CN104769019B - 聚苯砜和聚苯硫醚的共混物 - Google Patents

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Abstract

聚苯砜；聚苯硫醚；以及聚醚酰亚胺和环氧树脂的共混物。所述聚醚酰亚胺和环氧树脂以有效量存在以用作聚苯砜和聚苯硫醚的增容剂。增容聚苯砜和聚苯硫醚的共混物的方法可以包括熔融混合聚苯砜和聚醚酰亚胺；以及熔融混合聚苯硫醚和环氧树脂。

Description

聚苯砜和聚苯硫醚的共混物
背景技术
长期以来一直对开发热塑性共混物(含有半结晶和无定形物质)有兴趣，该共混物在高温下表现出耐化学性和良好的机械特性保留。许多半结晶聚合物共混物证明了优异的耐化学性并且在本领域中是众所周知的。然而，添加纯的无定形物质以获得高温特性保留不是众所周知的或在文献中记载的。在没有添加填料或添加剂(如玻璃、滑石或云母)的情况下，这些聚合物共混物通常倾向于不相容并且难以混炼(compound)。当渴望相容的未填充的树脂共混物时，通常需要添加少量的其他成分或增容剂以促进两种聚合物之间更充分共混。另外的成分可以通过促进在每种材料的不同聚合物分子之间的键形成而起作用。很难确定何种成分可以起作用，因为在一种聚合物共混系统中有效的增容剂在其它系统中可能不是有效的；大量取决于所共混的分子的化学和特定功能和它们的互相作用。
共混聚合物的原因是产生组合物，其比本领域已知的单独的(individual)聚合物或聚合物共混物更好地满足特定需要。因此，有时希望结合聚合物与其他聚合物以希望产生共混物(表现出两种聚合物希望的特性)。聚苯硫醚(PPS)显示出优异的耐化学性和良好的热稳定性，其对于希望这样的特性的聚合物共混物可能潜在地是重要的。此外，聚苯砜(PPSU)在高温下表现出优异的机械性能保留。这些材料性能的组合是高度希望的，但是PPSU与PPS不相容，并且因此材料共混物非常难以混炼(compound)并且难以制造成商业产品。PPSU/PPS共混物倾向于具有形态，该形态具有单独的聚合物的较大区域或结构域(domains)而不是精细的、良好分散的结构域。较大的结构域趋向于产生具有较差机械性能的材料，例如，具有较差的拉伸性能的注射成型的部件。因此，在本领域中仍然需要用于增容聚苯砜/PPS共混物的方法。
发明内容
各种实施方式涉及形成聚苯砜(PPSU)和聚苯硫醚(PPS)的相容的不混溶的相分离的共混物的制备。新树脂共混物中添加聚醚酰亚胺(PEI)和环氧树脂以增容共混物并且显著地改善材料性能。该新树脂共混物显示出优异的机械和热性能以及具有良好的熔体流动特性。相分离的共混物改进了PPS的高温承载性能(high temperature load bearingcapability)和尺寸稳定性和PPSU的熔体流动、耐化学性和阻燃性能。
各种实施方式描述了一种方法，通过该方法，使用PEI和环氧树脂的混合物作为增容剂，使具有反应性末端基团(如巯基和氯)的PPS与PPSU、或其衍生物相容。在本发明中，共混两种聚合物以及与增容剂熔融混合并挤出成球粒。
各种实施方式提供了形成与其它热塑性材料(它们特性是无定形的或半结晶)相容的PPS共混物的方法。其它实施方式提供了活性增容PPSU和PPS的方法。还应理解，通过改变单独组分、PPS、PPSU、PEI和环氧树脂的量和类型，共混物材料性能如熔体流动性、耐冲击和耐热性、耐化学性、电性能和阻燃性可以按照需要来调整。
参考下面的描述和所附的权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。
具体实施方式
通过参考以下本发明优选实施方式的详细描述以及其中所包括的实施例，可以更容易地理解本发明。无论是否明确指出，在本文中的所有数值被认为由术语“约”修改。术语“约”通常是指本领域的技术人员认为等效于所述值(即，具有相同的功能或结果)的数量范围，。在许多情况下，术语“约”可以包括四舍五入至最接近的有效数字的数量。
各种实施例涉及一种组合物，包含以下物质的共混物：聚苯砜(PPSU)；聚苯硫醚(PPS)；以及聚醚酰亚胺和环氧树脂，其中聚醚酰亚胺和环氧树脂以有效量存在以用作聚苯砜(PPSU)和聚苯硫醚(PPS)的增容剂。
组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的拉伸强度。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400MPa。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以具有大于75MPa，优选地大于75-150MPa的拉伸强度。
组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的冲击强度。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、和400J/m。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以具有至少40J/m，优选地至少40至100J/m的冲击强度。
组合物可以具有在具有下限和/或上限的范围内的断裂伸长率。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99和100％。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以具有至少70％，优选地至少70至120％的断裂伸长率。
组合物可以显示出在具有下限和/或上限的范围内的热变形温度(HDT)。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、260、270、280、290和300摄氏度。例如，根据某些优选的实施方式，组合物可以显示出至少87摄氏度，优选地至少87至150摄氏度的热变形温度(HDT)。
增容的聚合物共混组合物通过多于一个分散相表征，其中第一相是连续的或半连续的，并且至少一个另外的相分散在第一相中呈节结(nodule)、薄层(lamella)、棒状结构域(rod like domain)、无定形结构域(amorphous shape domain)，和/或相互渗透网状结构。组合物的形态可以包括聚醚砜和聚苯硫醚的精细的、良好分散的结构域。例如，共混物可以显示出在连续相内分散的一种不连续相的较大结构域，其中，非连续相是由共混物的少量组分(minor component)构成并且连续相是由共混物的主要组分(major component)构成。分散的结构域具有0.1至100微米的平均最大尺寸，例如1至50微米，优选地0.1至10微米。
聚苯砜(PPSU)可以以具有下限和/或上限的范围内的量存在。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。基于组合物的总重量，下限和/或上限可以选自20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5、30、30.5、31、31.5、32、32.5、33、33.5、34、34.5、35、35.5、36、36.5、37、37.5、38、38.5、39、39.5、40、40.5、41、41.5、42、42.5、43、43.5、44、44.5、45、45.5、46、46.5、47、47.5、48、48.5、49、49.5、50、50.5、51、51.5、52、52.5、53、53.5、54、54.5、55、55.5、56、56.5、57、57.5、58、58.5、59、59.5、60、60.5、61、61.5、62、62.5、63、63.5、64、64.5、65、65.5、66、66.5、67、67.5、68、68.5、69、69.5、70、70.5、71、71.5、72、72.5、73、73.5、74、74.5、75、75.5、76、76.5、77、77.5、78、78.5、79、79.5、80、80.5、81、81.5、82、82.5、83、83.5、84、84.5、85、85.5、86、86.5、87、87.5、88、88.5、89、89.5，和90重量百分数。例如，根据某些优选的实施方式，基于组合物的总重量，聚苯砜(PPSU)可以以24.5-74.5重量百分数的量存在。
聚苯硫醚(PPS)可以以具有下限和/或上限的范围内的量存在。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。基于组合物的总重量，下限和/或上限可以选自20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5、30、30.5、31、31.5、32、32.5、33、33.5、34、34.5、35、35.5、36、36.5、37、37.5、38、38.5、39、39.5、40、40.5、41、41.5、42、42.5、43、43.5、44、44.5、45、45.5、46、46.5、47、47.5、48、48.5、49、49.5、50、50.5、51、51.5、52、52.5、53、53.5、54、54.5、55、55.5、56、56.5、57、57.5、58、58.5、59、59.5、60、60.5、61、61.5、62、62.5、63、63.5、64、64.5、65、65.5、66、66.5、67、67.5、68、68.5、69、69.5、70、70.5、71、71.5、72、72.5、73、73.5、74、74.5、75、75.5、76、76.5、77、77.5、78、78.5、79、79.5、80、80.5、81、81.5、82、82.5、83、83.5、84、84.5、85、85.5、86、86.5、87、87.5、88、88.5、89、89.5，和90重量百分数。例如，根据某些优选的实施方式，基于组合物的总重量，聚苯硫醚(PPS)可以以25-74.5重量百分数的量存在。
聚醚酰亚胺可以以具有下限和/或上限的范围内的量存在。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。基于组合物的总重量，下限和/或上限可以选自1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.5、25、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29、29.5，和30重量百分数。例如，根据某些优选的实施方式，基于组合物的总重量，聚醚酰亚胺可以以2.5-15重量百分数的量存在。
环氧树脂是树脂，即，含有两个以上环氧基团的化合物。环氧树脂可以具有至少150、至少200，或至少500道尔顿，最高达15,000道尔顿的重均分子量，并且优选地重均分子量是250至10,000道尔顿。环氧树脂可以具有10-500，优选地100-500，最优选地150-400的环氧当量重量(epoxy equivalent weight)(EEW)。优选地，环氧树脂是甲基丙烯酸缩水甘油酯环氧树脂或环氧甲酚酚醛清漆树脂。
环氧树脂可以以具有下限和/或上限的范围内的量存在。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。基于组合物的总重量，下限和/或上限可以选自0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19，和20重量百分数。例如，根据某些优选的实施方式，基于组合物的总重量，环氧树脂可以以0.5-1.5重量百分数的量存在。
各种实施方式涉及一种挤出物，包括根据在本文中描述的其它实施方式的组合物。各种实施例涉及一种模制品，包括根据在本文中描述的其它实施方式的组合物。
各种实施方式涉及增容聚苯砜(PPSU)和聚苯硫醚(PPS)的共混物的方法。该方法可以包括a)熔融混合聚苯砜(PPSU)和聚醚酰亚胺；和b)熔融混合聚苯硫醚(PPS)和环氧树脂。熔融混合聚苯砜(PPSU)和聚醚酰亚胺；和熔融混合聚苯硫醚(PPS)和环氧树脂可以通过由顺序混合(sequential mixing)和同时混合(simultaneous mixing)组成的组中的一种进行。
该方法可以通过双行程方法(two pass method)进行，其中，在挤出机中在最初的行程中形成步骤a)的最初的混合物并且通过挤出机在第二行程中进行步骤b)。
根据各种实施方式，步骤a)和b)可以在挤出机中在单行程中进行或在双螺杆、排气式挤出机中进行。可以在具有下限和/或上限的范围内的旋转下运行双螺杆、排气式挤出的螺杆。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。在真空下，下限和/或上限可以选自150、155、160、165、170、175、180、185、190、195、200、205、210、215、220、225、230、235、240、245、250、255、260、265、270、275、280、285、290、295、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、365、370、375、380、385、390、395、400、405、410、415、420、425、430、435、440、445、450、455、460、465、470、475、480、485、490、495、和500转/分钟(rpm)。例如，根据某些优选的实施方式，可以在真空下以约200至330rpm(优选地约250转/分钟(rpm))的旋转运行双螺杆、排气式挤出的螺杆。
根据不同的实施方式，步骤a)和b)可以在具有下限和/或上限的范围内的温度下进行。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、305、310、315、320、325、330、335、340、345、350、355、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490，和500摄氏度。例如，根据某些优选的实施方式，根据不同的实施方式，在300至360摄氏度范围内的温度下可以进行步骤a)和b)。
根据不同的实施方式，在具有下限和/或上限范围内的温度下可以进行步骤a)。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、340.5、341、341.5、342、342.5、343、343.5、344、344.5、345、345.5、346、346.5、347、347.5、348、348.5、349、349.5、350、350.5、351、351.5、352、352.5、353、353.5、354、354.5、355、355.5、356、356.5、357、357.5、358、358.5、359、359.5、360、360.5、361、361.5、362、362.5、363、363.5、364、364.5、365、365.5、366、366.5、367、367.5、368、368.5、369、369.5、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490，和500摄氏度。例如，根据某些优选的实施方式，根据不同的实施方式，可以在350至360摄氏度范围内的温度下进行步骤a)。
根据不同的实施方式，在具有下限和/或上限范围内的温度下可以进行步骤b)。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、320.5、321，321.5、322、322.5、323、323.5、324、324.5、325、325.5、326、326.5、327、327.5、328、328.5、329、329.5、330、330.5、331、331.5、332、332.5、333、333.5、334、334.5、335、335.5、336、336.5、337、337.5、338、338.5、339、339.5、340、340.5、341、341.5、342、342.5、343、343.5、344、344.5、345、3.45.5、346、346.5、347、347.5、348、348.5、349、349.5、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490，和500摄氏度。例如，根据某些优选的实施方式，根据不同的实施方式，可以在330至340摄氏度的温度下进行步骤b)。
各种其它实施方式涉及增容聚苯砜(PPSU)和聚苯硫醚(PPS)的共混物的方法。该方法可以包括步骤a)熔融混合聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺，和环氧树脂以形成最初的混合物；以及步骤b)熔融混合步骤a)的最初的混合物与聚苯砜(PPSU)。根据各种实施例，在排气式、双螺杆挤出机中可以进行步骤a)和b)。
根据不同的实施方式，在具有下限和/或上限范围内的温度下可以进行步骤a)。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、330.5、331、331.5、332、332.5、333、333.5、334、334.5、335、335.5、336、336.5、337、337.5、338、338.5、339、339.5、340、340.5、341、341.5、342、342.5、343、343.5、344、344.5、345、3.45.5、346、346.5、347、347.5、348、348.5、349、349.5、350、350.5、351、351.5、352、352.5、353、353.5、354、354.5、355、355.5、356、356.5、357、357.5、358、358.5、359、359.5、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490，和500摄氏度。例如，根据某些优选的实施方式，根据不同的实施方式，可以在340至350摄氏度范围内的温度下进行步骤a)。
根据不同的实施方式，在具有下限和/或上限范围内的温度下可以进行步骤b)。该范围可以包括或不包括下限和/或上限。下限和/或上限可以选自200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、330.5、331、331.5、332、332.5、333、333.5、334、334.5、335、335.5、336、336.5、337、337.5、338、338.5、339、339.5、340、340.5、341、341.5、342、342.5、343、343.5、344、344.5、345、345.5、346、346.5、347、347.5、348、348.5、349、349.5、350、350.5、351、351.5、352、352.5、353、353.5、354、354.5、355、355.5、356、356.5、357、357.5、358、358.5、359、359.5、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490，和500摄氏度。根据某些优选的实施方式，根据不同的实施方式，可以在340至350摄氏度范围内的温度下进行步骤b)。
注射成型的产品可以通过根据各种实施方式的方法形成。
这些组合物可以用于形成导线涂层(wire coating)。
总之，在本文中公开的是包含聚苯砜和聚苯硫醚(优选线性PPS，更优选地其中，聚苯砜以24.5-74.5wt％范围存在并且聚苯硫醚以25-74.5wt％范围存在)；和，环氧树脂(优选环氧甲酚酚醛清漆树脂)，和聚醚酰亚胺(优选地其中，聚醚酰亚胺和环氧树脂以有效量存在以增容聚醚砜和聚苯硫醚，优选地其中聚醚酰亚胺以2.5-22.5wt％范围存在，并且环氧树脂以0.5-1.5wt％范围存在)的共混物的组合物。在任何前述的实施方式中，共混物进一步包括选自由以下各项组成的组的至少一种添加剂：玻璃、云母、滑石，和它们的组合。进一步在任何前述的实施方式中，包含环氧甲酚酚醛清漆树脂的组合物具有大于75MPa，优选地大于75至150MPa的拉伸强度，至少40J/m，优选地至少40至100J/m的冲击强度，和至少70％，优选地至少70至120％的断裂伸长率；以及组合物具有一种形态，包括聚醚砜和聚苯硫醚的精细的、良好分散的结构域；可选地组合物表现出至少87℃，优选地至少87至150℃的热变形温度。描述了包括任何上述实施方式的挤出物，以及包括任一种上述共混物的组合物的模制品。增容聚醚砜和聚苯硫醚的共混物的方法，包括通过以下步骤熔融混合任何前述的组合物：a)熔融混合聚苯砜和聚醚酰亚胺；和，b)熔融混合聚苯硫醚和环氧树脂；其中，步骤a)和b)是通过顺序混合或同时混合进行，其中同时混合在排气挤出机中在单行程中进行，优选地在300至360℃范围内的温度下，并且通过双行程方法进行顺序混合，其中在挤出机中在最初的行程中形成步骤a)的最初的混合物，优选地在350至360℃范围内的温度下，并且在第二行程中进行步骤b)，优选地在330至340℃的温度下。增容任何上述聚苯砜和聚苯硫醚的共混物的其他方法包括：a)熔融混合聚苯硫醚、聚醚酰亚胺和环氧树脂以形成最初的混合物；和b)熔融混合步骤a)的最初的混合物与聚砜，优选地包括在排气式、双螺杆挤出机中进行步骤a)和b)，并且更优选地其中，在340至350℃的范围内的温度下进行步骤a)，和在340至350℃的范围内的温度下进行步骤b)。在任何方法中，最优选地挤出机是双螺杆、排气式挤出机，优选地其中，在真空下在约200至约300转/分钟的旋转下运行螺杆。在100-200℃的范围内的温度下挤出、冷却、制粒和干燥增容的共混物。该方法进一步包括在330-380℃的温度下由球粒注射模制熔体，其中，注射模制的温度是在80-150℃范围内。还描述了通过这种方法形成的注射成型的产品。
实施例
表1概述了在实施例中采用的物质。
聚苯砜的通式是：
和聚苯硫醚的通式是
其中，在每个分子式中，n大于1，例如100至100,000或更多。
技术和步骤
组合物制备技术
树脂共混组合物通过熔融混合聚苯砜(PPSU)和聚苯硫醚(PPS)而形成。在2.5-英寸双螺杆、真空排气式挤出机中通过挤出混炼(compound)树脂共混物。以列表形式提供评价的材料共混物，其中基于总体的重量百分数报告每种成分。绘制挤出机温度曲线，分别地在进料口和模具处范围是300至350℃。在真空下以250转/分钟(rpm)挤出共混物。使用三种混炼(compounding)方法中的一种制造树脂共混物，1)如上面描述的单行程方法(singlepass method)，2)双行程方法(two pass method)，其中，在350至360℃下熔融混合PPSU和PEI以形成最初的混合物然后在330至340℃下与PPS和ECN树脂熔融混合或3)改进的双行程方法(modified two pass method)，其中，PEI、PPS和ECN树脂在340至350℃下熔融混合以形成初始的混合物，然后与PPSU在340至350℃下熔融混合。独立于所使用的混炼(compounding)方法，将挤出物水冷却、切碎并且制粒。在150℃下干燥树脂以制备用于注射成型的测试样本。利用80至150℃的模具温度设置和30秒循环时间，使用340至350℃的机筒温度设置，将树脂共混物注射模制成ASTM测试样品。
性能测试
使用ASTM测试方法测定性能。在测试之前，在50％相对湿度下，将所有模制样品预处理(condition)至少48小时。
ASTMD 256：按照ASTM D256在3.2毫米厚棒上在室温下测量缺口悬臂梁冲击值。在烘箱老化前将棒形成缺口并且在室温下进行测试。结果以焦耳/米(J/m)报告。
ASTM D638：利用5毫米/分钟的十字头(crosshead)速度在23℃下根据ASTM方法D638在3.2毫米I型棒上测量拉伸性能。在屈服(Y)下报告拉伸强度，在断裂下(B)报告百分数伸长率(％伸长率)。拉伸模量、屈服拉伸强度和断裂拉伸强度的结果以MPa报告。
ASTM D648：在1.82MPa应力下在3.2毫米注射成型的棒上测量热变形温度(HDT)。HDT以摄氏度(℃)报告。
结果
根据不同的实施方式，PPSU和PPS树脂共混物和这些材料优异的相容性是由于添加PEI和ECN作为增容剂。在共混物中PEI的量限定在小于25wt％而环氧树脂范围从0.5至1.5wt.％。共混物表现出优异的加工性能和改善的拉伸和抗冲击性能。在如下表所示的组合物的范围上，新的相容的PPSU/PPS共混物显示出改善的机械、热和熔体流动性能。
实施例1-12
实施例1-12的目的是证明在具有PPSU和PPS树脂的组合物中改变聚合物增容剂的量和类型的效果。根据上面描述的组合物制备步骤制造组合物。组合物按上面描述的测试并且结果在表2A和2B中显示。
这些实施例证明仅通过使用所需量的酚醛清漆环氧(Novolac epoxy)(ECN)树脂产生能够实现大于或等于75MPa的拉伸强度，大于或等于40J/m的冲击强度，大于或等于85℃的热变形温度和大于或等于70％的断裂伸长率的组合的组合物。在25-75wt％的PPSU和25-75wt％的PPS的组合物范围上，这是有效的。
实施例12-23
实施例12-23的目的是证明改变酚醛清漆环氧树脂的量的效果以及在具有PPS和PPSU树脂的组合物中具有侧链环氧基团的交替(alternate)聚合物化合物的效果。根据上面描述的组合物制备步骤制造组合物。组合物按上面描述的测试并且结果在表3A和3B中显示。
这些实施例证明仅使用所需量的酚醛清漆环氧(ECN)树脂产生能够实现大于或等于75MPa的拉伸强度，大于或等于40J/m的冲击强度，大于或等于85℃的热变形温度和大于或等于70％的断裂伸长率的组合的组合物。这显示出对于25-75wt％的PPSU和25-75wt％的PPS的组合物范围，存在最优水平的ECN环氧树脂。
实施例24-35
实施例24-35的目的是证明改变具有PPS(作为占多数的成分)的PEI的量的效果。根据上面描述的双行程方法制造组合物。对于不含有酚醛清漆环氧(ECN)树脂的组合物，仅将PPS添加至最初的混合物。根据上面描述的测试组合物并且结果在表4A和4B中显示。
这些结果显示出使用增加量的PEI(从2.5至15wt％)和使用1wt％的酚醛清漆环氧(ECN)树脂，该组合物仍然可以实现期望水平的拉伸强度、冲击强度、HDT和％伸长率性能。
实施例24-35的比较显示出包含PPSU、PPS和PEI的组合物，在ECN环氧树脂存在下，拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度有显著增加。比较实施例显示出这种改善未见于包括PPSU、PPS和PEI没有环氧树脂的实施例中并且也没有组合物具有大于或等于70MPa的拉伸强度、大于或等于40J/m的冲击强度，和大于或等于45％的断裂伸长率的组合。
结果是进一步出乎意料的，因为(如通过％断裂伸长率和冲击强度结果所证实的)PPS、PEI和PPSU(它们不混溶且不相容)的组合当与ECN环氧树脂(具有平均2个以上环氧基团/分子)结合使用时，产生一种组合物，该组合物表现出的延展性高于在富含PPS的组合物中单独地PPS的延展性。
实施例36-41
实施例36-41的目的是证明在富含PPSU的组合物中改变PEI的量的效果。根据上面描述的双行程方法制造组合物。对于不含有酚醛清漆环氧树脂(ECN)的组合物，仅将PPS添加至最初的混合物中。根据上面描述的测试组合物并且结果在表5中显示。
这些结果显示出随着增加量的PEI，组合物仍实现理想水平的拉伸强度、冲击强度，和伸长率。
实施例42-53
实施例42-53的目的是证明不同量的酚醛清漆环氧(ECN)树脂的效果以及在具有PPS、PEI和PPSU树脂的组合物中具有侧链环氧基团的交替(alternate)聚合物化合物的效果。通过两步方法使用在上面描述的组合物制备步骤制造组合物。按上面描述的测试组合物并且结果在表6中显示。
这些结果显示出随着增加量的PEI，组合物仍实现理想水平的拉伸强度、冲击强度，和伸长率。
实施例54-59
实施例54-59的目的是证明用于制造组合物的方法对于组合物的最终物理性能的影响。在单行程(one pass)方法(根据上面描述的组合物制备步骤)或双行程方法(其中在350-360℃下熔融混合PPSU和PEI以形成最初的混合物，随后最初的混合物与PPS和酚醛清漆环氧(ECN)树脂在330至340℃下熔融共混)或改进的双行程方法(其中PEI、PPS和酚醛清漆环氧树脂在340-350℃下熔融混合以形成最初的混合物，随后与PPSU树脂在340-350℃下熔融混合)中制造组合物。按上面描述的测试组合物并且结果在表7中显示。
利用双行程方法制造的组合物比利用单行程方法和改进的双行程方法制造的组合物在拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度上显示出更大的增加。
相比于在一些富含PPS和富含PPSU的组合物中的对照共混物，添加环氧树脂示出了在拉伸强度和冲击强度上良好的改进。两种不同类型的多官能环氧树脂已经评价为在PPSU/PPS系统中的增容剂。在组合物中环氧树脂的量从0.5至1.5wt％改变并且发现1％是最佳水平以示出了性能(如拉伸性能和冲击性能)的增强。同时相比于PPSU树脂，该共混物示出了更好的流动性能。
已经发现，相比于纯的PPSU和PPS共混物，通过添加PEI作为第三种成分具有或没有针对PPSU/PPS共混物的环氧树脂导致共混物冲击和拉伸强度性能的改进。预测其它类型的聚醚酰亚胺(包括含有聚二甲基硅氧烷嵌段的那些)也将是PPSU-PPS共混物(例如，EXTEMXH 100、VH 1003、ULTEM 6000、SILTEM、和ULTEM 5001，来自SABIC)的良好增容剂。
为了制造二元(PPSU/PPS)或三元共混物(PPSU/PEI/PPS)，可以共混所有三种组分并且在单行程中挤出。可替代地，在双行程方法中，组分中的两种(例如，PPSU和PEI)可以首先挤出，随后PPS和ECN添加到第二行程中。由于末端基团与增容剂的更好的反应性，双行程有助于实现优于单行程和改进的双行程的相容性。
尽管已经参照某些优选版本相当详细地描述了本发明，其他版本也是可能的。因此，所附权利要求的精神和范围不应局限于在此包含的优选版本的描述。
除非另有明确说明，否则在本说明书中公开的所有特征(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)可以通过用于相同、等同或类似目的的替代特征替换。因此，除非另有说明，否则所公开的每个特征仅是通用系列的等效或类似特征的一个实施例。

Claims (10)

1.一种组合物，包含以下物质的共混物：
a)聚苯砜；
b)聚苯硫醚；以及，
c)2.5-22.5wt％的聚醚酰亚胺和0.5-1.5wt％的环氧树脂，其中，所述聚醚酰亚胺和所述环氧树脂以有效量存在以用作所述聚苯砜和所述聚苯硫醚的增容剂，以及其中这些量是基于所述组合物的总重量。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物具有大于75MPa的拉伸强度、至少40J/m的冲击强度，和至少70％的断裂伸长率。
3.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述环氧树脂是环氧甲酚酚醛清漆树脂，或其中所述聚苯硫醚是线性聚苯硫醚。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物包括包含聚苯砜和聚苯硫醚的精细的、良好分散的结构域的形态，其中所述分散的结构域具有0.1至100微米的平均最大尺寸。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述组合物显示出至少87℃的热变形温度。
6.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚苯砜以24.5-74.5wt％范围存在并且所述聚苯硫醚以25-74.5wt％范围存在。
7.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述共混物进一步包括选自由以下各项组成的组的至少一种添加剂：玻璃、云母、滑石，和它们的组合。
8.一种包括权利要求1所述的组合物的挤出物或模制品。
9.一种增容聚苯砜和聚苯硫醚的共混物的方法，包括：
a)在350至360℃范围的温度下，熔融混合聚苯砜和聚醚酰亚胺；以及
b)在330至340℃的温度下，熔融混合聚苯硫醚和环氧树脂；
其中，步骤a)和b)是通过由顺序混合和同时混合组成的组中的一种进行。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法是通过双行程方法进行，其中，在挤出机中在最初的行程中形成步骤a)的最初的混合物以及通过所述挤出机在第二行程中进行步骤b)。
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