CN1138065A - 含有聚苯醚、聚(亚芳基硫醚)硅氧烷共聚物树脂的阻燃组合物 - Google Patents

含有聚苯醚、聚(亚芳基硫醚)硅氧烷共聚物树脂的阻燃组合物 Download PDF

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Abstract

提供非卤素阻燃的组合物，该组合物含有一种聚苯醚树脂、一种聚(亚芳基硫醚)树脂和一种硅氧烷共聚物树脂。这种组合物可以进一步包含相容剂、环氧树脂和增强填料，以便提供表现出低飞边模塑特性的组合物。用这种组合物模塑的制品可用于电气连接器工业。

Description

含有聚苯醚、聚(亚芳基硫醚) 硅氧烷共聚物树脂的阻燃组合物
本发明涉及聚苯醚和聚(亚芳基硫醚)树脂共混物，该共混物具有增强的诸如阻燃和韧性等性能。
聚苯醚树脂和聚(亚芳基硫醚)树脂共混物已广为人知，但是此类共混物若未在各种材料间进行相容处理则通常发脆，且耐化学性也很差。为此，人们曾开发出许许多多的方法以便提供两种树脂间的相容性。这些方法一般地都涉及使聚苯醚树脂和聚(亚芳基硫醚)树脂之一或二者官能化，指望在这两种树脂之间形成共聚物。然后生成共聚物作为其余部分的聚苯醚树脂和聚(亚芳基硫醚)树脂的相容剂。聚苯醚树脂和聚(亚芳基硫醚)树脂的各种相容共混物的例子可见诸于U.S.专利号5,290,881、5,122,578、5,292,789和4,528,346以及EP-341422-A、EP-368413-A、EP-491884-A、JP 03121159-A和JP04213357-A；所有上述均收做本文的参考文献。
尽管聚苯醚树脂和聚(亚芳基硫醚)树脂单独地都具有低可燃性，但是二者的共混物的火焰特性对于许多要求严格耐火性的电子连接器用途来说是不能接受的，尤其是在极薄的壁部分。JP 03265661-A披露了利用含卤素或磷的化合物阻燃剂的聚苯醚树脂和聚(亚芳基硫醚)树脂共混物的改良阻燃组合物。但是，含卤素和磷的阻燃剂，由于当组合物被点燃或燃烧时可能释放出有毒和腐蚀性烟气故对许多上述用途来说是不符合要求的。
可见，需要提供一种聚苯醚树脂和聚(亚芳基硫醚)树脂组合物，它不含卤素或磷阻燃剂，而能显示出诸如阻燃性、耐化学性和韧性等增强的性能。
现惊奇地发现一种改良热塑性组合物已能全面地满足以上所讨论的要求。所说组合物包括：
a)一种聚苯醚树脂，
b)一种聚亚芳基硫醚树脂，以及
c)一种聚硅氧烷共聚物树脂。
在较好的实施例中，该组合物可以进一步包含抗冲改性剂、填料和金属盐，以进一步提高最终组合物的综合性能。本文下面的说明将提供有关本发明的进一步细节。
用于本发明的聚苯醚树脂(以下称“PPE”)是已知的聚合物，包含式(I)所示的许多结构单元：
Figure A9610179500081
其中独立地对每个结构单元来说每个Q1独立地是卤素、伯或仲低级烷基(即含至多约7个碳原子的烷基)、苯基、卤代烷基、氨基烷基、烃氧基或卤代烃氨基，其中卤素和氧原子被至少2个碳原子分开；每个Q2独立地是氢、卤素、伯或仲低级烷基、苯基、卤代烷基、烃氧基或卤代烃氧基，其定义与Q1相同。多数情况下，每个Q1是烷基或苯基，尤其是C1-4烷基，且每个Q2是氢。
均聚和共聚PPE都包括在内。较好的均聚物是含有2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚单元的均聚物。合适的共聚物包括含有，例如，此种单元与2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚单元共同构成的无规共聚物。包括在内的还有，含有通过接枝乙烯基单体或聚合物，如聚苯乙烯和弹性体，而制得的部分的PPE，和耦联PPE，其中耦合剂，如低分子量聚碳酸酯、醌类、杂环类和缩甲醛类；与两种PPE链的羟基按已知的方式发生反应生成较高分子量聚合物。
该PPE一般地具有介于约3,000～40,000的数均分子量和介于约20,000～80,000的重均分子量(按凝胶渗透色谱测定)。其特性粘度通常介于约0.15～0.6dl/g(按溶于25℃的氯仿中测定)。
PPE典型地通过至少一种象2，6-二甲苯酚或2，3，6-三甲基苯酚之类的单羟基芳族化合物的氧化耦联制备。通常对此种耦联使用催化剂体系；催化剂体系典型地含有至少一种象铜、锰或钴化合物之类的重金属化合物，通常与其他材料结合使用。
对许多目的而言特别有用的PPE是那些包含具有至少一个含氨烷基端基分子的PPE。该氨烷基基团一般位于羟基的邻位。含有此种端基的产物可以通过将一种适当的伯或仲一元胺，例如二正-丁基胺或二甲基胺作为一种成分加入到氧化耦联反应混合物当中来制备。常常存在的还有4-羟基联苯基端基，典型地从一种反应混合物获得，其中存在一种副产物联苯酚合苯醌，尤其是在一种铜卤化物-仲胺或叔胺体系当中。典型地占高达该聚合物重量的约90％的相当一部分聚合物分子可以含有所说含氨烷基端基和4-羟基联苯基端基中的至少一种。
本专业的技术人员从以上描述中将会清楚，设想可用于本发明的PPE包括所有目前已知的PPE，不论在结构单元或次要化学特征方面如何不同。
就本发明的一个实施例而言，较好的是至少一部份PPE被官能化。官能化的PPE是含至少一种反应性官能团的那些PPE，此种官能团可以存在于聚合物端基上也可以沿聚合物主链存在。
使PPE官能化的一种方法是让PPE同至少一种用作官能化试剂的烯烃化合物反应。用以实现这种官能化的典型试剂包括马来酐、富马酸、肉桂酸、马来酰亚胺类例如N-苯基马来酰亚胺和1，4-亚苯基-双-亚甲基-α，α’-双马来酰亚胺，马来酰肼、methylnadicanhydride、脂肪油类例如豆油、桐油、亚麻油、芝麻油，不饱和羧酸例如丙烯酸、巴豆酸、甲基丙烯酸和油酸，不饱和醇例如烯丙醇和巴豆醇，以及不饱和胺例如烯丙胺和不饱和酸三烷基胺盐，如富马酸三乙铵和富马酸之正丁铵。用以制备有用的官能化PPE的此类典型试剂见诸于U.S.专利号4,315,086、4,755,566和4,888,397，也一并收做本文参考文献。
有时，在用烯烃化合物使PPE官能化的反应中使用引发剂是有利的。适用于本发明的引发剂包括为本门技术普遍已知而游离基引发剂。具体的引发剂包括各种过氧化物和氢过氧化物。具体的例子包括过氧化苯甲酰、过氧化二枯基、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)已炔-3和过氧化枯烯，以2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己炔-3较好。使用时，引发剂的用量可以在PPE重量的约0.05％～0.5％范围内选择。
非聚合物脂族多羧酸也可用于制备官能化PPE。这组官能化剂中有代表性的是脂族多元羧酸、酸酯类和酸酰胺类，可用通式(II)来表示：
(II)  (RIO)mR(COORII)n(CONRIIIRIV)s
其中R是线型或支链、饱和脂族烃，含2～20个碳原子，较好2～10个；RI选自由氢或烷基、芳基、酰基或羰基二氧基团构成的组，含碳原子1～10，较好1～6，最好1～4个，其中尤其好的是氢；每个RII独立地选自由氢或者含1～20个，较好含1～10个碳原子的烷基或芳基构成的组；每个RIII和RIV独立地选自基本上由氢或者含1～10个，较好1～6，最好1～4个碳原子的烷基或芳基构成的组；m等于1且(n+s)大于或等于2，较好等于2或3，n和s各大于或等于0，而且其中(ORI)处于羰基的α或β位置，至少2羰基间由2～6个碳原子分开。显然，当对应取代基具有小于6个碳原子时RI、RII、RIII和RIV不可能是芳基。
合适的多元羧酸的例子有柠檬酸、苯果酸和松蕈(三)酸，包括上述的各种商品形式，诸如其无水和水合酸。对本发明有用的酸酯的例子包括，诸如柠檬酸乙酰酯和柠檬酸单和/或二硬脂酰脂等。这里有用的合适酸酰胺包括，例如N，N’-二乙基柠檬酸酰胺、N，N’-丙基柠檬酸酰胺、N-苯基柠檬酸酰胺、N-十二基柠檬酸酰胺、N，N’-二(十二基)柠檬酸酰胺以及N-十二基苹果酸酰胺。上述多元羧酸的衍生物也适用于实施本发明。合适的官能化化合物可见诸于U.S.专利号4,315,086、4,755,566以及5,000,897，一并收作本文参考文献。
使PPE适当地官能化所需的上述官能化试剂的用量，是能足以改善组合物中各种成分间的相容性的量。以PPE数量为基准，有效量一般地至多为约8％(重量)，较好在约0.05％～约4％(重量)之间。在最好的实施例中，官能化试剂的用量为PPE重量的约0.1％～约3％。
在制备官能化PPE时，有时还可以有利地使用至少一种基本上对官能化试剂和其他成分呈惰性的润滑剂。这种润滑剂的存在可以降低为生产官能化PPE以及由其制备的共混物所要求的熔体加工温度。由于熔体温度的降低，凝胶生成便被减少到最低程度。
合适的润滑剂对于本专业人员来说，将是很清楚的；通常，它们是高润滑性固体或熔点较低的固体或油类。例子包括聚四氟乙烯、脂肪酸酰胺(如与本申请相关的，与本申请相同拥有者的，序列号为07/815211的申请(已放弃)中所披露并要求保护的)、烷基磷酸铝(如在在共同未决的，与序列号为07/816629的申请中所披露并要求保护的)和氢化聚(α-烯烃)(如在与本申请相关的，与本申请相同拥有者的，序列号为07/816430的申请(已放弃)中以及相同拥有者的U.S.专利号5,214,099和5,281,667中所披露并要求保护的)，所有上述文献均收作本文的参考文献。
氢化聚(α-烯烃)通常是较好的。它们可以通过α-烯烃的催化聚合然后氢化以消除残余的不饱和性来获得。可以用于其制备的催化剂包括阳离子和复分解催化剂。制备氢化聚(α-烯烃)的方法披露在，例如U.S.专利号4,225,739、4,282,392、4,311,864、4,319,065、4,334,113和4,409,415中，全都收做参考文献。其产物包括连同齐聚物在内的各种不同分子量的聚合物。
最好的氢化聚(α-烯烃)是运动粘度为约2～20厘沲(100℃)且尤其是8～12厘沲的此类聚合物，(按ASTM方法D445测定)。它们可以从诸如Henkel公司以商品名EMERY的流体购得。
该氢化聚(α-烯烃)一般地按润滑量使用。以PPE重量为基准，该润滑量通常在约1％～约5％(重量)范围，且较好在约2％～约4％(重量)范围。
另一种制备合适官能化PPE的有用方法涉及让PPE与一种含有酰基官能闭的化合物在对PPE非反应性的溶剂中反应。反应后(封端)PPE可以用传统技术分离出来，例如用非溶剂沉淀。有关这些化合物的非限定性例子包括氯甲酰琥珀酸酐、氯乙酰琥珀酸酐、1，2，4-苯三酸酐酰氯：1-乙酰氧-乙酰-3，4-二苯甲酸酐和对苯二甲酰氯。制备此种官能化PPE的进一步例子和方法可参见U.S.专利号4,600,741和4,642,358，全部列为本文的参考文献。
用于本发明的聚(亚芳基硫醚)树脂(以下称“PPS”)系由含有中间被硫原子分开的亚芳基的已知聚合物衍生出来的。较好的聚(亚苯基硫醚)树脂包括各种聚(对亚苯基硫醚)，例如聚对苯硫醚和取代的聚对苯硫醚。典型的PPS聚合物包含至少70％(摩尔)，较好至少90％(摩尔)下列结构式(III)的重复单元：
Figure A9610179500131
当所说重复单元的数量少于70％(摩尔)时，耐热性可能不足。
另外30％(摩尔)，较好10％(摩尔)或更少的PPS重复单元可以是具有如下结构式(IV)的单元：
Figure A9610179500132
其中R21、R22、R23和R24独立地选自由氢、卤素、烷基、苯基、烷氧基、芳氧基、硝基、氨基和羧基构成的组。
本发明的PPS可以是线型、支链或硫化(交联)的聚合物或其混合物。分子量较低的线型PPS可以用，例如U.S.专利号3,354,129的说明书中描述的方法制备，该说明书收为本文的参考文献。具有较高分子量的线型PPS可以用，例如U.S.专利号3,919,177的说明书披露的方法制备，该说明书收为本文的参考文献。支链PPS可以利用一种枝化剂，例如U.S.专利4,749,163披露的1，3，5-三氯苯来制备，该专利内容收为本文的参考文献。用U.S.专利号3,354,129、3,919,177和4,749,163的方法制成的聚合物的聚合度，可以在聚合之后把聚合物放在氧气氛中或在诸如过氧化物并联剂的存在下加热，使之发生硫化而获得进一步提高。
PPS可以是官能化的也可以是未官能化的。如果PPS是官能化的，则官能基团可以包括，但不限于，氨基、羧酸、金属羧酸盐、二硫化物、硫代以及金属硫醇盐等基团。把官能基团结合到PPS中去的一种方法可见诸于U.S.专利号4,769,424，该专利收为本申请的参考文献，其中公开了在卤素取代PPS中结合进取代硫代苯酚的方法。另一种方法涉及结合进含需要的官能基团的氯取代芳族化合物的方法，它是通过让PPS与碱金属硫化物和氯代芳族化合物反应实现的。第三种方法涉及PPS同含需要的官能基团的二硫化物反应，典型地在熔体中或在一种合适的高沸点溶剂，象氯萘，中进行。
较具体地，该PPS，即聚对苯硫醚树脂，较好具有能与环氧基或其他亲电子种起反应的部分。适合于PPS的反应性基团包括，例如胺、硫代苯酚和酸基团。
虽然用于本发明的PPS熔体粘度并不受具体限制，只要能获得共混物，但是从PPS本身韧性出发至少约100泊的熔体粘度是较好的，而且从可注塑性的观点出发约10,000泊或稍低的熔体粘度是较好的。
用于本发明的PPS还可以经处理以除掉不需要的夹杂离子，做法是将树脂浸泡在脱离子水中或者用酸处理，典型地用盐酸、硫酸、磷酸或醋酸，可参见日本专利公开号3,236,930-A、1,774,562-A、1,299,872-A和3,236,931-A，全部被收做本文的参考文献。对某些产品用途来说，希望在PPS中有非常低的杂质含量。杂质含量通常用PPS试样燃烧后残余灰份的重量百分数来表示。典型地说，低于约1％(重量)的PPS灰份含量是希望的，较好的该灰份数值小于约0.5％(重量)，最好的灰份数值小于约0.1％(重量)。
本发明组合物还包含至少一种硅氧烷共聚物树脂。合适的硅氧烷共聚物树脂的例子包括那些包含式(V)的该树脂：其中U是一种聚合物。选自由聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酯、共聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚氨酯、聚丙烯酸酯及类似物构成的组；每个R是C1-C14一价烃基、取代的C1-C14一价烃基、C5-C20芳基或上述的混合物；d是1到约200或以下的整数。
能用于本发明共混组合物的聚醚酰亚胺硅氧烷共聚物树脂较好含有式(VI)的重复单元：
Figure A9610179500152
以及式(VII)的重复单元
Figure A9610179500153
其中T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或O-Z-O-基团的2价键位于3，3’、4，3’或4，4’位置；Z是选自由式(VIII)构成的一组2价基团： 和其中M是选自由式(IX)所示2价基团构成的组的成员：
Figure A9610179500164
和-S-其中y是1～约5的整数，p是0或1；n和m独立地是1～约10的整数；g是1～约40的整数；R是C1-C14一价烃基、取代的C1-C14一价烃基、C6-C20芳基、或上述的混合物；R1是二价有机基团，选自下列构成的组：(a)含有6～约20个碳原子的芳烃基或其卤化衍生物，(b)含有2～约20个碳原子的亚烷基，(c)含有3～约20个碳原子的环亚烷基，以及(d)通式为(X)的二价基：其中Q是选自式(XI)构成的组的成员：和-S-而y则如同前述。在一个式(VII)的较好实施例中每个R是甲基，g是10，n和m各自是3，而且硅氧烷在聚醚酰亚胺硅氧共聚物中占约35％(重量)。合适的聚醚酰亚胺硅氧烷共聚物及其制法披露于U.S.专利号4,690,997、4,808,686和4,816,527，上述全部被收作本文的参考文献。
另一类有用的硅氧烷共聚物是硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物树脂。一般地，这类硅氧烷共聚物包括一类具有低温韧性并且为自熄的热塑性弹性体。这类共聚物可以用通式(XII)表示：
Figure A9610179500173
其中n至少是1，且较好地n是1～约1000的一个整数；a等于1～约200；以及b介于约1～100，而且较好其平均值为约15～90，同时a比b的比值可以从约0.05～约3范围内变化，而当b的平均值介于大约15～约90时a比b的比值较好介于约0.067～约0.45之间；d是1或大于1；y是式(XIII)中的一个成员：
Figure A9610179500181
其中A是选自氢和式(XIV)的一个成员：
Figure A9610179500182
而且其中的R是选自由氢、一价烃基和卤代一价烃基构成的组的一员，R’是选自一价烃基和氰烷基一组中的成员，R”是选自由一价烃基和卤化烃基构成的组的成员，以及Z是选自氢、低级烷基和卤素基团及其混合物一组中的成员。
包括在由式(XII)的R代表的基团中的有：芳基及卤化芳基，如苯基、氯苯基、二甲苯基、甲苯基等等；芳烷基，如苯乙基、苯甲基等等；脂族、卤代脂族及环脂族基团，如烷基、链烯基、环烷基、卤代烷基，包括甲基、乙基、丙基、氯丁基、环己基等等；R可以全都是相同基团，也可以是上述基团中的任何两种或两种以上的基团，但是R较好是甲基，R’包括上面R中所包括的全部基团，但氢除外，其中R’可以全都是相同的基团，也可以是上述R基团中除氢以外的任何两种或两种以上的基团，而且R’较好是甲基、除包括在R中的除氢以外全部基团外，R’还包括氰烷基，如氰乙基、氰丁基等基团。包括在式(XII)的Z的定义中的基团有：氢、甲基、乙基、丙基、氯、溴、碘等以及其各种组合，而且Z较好是氢。
可用于本发明的共聚物可以进一步描述成包含下述的共聚物重复单元：通过取代的芳氧基-硅链节与一种聚酯或二羟基酚和一种碳酸前体相连接的聚二有机硅氧烷，其中前面所说重复共聚物单元中的每一种包含，按平均重量计，约10～约75％(重量)的聚二有机硅氧烷，且较好约40～约70％(重量)。具有这种性质的材料是用传统方法制备的，譬如见诸于U.S.专利号3,189,662和4,879,346，二者同时收为本文的参考文献。
硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物树脂的例子是由GE Plastics公司提供的LR-3320。这种材料的比重为1.12、抗张强度约2500～约3900磅/平方英寸。伸长约230～约430％以及脆性温度低于-76°F。
硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物树脂的另一个例子是GE PlasticsLR-5630，其比重为1.07、抗张强度约2200～约2500磅/平方英寸、伸长约500～约700％以及脆性温度低于-76°F。
其它有用的硅氧烷共聚物是硅氧烷-聚苯醚嵌段共聚物树脂。一般地，这类硅氧烷共聚物包括一组具有低温韧性并为自熄的热塑性弹性体。合适的硅氧烷-聚苯醚嵌段共聚物树脂的例子包括那些包含式(XV)的树脂：其中U是聚苯醚树脂，而R和d则与前面对式(V)的说明相同。
聚硅氧烷-聚苯醚嵌段共聚物树脂本身是技术上熟知的，而且已经采用过许多方法制备出各式各样的结构，同时在U和聚有机硅氧烷部分之间采用过各种各样的键合。聚硅氧烷-聚苯醚嵌段共聚物树脂可通过，例如U.S.专利3,668,273(收作本文的参考文献)所述羟端基聚苯醚链段和胺端基聚有机硅氧烷链段之间的反应来制备。另一种示例性聚硅氧-聚苯醚嵌段共聚物树脂可通过酸酐官能化聚苯醚树脂和含胺聚有机硅氧烷树脂之间的反应来制备，如U.S.专利4,814,392所说明的，该文也收作本发明的参考文献。第三种制备有用聚硅氧烷-聚苯醚嵌段共聚物树脂的方法包括将一种苯酚硅氧烷嵌段体做为一种共聚单体共聚到用以制造PPE的氧化耦联反应中去。该方法在U.S.专利5,204,438中有所叙述，该文献收做本文的参考文献。有用的嵌段结构包括，例如线型、枝链和星状聚合物，而且还既包括二嵌段又包括多嵌段结构。
较好的聚硅氧烷-聚苯醚嵌段共聚物树脂包括ABA三嵌段结构，其中嵌段A是特性粘度约0.41dl/g(在25℃，氯仿中测定)的聚苯醚链段，嵌段B是硅氧烷重复单元约30的聚二甲基硅氧。总硅氧烷含量为聚硅氧烷-聚苯醚嵌段共聚物树脂重量的约20％。
在含有硅氧烷共聚物树脂的PPE/PPS组合物中加入有效量的至少一种具有至少2个环氧基的环氧化合物，任选地再配合加入一种增强填料，便可得到一个令人惊奇的发现：生成的组合物具有各种有益性能的独特组合，例如提高的韧性和抗张性能。最令人惊奇的发现之一是，借助上述成分按有效量的配比组合就可以创造出一种当树脂注塑成形时不飞边的耐火树脂组合物。“不飞边”树脂组合物一词意在不仅涵盖表现出不飞边的组合物，而且还指表现出基本上不飞边特性的那些组合物。
因此，按照本发明的一个实方案，该环氧化合物的加入量应足以有效提供一种耐火热塑性树脂组合物，该组合物与不加环氧化合物的相同组合物相比，具有改善的物理性能，如改善的抗张性能或不飞边能力。
该环氧化合物典型地是一种液态或固态环氧化合物。虽然平均环氧基的数目可以少于每个分子2个(例如环氧化合物可以是一种每个分子中环氧基团数各不相同的环氧化合物构成的混合物)，但是较好的环氧化合物每个分子中应包含至少2个环氧基。分子量在约100～约10,000的环氧化合物是较好的。可用于本发明的环氧化合物的例子包括双酚(如双酚A)、间苯二酚、对苯二酚、邻苯二酚、双酚F、四溴双酚A、四苯酚基乙烷、苯酚线型酚醛树脂、邻甲酚线型酚醛树脂、聚丙二醇、氢化双酚A、水杨醇、均苯三酚、三羟基二苯基二甲基甲烷、4，4’-二羟基联苯、1，5-二羟基萘、槚如苯酚、二羟基二苯基砜和2，2，5，5-四(4-羟苯基)己烷等的缩水甘油醚；卤化双酚的缩水甘油醚；象丁二醇二环氧甘油醚一类的环氧甘油醚类；象邻苯二甲酸环氧丙酯一类的环氧丙酯、象N，N-二环氧丙基苯胺一类的环氧丙基胺；线型环氧树脂，象环氧化聚烯烃和环氧化豆油；环状环氧树脂，象乙烯基环己烷二氧化物和二环戊二烯二氧化物；六氢邻苯二甲酸酐或二聚体酸类的环氧丙酯；从二氨基二苯基甲烷、异氰脲酸或乙内酰脲衍生的环氧丙胺环氧树脂；从对氨基苯酚或对羟基苯甲酸衍生的混合环氧丙基环氧树脂；水杨基环氧树脂和线型酚醛苯酚型环氧树脂。
这些环氧化合物可以单独使用也可以以两种以上的混合物形式使用。线型酚醛苯酚型环氧树脂是特别好的。线型酚醛苯酚型树脂是通过苯酚类和甲醛间的缩合反应获得的产物。线型酚醛苯酚型环氧树脂则可以通过上述线型酚醛型苯酚树脂与3-氯-1，2-环氧丙烷进一步反应而获得，其产物可以用通式(XVI)示意地表示：其中N典型地是0～5或更大的数。
环氧甲酚线型酚醛树脂可以由Ciba-Geigy公司的ECN1235(平均值N＝0.7)、ECN1273(平均值N＝2.8)以及ECN1299或ECN9495(平均N均＝3.4)等牌号购得。
虽然对于起始原料酚类并无特别的限制，但合适的酚类包括，例如苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、双酚A、间苯二酚、对叔丁基酚、双酚F、双酚S以及上述的混合物。
环氧官能团弹性体也是一种可用于本发明的环氧化合物。一类可用作环氧化合物的环氧官能团弹性体是一种α-烯烃与一种α，β-不饱和羧酸的缩水甘油酯的共聚物。这里所说α-烯烃指的是乙烯、丙烯、丁烯-1等。其中以乙烯为较好。α，β-不饱和酸的缩水甘油酯是通式为(XVII)的化合物：其中R35代表氢原子或低级烷基。α，β-不饱酸缩水甘油酯的例子包括丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙基丙烯酸缩水甘油酯。环氧官能的烯烃弹性体较好是一种，以弹性体组合物重量为基准，含有约60％～约99.5％(重量)α-烯烃以及约0.5％～约40％，较好约3％～约30％(重量)α，β-不饱和羧酸缩水甘油酯的烯烃共聚物。当缩水甘油酯的含量少于约0.5％(重量)时，得不到预期效果而当超过约40％(重量)时，则熔融共混过程中会发生凝胶化，使产品的挤塑稳定性、可模塑性和机械强度恶化。合适的环氧官能α-烯烃弹性体包括：乙烯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-醋酸乙烯酯三元共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。较好的环氧官能弹性体可以按商品名IGETABOND和BONDFAST由Sumitomo化学公司，以及按商品名LOTADER由Elf Atochem公司获得。
另一项惊人的发现是，通过将官能化PPE和至少一种环氧化合物与PPS和硅氧烷共聚物树脂混合，就有可能获得在耐普通机动车溶剂的化学性能方面比含未官能化PPE的对照组合物有明显改进的组合物。因此，按照本发明的另一实施例，用一种官能化PPE与至少一种环氧化合物、PPS和聚醚酰亚胺硅氧烷共聚物结合可获得优异的耐化学性。环氧化合物的含量为整个组合物重量的约0.1％～约5％。
本发明还包括，其中含有与PPE和PPS之一或两者相容的弹性体抗冲改性剂的组合物。
用于PPE和PPS的抗冲改性性剂典型地是由一种或多种选自由烯烃、乙烯基芳族单体、丙烯酸和烷基丙烯酸及其酯类衍生物和共轭二烯构成的一组中的单体衍生来的。尤其较好的抗冲改性剂是橡胶状高分子量材料，包括室温下就显示出弹性的天然及合成聚合物材料。它们既可以是均聚物也可以是共聚物，包括无规、嵌段、辐射形嵌段、接枝和皮芯共聚物，以及上述各种形式的组合。抗冲改性剂也可以是官能化的。
可用于本发明的烯烃聚合物和共聚物包括低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、全同立构聚丙烯、聚(1-丁烯)、聚(4-甲基-1-戊烯)等。另外的烯烃共聚物包括一种或多种α-烯烃，尤其是乙烯，与可共聚合单体的共聚物，这些单体包括，例如醋酸乙烯、丙烯酸和烷基丙烯酸及其酯类衍生物，包括，例如丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯等。合适的还有离子键树脂，可以是全部或部分用金属离子中和的。
尤其有用的一类抗冲改性剂是那些由乙烯基芳族单体衍生出来的。它们包括AB和ABA型嵌段、组成递变和辐射形嵌段共聚物以及乙烯基芳族-共轭二烯芯-皮接枝共聚物。
乙烯基芳族单体衍生树脂中尤其较好的子类是包含单链烯基芳烃(通常为苯乙烯)嵌段和共轭二烯(例如丁二烯或异戊二烯)嵌段或烯烃(例如乙烯-丙烯、乙烯-丁烯)嵌段并且用AB和ABA嵌段共聚物表示的嵌段共聚物。共轭二烯嵌段可以部分或全部地氢化，氢化之后的性能类似于烯烃嵌段共聚物。
合适的AB型嵌段共聚物披露于，例如U.S.专利号3,078,254、3,402,159、3,297,793、3,265,765和3,594,452以及U.K.专利1,264,741，全部被收做本文的参考文献。AB嵌段共聚物典型种的例子包括，聚苯乙烯-聚丁二烯(SBR)、聚苯乙烯-聚(乙烯丙烯)、聚苯乙烯-聚异戊二烯和聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯。此种AB嵌段共聚物可以由市场上购得，包括Phillips Petroleum，商品名SOLPRENE；Shell Chemical Co.，商品名KRATON；和Kureha，商品名SEPTON。
另外，ABA嵌段共聚物及其生产和氢化(希望的话)方法，可见诸U.S.专利号3,149,182、3,231,635、3,462,162、3,287,333、3,595,942、3,694,523和3,842,029，全部收做本文参考文献。
三嵌段共聚物的例子包括，聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)、聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)和聚(α-甲基苯乙烯)-聚异戊二烯-聚(α-甲基苯乙烯)。尤其好的三嵌段共聚物可以从市场上购得ShellChemical公司的CARIFLEX和KRATON(商品名)以及从Kureha公司的SEPTON(商品名)购得。
另一类有用的抗冲改性剂可由共轭二烯衍生得来。虽然前面已经讨论了许多含共轭二烯的共聚物，但还有另外一些共轭二烯改性剂树脂，包括例如一种或多种共轭二烯的均聚物或共聚物，包括例如聚丁二烯、丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-异丁烯共聚物、氯丁二烯聚合物、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚异戊烯二烯等等。也可以使用三元乙丙橡胶(EPDM)。它们可以典型化为包含以乙烯单元为主、适当数量的丙烯单元以及至多为20％(摩尔)非共轭二烯单体单元。它们还可以含有象酸、噁唑啉、原酸酯、环氧、胺或酐之类的反应基团。U.S.专利号2,933,480、3,000,866、3,407,158、3,093,621和3,379,701披露了许多EPDM及其生产方法，这些专利也收做本文参考文献。
其它合适的抗冲改性剂是芯-皮型接枝共聚物。一般，这类含有以共轭二烯橡胶或交联丙烯酸酯橡胶为主的芯，和一层或多层在芯上聚合并且由单烷基芳烃和/或丙烯酸类单体单独，或较好地与其他类乙烯基单体联合使用，衍生而成的皮。这类抗冲改性剂的各皮层还可以含有反应性基团，例如酸、环氧、噁唑啉、原酸酯、胺或酸酐基团。芯-皮共聚物普遍地以切粒和粉末形式供应，例如由Rohm and Haas公司供应的包括EXL-3330、EXL-3691、EXL-2600、EXL-2607、EXL-2624、EXL-3386和EXL-3607等品级，可参见U.S.专利号3,808,180、4,034,013、4,096,202、4,180,494和4,292,233。
有用的芯-皮共聚物还有，其中的芯和皮之间的界面存在着一种独特的互穿网络，由使用的树脂构成。在这方面尤其较好的是由GEPlastics公司提供，商品名为GELOY树脂的ASA型共聚物，可参见U.S.专利号3,944,631。
此外，还可以使用共聚或接枝了带有官能团和/或极性或反应性基团的各种单体的上述聚合物或共聚物。前面所述的环氧官能α-烯烃弹性体就是这类型有用的抗冲改性剂的一个例子。最后，其他合适的抗冲击改性剂包括Thiokol橡胶、聚硫橡胶、聚氨酯橡胶、聚醚橡胶(例如聚环氧丙烷)、氯醚橡胶、热塑性聚酯弹性体以及热塑性聚醚酯和聚醚酰胺弹性体。
抗冲改性剂或其他树脂类材料的比例可在宽广范围内变化。抗冲改性剂的用量一般地以足以改善组合物的韧性为准。象二嵌段或三嵌段共聚物这类抗冲改性剂，使用时通常的含量为每100份PPE最多约50份。环氧官能烯烃弹性体用作抗冲改性剂时通常的含量为每100份PPS最多约50份。还可以含有其他抗冲改性剂也可以使用各种抗冲改性剂的混合物。
当使用环氧化合物时，按本发明的聚合物混合物还可以包含一种非弹性体金属盐，其熔融温度低于聚合物混合物的混炼温度，其中的例外是二烃基二硫代次膦酸的金属盐。重要的是金属盐的熔融温度应低于聚合物混合物的混炼温度；当该熔融温度等于或者高于混炼温度时，则金属盐对机械性能的改善效果就会降低。混炼温度是按本发明的聚合物混合物各成分在熔融条件或类似条件下混合成一团或多或少均一的物料的温度。混炼温度一般高于约285℃，通常在大约300°～350℃之间。
适合的金属盐为无机或有机盐，较好是有机酸金属盐。合适的有机酸是饱和及不饱和脂族羧酸、芳族羧酸、脂族及芳族磺酸或膦酸以及烷基硫酸氢盐。该盐的有机部分较好具有低于约500的分子量，更好低于约300。
具体的有机酸包括，但不限于苯甲酸、棕榈酸、月桂酸、醋酸、硬脂酸、葡糖酸以及十二烷基苯磺酸。
合适的金属盐可以从范围宽广的金属中挑选，只要盐的熔融温度低于聚合物混合物混炼温度。象钙、铝和锌等金属是较好的，但是这并不排除象钠、锂、钾、钡、铍、镁、铜、钴和铁等金属。特别以硬脂酸金属盐较好。金属盐使用时，其用量有利地为组合物总重量的约0.05％～约5％。
在本发明组合物中还考虑到添加增强填料。合适的增强填料是那些能提高共混组合物刚度的物质。其中，纤维材料是较好的，尤其是由低碱E-玻璃制成的玻璃纤维，其纤维直径从约8μ～约14μ。成品模塑件中玻璃纤维的长度典型地，例如在约0.01mm～约0.5mm之间。玻璃纤维可以做成粗纱或切断或磨玻璃纤维来使用，而且可以给其施加以硅烷为主要成份的合适油剂及粘合促进剂或促进剂体系。增强填料的用量有利地为组合物总重量的约5％～约60％，尤其是约10％～40％。
也可以使用其他纤维增强材料，例如碳纤维，钛酸钾单晶纤维、石膏纤维、硅灰石纤维、氧化铝纤维或石棉纤维。非纤维材料，例如玻璃珠、空心玻璃珠、滑石粉、云母、白垩、石英、天然或煅烧高岭土，当与玻璃纤维联合使用时则是另一种较好的填料。象玻璃纤维一样，后一类填料也可以施加以油剂和/或粘合促进剂或粘合促进剂体系，一种非纤维状同时又是扁平构造的填料，例如滑石、云母和扁平状高岭土，同玻璃纤维的联合使用时对某些用途如减少最终组合物各向异性特别有利，各向异性是由于玻璃纤维在加工过程中沿充模方向取向造成的。非纤维填料的加入量可为整个组合物总重量的0％～约50％范围。
本发明组合物还可以含有至少一种链烯基芳族化合物的聚合物。合适的这类型聚合物可以通过本门技术已知的方法制备。包括本体、悬浮及乳液聚合。它们一般含至少约25％(重量)从式(XVIII)的链烯基芳族单体衍生的结构单元：
其中R45是氢、低级烷基或卤素；Y是氢、乙烯基、卤素或低级烷基；以及f是0～5。这类树脂包括苯乙烯、氯苯乙烯和乙烯基甲苯的均聚物；苯乙烯同一种或多种由丙烯腈、丁二烯、α-甲基苯乙烯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯和马来酐为代表的单体生成的无规共聚物；以及橡胶改性聚苯乙烯，包括共混物和接枝物，其中的橡胶是聚丁二烯或一种由约98％～65％苯乙烯和约2～35％二烯单体生成的橡胶状共聚物。这类橡胶改性聚苯乙烯包括高抗冲击聚苯乙烯(常称为“HIPS”)。还可以使用具有线型嵌段、辐射状嵌段和组成递增嵌段共聚物构造的苯乙烯和丁二烯非弹性体嵌段共聚物组合物。它们可从市场上购得如Fina Oil公司的FINACLEAR(商品名)树脂以及PhillipsEngineering Resins的K-RESINS(商品名)。
当含有链烯基芳族化合物时，其用量一般为组合物总重量的约1％～25％，较好约5％～约15％。
除去官能化试剂之外，按占组合物总重量的百分数计，本发明的各组分比例可以是，约5％～约95％(重量)PPE树脂、约5～95％(重量)PPS以及约0.1％～约15％(重量)至少一种硅氧烷共聚物树脂；另外还包含最多为PPE重量的约8％(重量)的官能化试剂；最多约20％(重量)环氧官能的弹性体、最多约20％(重量)弹性体嵌段共聚物、最多约25％(重量)链烯基芳族聚合物和最多约5％(重量)金属盐。
该组合物较好含有，以总组合物重量百分数表示，约5％～约95％(重量)PPE，较好约25％～约40％(重量)，且最好约30％～约35％(重量)的PPE。该组合物较好含有，以总组合物重量百分数表示，约5％～约95％(重量)PPS，更好约40％～约65％(重量)，且最好约50％～约60％(重量)的PPS。该组合物较好含有，以总组合物重量百分数表示，约0.1％～约10％(重量)，更好约0.1％～约5％(重量)，且最好约0.5％～约2.0％(重量)的硅氧烷共聚物树脂。该组合物较好含有，以PPE的重量百分数表示，至多约8％(重量)，更好约0.05％～约4％(重量)，且最好约0.1％～约3％(重量)的官能化试剂。该组合物较好含有组合物总重量的约0.1％～约5％(重量)的环氧化合物。当用环氧官能弹性体做为一种抗冲改性剂时，不论是另外还加其他环氧化合物抑或单独使用，其含量，以全部组合物的重量百分数表示，较好为约2％～约18％(重量)，更好约5％～15％(重量)，且最好约7％～约12％(重量)。组合物较好含弹性体嵌段共聚物，其含量，以全部组合物的重量百分数表示，为约2％～约18％(重量)。更好约3％～约10％(重量)，且最好约4％～约7％(重量)。金属盐，以组合物总重量百分数表示，较好占约0.05％～约5％(重量)，更好占约0.1％～约1％(重量)，且最好占约0.1％～约0.3％(重量)。较好PPS与PPE的重量比介于约75∶25到约30∶70，更好介于约70∶30到约50∶50，且最好介于约70∶30到约60∶40。较好组合物中环氧官能弹性体和弹性体嵌段共聚物的重量比介于约15∶2至约5∶10，更好介于约12∶3至约6∶6，且最好介于约10∶6到约7∶5。较好在组合物中环氧官能弹性体和弹性体嵌段共聚物合计总重量百分数，以组合物总重量百分率表示，介于约5％和约21％(重量)，更好介于约8％和约16％(重量)，且最好介于约10％～约14％(重量)之间。较好该组合物不含附加的象聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺和聚碳酸酯之类的树脂材料。组合物确切比例的确定部分地取决于该组合物预期的最终使用场合以及为该场合所需具备的性能。
本组合物在不含卤素及磷阻燃剂情况下表现出在韧性和阻燃方面的改善，这两种性能对许多电子器件的应用是关键性的。该组合物还进一步表现出不飞边特性和高耐化学。本发明组合物表现出的其他有利的性能包括低热膨胀系数、低吸湿性、高热畸变温度和长期热稳定性。而且，本发明组合物还表现提高的落镖耐冲击性和改善的断裂张力伸长。
这种组合物可以含也可以不含传统添加剂，象增塑剂、颜料、染料、润滑剂、脱模剂、稳定剂、抗氧化剂或结晶成核剂。
本发明组合物的制备通常借助在能形成均匀共混物的条件下将各成分熔融掺混来实现。这些条件常常包括在单或双螺杆型挤塑机内或在类似的能对各成分施加剪切的混合装置内进行混合。常常有利的是，通过挤塑机上的放空口对熔体施以真空，以便脱除组合物中的挥发性杂质。本发明的组合物可用于制造象遮蔽下机动车用途电气连接
器外壳一类的模塑制品，还可用于制造其他各种模塑制品。
实例
用一台Wemer-Pfleiderer双螺杆挤塑机在约290～340℃以及混炼期间对熔体施以10～20英寸汞柱真空，将表1-12的各种组合物进行挤塑。获得的组合物用一台VanDom注塑机进行模塑，温度设定约300～320℃，且模温约135～150℃。按照保险业实验所公报94方法(UL94)对全部组合物做了可燃性试验。尤其是，测定了平均火焰熄灭时间。还按ASTMD256(试样尺寸2.5英寸×0.5英寸×0.125英寸)测定组合物试样的缺口伊佐德冲击强度，按ASTM D3763(用4英寸直径、0.125厚的园盘)测定Dynatup(断裂能、落镖试验)强度，按ASTMD790(用试样尺寸为6英寸×0.5英寸×0.25英寸)测挠曲模量和挠曲强度，按ASTMD648(试样尺寸6英寸×0.5英寸×0.25英寸)测264磅/平方英寸载荷下的热挠度以及按ASTM D638测张力屈服和断裂张力伸长。
采用的实际挤塑条件可能会影响获得的共混物的物理性能。在本发明的一个优选实施例中，有利地将PPE同官能化试剂预混制成官能化PPE。然后把该官能化PPE同其余的成分混合制成最终组合物。我们的想法是，通过在加入环氧化合物之前将PPE官能化，一俟官能化试剂与PPE之间希望发生的反应实现之后便可避免官能化试剂同环氧化合物反应。同环氧化合物混合之前把PPE同官能化试剂预混还可以使官能化试剂最大程度地被用于使PPE官能化。官能化PPE的制备可以用若干方法实现。在本发明的一个实施方案中，通过将官能化试剂与PPE在不存在环氧化合物的情况下在独立的加工步骤中充分混合，制成官能化PPE。在随后的加工步骤中，任何其余成分，包括环氧化合物，被均匀地掺入混合。在另一实施方案中，采用单台有至少2个成分加入口的挤塑机。把PPE和官能化试剂加入挤塑机喉部(第一口)后混炼。同时，在第一口下游的各口加入其它各成分，且混炼继续进行。较好对挤塑机的每个部分都抽真空。典型的混炼温度在约290～340℃之间。
在下面的实施例中使用的物料如下：
PPE是聚(2，6-二甲基亚苯基醚)树脂，按25℃氯仿溶液测定的特性粘度约为0.46dl/g，由GE Plastics提供。
PPE-CA是一种含亲核试剂的PPE，通过将3％(重量)柠檬酸与PPE共同挤塑制得。PPE-CA使用前要在约110℃下干燥。
PPS-1是一种线型PPS。
PPS-2是一种硫化PPS。
PEI-SIL是从GE Plastics是到的一种聚醚酰亚胺硅氧烷嵌段共聚物，其中聚硅氧烷占全部聚合物的约35％(重量)。
SIL-PC是从GE Plastics得到的一种硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物树脂，其中聚硅氧烷占全部聚合物的约43％(重量)。
PPE-SIL是从GE Plastics得到的一种聚苯醚-硅氧烷嵌段共聚物树脂，其中聚硅氧烷占全部聚合物的约20％(重量)。
玻璃纤维是平均长度1/8英寸、平均直径10μ的G型切断玻璃纤维。此玻璃纤维系由Owens-Corning公司提供，品级187A-AA。
IM是一种苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯型冲击改性剂，由ShellChemical公司提供，商品名为KRATONG1651。
Zst是由Aldrich Chemical公司提供的硬脂酸锌，熔点约128～130℃。
EPOXY-1是Ciba-Ceigy提供的牌号为ECN9495的一种环氧线型酚醛树脂。
EPOXY-2是(聚乙烯共聚12％甲基丙烯酸缩水甘油酯)，由Sumitomo Chemical公司提供，商品名BONDFAST。
表1～4中列出了各共混物示范实例，其中包含PPE、PPS和硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物树脂(SIL-PC)，任选地还有一种环氧化合物及任选地进一步含有至少一种冲击改性剂(IM)、玻璃纤维，或二者兼有。如表中数据所示，硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物树脂同对照试样相比较在缩短组合物燃烧时间方面是有效的。表1中的试样1和2的比较说明，由于加入SIl-PC，燃烧时间惊人地减少了50％。如对比结果所显示，即使加入量较少，硅氧烷共聚物树脂在缩短PPE/PPS组合物的燃烧时间方面是非常有效的。试样3说明，在试样2的组合物中加入一种环氧化合物，在出人意料地保持非常短的燃烧时间的同时其抗张强度也进一步地改善了。试样4说明，由于采用一种官能化PPE(例如柠檬酸改性PPE，即PPE-CA)与环氧化合物组合，其耐化学性得到出人意料的进一步改善。耐化学试验是这样进行的：把试验棒在0.5％应变下浸没在ASTM燃料C(100℃)中最长达28天，然后以肉眼观察表面的变化。“P”表示通过或者说表面没有变化，“F”表示不合格或表面起了变化。典型的试验后不合格试样在表面上都有PPE，或者说有微裂纹，为肉眼明显可见。对于显示出增强的耐化学的试样以及含环氧化合物的试样，用扫描电子显微镜(SEM)技术所做显微分析揭示，分散PPE相的分散状态改善了。试样5(与试样3比较)说明采用线型PPS(PPS-1)对物理性能的改善(例如抗张性能)，对比之下试样3采用的是硫化(交联)PPS(PPS-2)。试样6说明在使用线型PPS(PPS-1)的同时又采用官能化PPE(PPA-CA)的情况。试样7说明由于加入冲击改性剂，在韧性方面有所改善，如张力伸长的改善。试样8和9是在PPE-PPS组合物中加入增强填料的示例，说明在挠曲模量和抗张性能方面的提高。在这些表格中，既含有冲击改性剂又含玻璃纤维的试样(例如试样9、18、27和36)在火焰熄灭时间方面均表现较差。据认为，这是由于火焰沿玻璃纤维的芯吸作用，造成少量逃逸火焰所致。
表2中试样与表1中使用的各组合物呈平行关系，只是使用环氧改性聚烯烃(Epoxy-2)来代替环氧线型酚醛清漆(Epoxy-1)。从这些组合物上也同样看到表1中提到的燃烧时间缩短方面的类似有利结果。
表3和表4中各试样部分地进一步说明，根据提出的最终用途要求，本发明组合物中各成分可以在宽广的组成范围内变动。表3中各试样使用环氧线型酚醛清漆(Epoxy-1)，而表4中各试样则使用环氧改性聚烯烃(Epoxy-2)。这两表中的试样都采用约10∶1(重量比)的PPS比PPE比例。含有硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物树脂的样品20，与不含硅氧烷-聚碳酸酯嵌段共聚物树脂的对照样品19相比较，在热畸变温度(HDT)方面的提高是一项出乎意料的结果。
表5和表6列举了使用硅氧烷-聚苯醚嵌段共聚物树脂(PPE-SIL)作为硅氧烷共聚物树脂的示范样。这两表中的数据在许多方面与前面各表中数据呈平行，前面表中显示的是在PPE/PPS合金化聚合物中广泛使用硅氧烷共聚物树脂的情况。从这两表中的共混物获得的关键性性能之一是如同普遍得到的非常短的燃烧时间表明的优异耐火性。如上面已经提到，含冲击改性剂又含玻璃纤维的试样(试样45和54)由于沿玻璃纤维的芯吸作用造成的逃逸火焰，故其耐火性较差。
表7和8列举了以硅氧烷-聚醚酰亚胺嵌段共聚物树脂(PEI-SIL)为硅氧烷共聚物树脂的示范样。这两表中的数据在许多方面与前面说明广泛使用硅氧烷共聚物树脂于PPE/PPS合金化聚合物中的各表中数据呈平行。从这两表的共混物得到的关键性能之一是出色的耐火性，正如普遍得到的非常短的燃烧时间所表明的。令人惊奇的是，由于加入PEI-SIL，既含有冲击改性剂又含有玻璃纤维的试样63表现出出色的耐火性，没有沿玻璃纤维的芯吸逃逸火焰的迹象。
表9和10列举了PPE对PPS重量比约1∶10且进一步包含一种PPE-硅氧烷共聚物树脂(PPE-SIL)的PPE/PPS组合物示范试样。PPE-SIL是一种有效的阻燃剂，正如含PPE-SIL试样的极短燃烧时间所证明的。
表11和12列举了PPE对PPS重量比约2∶3且进一步含有聚醚酰亚胺-硅氧烷共聚物树脂(PEI-SIL的PPE/PPS组合物的示范性试样。PEI-SIL是一种有效阻燃剂，正如含PEI-SIL试样极短燃烧时间所证实的。对于含Epoxy-2，一种环氧改性聚烯烃，的各试样，这种短燃烧时间是令人非常惊奇的，因为聚烯烃通常是易燃的。
在所有示范试样中，通过把硅氧烷共聚物树脂加入到PPE/PPS组合物中，可以得到物理性能方面的增强。进一步的性能增强，如改进抗张性能，可以通过在PPE/PPS/硅氧烷共聚物树脂组合物中加入一种环氧树脂取得。在PPE/PPS/硅氧烷共聚物树脂/环氧树脂组合物中进一步使用官能化PPE，则可以获得在诸如耐化学和抗张性能等方面性能的更进一步的改进。应该指出，这些实例只不过是本发明组合物的示范性例子而已，绝不意味着对本发明的限制。
表1
试样  1  2  3 4   5  6  7   8   9
PPE 40 39 38 0 38 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 38 0 38 35 27 25
PPS-1 0 0 0 0 58 58 0 0 0
PPS-2 60 59 58 58 0 0 55 40 37
Epoxy-1 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
 SIL-PC 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
M 0 0 0 0 0 0 6 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 272 285 264 278 291 285 224 428 382
NI 0.23 0.38 0.25 0.32 0.19 0.23 0.56 1.04 1.09
挠曲模量 443 434 457 457 459 443 383 1393 1310
挠曲强度 13.5 16.7 13.1 16.8 18.5 17.8 15.8 25.8 23.5
抗张强度 6704 7273 7726 10060 9243 10150 8441 20830 18450
张力伸长 5.3 4.3 5.9 7.3 6.9 7.9 9.9 5.4 6.3
燃烧时间 3.1 1.5 2.2 2.5 2.2 2.4 6.7 8.9 烧完
耐化学性 F F F P F F P P P
单位：HDT-°F；NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表2
试样  10  11   12   13   14   15   16   17  18
PPE 40 39 37 0 37 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 37 0 37 35 26 24
PPS-1 60 59 54 54 0 0 51 38 36
PPS-2 0 0 0 0 54 54 0 0 0
Epoxy-2 0 0 7 7 7 7 7 5 5
SIL-PC 0 2 2 2 2 2 2 1 1
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 4
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 269 219 305 250 278 253 282 392 378
NI 0.16 0.38 0.25 0.17 0.26 0.26 0.55 1.05 1.08
挠曲模量 446 507 361 354 369 359 303 1154 1013
挠曲强度 13.6 16.7 12.7 12.3 8.8 11.5 12.0 23.3 22.1
抗张强度 6629 10110 6820 7957 4373 6174 7718 17830 17430
张力伸长 5.4 7.3 6.4 7.9 4.8 6.6 11.4 4.8 5.6
燃烧时间 3 1.4 4.3 3.2 4.3 4.3 6 13.4 烧完
耐化学性 F F F P F P P P P
单位：HDT-°F；NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表3
试样   19    20   21   22    23    24    25   26   27
PPE 10 9 9 0 9 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 9 0 9 8 6 6
PPS-1 0 0 0 0 87 87 0 0 0
PPS-2 90 89 87 87 0 0 83 61 56
Epoxy-1 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
SIL-PC 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 229 223 219 225 224 219 224 469 474
M 0.28 0.26 0.31 0.33 0.26 0.24 0.69 1.26 1.42
挠曲模量 517 501 529 230 517 503 443 1602 1378
挠曲强度 11.6 14.7 15.6 17.2 19.5 10.7 17.1 30.3 31.1
抗张强度 5924 7567 7184 7364 11620 9504 10140  22920 21940
张力伸长 4.9 5.4 5.1 5.1 7.8 6.5 9.3 5 5.8
燃烧时间 2.2 1.2 1.3 1 1.6 0.8 1.7 1.1 4.7
耐化学性 P P P P P P P P P
单位：HDT-°F；  NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表4
试样  28  29   30   31   32   33   34   35   36
PPE 10 9 9 0 9 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 9 0 9 8 6 6
PPS-1 90 89 87 87 0 0 83 61 56
PPS-2 0 0 0 0 87 87 0 0 0
Epoxy-2 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
 SIL-PC 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 219 261 273 226 236 231 218 478 478
M 0.38 0.30 0.31 0.29 0.29 0.29 0.58 1.31 1.48
挠曲模量 508 442 462 454 473 469 388 1465 1295
挠曲强度 15.7 10.5 15.8 17.6 15.1 16.6 14.9 28.4 27.9
抗张强度 9582 5372 10070 10640 7826 6896 7111 21040 19180
张力伸长 6.6 4.5 7.6 8.5 5.7 5.2 6.9 5.4 5.6
燃烧时间 1.7 1.9 1.6 1.8 1.1 1.5 4.6 1.7 7.1
单位：HDT-°F；  NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表5
试样   37  38   39     40     41     42   43   44   45
PPE 40 39 38 0 38 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 38 0 38 35 27 25
PPS-1 0 0 0 0 58 58 0 0 0
PPS-2 60 59 58 58 0 0 55 40 37
Epoxy-1 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
PPE-SIL 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
IM 0 0 0 0 0 0 6 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 272 244 263 296 277 279 247 406 389
NI 0.23 0.2 0.2 0.21 0.15 0.21 0.7 0.96 1.0
挠曲模量 443 444 465 461 451 437 394 1402 1289
挠曲强度 13.5 12.8 14.4 12.4 15.6 14.7 16.2 26.7 25.7
抗张强度 6704 5662 8444 6304 8787 5820 9644  20390 19640
张力伸长 5.3 4.8 6.3 5 6.6 5 11 4.8 5
燃烧时间 3.1 2.6 2.6 4.6 2.0 2.9 2.1 10.3 燃烧
单位：HDT-°F；NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表6
试样     46     47     48     49     50     51     52     53     54
PPE 40 39 37 0 37 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 37 0 37 35 26 24
PPS-1 60 59 54 54 0 0 51 38 36
PPS-2 0 0 0 0 54 54 0 0 0
Epoxy-2 0 0 7 7 7 7 7 5 5
PPE-SIL 0 2 2 2 2 2 2 1 1
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 4
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 269 262 258 287 256 269 271 399 393
NI 0.16 0.15 0.24 0.28 0.16 0.21 0.64 0.94 1.03
挠曲模量 446 449 356 352 382 383 301 1223 1153
挠曲强度 13.6 13.8 13.4 13.7 11.1 13.2 12.3 22.2 23.8
抗张强度 6629 7044 5726 6730 4236 4784 7847 18530 17750
张力伸长 5.4 5.6 5.6 6.4 4.2 4.5 12.4 5.1 5.4
燃烧时间 3 1.7 3.8 7.3 3.6 6.1 11.5 17.2 燃烧
单位：HDT-°F；  NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表7
试样     55     56     57     58     59     60     61     62     63
PPE 10 9 9 0 9 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 9 0 9 8 6 6
PPS-1 0 0 0 0 87 87 0 0 0
PPS-2 90 89 87 87 0 0 83 61 56
Epoxy-1 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
PEL-SIL 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 236 236 220 223 240 217 230 491 489
NI 0.22 0.23 0.23 0.25 0.20 0.23 1.17 1.13 1.40
挠曲模量 520 511 522 523 402 497 445 1498 1355
挠曲强度 14.9 16.4 17.5 14.9 16.1 17.2 17.0 27.7 30.9
抗张强度 6743 7299 8298 6903 10080 9020 9293  22690 21990
张力伸长 4.8 5.1 5.6 4.8 7.2 6.2 7.4 5.0 5.6
燃烧时间 1.3 1.0 0.8 0.9 1.3 1.0 0.8 0.9 2.4
单位：  HDT-°F；  NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表8
试样     64     65     66     67     68     69     70     71     72
PPE 10 9 9 0 9 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 9 0 9 8 6 6
PPS-1 90 89 87 87 0 0 83 61 56
PPS-2 0 0 0 0 87 87 0 0 0
Epoxy-2 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
PEI-SIL 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 237 229 222 218 227 222 212 403 470
NI 0.25 0.21 0.25 0.23 0.21 0.26 0.84 1.03 1.33
挠曲模量 508 492 463 459 486 484 367 1211 1454
挠曲强度 19.2 16.6 16.2 18.0 14.7 15.3 14.3 24.1 28.0
抗张强度 10130 8753 7682 8143 5875 6538 8141 18280 19700
张力伸长 6.8 6.4 6 6.2 4.5 4.9 13.8 4.9 5.2
燃烧时间 烧完 1.4 烧完 1.2 0.7 0.9 烧完 7.6 10
单位：HDT-°F；NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表9
试样   73   74   75   76   77   78   79   80   81
PPE 10 9 9 0 9 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 9 0 9 8 6 6
PPS-1 90 89 87 87 0 0 83 61 56
PPS-2 0 0 0 0 87 87 0 0 0
Epoxy-1 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
PPE-SIL 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 236 217 222 231 241 263 227 487 484
NI 0.22 0.23 0.25 0.23 0.24 0.22 0.68 1.1 1.27
挠曲模量 520 507 476 469 487 487 403 1438 1259
挠曲强度 14.9 15.4 16.1 16.0 14.1 14.8 15.7 27.2 25.9
抗张强度 6743 8200 9412 7166 6317 6756 8863 19780 19350
张力伸长 4.8 5.9 7 5.6 4.9 5.2 9.6 4.9 5.4
燃烧时间 1.3 1.0 燃烧 燃烧 1.9 1.8 燃烧 3.4 6.2
单位：HDT-°F；NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表10
试样     82     83     84     85     86     87     88     89     90
PPE 10 9 9 0 9 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 9 0 9 8 6 6
PPS-1 0 0 0 0 87 87 0 0 0
PPS-2 90 89 87 87 0 0 83 61 56
Epoxy-2 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
PPE-SIL 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 237 243 226 225 220 234 224 489 481
M 0.25 0.22 0.22 0.24 0.24 0.25 0.77 1.14 1.38
挠曲模量 508 542 529 519 515 501 446 1534 1371
挠曲强度 19.2 12.6 13.8 13.7 17.1 18.0 16.1 30.0 31.3
抗张强度 10130 5395 6721 8057 8663 9887 8768  23090 22290
张力伸长 6.8 4.2 6.3 5.6 6.2 6.8 6.7 5.1 5.8
燃烧时间 烧完 1.3 1.6 1.2 1.5 1.3 1.8 2.3 5.2
单位：HDT-°F；  NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表11
试样     91     92     93     94     95     96     97     98     99
PPE 40 39 37 0 37 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 37 0 37 35 26 24
PPS-1 60 59 54 54 0 0 51 38 36
PPS-2 0 0 0 0 54 54 0 0 0
PEI-SIL 0 2 2 2 2 2 2 1 1
Epoxy-2 0 0 7 7 7 7 7 5 5
IM 0 0 0 0 0 0 5 0 4
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 264 257 267 243 242 244 265 482 392
NI 0.23 0.14 0.3 0.34 0.19 0.25 0.64 1.15 1.07
挠曲模量 429 447 355 341 369 364 296 1658 1086
挠曲强度 12.5 15.0 11.3 13.4 10.3 12.2 12.0 18.6 21.9
抗张强度 6301 6973 4563 8147 4762 6645 7582  20590 17460
张力伸长 5.2 5.7 4.6 8.1 4.5 5.9 10.5 4.6 5.3
燃烧时间 1.5 1.2 2.9 2.1 1.8 1.9 3.7 1.6 燃烧
单位：HDT-°F；NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。
表12
试样   100   101   102   103   104   105   106   107   108
PPE 40 39 38 0 38 0 0 0 0
PPE-CA 0 0 0 38 0 38 35 27 25
PPS1 0 0 0 0 58 58 0 0 0
PPS2 60 59 58 58 0 0 55 40 37
Epoxy-1 0 0 2 2 2 2 2 1.5 1.5
PEI-SIL 0 2 2 2 2 2 2 1.5 1.5
IM 0 0 0 0 0 0 6 0 5
玻璃纤维 0 0 0 0 0 0 0 30 30
HDT 269 286 253 268 262 263 252 429 404
NI 0.19 0.13 0.2 0.23 0.35 0.2 1.22 0.9 1.13
挠曲模量 441 444 451 452 428 425 383 1394 1240
挠曲强度 13.3 11.7 15.5 16.9 17.7 16.5 15.6 25.5 26.4
抗张强度 5630 4738 8084 8667 9593 9989 9787 19230  20220
张力伸长 4.6 4.6 6.3 6.3 7.3 7.8 20.2 4.4 5.3
燃烧时间 2.8 1.4 1.1 2.4 0.9 1 3.4 5.9 燃烧
单位：HDT-°F；NI-英寸磅/英寸；挠曲模量-千磅/平方英寸；挠曲强度-千磅/平方英寸；抗张强度-磅/平方英寸；张力伸长-％；燃烧时间-秒。

Claims (22)

1.一种组合物，包含：
(a)一种聚苯醚树脂；
(b)一种聚(亚芳基硫醚)树脂；以及
(c)一种硅氧烷共聚物树脂。
2.权利要求1的组合物，其中，以组合物总重量为基准，聚苯醚树脂的含量在约5％～约95％(重量)之间；聚(亚芳基硫醚)树脂的含量在约5％～约95％(重量)之间；以及硅氧烷共聚物树脂的含量在约0.1％～约15％(重量)之间。
3.权利要求1的组合物，其中硅氧烷共聚物树脂包含下式的化合物：
其中U是选自由聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酯、共聚酯、聚酰胺、聚烯烃、聚氨酯和聚丙烯酸酯构成的一组中的聚合物；R是C1～C14一价烃基、取代的C1～C4一价烃基、C6～C20芳基或上述的混合物，以及d是1～约200的整数。
4.权利要求1的组合物，进一步包含至少一种环氧化合物。
5.权利要求4的组合物，其中环氧化合物是以一种有效数量存在的，该数量能提供比不含该环氧化合物的相同组合物具有改善的物理性能的组合物。
6.权利要求5的组合物，其中该环氧化合物包含含有至少2个环氧基团的固态或液态环氧化合物。
7.权利要求4的组合物，其中进一步包含至少一种官能化试剂，其用量，以聚苯醚树脂重量为基准，至多约8％(重量)。
8.权利要求7的组合物，其中官能化试剂选自由官能化烯烃化合物和非聚合物多羟羧酸构成的一组。
9.权利要求1的组合物，其中进一步包含至少一种环氧化合物和至少一种官能化试剂。
10.权利要求1的组合物，其中进一步包含至少一种增强填料，其含量，以组合物总重量为基准，为约2％～约50％(重量)。
11.权利要求10的组合物，其中增强填料选自由下列构成的组：玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾单晶纤维、氧化铝纤维、玻璃珠、中空玻璃珠、硅灰石、滑石、云母、白垩、石英、天然高岭土、煅烧高岭土及上述的混合物。
12.按照权利要求1的组合物，其中进一步包含冲击改性剂，其含量，以组合物总重量为基准，为约2％～约20％(重量)。
13.权利要求12的组合物，其中冲击改性剂选自由下列构成的组：
(i)链烯基芳族化合物与二烯烃的嵌段共聚物；
(ii)环氧官能的α-烯烃弹性体；以及
(iii)、(i)和(ii)的混合物。
14.权利要求13的组合物，其中该嵌段共聚物是三嵌段共聚物。
15.权利要求14的组合物，其中该嵌段共聚物包含聚苯乙烯端嵌段和一种选择性地氢化的二烯衍生的中嵌段。
16.权利要求3的组合物，其中硅氧烷共聚物树脂含有下式的重复单元：以及下式的单元：其中T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键处于3，3’、4，3’-或4，4’-位；Z是选自由下列式子构成的一组中的二价基团：
Figure A9610179500043
Figure A9610179500051
和
Figure A9610179500052
其中M是选自由下列式子的二价基构成的一组中的基团：和-S-其中y是1～约5的整数、p是0或1；n和m独立地是1～约10的整数；g是1～约40的整数；R是C1～C14一价烃基、取代的C1～C14一价烃基、C6～C20芳基或上述的混合物；以及R1是二价有机基，选自由下列构成的组：(a)含有6-20个碳原子的芳族烃基及其卤化衍生物、(b)含有2～约20个碳原子的亚烷基、(c)含有3～约20个碳原子的环亚烷基以及(d)通式如下的二价基团：其中Q是选自由下列式子构成的一组中的基团：和-S-以及y是1～约5的整数。
17.权利要求16的组合物，其中每个R是甲基，g是10以及n和m各是3。
18.权利要求1的组合物，其中进一步包含至少一种链烯基芳族聚合物。
19.一种由含有下列成分的组合物制成的制品：
(a)一种聚苯醚树脂；
(b)一种聚(亚芳基硫醚)树脂；以及
(c)一种硅氧烷共聚物树脂。
20.一种制造组合物的方法，包括：把聚苯醚树脂、聚(亚芳基硫醚)树脂和硅氧烷共聚物树脂充分混合。
21.一种基本上由下列成分构成的组合物；
(a)一种聚苯醚树脂；
(b)一种聚(亚芳基硫醚)树脂；以及
(c)一种硅氧烷共聚物树脂。
22.一种基本上由下列成分构成的组合物：
(a)一种聚苯醚树脂；
(b)一种聚(亚芳基硫醚)树脂；
(c)一种硅氧烷共聚物树脂；以及
(d)至少一种增强填料。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication