CN116529307A - 组合物、其制造方法和由其制备的制品 - Google Patents

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王铮
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Abstract

本申请描述了包含特定量的聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物与填料的组合物。该组合物的样品可以表现出有利的性能组合，并且该组合物可以用于各种制品中。本申请还描述了制备该组合物的方法。

Description

组合物、其制造方法和由其制备的制品
相关申请的引证
本申请要求于2020年12月2日提交的欧洲专利申请号20211292.6的优先权和权益，将其全部内容通过引用并入本申请。
背景技术
热塑性聚合物，包括聚醚酰亚胺和聚砜，可用于制造用于从汽车部件到电子设备的广泛应用的制品和组件。由于有益的特性如透明度和抗冲击性，聚醚酰亚胺和聚砜也已经用于光学应用中，包括作为传感器透镜、光学互连器、收发器、光导、相机透镜、眼镜和安全玻璃透镜、照明透镜(如灯具、闪光灯和灯笼透镜)、以及机动车辆前灯透镜和盖。由于许多光学制品用于高温环境中或必须在苛刻条件下加工，因此希望材料具有经受高温而不变形或变色的能力，以及即使当使用常规成型工艺加工时也保持良好光学特性的能力。迄今为止，许多光学镜片是由玻璃制成的，因为聚合物材料不能提供必要的尺寸稳定性，特别是用于单模光纤连接器。
因此，在本领域中对于特别适合于光学应用的改进的组合物存在持续的需要。提供具有低热膨胀系数和高红外透射的组合物将是特别有利的。
发明内容
组合物包含大于50wt％至小于75wt％的聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物；和大于25wt％至小于50wt％的填料；其中，当聚合物包含聚醚酰亚胺时，填料包括具有5微米至10微米的平均纤维直径和55微米至75微米的平均纤维长度、2.5m2/g至小于2.9m2/g的表面积、0.42g/cc至0.50g/cc的堆积密度和52％至55％的二氧化硅含量的硅灰石纤维；或具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径(D50)的勃姆石；当聚合物包括聚(亚芳基醚砜)时，填料包括具有1微米至5微米的平均纤维直径和5微米至12微米的平均纤维长度、3.8m2/g至4.3m2/g的表面积和0.48g/cc至0.56g/cc的堆积密度的硅灰石纤维；或具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径(D50)的勃姆石；以及当聚合物包括环烯烃共聚物时，填料包括具有10微米至15微米的平均纤维直径和140微米至165微米的平均纤维长度、1.0m2/g至1.8m2/g的表面积和0.18g/cc至0.26g/cc的堆积密度的硅灰石纤维；其中，重量百分比基于组合物的总重量。
制备该组合物的方法包括：将聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物与填料共混。
一种制备该组合物的方法，其中组合物包含聚醚酰亚胺，包括：使芳香族双(醚酐)和有机胺接触以提供聚醚酰亚胺前体；将填料与聚醚酰亚胺前体结合以提供混合物；以及在有效提供相应的聚醚酰亚胺的条件下加热混合物。
一种制品，包含该组合物。
通过以下附图和详细描述来举例说明上述和其他特征。
附图说明
以下附图是示范性实施方式，其中相同的元件编号相同。
图1是根据实施例8的组合物的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图2是根据实施例61的组合物的扫描电子显微镜(SEM)图像。
图3是根据实施例65的组合物的扫描电子显微镜(SEM)图像。
具体实施方式
本发明人已经出乎意料地发现，包含聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合以及特定的无机填料的组合物可以提供期望的性能组合。特别地，本文的组合物可通过基于溶液的方法形成薄膜，其显示出低热膨胀系数(CTE)、高红外(IR)透射率和良好的可加工性。本文描述的组合物可以特别适合于各种制品，特别是用于光学应用的制品。
因此，该组合物是本披露的一个方面。该组合物包含聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合。
在一个方面，组合物包含聚醚酰亚胺。聚醚酰亚胺包含大于1，例如2至1000、或5至500、或10至100个式(1)的结构单元
其中，每个R独立地为相同或不同的，并且为取代或未取代的二价有机基团，如取代或未取代的C6-20芳族烃基、取代或未取代的直链或支链C4-20亚烷基、取代或未取代的C3-8亚环烷基，特别是前述任一项的卤代衍生物。在一个方面，R是一个或多个下式(2)的二价基团：
其中，Q1是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-P(Ra)(＝O)-，其中Ra是C1-8烷基或C6-12芳基，-CyH2y-，其中y是1至5的整数或其卤化衍生物(其包含全氟亚烷基)，或-(C6H10)z-，其中z是从1至4的整数。在一个方面，R是间亚苯基、对亚苯基或亚芳基砜，特别是双(4,4’-亚苯基)砜、双(3,4’-亚苯基)砜、双(3,3’-亚苯基)砜、或包含前述至少一种的组合。在一个方面，至少10摩尔％或至少50摩尔％的R基团包含砜基团，而在其他方面，没有R基团包含砜基团。
进一步地，在式(1)中，T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基团的二价键在3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位，并且Z是任选地被1至6个C1-8烷基、1至8个卤素原子、或包含前述至少一种的组合取代的芳香族C6-24单环或多环部分，条件是不超过Z的化合价。示例性基团Z包括式(3)的基团：
其中，Ra和Rb各自独立地是相同或不同的，并且例如是卤素原子或单价C1-6烷基；p和q各自独立地是0至4的整数；c是0至4；并且Xa是连接羟基取代的芳香族基团的桥连基团，其中，桥连基团和每个C6亚芳基的羟基取代基在C6亚芳基上彼此邻位、间位或对位(特别是对位)布置。桥连基Xa可以是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、或C1-18有机桥连基。C1-18有机桥连基团可以是环状的或非环状的、芳香族或非芳香族的，并且可以进一步包含杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。可以排列C1-18有机基团使得连接至其的C6亚芳基各自连接至共同的亚烷基碳或连接至C1-18有机桥连基的不同碳。基团Z的具体实例是式(3a)的二价基团：
其中，Q是-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、-P(Ra)(＝O)-，其中Ra是C1-8烷基或C6-12芳基或-CyH2y-，其中y是1至5的整数或其卤化衍生物(包括全氟亚烷基)。在一个方面，Z衍生自双酚A，使得式(3a)中的Q是2,2-亚异丙基。
在一个方面，在式(1)中，R是间亚苯基、对亚苯基或包含前述至少一种的组合，并且T是-O-Z-O-，其中Z是式(3a)的二价基团。可替代地，R是间亚苯基、对亚苯基或包含前述至少一种的组合，并且T是-O-Z-O-，其中Z是式(3a)的二价基团并且Q是2,2-亚异丙基。这样的材料可以以商品名ULTEM从SABIC获得。可替代地，聚醚酰亚胺可以是包含式(1)的另外的结构聚醚酰亚胺单元的共聚物，其中至少50摩尔百分数(mol％)的R基团是双(4,4’-亚苯基)砜、双(3,4’-亚苯基)砜、双(3,3’-亚苯基)砜或包含前述至少一种的组合，并且剩余的R基团是对亚苯基、间亚苯基或包含前述至少一种的组合；并且Z是2,2-(4-亚苯基)亚异丙基，即双酚A部分，它的实例是在商品名EXTEM下从SABIC商业可获得的。
在一个方面，聚醚酰亚胺是共聚物，其任选地包含不是聚醚酰亚胺单元的另外的结构酰亚胺单元，例如式(4)的酰亚胺单元
其中，R如式(1)中所描述，每个V相同或不同，并且是取代或未取代的C6-20芳族烃基，例如下式的四价连接基：
其中，W是单键、-O-、-S-、-C(O)-、-SO2-、-SO-、C1-18亚烃基、-P(Ra)(＝O)-，其中Ra是C1-8烷基或C6-12芳基、或-CyH2y-，其中y是1至5的整数或其卤化衍生物(其包括全氟亚烷基)。这些另外的结构酰亚胺单元优选地包含小于单元总数的20mol％，并且更优选地可以以单元总数的0mol％至10mol％、或单元总数的0mol％至5mol％、或单元总数的0mol％至2mol％的量存在。在一个方面，在聚醚酰亚胺中不存在另外的酰亚胺单元。
聚醚酰亚胺可以通过本领域技术人员已知的任何方法制备，包括式(5)的芳香族双(醚酐)或其化学等价物与式(6)的有机二胺的反应：
其中，T和R如上述定义。可以使用式(5)的芳香族双(醚酐)和不是双(醚酐)的另外的双(酐)(例如，均苯四酸二酐或双(3,4-二羧基苯基)砜二酐)的组合制备聚醚酰亚胺的共聚物。
芳族双(醚酐)的示例性实例包括2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(也称为双酚A二酐或BPADA)、3，3-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4'-双(2,3-二羧基苯氧基)二苯砜二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲酮二酐；4,4’-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸酐；和4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐。可以使用不同的芳香族双(醚酐)的组合。
有机二胺的实例包括1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、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-氨基丙基)胺、3-甲氧基六亚甲基二胺、1，2-双(3-氨基丙氧基)乙烷，双(3-氨基丙基)硫醚、1,4-环己二胺、双-(4-氨基环己基)甲烷、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、间苯二甲基二胺、对苯二甲基二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3-苯二胺，5-甲基-4,6-二乙基-1,3-亚苯基-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(对-氨基-叔丁基)甲苯、双(对-氨基-叔丁基苯基)醚、双(对-甲基-邻-氨基苯基)苯、双(对-甲基-邻-氨基戊基)苯，1,3-二氨基-4-异丙基苯、双(4-氨基苯基)硫醚、双-(4-氨基苯基)砜(也称为4,4'-二氨基二苯砜(DDS))和双(4-氨基苯基)醚。可以使用前述化合物的任何区域异构体。可以使用任何前述的C1-4烷基化的或聚(C1-4)烷基化的衍生物，例如一种聚甲基化的1,6-己二胺。也可以使用这些化合物的组合。在一个方面，有机二胺是间苯二胺、对苯二胺、4,4'-二氨基二苯砜、3,4'-二氨基二苯砜、3,3'-二氨基二苯砜、或包含前述至少一种的组合。在一个方面，有机二胺是间苯二胺、对苯二胺、或它们的组合，优选间亚苯基。
聚醚酰亚胺可以具有通过美国材料试验协会(American Society for TestingMaterials，ASTM)D1238在340℃至370℃下使用6.7千克(kg)重量测量的0.1克/分钟(g/min)至10g/min的熔体指数。在一个方面，聚醚酰亚胺具有使用聚苯乙烯标准通过凝胶渗透色谱法测定的1,000至150,000克/摩尔(g/mol或道尔顿(Da))的重均分子量(Mw)。在一个方面，聚醚酰亚胺具有10,000至80,000g/mol的Mw。这类聚醚酰亚胺通常具有在25℃下在间甲酚中测量的大于0.2分升/克(dl/g)，或更具体地，0.35dl/g至0.7dl/g的特性粘度。
在一个方面，组合物包含聚(亚芳基醚砜)。如在本文中使用的，术语“聚(亚芳基醚砜)”可以指具有式(7)的重复单元的聚合物：
-Ar1-SO2-Ar2-O-(7)
其中，Ar1和Ar2各自相同或不同，并且为式(8)的基团：
其中，c是0或1，Ra和Rb各自独立地是直链或支链C1-10烷基、直链或支链C2-10烯基、直链或支链C2-10炔基、C6-18芳基、C7-20烷芳基、C7-20芳烷基、C5-10环烷基、C5-20环烯基、直链或支链C1-10烷基羰基、C6-18芳基羰基、卤素、硝基、氰基、卤素、C1-12烷氧基、或C1-12烷基，并且p和q各自独立地是0至4的整数。应当理解，当p或q小于4时，环的每个碳的化合价由氢填充。同样在式(8)中，Xa是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基，其中，桥连基和每个C6亚芳基的羟基取代基在C6亚芳基上彼此邻位、间位、或对位(特别是对位)布置。在一个方面，桥连基Xa是单键、-O-、-S-、-S(O)-、-S(O)2-、-C(O)-、或C1-18有机基团。C1-18有机桥连基团可以是环状的或非环状的、芳香族或非芳香族的，并且可以进一步包含杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅、或磷。可以排列C1-18有机基团使得连接至其的C6亚芳基各自连接至共同的亚烷基碳或连接至C1-18有机桥连基的不同碳。在一个方面，c是0或1，p和q各自是0，并且Xa是亚异丙基。
可以使用的特定的聚(亚芳基醚砜)包括聚醚砜(也称为“PES”或“PESU”)，其包含至少85wt％的式(8a)的单元
或聚苯砜(也称为“PPSU”或聚亚苯基砜)，其包含至少85wt％的式(8b)的单元：
或聚醚醚砜，该聚醚醚砜包含至少85重量百分比的具有式(8c)的单元
或聚砜(通常称为“PSU”)，其包含至少85wt％的式(8d)的单元
或包含前述聚(亚芳基醚砜)中的至少一种的组合。还可以使用包含至少两种类型的式(8a)、(8b)、(8c)和(8d)的单元的组合的共聚物。
聚(亚芳基醚砜)可以是直链或支链的，具有沿聚合物链每1,000个碳原子1个或多个、2个或多个、或5个或更多个支化点。在一个方面，聚(亚芳基醚砜)是直链的，沿着聚合物链每1,000个碳原子具有10个或更少、5个或更少、2个或更少、或1个或更少的支化点。在一个方面，聚(亚芳基醚砜)具有大于175℃，尤其是大于175℃至300℃，或200℃至280℃，或255℃至275℃的玻璃化转变温度(Tg)。聚(亚芳基醚砜)可以进一步具有500g/mol至100,000g/mol，尤其是1,000g/mol至75,000g/mol，更尤其是1,500g/mol至50,000g/mol，以及还更尤其是2,000g/mol至25,000g/mol的重均分子量(Mw)。
可以使用的示例性的聚(亚芳基醚砜)包括从以下来源可获得的那些，例如SolvaySpecialty Polymers、Quadrant EPP、Centroplast Centro、Duneon、GEHR Plastics、West1ake Plastics、Gharda Chemicals、Sumitomo Chemial以及UJU New Materials Co.,Ltd.。商业等级的聚(苯基砜)类包括具有商品名RADELTM、UDELTM、ULTRASONTM、GAFONETM以及PARYLSTM的那些。聚(亚芳基醚砜)是从Solvay Advanced Polymers K.K.在VERADELTM的商标下可商购的、从BASF Corporation在ULTRASONTM的商标下可商购的以及从SumitomoChemical Co.,Ltd.在SUMIKAEXCELTM的商标下可商购的。
聚苯砜是可商购的，包括双酚与二氯二苯砜的缩聚产物。制备聚苯砜的方法是众所周知的，并且在本领域中已经充分地描述了几种合适的方法。碳酸盐方法和碱金属氢氧化物方法这两种方法是本领域技术人员已知的。在碱金属氢氧化物方法中，在基本无水的条件下，在存在偶极非质子溶剂的情况下，使二元酚的双碱金属盐与二卤代苯环型化合物接触。在本领域中还公开了碳酸盐方法，其中将二元酚和二卤代苯环型化合物与例如碳酸钠或碳酸氢钠和第二碱金属碳酸盐或碳酸氢盐一起加热，例如在美国专利No.4,176,222中。可替代地，该聚苯砜可以通过本领域中已知的多种方法中的任一种来制备。
如在适当的溶剂(如二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮等)中的降低的粘度数据所示，聚苯砜的分子量可以大于或等于0.3dl/g，或更具体地，大于或等于0.4dl/g，并且通常将不会超过1.5dl/g。
如使用聚苯乙烯标准品使用ASTM D5296通过凝胶渗透色谱法测定的，聚苯砜重均分子量(Mw)可以是10,000g/mol至100,000g/mol。在一个方面，聚苯砜的重均分子量可以是10,000g/mol至80,000g/mol。聚苯砜可以具有如使用差示扫描量热法(DSC)测定的180℃至250℃的玻璃化转变温度(Tg)。
在一个方面，组合物包含环烯烃共聚物。环烯烃共聚物衍生自环烯烃的共聚。合适的环状烯烃单体的实例是降冰片烯、四环十二碳烯、二环[2,2,1]庚-2-烯、1-甲基二环[2,2,1]庚-2-烯、六环[6,6,1,13,6,110,13,02,7,09,14]-4-十七碳烯等以及它们的组合。许多此类单体是众所周知的并且描述于例如美国专利No.5,008,356。在环烯烃共聚物(COC)的情况下，一种或多种共聚单体选自多种合适的烯烃，包括例如无环烯烃。许多这类共聚单体在文献中也是众所周知的，包括例如上述美国专利No.5,008,356。在一个方面，环状烯烃单体包括降冰片烯，并且共聚单体包括非环状烯烃，例如乙烯、丙烯等。
在一个方面，聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚单体或它们的组合可以具有从850nm至1100nm和从1200nm至1330nm的大于70％的透射率，使用UV/Vis光谱测定膜，例如具有100微米的厚度。
基于组合物的总重量，聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合可以以大于50wt％至小于75wt％的量存在于组合物中。在此范围内，聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合可以以53至72wt％、或53至70wt％、或53至68wt％、或55至65wt％、或58至62wt％的量存在。
除了聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚酰胺或它们的组合，组合物进一步包含填料。该填料可以优选具有如在587纳米波长下测定的1.60至1.68、或1.60至1.67、或1.60至1.66的折射率。填料包括勃姆石、硅灰石或它们的组合，并且每一种可以任选地进行表面改性。在一个方面，填料不包括任何表面改性。如在下面的工作实施例中进一步描述的，填料的选择可以取决于在组合物中存在的聚合物(例如，聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、或环烯烃共聚物)。根据存在于组合物中的聚合物，填料可进一步基于平均粒度、表面积、堆积密度或组合物中的一种或多种来选择。平均粒度可以通过通常已知的各种方法测定，包括激光散射技术或显微镜，如扫描电子显微镜。表面积可以是指根据ISO 9277测定的Brunauer–Emmett–Teller(BET)比表面积。堆积密度可以指填料的松散堆积密度并且可以通过通常已知的方法，例如根据ASTM D7481-18测定。
在一个方面，填料可以包括硅灰石纤维。在一个方面，硅灰石纤维可以具有5微米至10微米的平均纤维直径和55微米至75微米的平均纤维长度。在一个方面，硅灰石纤维可以具有1至5微米的平均纤维直径和5微米至12微米的平均纤维长度。在一个方面，硅灰石纤维可以具有10微米至15微米的平均纤维直径和140微米至165微米的平均纤维长度。
在一个方面，组合物包含聚醚酰亚胺和填料包括具有5微米至10微米的平均纤维直径和55微米至75微米的平均纤维长度、2.5m2/g至小于2.9m2/g的表面积、0.42g/cc至0.50g/cc的堆积密度和52％至55％的二氧化硅含量的硅灰石纤维。
在一个方面，组合物包含聚(亚芳基醚砜)并且填料包含具有1微米至5微米的平均纤维直径和5微米至12微米的平均纤维长度、3.8m2/g至4.3m2/g的表面积和0.48g/cc至0.56g/cc的堆积密度的硅灰石纤维。
在一个方面，组合物包含环烯烃共聚物并且填料包含具有10微米至15微米的平均纤维直径和140微米至165微米的平均纤维长度、1.0m2/g至1.8m2/g的表面积和0.18g/cc至0.26g/cc的堆积密度的硅灰石纤维。
在一个方面，填料可以包括勃姆石(也称为氧化铝氢氧化物)。勃姆石优选具有在587纳米波长下测定的1.60至1.68、或1.60至1.67、或1.60至1.66的折射率。无机填料可以具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径。
在一个方面，组合物包含聚醚酰亚胺，并且填料包含具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径(D50)的勃姆石。
在一个方面，组合物包含聚(亚芳基醚砜)，并且填料包含具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径(D50)的勃姆石。
在一个方面，组合物包含环烯烃共聚物，并且填料不包括勃姆石。
基于组合物的总重量，填料可以以大于25wt％至小于50wt％的量包括在组合物中。在此范围内，填料可以以28wt％至48wt％、或30wt％至48wt％、或32wt％至47wt％、或35wt％至45wt％、或38wt％至42wt％的量存在。
在一个方面，组合物包含聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合、以及填料，基本上由聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合、以及填料组成，或由聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合、以及填料组成。在一个方面，组合物可以排除除了聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃聚合物或它们的组合、以及本文中没有具体描述的填料之外的任何组分。在一个方面，组合物包含小于5wt％，或小于1wt％(基于组合物的总重量)的除聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)和环烯烃共聚物之外的任何热塑性聚合物。组合物可以任选地排除除勃姆石或硅灰石之外的任何无机填料。
在一个方面，组合物可以任选地进一步包含添加剂组合物，包含选自实现所期望的性能的一种或多种添加剂，条件是还选择添加剂以不显著不利地影响组合物的期望的性能。在用于形成组合物的组分的混合期间，可以在合适的时间混合添加剂组合物或单独的添加剂。添加剂组合物可以包含抗冲改性剂、流动改性剂、填料(例如，颗粒状聚四氟乙烯(PTFE)、玻璃、碳、矿物、或金属)、增强剂(例如，玻璃纤维)、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外(UV)光稳定剂、UV吸收添加剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂(如脱模剂)、抗静电剂、防雾剂、抗微生物剂、着色剂(例如，染料或颜料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂、阻燃剂、抗滴落剂(例如，PTFE封装的苯乙烯-丙烯腈共聚物(TSAN))或它们的组合。例如，可以使用热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。通常，以通常已知有效的量使用添加剂。例如，各自基于组合物的总重量，添加剂组合物(除了任何抗冲改性剂、填料、或增强剂之外)的总量可以是0.001wt％至10.0wt％、或0.01wt％至5wt％。
在一个方面，组合物可以进一步包含添加剂组合物，该添加剂组合物包含抗氧化剂、热稳定剂、对水稳定剂、UV稳定剂、脱模剂、或包含上述中的至少一种的组合。
组合物可通过本领域通常已知的各种方法制备。例如，聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合可以与填料共混，例如在高速混合器中或通过手动混合。在一个方面，共混组合物的组分可以优选在溶剂的存在下。可以使用能够使组合物的组分增溶的任何有机溶剂，例如邻二氯苯、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、二甲基或乙酰胺。可以混合溶剂中组合的组分以在合适的时间(例如，1小时至10小时)分散填料。在以下工作实施例中进一步举例说明了用于制造该组合物的方法。
组合物的组分的共混可以在20℃至200℃的温度，优选20℃至25℃或175℃至200℃。
在一个方面，可以通过使芳香族双(醚酐)和有机胺接触以提供聚醚酰亚胺前体并且将填料与聚醚酰亚胺前体结合以提供混合物来制备组合物。可以在有效提供相应的聚醚酰亚胺(即，促进前体的酰亚胺化)的条件下加热混合物。
该组合物可以进一步形成为膜，例如使用通常已知的各种涂覆技术，包括溶液涂覆、旋涂、刮刀刮涂、液滴流延等。可以从膜中去除溶剂。膜的厚度可以是，例如，50微米至500微米、或50微米至250微米、或50微米至150微米、或75微米至125微米。
由该组合物形成的膜可以表现出一种或多种有利的特性。例如，根据ASTM E831测定的，由组合物形成的膜可以表现出小于或等于36ppm/℃、或5ppm/℃至36ppm/℃的流动热膨胀系数。由该组合物形成的膜在1330nm处在100微米的厚度下可以展现出大于50％、或大于50％至95％的百分比透射率。该膜的透射率可以通过UV/Vis光谱法测定，使用具有在1330纳米的设定波长下测量透射率的积分球的Perkin Elmer Lambda 950光谱仪。在一个方面，由组合物形成的膜可以表现出两种前述性能。
在一个方面，组合物包含聚醚酰亚胺并且填料包含硅灰石，并且由该组合物形成的膜表现出根据ASTM D256测定的小于或等于25ppm/℃、或5ppm/℃至25ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米的厚度下测定的在1330纳米处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
在一个方面，组合物包含聚醚酰亚胺，并且填料包含勃姆石，并且由组合物形成的膜表现出根据ASTM D256确定的小于或等于35ppm/℃、或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米的厚度下测定的在1330纳米处大于75％、或大于75％至95％的百分比透射率。
在一个方面，组合物包含聚(亚芳基醚砜)并且填料包含硅灰石，并且由组合物形成的膜表现出根据ASTM E831测定的小于或等于36ppm/℃、或5ppm/℃至36ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
在一个方面，组合物包含聚(亚芳基醚砜)，并且填料包含勃姆石，并且由组合物形成的膜表现出根据ASTM E831测定的小于或等于35ppm/℃或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％，或大于50％至95％的透射百分比。
在一个方面，组合物包含环烯烃共聚物并且填料包含硅灰石，并且由组合物形成的膜表现出根据ASTM E831测定的小于或等于35ppm/℃、或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
包含该组合物的制品代表本公开的另一个方面。例如，可以通过将上述组合物模塑、挤出、或成形为制品来制备制品。通过各种方法，如注射模制、挤出、旋转模制、吹塑和热成形，可以将组合物模制成有用的成型制品。示例性制品可以是纤维、膜、片材、管、或模制部件的形式。在此描述的组合物的物理特性可以提供特别适合用于透明制品(例如用于光学应用中)的制品。此类制品可包括光学制品，优选光学透镜、透镜阵列、透明材料在医疗装置、电子和电信、建筑和结构、传感器、天线、电极、薄膜光学器件、薄膜基底、晶体管和IR透明显示装置中的应用。在一个方面，制品可以是用于单模光纤连接器的透镜。
本公开内容通过以下实施例进一步说明，这些实施例是非限制性的。
实施例
在以下实施例中使用的材料描述于表1中。
表1
根据表2中描述的组合物，通过溶液共混聚合物和填料来制备组合物。基于组合物的总重量，以重量百分数提供每种组分的量。具体地，使用以下三种方法之一制备组合物：1)在室温下将聚合物溶解在溶剂(PEI和DCM)中，然后添加填料。将所得溶液用机械搅拌器/摇动器搅拌以将填料分散于树脂中5-7小时；2)将聚合物溶解在溶剂(PEI与oDCB；PPSU与NMP；PES与DMAc；以及在oDCB中的COC)，然后添加填料。在该方法中，在配备有机械搅拌器、氮气入口、热电偶套管(thermowell)和具有回流冷凝器的Dean-Stark装置的四颈圆底烧瓶中，在PEI中加入300mL干燥的oDCB。用氮气吹洗烧瓶，然后加热至210℃(油浴温度)，以通过Dean-Stark装置除去痕量水分。烧瓶内的温度为180℃。90分钟后，将PEI完全溶解在oDCB中，以形成澄清溶液。添加填料，随后添加50mL另外的oDCB。允许在180℃下搅拌产生的混合物7-9小时以完成分散；以及3)在配备有机械搅拌器、氮气入口、热电偶套管和具有回流冷凝器的Dean-Stark装置的四颈圆底烧瓶中，向41克双酚A-二酐(BPADA)中加入干燥的oDCB。用氮气吹洗烧瓶，然后加热至210℃(油浴温度)，以通过Dean-Stark装置除去痕量水分。烧瓶内的温度为180℃。90分钟后，BPADA完全溶解在oDCB中以形成澄清溶液。允许反应混合物冷却至90℃并将8.6克间苯二胺添加至混合物。将烧瓶加热至210℃(油浴温度)，同时将内部温度保持在180℃。将反应混合物搅拌90分钟，得到聚酰胺酸(PAA)的透明黄色粘性溶液。添加填料，随后添加50mL另外的oDCB。将填料与聚酰胺酸混合以形成填料-PAA混合物。在180℃下搅拌得到的混合物7-9小时以完成聚合并形成相应的聚醚酰亚胺。
独立于所使用的加工方法，使用涂膜刀片将聚合物溶液在纵向流动方向上铺展在玻璃板上以控制膜厚度。然后将膜保持在通风橱内24小时，并从玻璃板剥离。切割膜并且在120-180℃在真空下热干燥24小时以除去溶剂。将膜冷却至室温并测试热和光学性能。膜厚度为100微米。
使用ASTM测试方法来测量性能。在测试之前，将所有膜样品在50％相对湿度下调节至少48小时。
根据ASTM E831并且在40±100℃的范围内使用DuPont 2940探针以58℃/分钟的加热速率在膜上提供0.05N张力进行热膨胀(CTE)测量。在30℃和80℃之间的温度标度上记录CTE值。
根据ASTM E 1131，在25℃至1000℃的范围内，通过Q 5000-TA Instruments以10℃/min的升温速率在膜中进行热重分析(TGA)测量以测量填料含量。
百分比透射率测量是在IR区域的范围内通过具有积分球和2纳米的狭缝宽度的UV-Vis分光光度计Perkin Elmer Lambda 900光谱仪测量
雾度是在可见区域(即，400nm至750nm)中使用雾度计(来自BYK-Gardner的Haze-gard)根据ASTM D1003标准测量的。百分比雾度由漫透射率Td与总光透射率Tt的比率计算如下：
雾度,％＝Td/Tt*100)
使用如上所述的方法1制备表2的组合物。
表2a
*表示比较例
表2b
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*表示比较例
表2c
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*表示比较例
表2d
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使用如上所述的方法2制备表3的组合物。
表3a
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表3b
*表示比较例
实施例1-5证实了PEI组合物中不同类型的填料的影响。根据上述方法(1)制备这些实施例中每一个的组合物。实施例1表明，通过以特定的量使用硅灰石1提供了能够实现在1330nm处大于或等于50的百分比透射率和小于25ppm/℃的CTE的组合的组合物。实施例5表明，使用特定量的勃姆石填料提供了能够实现在1330nm处大于或等于75的百分比透射率和小于35ppm/℃的CTE的组合的组合物。
实施例6-9表明填料的粒径可以影响得到的PEI组合物。根据上述方法(1)制备这些实施例中每一个的组合物。特别地，这些实施例表明，通过使用特定量的某些硅灰石填料，产生了能够实现在1330nm处大于或等于50的百分比透射率和小于25ppm/℃的CTE的组合的组合物。预期的是，由于稀释效应和相同的矿物组合物，较低的硅灰石填料的粒径将增强CTE和％T性能。然而，与其他硅灰石填料相比，只有包含硅灰石4的组合物在1330nm处显示出％T性能的改善。
类似地，实施例10-13表明，通过使用特定量的某些勃姆石填料，可获得在1330nm处大于或等于75的百分比透射率和小于35ppm/℃的CTE的组合的组合物。由于稀释效应和相同的矿物组成，预期勃姆石填料的较低粒径将增强CTE和％T性能。然而，与其他勃姆石填料相比，只有包含AlO(OH)-4的组合物在1330nm处显示出％T性能的改善。
实施例14-17和22-29表明，为了实现在1330nm处大于或等于50％的百分比透光率和小于25ppm/℃的CTE的所需组合，需要特定量和特定尺寸分布的硅灰石。
实施例18-21和30-41表明，为了实现1330nm处大于或等于75％的百分比透光率和小于35ppm/℃的CTE的所需组合，需要特定量的勃姆石。
表2中所示的结果是出乎意料的，因为每种填料的折射率都接近PEI的折射率，然而，如表2中所示的CTE和％T所示，每种填料并不对所得组合物的性能提供相同的影响。此外，与硅灰石或勃姆石相比，填料如高岭土和碳酸钙也没有表现出期望的CTE和％T。表2中所示的实施例清楚地表明，只有当使用PEI和硅灰石或勃姆石的特定组合时，以及进一步当填料具有特定粒径时，才获得所期望的CTE和％T。当使用更低或更高的粒径时，没有观察到CTE和％T的相同改善。
表2和3中所示的数据说明了存在影响聚合物和填料的组合的选择的几个因素。更具体地，取决于聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物的选择，不同类型的填料可以提供不同的结果。不希望受理论束缚，这些聚合物各自具有不同的化学组成和结构，这可以导致不同的zeta电位、亲水/疏水平衡以及端基相互作用，它们各自可以具有所得组合物的稳定性的影响。因此，不希望受理论束缚，据信聚合物/填料相互作用能、聚合物膨胀行为、链缠结密度、表面能、聚合物的溶剂化程度和在填料存在下的聚合物粘度可以各自对组合物的性能(特别地，光学性能如雾度和透射率以及热性能如热膨胀系数)具有影响。
以下实施例说明了制备该组合物的方法的效果。根据表4所示的方法制备组合物。
表4
*表示比较例
实施例61-67和通过方法1与表2中类似组合物制得的那些的比较表明，具有特定粒径和工艺方法的某些组合物产生关于CTE和％T的所需性质。还观察到与方法1相比，使用方法2或3提供了填料在组合物中的增强的分散和分布。这可通过扫描电子显微镜观察，例如如图1(实施例8的SEM)、图2(实施例61的SEM)和图3(实施例65的SEM)所示。当使用勃姆石填料时，获得了类似的结果，如表4的实施例68-71所示。
本发明进一步涵盖以下方面。
方面1：一种组合物，包含大于50wt％至小于75wt％的聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物；和大于25wt％至小于50wt％的填料；其中，当聚合物包括聚醚酰亚胺时，填料包括具有5微米至10微米的平均纤维直径和55微米至75微米的平均纤维长度、2.5m2/g至小于2.9m2/g的表面积、0.42g/cc至0.50g/cc的堆积密度和52％至55％的二氧化硅含量的硅灰石纤维；或具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径(D50)的勃姆石；当聚合物包括聚(亚芳基醚砜)时，填料包括具有1微米至5微米的平均纤维直径和5微米至12微米的平均纤维长度、3.8m2/g至4.3m2/g的表面积和0.48g/cc至0.56g/cc的堆积密度的硅灰石纤维；或具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径(D50)的勃姆石；并且当聚合物包括环烯烃共聚物时，填料包括具有10微米至15微米的平均纤维直径和140微米至165微米的平均纤维长度、1.0m2/g至1.8m2/g的表面积和0.18g/cc至0.26g/cc的堆积密度的硅灰石纤维；其中，重量百分比基于组合物的总重量。
方面2：根据方面1的组合物，根据ASTM E831测定的小于或等于36ppm/℃或5ppm/℃至36ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％，或大于50％至95％的透射百分比。
方面3：根据方面1或2的组合物，包含53重量％至68重量％、或55重量％至65重量％、或58重量％至62重量％的聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)、环烯烃共聚物或它们的组合；和32wt％至47wt％、或35wt％至45wt％、或38wt％至42wt％的填料。
方面4：根据方面1至3中任一项所述的组合物，其中聚醚酰亚胺是存在的并且填料包括硅灰石，其中由组合物形成的膜表现出根据ASTM D256测定的小于或等于25ppm/℃、或5ppm/℃至25ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米的厚度下测定的在1330纳米处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
方面5：根据方面1至3中任一项所述的组合物，其中聚醚酰亚胺是存在的并且填料包括勃姆石，其中由组合物形成的膜表现出根据ASTM D256测定的小于或等于35ppm/℃、或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米的厚度下测定的在1330纳米下大于75％、或大于75％至95％的百分比透射率。
方面6：根据方面1至3中任一项所述的组合物，其中该聚(亚芳基醚砜)是存在的并且该填料包括该硅灰石，其中由组合物形成的膜表现出根据ASTM E831测定的小于或等于36ppm/℃、或5ppm/℃至36ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
方面7：根据方面1至3中任一项所述的组合物，其中聚(亚芳基醚砜)存在并且填料包含勃姆石，其中由组合物形成的膜表现出根据ASTM E831测定的小于或等于35ppm/℃、或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％，或大于50％至95％的透射百分比。
方面8：根据方面1至3中任一项所述的组合物，其中该环烯烃共聚物是存在的并且该填料包括该硅灰石，其中由组合物形成的膜表现出根据ASTM E831测定的小于或等于35ppm/℃、或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％，或大于50％至95％的透射百分比。
方面9：一种制造方面1至8中任一项所述的组合物的方法，该方法包括：将聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物与填料共混。
方面10：根据方面9的方法，其中在溶剂的存在下，共混聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物与填料。
方面11：根据方面9或10所述的方法，其中在20℃至200℃，优选20℃至25℃或175℃至200℃的温度下，共混聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物。
方面12：一种制造根据方面1至8中任一项所述的组合物的方法，其中组合物包含聚醚酰亚胺，该方法包括：使芳香族双(醚酐)和有机胺接触以提供聚醚酰亚胺前体；将填料与聚醚酰亚胺前体结合以提供混合物；以及在有效提供相应的聚醚酰亚胺的条件下加热混合物。
方面13：一种包含根据方面1至8中任一项所述的组合物的制品。
方面14：根据方面13的制品，其中该制品是光学制品，优选光学透镜、透镜阵列、透明材料在医疗装置、电子和电信、建筑和结构、传感器、天线、电极、薄膜光学器件、薄膜基底、晶体管和IR透明显示装置中的应用。
可替代地，组合物、方法和制品可以包含本文公开的任何合适的材料、步骤或组分，由其组成或基本上由其组成。组合物、方法和制品可以另外地、或可替代地被配制以便不含或基本上不含任何材料(或物种)、步骤、或组分，否则这些材料(或物种)、步骤、或组分对于实现组合物、方法和制品的功能或目的是不必要的。
本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区分一个元件与另一个元件。除非本文中另有说明或与上下文明显矛盾，否则术语“一个”和“一种”以及“该”不表示数量的限制，而是解释为覆盖单数和复数。除非另有明确说明，“或”是指“和/或”。贯穿说明书提及“一个方面”是指结合该方面描述的特定要素包括在本文描述的至少一个方面，并且可以或可以不存在于其他方面。如在本文中使用的术语“它们的组合”包括一个或多个列出的元件，并且是开放的，允许存在一个或多个没有命名的类似元件。此外，应当理解，所描述的元件可在各个方面中以任何合适的方式结合。
除非在本文中相反地指定，否则所有测试标准均为从本申请的申请日起生效的最新标准，或者如果要求优先权，则为测试标准出现的最早优先权申请的申请日。
除非另外定义，在此使用的技术和科学术语具有与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。所有引用的专利、专利申请、以及其他参考文献通过引用以其全部内容结合在此。然而，如果本申请中的术语与结合的参考文献中的术语相矛盾或冲突，则来自本申请的术语优先于来自结合的参考文献的冲突术语。
使用标准命名法描述化合物。例如，未被任何指示基团取代的任何位置应理解为使其化合价被如所指示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于指示取代基的连接点。例如，-CHO通过羰基的碳连接。
如在本文中使用的，术语“烃基”，无论是单独使用，还是作为另一术语的前缀、后缀或片段，是指仅包含碳和氢的残基。该残基可以是脂肪族的或芳香族的、直链的、环状的、双环的、支链的、饱和的、或不饱和的。其还可以包含脂族、芳族、直链、环状、双环、支链、饱和和不饱和烃部分的组合。然而，当烃基残基被描述为取代的时，它可以任选地包含取代基残基的碳和氢成员之上和之上的杂原子。因此，当具体地描述为取代的时，烃基残基还可以包含一个或多个羰基、氨基、羟基等，或它可以在烃基残基的主链内包含杂原子。术语“烷基”是指支链或直链、饱和脂肪族烃基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基以及正己基和仲己基。“烯基”是指具有至少一个碳-碳双键的直链或支链单价烃基(例如，乙烯基(-HC＝CH2))。“烷氧基”是指经由氧连接的烷基(即，烷基-O-)，例如甲氧基、乙氧基和仲丁氧基。“亚烷基”是指直链或支链的、饱和的、二价脂肪族烃基(例如，亚甲基(-CH2-)或亚丙基(-(CH2)3-))。“亚环烷基”是指二价环状亚烷基，-CnH2n-x，其中x是被环化替代的氢的数目。“环烯基”是指具有一个或多个环以及在该环中的一个或多个碳-碳双键的单价基团，其中所有的环成员是碳(例如，环戊基和环己基)。“芳基”是指包含指定数目的碳原子的芳香族烃基，如苯基、环庚三烯酮、茚满基、或萘基。“亚芳基”是指二价芳基。“亚烷基亚芳基”是指被烷基取代的亚芳基。“芳基亚烷基”是指被芳基(例如，苄基)取代的亚烷基。前缀“卤代”是指包括氟、氯、溴、或碘取代基中的一个或多个的基团或化合物。可以存在不同卤素原子(例如，溴和氟)或仅氯原子的组合。前缀“杂”是指化合物或基团包括杂原子(例如，1、2或3个杂原子)的至少一个环成员，其中杂原子各自独立地是N、O、S、Si、或P。“取代的”是指化合物或基团被至少一个(例如，1、2、3或4个)取代基取代，取代基可以各自独立地是C1-9烷氧基，C1-9卤代烷氧基、硝基(-NO2)、氰基(-CN)、C1-6烷基磺酰基(-S(＝O)2-烷基)、C6-12芳基磺酰基(-S(＝O)2-芳基)、硫醇(-SH)，硫氰基(-SCN)、甲苯磺酰基(CH3C6H4SO2-)、C3-12环烷基、C2-12烯基、C5-12环烯基、C6-12芳基、C7-13芳基亚烷基、C4-12杂环烷基，以及C3-12杂芳基代替氢，条件是不超过取代原子的正常化合价。基团中指示的碳原子数不包括任何取代基。例如，-CH2CH2CN是被腈取代的C2烷基。
虽然已经描述了具体实施例，但是申请人或本领域的其他技术人员可以想到目前无法预见或可能无法预见的替代、修改、变化、改进和实质等效物。因此，如提交的和如它们可以被修改的所附权利要求旨在涵盖所有此类替代方案、修改、变化、改进和实质等效物。

Claims (14)

1.一种组合物，包含
大于50wt％至小于75wt％的聚醚酰亚胺、聚(亚芳基醚砜)或环烯烃共聚物；以及
大于25wt％至小于50wt％的填料；
其中，
当聚合物包含所述聚醚酰亚胺时，所述填料包含：
硅灰石纤维，其具有5微米至10微米的平均纤维直径和55微米至75微米的平均纤维长度、2.5m2/g至小于2.9m2/g的表面积、0.42g/cc至0.50g/cc的堆积密度和52％至55％的二氧化硅含量；或
勃姆石，其具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径(D50)；
当聚合物包含聚(亚芳基醚砜)时，所述填料包含：
硅灰石纤维，其具有1微米至5微米的平均纤维直径和5微米至12微米的平均纤维长度，3.8m2/g至4.3m2/g的表面积和0.48g/cc至0.56g/cc的堆积密度；或
勃姆石，其具有通过激光散射测定的0.4微米至小于0.9微米的平均粒径(D50)；以及
当聚合物包含所述环烯烃共聚物时，所述填料包含：
硅灰石纤维，其具有10微米至15微米的平均纤维直径和140微米至165微米的平均纤维长度、1.0m2/g至1.8m2/g的表面积和0.18g/cc至0.26g/cc的堆积密度；
其中，重量百分比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，其中由所述组合物形成的膜表现出：
根据ASTM E831测定的小于或等于36ppm/℃、或5ppm/℃至36ppm/℃的流动热膨胀系数；以及
通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，包含
53wt％至68wt％、或55wt％至65wt％、或58wt％至62wt％的所述聚醚酰亚胺、所述聚(亚芳基醚砜)、所述环烯烃共聚物或它们的组合；以及
32wt％至47wt％、或35wt％至45wt％、或38wt％至42wt％的所述填料。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述聚醚酰亚胺是存在的并且所述填料包括所述硅灰石，其中由所述组合物形成的膜表现出：
根据ASTM D256测定的小于或等于25ppm/℃、或5ppm/℃至25ppm/℃的流动热膨胀系数；以及
通过UV/Vis光谱法在100微米的厚度下测定的在1330nm处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述聚醚酰亚胺是存在的并且所述填料包括所述勃姆石，其中由所述组合物形成的膜表现出：
根据ASTM D256测定的小于或等于35ppm/℃、或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及
通过UV/Vis光谱法在100微米的厚度下测定的在1330nm处大于75％、或大于75％至95％的透射百分比。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述聚(亚芳基醚砜)是存在的并且所述填料包括所述硅灰石，其中由所述组合物形成的膜表现出：
根据ASTM E831测定的小于或等于36ppm/℃、或5ppm/℃至36ppm/℃的流动热膨胀系数；以及
通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述聚(亚芳基醚砜)是存在的并且所述填料包含所述勃姆石，其中由所述组合物形成的膜表现出：
根据ASTM E831测定的小于或等于35ppm/℃、或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及
通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述环烯烃共聚物是存在的并且所述填料包括所述硅灰石，其中由所述组合物形成的膜表现出：
根据ASTM E831测定的小于或等于35ppm/℃、或5ppm/℃至35ppm/℃的流动热膨胀系数；以及
通过UV/Vis光谱法在100微米厚度下测定的在1330nm处大于50％、或大于50％至95％的透射百分比。
9.一种制备根据权利要求1至8中任一项所述的组合物的方法，所述方法包括：
将所述聚醚酰亚胺、所述聚(亚芳基醚砜)或所述环烯烃共聚物与所述填料共混。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在溶剂的存在下，共混所述聚醚酰亚胺、所述聚(亚芳基醚砜)或所述环烯烃共聚物与所述填料。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，在20℃至200℃，优选20℃至25℃或175℃至200℃的温度下，共混所述聚醚酰亚胺、所述聚(亚芳基醚砜)或所述环烯烃共聚物。
12.一种制造根据权利要求1至8中任一项所述的组合物的方法，其中所述组合物包含所述聚醚酰亚胺且所述方法包括：
使芳香族双(醚酐)和有机胺接触以提供聚醚酰亚胺前体；
将所述填料与所述聚醚酰亚胺前体结合以提供混合物；以及
在有效提供相应的聚醚酰亚胺的条件下加热所述混合物。
13.一种制品，其包含根据权利要求1至8中任一项所述的组合物。
14.根据权利要求13所述的制品，其中所述制品是光学制品，优选光学透镜、透镜阵列、透明材料在医疗装置、电子和电信、建筑和结构、传感器、天线、电极、薄膜光学器件、薄膜基底、晶体管和IR透明显示装置中的应用。
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