯单元的共聚物单元的量可以小于或等于90mol％。
芳基聚酯碳酸酯可具有5000克/摩尔至80000克/摩尔的重均分子量，如使用聚碳酸酯标准品根据ASTM D5296通过凝胶渗透色谱法确定的。
该组合物包括基于聚苯醚砜和芳基聚酯碳酸酯共聚物的总重量，1重量百分数至20重量百分数的芳基聚酯碳酸酯。在此范围内，该组合物可包括1重量百分数至15重量百分数的芳基聚酯碳酸酯。
该组合物可进一步包括一种或多种添加剂诸如抗氧化剂和包含磷的稳定剂。抗氧化剂包括亚磷酸酯、膦酸酯和受阻酚。包含磷的稳定剂包括三芳基亚磷酸酯、芳基膦酸酯以及包含双官能团磷的化合物。包含磷的稳定剂一般以整个制剂的按重量计0.001％至约2％存在于该组合物中。还考虑了着色剂、光稳定剂、光学增亮剂、UV吸收剂、助流剂以及脱模剂化合物。脱模剂一般以制剂的按重量计0.05％至约0.5％存在于该组合物中。脱模剂的实例是烷基羧酸酯，例如，季戊四醇四硬脂酸酯。优选的脱模剂和稳定剂将具有高分子量，一般大于约200，以防止在约高于300℃的熔化处理过程中从熔融聚合物混合物中损失脱模剂。
热塑性组合物可以通过熔融混合或干混和和熔融混合的结合来制备。熔融混合可在单螺杆类型挤出机或双螺杆类型挤出机或可将对组分施加剪切和加热的类似混合设备中执行。熔融混合可在以下温度下进行，该温度高于或等于间苯二酚类硅酮芳基聚酯碳酸酯和聚苯醚砜的融化温度且低于该组合物的任何组分的降解温度。在一些实施方式中，适当的熔融混合是在高于两种聚合物的最高玻璃化转变温度125℃至150℃温度下实现的。
全部成分可在初始阶段加入处理系统。在一些实施方式中，这些成分可以顺次加入或者通过使用一种或多种母料。
上述组合物可用于制造物品(包括物品的部分)。示例性物品包括，飞机内部面板、服务托盘、行李箱、窗口装饰、服务手推车、炊具，包括微波炊具、乳品设备等。物品还可以包括薄膜、纤维、电缆管、连接件、薄片、管子、以及中空容器。薄膜可以是单层薄膜或多层薄膜并且可用于涂覆或覆盖其他基板。薄膜(film)可用作膜(membrane)或者膜的组分。物品可以通过任何一种适当的方法来制造，例如，注射模制、压缩模制、烧结、热成型、吹塑、型材挤出、熔融纺丝、气体辅助模制、泡沫模制、旋转模制、溶剂浇铸等。薄膜也可以由适当的溶剂通过铸塑来制造。
1.在一个实施方式中，该组合物包括基于聚苯醚砜和芳香基聚酯碳酸酯共聚物的总重量，80wt％至99wt％的聚苯醚砜和1wt％至20wt％的芳香基聚酯碳酸酯共聚物。其中该组合物具有，通过ASTM D1238测定的，在337℃下使用6.7Kg，大于或等于8.5cc/10分钟的熔体体积粘度速率(MVR)，并且具有，通过ASTM D3418测定的，大于或等于200℃的单一玻璃化转变温度(Tg)。芳基聚酯碳酸酯可具有5000道尔顿至80000道尔顿的重均分子量(Mw)。通过ASTM D3763测定的，多轴抗冲击强度可大于或等于70焦耳。聚苯醚砜和芳基聚酯碳酸酯共聚物掺混物可以是透明的，在3.2mm下具有小于或等于10％的百分比雾度(％H)和大于或等于50％的百分比透光率(％T)，如根据ASTM D1003测定的。基于聚合物中所有重复单元的总摩尔量，大于或等于50mol％的共聚物单元可以是由间苯二酚获得的酯单元。该组合物可具有基于全部组合物的重量，小于0.1wt％的BPA聚碳酸酯。该组合物可进一步包括具有大于200的分子量的包含磷的稳定剂。该组合物可具有在337℃下，使用六分钟平衡时间，使用6.7Kg，通过ASTM D1238测定的，大于或等于8.5cc/10分钟的熔体体积粘度速率(MVR)，并且其中在300℃下使用6.7Kg使用十八分钟平衡时间，熔体粘度速率比6分钟MVR值高不到30％。该组合物在264psi下可具有大于或等于175℃的热变形温度。聚苯醚砜可包括具有式(1)的重复单元
其中R是氢、烷基、芳基、烷基芳基、烷氧基、卤素或它们的组合，x等于0至4，并且n等于25至1000。芳基聚酯碳酸酯共聚物可包括基于共聚物中所有重复单元的总摩尔量，大于或等于50mol％的式(6)酯单元
其中，D是C6-20脂环基或C6-20芳香基；并且T是C6-20脂环基、C6-20亚烷基-亚芳基，或者C6-20亚芳基。“D”可由间苯二酚获得。共聚物可包括大于或等于80mol％的式(6)的酯单元。
实施例
通过以下非限制性实例进一步描述该组合物。本发明的数字指定实例，比较例通过字母示出。
PPSU的样本，来自Solvay Co.的Radel5100NT使用各种芳基聚酯碳酸酯在双螺杆挤出机上熔化处理。实验中使用的材料在表1中示出。在挤出之前掺混物在油漆搅拌器上振动大约3分钟。在具有混合螺杆的真空排气式2耳30毫米(mm)WP挤出机中，在筒设定温度在270℃至320℃之间并且螺旋速度为300转/分钟(rpm)下进行挤出。树脂掺混物并未预先干燥。在造粒之前，通过水浴将挤出物冷却。树脂颗粒在125℃下干燥至少3小时然后注射模制。
使用ASTM试验方法测定特性。熔体流动速率(MFR)在300℃和337℃下使用6.7千克重量在6分钟或者18分钟平衡之后按照ASTM D1238在干燥颗粒上进行。在测试之前在50％的相对湿度下处理所有模制样品至少48小时。多轴冲击性(MAI)是在4x1/8英寸模制圆盘中按照ASTM D3763测定的并且总能量用焦耳(J)报告。玻璃化转变温度(Tg DSC)是使用20C/min的加热速率根据ASTM D3418确定的。结果用℃报告并且记录在第二加热上。视觉外观；黄度指数(YI)，百分比透光率(％T)和百分比雾度(％H)是在3.2毫米厚度下根据ASTMD1003确定的。缺口断臂梁(NI)和反缺口断臂梁(RN Izod)是在23℃下使用10磅锤在2.5x1/8英寸的注射模制棒上根据ASTM D256确定的。热变形温度(HDT)是使用120℃/hr加热速率按照ASTM方法D648在3.2mm棒上进行的。动态力学分析(DMA)是在1赫兹下在柔性模式下使用3℃/min的加热速率按照ASTM方法D5418在3.2mm注射模制棒上进行的。模量记录为兆帕斯卡(MPa)，Tg也使用这种方法记录(Tg DMA)。拉伸试验是使用50mm/min的十字头速度按照ASTM方法D638在7.5英寸×1/8英寸注射模制棒上完成。将拉伸模量测定为正切值，在屈服(Y)时测定拉伸强度并且在断裂(B)时测定百分比伸长率(％E)。
表1
表2示出了具有10％和25％FST的PPSU掺混物，一种间苯二酚衍生的芳基聚酯碳酸酯聚酯碳酸酯。在10％下实施例1的掺混物与PPSU可互溶，仅具有8.8％雾度和209℃的单一Tg。在25％FST下实例B的PPSU掺混物是不透明的具有99％雾度。与1.3cc/10min的PPSU熔体流速相比，实施例1的可互溶的掺混物在300℃下具有增加熔体流速2.1cc/10min。实施例1的清澈的PPSU-FST掺混物具有超过70J/m的多轴冲击值。
表2
表3示出了在330℃下在粘度相对于剪切速率(1/sec.)的测定中90:10FST-PPSU掺混物的改善的熔体流动的其他特征，显示了与PPSU对照A相比较，实例1的PPSU-FST掺混物在291/sec.至30071/sec.的剪切速率下具有较低的粘度(以Pa-s为单位测定)。粘度相对于剪切速率是使用毛细管流变仪按照ASTM D3835测定的。
表3
表3示出了与PPSU对照(实例A)相比较，FST掺混物在330℃下改善的熔体流速。在从291/sec.至30071/sec.的每个剪切速率下，实施例1示出比比较例A更低的熔体粘度，以帕斯卡秒为单位测量(Pa-s)。更低的粘度将使其更容易填充具有复杂几何形状的大型的薄的模制部件。更低的粘度也可以降低熔化处理的温度，通常可防止分解。即使仅使用10％FST也存在熔体流速的显著改善(粘度降低)。剪切速率从291/sec.至30071/sec.的范围包括在许多熔体成形方法中(诸如注射模制、吹塑模制和挤出)遇到的各种不同的剪切速率。
表4示出了90:10PPSU-FST掺混物(实例1)的动态力学分析(DMA)数据，其在40℃至190℃下具有比PPSU对照实例A始终更高的模量(MPa)。在3.2mm注射模制棒上在1Hz/min下使用3℃/分钟加热速率在弯曲模式下按照ASTM D4065测试进行DMA。
表4
第二组掺混物(表5)使用具有PPSU的5wt％或10wt％的各种芳基聚酯碳酸酯来完成。所有的芳基聚酯碳酸酯掺混物；FST、SLX9010、PPC和SLX2080，实例2-8，是清楚的，具有在3.2mm下根据ASTM D1003测定的10％以下的％雾度。具有5％BPA PC的实例D是非常混浊的(％H63.6)。数据在表5中示出，该表也示出了在337℃下与具有超过8.5cc/10minMVR值的PPSU对照实例C相比较，改善的熔体流动性(更高的MVR)。还应该注意在337℃熔体处理温度下在6分钟和18分钟MVR之间存在小于20％的差异，指示良好的PPSU聚酯碳酸酯掺混物的熔体稳定性。对于所有的实例2至实例8的掺混物，多轴冲击(MAI)超过70J并且HDT超过175℃。数据在表5中示出。
表5
基于挤出线束的外观，高(>50mole％)间苯二酚酯类树脂；FST和SLX9010(实例2、3、4、5以及6)给出比其他酯碳酸酯(PPC&SLX2080实例7和8)(它们均比BPA-PC(实例D)更兼容)更大的PPSU互溶性。
表6示出了在340℃下PPSU掺混物(实例2-8)的粘度相对于剪切速率。注意到与PPSU对照实例C相比，使用PPSU聚酯碳酸酯掺混物在从291/sec.至69891/sec.的所有剪切速率下实现改善的流动性(降低的粘度)。粘度相对于剪切速率是使用毛细管流变仪按照ASTM检测D3835进行的。
表6
另一组实验(表7)比较SLX9010与三种不同聚砜的混溶性。在实例9中85:15的PPSU和SLX9010掺混物可互溶，得到57.9％的％T和6％以下的％H。PPSU-SLX掺混物具有单个Tg(206℃)，指示可互溶系统。注意实例9的掺混物具有比具有137J/m的缺口断臂梁冲击的对照E和F更高的缺口断臂梁冲击强度。
出乎意料地，85:15聚醚砜(PES)，实例E，和聚砜(PSu)，实例F的掺混物，甚至与高间苯二酚类芳基聚酯碳酸酯(SLX9010)不互溶，具有两相，给出低得多的％T和高得多的雾度。它仅是包含二苯酚的PPSU和芳基聚酯碳酸酯，特别是间苯二酚类芳基聚酯碳酸酯，给出本发明的可互溶的、高冲击强度、高流动性掺混物。
表7
一般来说，本发明可以可替代地包括在本文中公开的任何适当的组分，由其组成，或基本上由其组成。另外地、或可替代地可以配制本发明以便不含或基本上不含在现有技术组合物中使用的或此外对实现本发明的功能和/或目的来说并非必需的任何组分、材料、成分、辅料或物质。
本文中公开的所有范围都包括端点在内，并且端点可独立地彼此结合(如，“最高达25wt％、或更具体地，5wt％到20wt％”的范围包括端点，和“5wt％到25wt％”范围中的所有中间值，等等)。“组合”包括掺和物、混合物、合金、反应产物等。此外，本文中的术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量、或重要性，而是用于区别一个元件与另一元件。除非在本文中另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文中的术语“一个”和“一种”以及“该”并不表示数量的限制，而应解释为涵盖单数和复数。如本文中所用的后缀“(s)”旨在包括其修饰的术语的单数和复数两者，从而包括该术语的一种或多种(例如，膜包括一种或多种膜)。贯穿说明书提及“一种实施方式”、“另一实施方式”、“一个实施方式”等，是指结合实施方式描述的特定元素(例如，特征、结构、和/或特性)包括在本文中所描述的至少一个实施方式中，并且可以存在或并不存在于其他实施方式中。另外，也应了解，所描述的元素可以在各种实施方式中以任何合适的方式进行组合。
虽然已描述了特定的实施方式，但申请人或本领域技术人员可以想到目前无法预料或可能无法预料的替代、修改、变化、改进、和实质性等同物。因此，提交的且可以修改的所附权利要求旨在包括所有这些替代、修改、变化、改进、以及实质性等同物。

Claims (13)

1.一种组合物，由下述组成：基于聚苯醚砜和芳基聚酯碳酸酯共聚物的总重量，80wt％至99wt％的聚苯醚砜和1wt％至20wt％的可选地包括硅氧烷单元的芳基聚酯碳酸酯共聚物、以及可选的一种或多种添加剂，其中所述一种或多种添加剂包括抗氧化剂、包含磷的稳定剂、着色剂、光稳定剂、光学增亮剂、UV吸收剂、或脱模剂，并且其中所述组合物在337℃下使用6.7Kg、通过ASTM D1238测定，所述组合物具有大于或等于8.5cc/10分钟的熔体体积粘度速率(MVR)，并且通过ASTM D3418测定，所述组合物具有大于或等于200℃的单一玻璃化转变温度(Tg)并且所述组合物不含任何另外的包含硅氧烷单元的共聚物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述芳基聚酯碳酸酯具有5,000道尔顿至80,000道尔顿的重均分子量(Mw)。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，通过ASTM D3763测定，多轴抗冲击强度为大于或等于70焦耳。
4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述聚苯醚砜和芳基聚酯碳酸酯共聚物掺混物是透明的，在3.2mm下根据ASTM D1003测定具有小于或等于10％的百分比雾度(％H)和大于或等于50％的百分比透光率(％T)。
5.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，基于所述共聚物中所有重复单元的总摩尔量，大于或等于50mol％的共聚物单元是由间苯二酚获得的酯单元。
6.根据权利要求1或2所述的组合物，基于全部所述组合物的重量，具有小于0.1wt％的BPA聚碳酸酯。
7.根据权利要求1或2所述的组合物，还包括，具有大于200的分子量的包含磷的稳定剂。
8.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，在337℃下、使用六分钟平衡时间、使用6.7Kg、通过ASTM D1238测定，所述组合物具有大于或等于8.5cc/10分钟的熔体体积粘度速率(MVR)，并且其中使用18分钟平衡时间、在300℃下使用6.7Kg，所述熔体粘度速率比6分钟MVR值高不到30％。
9.根据权利要求8所述的组合物，在264psi下具有大于或等于175℃的热变形温度。
10.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述聚苯醚砜包括具有式(1)的重复单元
其中R是氢、烷基、芳基、烷基芳基、烷氧基、卤素或它们的组合，x等于0至4，并且n等于25至1000。
11.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述芳基聚酯碳酸酯共聚物包括基于所述共聚物中所有重复单元的总摩尔量，大于或等于50mol％的式(6)酯单元
其中，D是C6-20脂环基或C6-20芳香基；并且T是C6-20脂环基、C6-20亚烷基-亚芳基、或者C6-20亚芳基。
12.根据权利要求11所述的组合物，其中，D是由间苯二酚获得的。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中，共聚物包括大于或等于80mol％的式(6)酯单元。
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