DE2727849A1

DE2727849A1 - Polymerlegierung

Info

Publication number: DE2727849A1
Application number: DE19772727849
Authority: DE
Inventors: Robert T Alvarez
Original assignee: Fluorocarbon Co
Current assignee: Saint Gobain Performance Plastics Corp
Priority date: 1976-06-21
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1977-12-29
Also published as: NL166490C; NL166490B; JPS5310651A; DE2727849C2; FR2355881A1; GB1556106A; CA1092274A; NL7706830A; JPS5645506B2; FR2355881B1; US4017555A

Description

PATENTANWÄLTE

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN 2727849

DIPL. -PHYS. DIPL-INC. THE FLUOROCARBON COMPANY

Case kn-fl-10 tM/th

21. Juni 1977

Polymerlegierung.

709852/1124

D-707 SCHWABISCH CMOND GEMEINSAME KONTEN: D-8 MÜNCHEN 7O Telefon: (07171) 56 90 Deuud* Bank München 70/37369 (BLZ 700 700 10) Telefon: (0 19) 77 19 5« H. SCHROETER Telegramme: Sthroepat Sdiwübudi Gmünd 02/00 53S (BLZ 613 700 S6) K LEHMANN Telegramme: Schrocp« Bodugaue 49 Telex: 724116« pagdd PdetchedüuMito München 1679 41-104 LipowskynraSe 10 Telei: 5212241 p«we d

- fr -

kn-fl-10

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft Polymermassen und insbesondere Polymerlegierungen und insbesondere Polymerlegierungen oder polymere Legierungen aus Polyphenylensulf id- und Polyimid-Harzen, die einzigartige synergistisch verbesserte Schmelzfließeigenschaften und Wärmebeständigkeitseigenschaften aufweisen.

Polyphenylensulfid ist ein kristallines aromatisches Polymeres, das ein symmetrisches, starres Gerüst aufweist, das sich wiederholende p-substituierte Benzolringe und Schwefelatome aufweist, so daß die sich wiederholenden Einheiten der folgenden Formel

entsprechen.

Polyphenylensulfide besitzen hohe Schmelzpunkte, eine außergewöhnliche chemische Beständigkeit, sind thermisch stabil und nicht entflammbar. Das Polymere zeigt bei erhöhten Temperaturen eine hohe Steifheit und eine gute Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften. Polyphenylensulf id wird von der Firma Phillips Petroleum unter der Bezeichnung "Ryton" vertrieben.

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Gemäß der US-PS 3 354 129 erhält man Polyphenylensulfide oder Polyphenylensulfidharze durch Umsetzen von halogensubstituierten aromatischen Verbindungen, wie p-Dichlorbenzol, mit Alkalimetallsulfiden in Gegenwart eines polaren Lösungsmittels. Die Polyphenylensulfide können in Abhängigkeit von dem Einsatzgebiet nicht vernetzt, teilweise vernetzt oder stark vernetzt sein. Sie sind in der oben erwähnten US-PS 3 354 129, in Modem Plastics Encyclopedia, Vol. 47, Nr. 1OA, (1970-71) Seiten 208 bis 213 und "The Sulfur Institute Journal" (Herbst 1971) Seiten 2 bis 4, beschrieben.

Man erhält ausgezeichnete harte, nicht klebende, die Ablösung erleichternde überzüge, wenn man geringe Mengen, beispielsweise 10 bis 20% Polytetrafluoräthylen in das Polyphenylensulfid einarbeitet. Polyphenylensulfid besitzt eine ausgezeichnete Affinität für verstärkende Pasern und Füllstoffe, und man kann mit Füllstoff versehene Polyphenylensulfidmassen durch Spritzverformen oder Preßverformen verarbeiten.

Eine ungewöhnliche Eigenschaft des Polyphenylensulfids ist seine Fähigkeit, seine mechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen beizubehalten. Sowohl ungefülltes als auch mit Glas als Füllstoff versehenes Polyphenylensulfid zeigt Zugfestigkeiten von etwa 492 kg/cm² (7000 psi) bei 150°C und von etwa 281 kg/cm^a (40O0 psi) bei 200°C. Die Synthese, die physikalischen und die chemischen Eigenschaften und das Verarbeitungsverhalten von Polyphenylensulfid sind in den oben angegebenen Literaturstellen und in der technischen Literatur ganz allgemein beschrieben.

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kn-fl-1O

Polyimide erhält man durch chemische Reaktion eines aromatischen Dianhydrids mit einem aromatischen Diamin. Die in den erfindungsgemäßen Polymerlegierungen verwendeten Polyimide schmelzen nicht. Diese Materialien müssen daher durch maschinelle Bearbeitung, durch Stanzen oder durch direkte Verformungsmethoden bearbeitet werden. Obwohl die Polyimide die lineare Struktur von thermoplastischen Polymeren besitzen, sind sie wegen ihrer hohen, in gewissen Fällen nicht vorhandenen Schmelzpunkte schwierig zu verarbeiten.

Die außergewöhnlichen Eigenschaften der Polyimide sind unter anderem ihre Beständigkeit bei 26O°C (5OO°F), ihre Verschleißfestigkeit, ihr geringer Reibungswiderstand, ihre hohe Festigkeit, ihre Zähigkeit, ihre thermische Stabilität, ihre dielektrische Festigkeit, ihre Strahlungsbeständigkeit und ihre geringe Gasabgabe. Durch die Zugabe von Graphitfüllstoffen kann die Abnutzungsbeständigkeit der Polyimide verbessert und ihr Reibungskoeffizient weiter vermindert werden.

Polyimide bzw. Polyimidharze sind in "Modern Plastics Encyclopedia" Nr. 43, Nr. 1A (1966), Seiten 244 bis 245, "Modern Plastics Encyclopedia", Nr. 44, Nr. 1A, Seiten 265 bis 267, in den Stanford Research Institute Reports, in den US-Patentschriften 3 179 632 und 3 708 4 58 und in der allgemeinen Patentliteratur und der technischen Literatur beschrieben. Eine Lagermasse, die man durch Legieren von Polyimidharzen mit Polytetrafluoräthylenharzen erhält, ist in der US-PS 3 652 409 beschrieben.

Polyimide und Copolyimide werden von der Firma E.I.DuPont de Nemours and Company und von der Firma UpJohn Company und anderen Herstellern vertrieben. Ein Polyimid-Formpulver, das unter der Bezeichnung Polyimide 2080 von der Firma UpJohn Company vertrieben

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-ν

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wird, ist in der US-PS 3 708 4 58 beschrieben. Diese Formpulver umfassen vollständig in die Imide überführte und vollständig umgesetzte aromatische Polyimidharze. Es ist bekannt, diese Polyimid-Formpulver mit Polytetrafluoräthylen, Graphit und Molybdänsulfid zu vermischen und Füllstoffe, wie zerschnittene Graphitoder Glas-Fasern, Glaskügelchen etc. zuzusetzen. Diese Klasse von Polyimid-Harzen ist in "New Thermoplastic Polyimides for High Temperature Composites" - SPI 28th Technical Conference (1973) beschrieben.

Das Legieren von Kunststoffen ist bekannt, beruht jedoch weitgehend auf Empirie. Das Legieren ist ein Verfahren, das darin besteht, daß man ein Verbundmaterial herstellt, indem man zwei oder mehr verschiedene Polymere mechanisch miteinander vermischt. Dies unterscheidet sich von der Copolymerisation dadurch, daß das gebildete Material auf mechanischem Wege hergestellt ist. Es bestehen drei grundlegende Methoden zur Herstellung von Polymerlegierungen. Die erste Methode besteht darin, Polymere, die im Prinzip miteinander nicht verträglich sind, mit verträglichen Segmenten zu versehen. Dies wird als Propf-Polymerisat ion bezeichnet. Die zweite Legierungsmethode umfaßt die Verwendung von verträglich machenden Mitteln. Es handelt sich dabei um chemische Mittel, die als Mittler zwischen den sonst nicht miteinander verträglichen Bestandteilen wirken. Die dritte und üblicherweise angewandte Methode für die Herstellung von Legierungen besteht darin, vernetzende Bindungen zwischen den nicht miteinander verträglichen Bestandteilen auszubilden. Dies wird dadurch erreicht, daß man während des Legierungsverfahrens freie Radikale bildet. Dies kann dadurch erfolgen, daß man Radikale bildende Mittel, wie Peroxidkatalysatoren oder Azoverbindungen,

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zugibt. Weiterhin kann man eine Reihe von Legierungen dadurch herstellen, daß man die Bestandteile in einer vermählenden Strangpresse einer hohen Scherwirkung aussetzt. Wenn man die Bestandteile bei erhöhter Temperatür in Gegenwart von Sauerstoff in einer vermählenden Strangpresse einer hohen Scherwirkung aussetzt, erfolgt eine gewisse Vernetzung zwischen den Molekülen der Bestandteile. Zur Ausbildung verträglicher Legierungen genügt ein relativ geringer Anteil von vernetzten MoIekülen.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist nun darin zu sehen, daß Polymerlegierungen aus Polyimidharzen und Polyphenylensulfidharzen bei hohen Temperaturen eine überraschend gute Beständigkeit und gute mechanische Eigenschaften besitzen, leicht unter Anwendung üblicher Verformungsmethoden für die Verarbeitung von thermoplastischen Materialien verarbeitet werden können und ein wünschenswert geringes Reibungsverhalten zeigen.

Gegenstand der Erfindung sind daher Polymerlegierungen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aus einem Polyphenylensulf id, das sich wiederholende Einheiten der Formel

in einer solchen Zahl aufweist, daß das Polymere bei einer Temperatur von mindestens etwa 200°C thermisch stabil ist, und

einem Polyimid, das sich wiederholende Einheiten der allgemeinen Formel I

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kn-fl-10

-fl

O	O
Il	Il
C I
Ιί	Il
0	O

(I)

in einer solchen Zahl aufweist, daß das Polymere bis zu einer Temperatur von mindestens etwa 200°C thermisch stabil ist, in welcher Formel

R eine vierwertige aromatische Gruppe, die mindestens einen Ring aus 6 Kohlenstoffatomen mit benzolischer ünsättigung aufweist, wobei die vier Carbonylgruppen direkt an getrennte Kohlenstoffatome eines Benzolrings der Gruppe R gebunden sind und jedes Carbonylgruppenpaar an benachbarte Kohlenstoffatome des Benzolrings gebunden ist, und

R' eine zweiwertige benzolartige Gruppe der folgenden Formeln

und

in denen R" für eine Alkylenkette mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe der folgenden

Formeln

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R' ■ '

R¹ ' ' t

R¹

-O-, -S-, -SO₂-, -N- , -Si- , -O-Si-0- , -O-P-0

R"¹ R¹ ' ' ' R" ' ' 0

-p-

Il

steht,

in welchen Formeln R¹" und R"" aus der Alkylgruppen und Arylgruppen umfassenden Gruppe ausgewählt sind,
bedeuten,

besteht und bei Temperaturen von etwa 300°C Schmelzfließeigenschaften aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Polymerlegierung ein Polyimid, das sich wiederholende Einheiten der allgemeinen Formel

--N

CO

aufweist, in der 10 bis 90% der sich wiederholenden Einheiten Gruppei
folgenden Formel

Einheiten Gruppen sind, in denen R eine Gruppe der

Ve«/

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kn-fl-10

darstellt, während die restlichen sich wiederholenden Einheiten Gruppen
folgenden Formeln

Einheiten Gruppen sind, in denen R aus der Gruppe der

el

CH-

und

ausgewählt ist, wobei η eine positive ganze Zahl mit einem Wert bedeutet, daß das Polymere bis zu einer Temperatur von mindestens etwa 2OO°C thermisch stabil ist.

Diese Co-Polyimide erhält man nach Methoden, die in der. US-PS 3 708 4 58 beschrieben sind.

Das Polymerisationsverfahren zur Herstellung der PoIyamid-Säuren ist gut bekannt und ist nicht Gegenstand der Erfindung. Bezüglich näherer Einzelheiten für die Synthese der Polyimide der beschriebenen Art sei auf die oben erwähnten Patentschriften und Veröffentlichungen und insbesondere auf die US-Patentschriften 3 652 409, 3 179 632 und 3 708 458 verwiesen.

Einer der Hauptnachteile der aromatischen Polyimide ist darin zu sehen, daß sie nicht verarbeitet werden können. Obwohl sie eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen oxidativen und thermischen Abbau besitzen, ist es praktisch unmöglich, das Material durch übliche Verarbeitungsmethoden zu verformen. Es wurde daher angenommen, daß diese schlechten Verarbeitungseigenschaften dadurch verbessert werden können, daß man die aromatischen Polyimide mit einem verarbeitbaren thermoplastischen Material legiert, so daß man eine verarbeitbare PoIy-

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kn-fl-10

merlegierung erhält. Es bestand dabei die Hoffnung, daß die gebildete Polymerlegierung einige der vorteilhaften Eigenschaften der Polyimide aufweisen würde und dennoch das Verarbeitungsverhalten des thermoplastischen PoIymeren zeigen würde. Da das Legieren von Polymeren weitgehend auf empirischer Grundlage erfolgt, ist es unmöglich, mit einiger Sicherheit vorauszusagen, welche Eigenschaften eine vorgeschlagene Legierung haben würde. Erfindungsgemäß wurde nun Polyphenylensulfid als möglicher Kandidat ausgewählt. Obwohl die Eigenschaften dieser Polymerlegierung aufgrund des Verhaltens des PoIyimids und des Polyphenylensulfids nicht vorausgesagt werden konnte, wurde jedoch angenommen, daß einige der Eigenschaften beider Polymerer beibehalten würden, und daß ein Kompromiß zwischen den vorteilhaften Eigenschaften beider Polymerer erreicht werden könnte. Polyphenylensulf id ist bei hohen Temperaturen extrem beständig. Beispielsweise zeigt die thermogravimetrysehe Analyse von Polyphenylensulfid in Stickstoff oder Luft keinen merklichen Gewichtsverlust unterhalb 500°C. Weiterhin liegen die Verarbeitungstemperaturen von Polyphenylensulf id innerhalb der allgemeinen Verarbeitungsbereiche der aromatischen Polyimide, was die Temperaturen und die thermische Stabilität anbelangt.

Um zu ermitteln, ob eine Polymerlegierung hergestellt werden könnte, wurden die in den folgenden Beispielen beschriebenen Untersuchungen durchgeführt:

Beispiel 1

Man bereitet eine Polymerlegierung aus einem aromatischen Polyimid, das man durch Umsetzen von 3,3',4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid mit Toluoldiisocyanat und 4,4'-Methylen-bis(phenylisocyanat) erhält, und einem PolyphenylensuIfid. Das Polyimid wird nach dem Verfahren der US-PS 3 708 4 58 hergestellt und von der Firma

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UpJohn Company unter der Bezeichnung "Polyimide 2080" vertrieben. Das Polyphenylensulfid wird von der Firma Phillips Petroleum hergestellt und unter der Bezeichnung "Ryton" auf den Markt gebracht. Der Einfachheit halber wird das bei den Untersuchungen verwendete Polyimid als Polyimide 2080 bezeichnet.

Zur Ermittlung der Verträglichkeit des Polyphenylensulfids mit einem aromatischen Polyimid, wie dem Polyimide 2080 (der Firma UpJohn) wird der folgende Test durchgeführt:

In einem Zweischalenmischer vermischt man eine Mischung aus 4 5 Gew.-% Polyphenylensulfid und 55 Gew.-% Polyimide 2080. Die Mischung wird dann während 2 Stunden bei 120 bis 140°C im Ofen vorgetrocknet. Dann bereitet man in der folgenden Weise einen Stab mit einem Durchmesser von 2,54 cm (1 inch):

a) Man beschickt die Form und preßt sie mit einem Druck von 281 kg/cm² (40OO psi) zusammen ,
b) man erhitzt die Form auf 327 bis 338°C

(620 bis 64O°F) und hält diese Temperatur während 10 bis 15 Minuten aufrecht,

c) man kühlt die Form auf 121⁰C (25O°F) ab und entnimmt das Teil.

Man erhält ein Formteil mit guter physikalischer Integrität. Dies verdeutlicht die Tatsache, daß Polyphenylensulf id und Polyimide 2080 verträglich und als Legierung verarbeitbar sind.

Man unterwirft die Mischung aus Polyimide 2080 und PoIyphenylensuIfid einem Schmelzindextest. Die Mischung besitzt folgende Schmelzindices:

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Temperatur/BeIastung Schmelzindex 300°C

216Og

15,87 kg (35 pounds) 1,777 g/10 min

32O°C

2160 g O,2140 g/10 min

15,87 kg (35 pounds) 5,0575 g/10 min

Unter den gleichen Bedingungen zeigt das Polyimide 2080 kein Fließen. Dies verdeutlicht die Tatsache, daß die Legierung aus Polyimide 2080 und Polyphenylensulfid Schmelzfließeigenschaften besitzt.

Beispiel 2

Man führt ein zweites Experiment durch, um die physikalischen Eigenschaften einer Legierung aus Polyphenylensulf id und Polyimid zu untersuchen. Man vermischt 40 Gew.-% Polyphenylenox.id mit 60 Gew.-% Polyimide 2080 (der Firma UpJohn) während 15 Minuten in einem Zweischalenmischer. Die Mischung wird dann während 2 Stunden bei 120 bis 140°C im Ofen getrocknet. Dann bereitet man einen Stab mit einem Durchmesser von 2,54 cm (1 inch) in der folgenden Weise:

a) Man belädt die Form und bringt sie auf einen Druck

von 281 kg/cm² (4000 psi),
b) man erhitzt die Form auf 327 bis 338⁰C (620 bis 64O°F) und hält diese Temperatur während 15 Minuten aufrecht,

c) man kühlt die Form auf 121⁰C (25O°F) ab und entnimmt das Teil.

Dann arbeitet man durch spanabhebende Behandlung Zugprüfstäbe für die MikroUntersuchung aus dem Stab heraus

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kn-fl-10

und untersucht sie hinsichtlich ihrer Zugfestigkeit und ihrer Dehnung. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind die folgenden:

Zugfestigkeit: 337 bis 436 kg/cm² (48OO bis 6200 psi)

Dehnung: 3 bis 5 %.

Diese positiven und schlüssigen Daten verdeutlichen die Tatsache, daß man aus einem aromatischen Polyimid und Polyphenylensulfid ein Legierungssystem mit physikalischer Integrität herstellen kann.
Beispiel 3

Es wurde eine weitere Untersuchungsreihe durchgeführt, um das Schmelzfließverhalten von sowohl Polyphenylensulfid als auch dem Polyimide 2Ο8Ο (der Firma UpJohn) zu bestimmen. Hierzu wurde eine Prüfvorrichtung (Brabender) verwendet, die bei folgenden Bedingungen betrieben wurde:

Temperatur: 343⁰C (65O°F) bei 63 min"¹ Beschickung: 55 g.

Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:

	2080	Prozentsatz	Polyphenylensulfid (Ryton)	50/50	50/50	55/45
Polyimide			Drehmoment (m/g)
			.10/90 20/80	20OO	23OO
	0/100		11OO
Zeit		700 7OO	12OO
Minuten	2400	150 2OO	13OO	1200
0	900	150 300
5	700	200
10	6OO	709852/1124
15

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Drehmoment (m/g)

Zeit	0/100	10/90	20/80	50/50	55/45
Minuten
20	600	200	400	1400	1250
25		300		1500
30		350		1550	1600
35		400	600	1700
40			700	19OO	1900
45			750	20OO
50		6OO	8OO	2050
55			900	2100
60		700	10OO	2250	2060
65			1100	2275
70	650	750	12OO	23OO
75			13OO	2500
80		900	14OO	2600	2550
85			1500	3000
90	700	1050	1700	3200	30OO
95				3400
100		12OO		34 50	3 500
105				3450
110		1250

Zeit	60/40	70/30	80/20	90/10
Minuten
0	2500	20OO	Pulver	Pulver
5	1350	1800	schlechte
			Schmelze
10	14OO	1900
15		2250		keine
20		24OO		angemessene
25		2550		Schmelze
30		2700
35
40	19OO

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kn-fl-10

Zeit	60/4'
Minuten
45
50	2150
55
60	2500
65
70
75	3000
80	3250
85
90	3200
95
1OO
105
110

Drehmoment (m/g) 70/30 80/20 90/10

3200

3 500

Das Polyimide 2080 schmilzt nicht und zerstört den Scherstift der Brabender-Prüfvorrichtung.

Die 90/10-Misehung zeigt kein angemessenes Schmelzverhalten, während die 8O/2O-Mischung ein geringfügiges Schmelzverhalten zeigt.

Die obigen Untersuchungen werden verdeutlichen, daß eine Polymerlegierung auf der Grundlage eines aromatischen Polyimide, wie Polyimide 2080 der Firma Upjohn, und Polyphenylensulfid, ein über die Schmelze verarbeitbares Polymersystem ergibt.

Beispiel 4

Zur Ermittlung der Schmelzfließeigenschaften wurde eine Legierung aus 60 Gew.-% Polyimide 2080 (Upjohn) und 40 Gew.-% Polyphenylensulfid durch Spritzgießen verformt.

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Zur Durchführung der Spritzverformungsuntersuchung wurde eine Spritzgußvorrichtung mit hin- und hergehender Schnecke (141,7 g (5 ounce) Reed), die mit einer Form zur Bildung von ASTM-Probestücken versehen war, verwendet. Die angewandten Verformungsbedingungen waren die folgenden:

Zylindertemperatur: 293 bis 327°C (560 bis

62O°F)

Formtemperatur: 93 bis 149°C (200 bis

300°F).

Die durch Spritzgießen verformten Teile zeigten folgende physikalischen Eigenschaften:

Zugfestigkeit: 297,5 kg/cm² (4232 psi)

Dehnung: 2,66%

Biegefestigkeit: 613,9 kg/cm² (8732 psi).

Beispiel 5

Zur Ermittlung des Hochtemperaturverhaltens der Polymerlegierung aus dem aromatischen Polyimid und Polyphenylensulfid wurde die Verformung unter Wärmeeinwirkung gemäß der ASTM-Standard-Vorschrift D 648-72 untersucht. Die erzielten Ergebnisse sind im folgenden angegeben.

Untersuchungsbedingungen Belastung von 18,6 kg/cm^a (264 psi)

0/100 20/80 60/40

Polyphenylensulfid

Wärmeverformungs- 13O,5⁽¹⁾ 225 276 temperatur (⁰C)

(1) Dieser Wert wird von der Firma Phillips Petroleum für das Polyphenylensulfid "Ryton" angegeben.

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Die Zahlenwerte hinsichtlich der Wärmeverformung zeigen, daß die Legierung aus dem aromatischen Polyimid und PoIyphenylensulfid einen signifikanten Unterschied bezüglich der Belastung in Abhängigkeit von der Wärme zeigt, das heißt eine hohe Warmformbeständigkeit aufweist.

Beispiel 6

Zur weiteren Verdeutlichung der Legierung aus dem aromatischen Polyimid und Polyphenylensulfid wurde eine Mischung aus dem Polypyromellitimid von 4,4'-Oxydianilin durch Ausfällen des Harzes aus einem im Handel erhältlichen Polyimid-Lack bereitet. Der Lack ist von der Firma DuPont unter der Bezeichnung "Pyre-ML" erhältlich. Der Pyre-ML-Polyimidlack basiert auf dem Polypyromellitimid von 4,4'-Oxydianilin, wozu auf die US-PS 3 179 632 verwiesen sei.

Man bereitet das Polyimid dadurch, daß man 4 53,6 g (16 ounces) des Polyimidlacks (Pyre-ML) in 907,2 g (32 ounces) Wasser einträgt und das Ganze in einer Mischeinrichtung (Waring blender) rührt. Dann filtriert man das Pulver ab, wäscht es mehrfach mit Wasser und trocknet es während 24 Stunden bei 121⁰C (25O°F) und dann während weiterer 24 Stunden bei 26O°C (500°F).

Durch Vermischen in einem Trommelmischer bereitet man eine Legierung aus 60 Gew.-% des Polypyromellitimids von 4,4'-Oxydianilin und 40 Gew.-% Polyphenylensulfid. Dann werden zur Verdeutlichung der Verarbeitbarkeit aus der Schmelze Untersuchungen in einer Prüfvorrichtung (Brabender) durchgeführt. Die Vorrichtung wird bei 343°C (65O°F) und einer Drehzahl von 63 min" betrieben und mit 53 g des Materials beschickt. Die erzielten Ergebnisse sind im folgenden angegeben:

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kn-fl-10

Drehmoment (m/g)

Zeit

O 800

10 500

15 700

20 8 50

2 5 1000

30 1200

35 1500

40 1800

4 5 1900

50 21OO

52 2300

55 gehärtet.

Erneut ist zu ersehen, daß eine Polymerlegierung auf der Grundlage eines aromatischen Polyimids und Polyphenylensulfid eine aus der Schmelze verarbeitbare Legierung darstellt.

Beispiel 7

Eine übliche Verwendung von technischen Kunststoffen ist die Herstellung von Buchsen bzw. Lagerschalen. Durch Vermählen in einem Zweischalenmischer während 20 Minuten bereitet man eine Lagermasse aus:

15 Gew.-% Graphit

51 Gew.-% Polyimid (Polyimide 2080) 34 Gew.-% PolyphenylensuIfid.

Die Masse wird dann verformt und es werden durch maschinelle Bearbeitung Buchsen hergestellt.

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Unter Verwendung der Buchse mit einem Durchmesser von 12,7 mm (1/2 inch) und einer Länge von 12,7 mm (1/2 inch) untersucht man das Verhalten als Lagermaterial während 42,25 Stunden bei einem Betriebsfaktor (P.V.) von 5000.

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Claims

kn-fl-1O Patentansprüche

1. Polymerlegierung, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Polyphenylensulfid, das sich wiederholende Einheiten der Formel

in einer solchen Zahl aufweist, daß das Polymere bei einer Temperatur von mindestens etwa 200°C thermisch stabil ist, und einem Polyimid, das sich wiederholende Einheiten der allgemeinen Formel

Il

J ο

Il

.C

Il 0

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ORIGINAL INSPECTED

kn-fl-10

R eine vierwertige aromatische Gruppe, die mindestens einen Ring aus 6 Kohlenstoffatomen mit benzolischer Unsättigung aufweist, wobei die vier Carbonylgruppen direkt an getrennte Kohlenstoffatome eines Benzolrings der Gruppe R gebunden sind und jedes Carbonylgruppenpaar an benachbarte Kohlenstoffatome des Benzolrings gebunden ist, und

R¹ eine zweiwertige benzolartige Gruppe der folgenden Formeln

— und

in denen R" für eine Alkylenkette mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe der folgenden Formeln

-0-, -S-, -SO₉-, -N-

R¹ '

R¹ ■

-P-

Il

R"¹ R"¹ R¹"

-Si- , -O-Si-0-, -0-P-O-

I I Il

R"" R¹"¹ 0

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kn-fl-10

steht,

.in welchen Formeln R"¹ und R"" aus der Alkylgruppen und Arylgruppen umfassenden Gruppe ausgewählt sind,
bedeuten,

besteht und bei Temperaturen von etwa 30O⁰C Schmelzfließeigenschaften aufweist.

2. Polymerlegierung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Polyimid sich wiederholende Einheiten der Formel

--N

-CO

Einheiten Gruppen sind, in denen R eine Gruppe der

el

darstellt, während die restlichen sich wiederholenden Einheiten Gruppen sind, in denen R aus der Gruppe der folgenden Formeln

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kn-fl-1O

und

ausgewählt ist, wobei η eine positive ganze Zahl mit einem Wert bedeutet, daß das Polymere bis zu einer Temperatur von mindestens etwa 200°C thermisch stabil ist.

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