TWI466950B - 聚芳硫化物／液晶聚合物合金及包含彼等之組合物 - Google Patents

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Description

聚芳硫化物/液晶聚合物合金及包含彼等之組合物 相關申請案之交互參照
本發明主張申請日期為2011年9月20日之美國臨時專利申請案第61/536,735號、申請日期為2011年10月18日之美國臨時專利申請案第61/548,534號及申請日期為2011年10月24日之美國臨時專利申請案第61/550,631號之申請益處，該等案件皆以整體引用方式併入本文中。
聚芳硫化物及芳香族聚酯係可耐受高熱、化學及機械應力之高性能聚合物且有益地用於眾多種應用中。
該等聚合物中之每一者可向產物組成提供優點。例如，聚芳硫化物具有極佳耐火性、耐化學性及高熔接線強度。芳香族聚酯亦稱作液晶聚合物，具有優良流動性及加工性且可展現各向異性機械性質。
鑒於上文所述，彼等熟習此項技術者已嘗試在聚合物合金中組合聚芳硫化物與液晶聚合物。不幸的是，液晶聚合物並不與聚芳硫化物完全相容。例如，當在熔融加工期間(例如在包含合金之組合物成型期間)將聚合物在一起加熱時，聚合物可發生熱降解。此熱不穩定性可在成型表面上產生沈積物。此外，累積於成型表面上之沈積物可黏著至成型部分之表面。此尤其在考慮對污染敏感之部件(例如用於電子應用之連接器)時可造成包含形成缺陷部件在內之嚴重問題。沈積問題亦可造成生產能力顯著損失，此乃因沈積可能需要終止連續成型過程以清潔成型。除與因不混溶性所致之沈積相關之問題外，納入聚芳硫化物/液晶 聚合物合金之產物通常亦未獲得期望表面外觀且尤其期望表面光澤度。
已研發增容劑以包含在聚芳硫化物/液晶聚合物合金中並改良合金穩定性。儘管使用增容劑已改良合金，但增容劑迄今為止係在單獨製程中形成且隨後在包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物形成期間與其他添加劑一起添加。製備及添加增容劑之單獨形成步驟可顯著增加複合物形成過程之成本。
聚芳硫化物/液晶聚合物合金存在其他問題。例如，聚芳硫化物通常係經由對二氯苯與鹼金屬硫化物或鹼金屬氫硫化物之聚合形成，從而形成在末端基團處包含氯之聚合物。隨著因環境問題而逐漸期望低鹵素含量聚合物材料，人們已嘗試產生低氯含量聚芳硫化物。一般而言，此涉及在組合物中利用較高分子量聚芳硫化物，此乃因較高分子量聚芳硫化物將包含較少末端基團且因此具有較低氯含量。
不幸的是，高分子量聚芳硫化物具有高熔體黏度，且此提出可使加工技術複雜化之加工性問題，即使當在合金中組合聚芳硫化物與可展現優良加工性特性之液晶聚合物時亦如此。在組合物中包含填充劑可加重此問題，該等填充劑可改良所形成複合物之合意特性，但亦進一步增加組合物之熔體黏度。
鑒於上文所述，業內當前需要經改良聚芳硫化物/液晶聚合物合金及包含該等合金之組合物。另外，形成聚芳硫 化物/液晶合金之低成本便捷方法將具有巨大益處。
根據一個實施例，揭示聚芳硫化物/液晶聚合物合金。合金可包含聚芳硫化物、液晶聚合物及增容劑。增容劑可為結合聚芳硫化物/液晶聚合物合金之形成於原位形成之共聚物，且因此增容劑可包含聚芳硫化物之第一單元及液晶聚合物之第二單元，該等單元彼此共聚。
亦揭示包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金及一或多種添加劑之組合物以及包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之產物，例如(但不限於)電連接器或包覆成型件(overmolding)。
亦揭示形成聚芳硫化物/液晶聚合物合金之方法。方法可包含(例如)熔融加工聚芳硫化物與包括反應性部分之反應性官能化二硫化物化合物。在熔融加工中可以化學計量之量存在反應性官能化二硫化物化合物以僅與一部分聚芳硫化物反應，從而形成經反應性官能化二硫化物化合物之反應性部分封端之聚芳硫化物。方法亦可包含組合液晶聚合物與聚芳硫化物及形成為聚芳硫化物/液晶聚合物合金中之增容劑之聚芳硫化物/液晶聚合物共聚物。所形成聚芳硫化物/液晶聚合物合金可包含不與反應性官能化二硫化物化合物、液晶聚合物及增容劑反應之聚芳硫化物。
可參照以下圖式更好地理解本發明。
本發明概言之係關於聚芳硫化物/液晶聚合物合金、包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物及形成聚芳硫化 物/液晶聚合物合金之方法。
一般而言，聚芳硫化物/液晶聚合物合金可根據包含組合反應性官能化二硫化物化合物及聚芳硫化物與液晶聚合物之方法形成。更具體而言，且不希望受任何特定理論限制，吾人相信在熔融加工期間，反應性官能化二硫化物化合物可根據均裂反應(homolytic reaction)與聚芳硫化物反應，從而使聚芳硫化物產生鏈斷裂並用反應性官能化二硫化物之反應性部分將聚芳硫化物封端。隨後，經封端反應性聚芳硫化物可根據轉酯化反應與液晶聚合物反應，其產物係聚芳硫化物/液晶聚合物共聚物，該共聚物可在聚芳硫化物/液晶聚合物合金形成期間原位形成且係聚芳硫化物/液晶聚合物合金中之增容劑。一般而言，可以化學計量之量將反應性官能化二硫化物化合物添加至熔融加工製程以僅與一部分聚芳硫化物反應，且因此聚芳硫化物/液晶聚合物合金可包含共聚物增容劑以及尚未彼此共聚之聚芳硫化物及液晶聚合物。在一個實施例中，可在聚芳硫化物與液晶聚合物之熔融加工期間形成增容劑，且可在相對簡單之一步驟或兩步驟熔融加工製程中形成聚芳硫化物/液晶聚合物合金。
在聚芳硫化物/液晶聚合物合金形成期間原位形成增容劑可提供簡單途徑以提供經特定地設計用於聚芳硫化物及液晶聚合物之任一組合之增容劑。更具體而言，原位形成技術自動地確保，增容劑將包含共聚在一起且欲包含在聚芳硫化物/液晶聚合物合金中之聚芳硫化物單元及液晶聚 合物單元。在先前已知技術中，需要瞭解欲在合金中組合之具體聚芳硫化物及具體液晶聚合物，且隨後單獨地形成針對彼等材料之增容劑。在此一系統中，若改變合金中之一種聚合物，則亦將需要改變增容劑之形成以使增容劑與合金中之聚合物理想地匹配。在所揭示方法中，無需此單獨步驟，此乃因原位增容劑形成必定形成聚芳硫化物/液晶聚合物共聚物增容劑，該增容劑包含添加至製程之具體聚芳硫化物及液晶聚合物之區段作為共聚物單元。
在一個實施例中，用於形成聚芳硫化物/液晶聚合物合金之熔融加工技術亦可包含添加其他添加劑以在單一熔融加工製程中形成包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物。
應理解，在聚芳硫化物/液晶聚合物合金之熔融加工及形成期間組合反應性官能化二硫化物化合物與聚芳硫化物可降低聚芳硫化物/液晶聚合物合金之總體熔體黏度。因此，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可具有相對較低之熔體黏度，此可改良組合物之加工性。例如，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之熔體黏度可小於約1500泊、小於約1000泊、小於約500泊或小於約400泊，如根據ISO測試11443號在1200 s-1 之剪切速率及310℃之溫度下所測定。
在一個實施例中，聚芳硫化物可為高分子量、低氯含量聚芳硫化物，且所得聚芳硫化物/液晶聚合物合金以及包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物不僅可展現相對 較低之熔體黏度及所得優良加工性，且亦可具有低氯含量。例如，聚芳硫化物/液晶聚合物合金及/或包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之氯含量可小於約1000 ppm、小於約900 ppm、小於約600 ppm或小於約400 ppm。在一個實施例中，根據International Electrochemical Commission標準61249-2-21，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可不含鹵素。
另外，熔融加工之聚芳硫化物組合物可為均質組合物且可展現極佳機械特性。不希望受任何特定理論限制，吾人相信，增容劑之原位形成製程可形成具有經改良混溶性之聚芳硫化物/液晶聚合物合金，且此經改良混溶性可改良包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之機械特性。
例如，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之熔接線抗拉強度可大於約30 MPa、大於約32 MPa或大於約35 MPa，如根據ISO測試527號(在技術上等效於ASTM D638)在23℃之測試溫度及5 mm/min之測試速度下所量測。在一個實施例中，與不包含增容劑且僅係聚芳硫化物/液晶聚合物摻合物之相似組合物相比，可將包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之熔接線強度改良超過約30%或超過約35%。
包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可具有合意外觀。例如，包含聚芳/液晶聚合物合金之組合物之表面光澤度可大於約60、大於約65或大於約70，如藉由使用光澤計所測定。
包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可具有優良艾氏(Izod)無缺口衝擊強度(無缺口艾氏)(如根據ISO測試180/1 U號所量測)以及優良艾氏缺口衝擊強度(缺口艾氏)(如根據ISO測試180/1 A號所量測)。例如，熔融加工聚芳硫化物組合物之艾氏無缺口衝擊強度可大於約19 kJ/m2 、大於約23 kJ/m2 或大於約25 kJ/m2 ，如在23℃下所量測。熔融加工聚芳硫化物組合物之艾氏缺口衝擊強度可大於約10 kJ/m2 或大於約15 kJ/m2 ，如在23℃下所量測。例如，與不包含增容劑且僅係聚芳硫化物/液晶聚合物摻合物之相似組合物相比，可將艾氏缺口衝擊強度改良超過約40%或超過約45%。
聚芳硫化物/液晶合金之聚芳硫化物相可展現低再結晶溫度及低結晶熱以及高過冷度，此可指示增容劑之存在可延遲聚芳硫化物結晶。此可優良地指示聚芳硫化物及液晶聚合物在合金中之改良增容。例如，聚芳硫化物/液晶聚合物合金之聚芳硫化物相之再結晶溫度可小於約225℃或小於約220℃，如藉由使用示差掃描量熱計所量測。聚芳硫化物/液晶聚合物合金之聚芳相可具有大於約50℃、大於約55℃或大於約60℃之過冷度(定義為平衡熔化溫度Tm 與結晶溫度Tc 間之差)，如藉由使用示差掃描量熱計所量測。
聚芳硫化物/液晶聚合物合金亦可展現優良阻燃特性。例如，聚芳硫化物/液晶聚合物合金可滿足0.2毫米厚度下之V-0可燃性標準，如由UNDERWRITERS LABORATORIES 公司(Northbrook,III.)所發佈。
如前文所提及，聚芳硫化物/液晶聚合物合金可根據製程形成，該製程包含熔融加工聚芳硫化物及反應性官能化二硫化物化合物與液晶聚合物。
一般而言，聚芳硫化物可為含有式(I)重複單元之聚芳硫醚：-[(Ar1 )n -X]m -[(Ar2 )i -Y]j -[(Ar3 )k -Z]l -[(Ar4 )o -W]p - (I)其中Ar1 、Ar2 、Ar3 及Ar4 係相同或不同的且係具有6至18個碳原子之伸芳基單元；W、X、Y及Z係相同或不同的且係選自-SO2 -、-S-、-SO-、-CO-、-O-、-COO-或具有1至6個碳原子之伸烷基或亞烷基之二價連接基團且其中連接基團中之至少一者係-S-；且n、m、i、j、k、l、o及p獨立地為0或1、2、3或4，前提條件為其總和不小於2。伸芳基單元Ar1 、Ar2 、Ar3 及Ar4 可經選擇性地取代或未經取代。有利伸芳基系統係伸苯基、伸聯苯基、伸萘基、伸蒽基及伸菲基。聚芳硫化物通常包含超過約30 mol%、超過約50 mol%或超過約70 mol%芳硫化物(-S-)單元。在一個實施例中，聚芳硫化物包含至少85 mol%直接附接至兩個芳香族環之硫化物連接。
在一個實施例中，聚芳硫化物係聚苯硫化物，在本文中定義為含有苯硫化物結構-(C6 H4 -S)n -(其中n係1或更大之整數)作為其組份。
可合成聚芳硫化物，隨後形成聚芳硫化物/液晶聚合物合金，但此並非對製程之要求。例如，購自Ticona of Florence,Kentucky,USA之Fortron®聚苯硫化物可經購得並用作聚芳硫化物。
可用於製備聚芳硫化物之合成技術大致上為業內所知。例如，產生聚芳硫化物之製程可包含使提供氫硫根離子之材料(例如鹼金屬硫化物)與二鹵代芳香族化合物在有機醯胺溶劑中反應。
鹼金屬硫化物可為(例如)硫化鋰、硫化鈉、硫化鉀、硫化鉫、硫化銫或其混合物。當鹼金屬硫化物係水合物或水性混合物時，可根據去水操作在聚合反應前加工鹼金屬硫化物。亦可原位產生鹼金屬硫化物。另外，可在反應中包含少量鹼金屬氫氧化物以去除雜質(例如鹼金屬多硫化物或鹼金屬硫代硫酸鹽)或與該等雜質反應(例如，以將此等雜質改變為無害材料)，該等雜質可以極少量與鹼金屬硫化物一起存在。
二鹵代芳香族化合物可為(但不限於)鄰二鹵代苯、間二鹵代苯、對二鹵代苯、二鹵代甲苯、二鹵代萘、甲氧基二鹵代苯、二鹵代聯苯、二鹵代苯甲酸、二鹵代二苯基醚、二鹵代二苯基碸、二鹵代二苯基亞碸或二鹵代二苯基酮。二鹵代芳香族化合物可單獨或以其任一組合使用。具體實例性二鹵代芳香族化合物可包含(但不限於)對二氯苯、間二氯苯、鄰二氯苯、2,5-二氯甲苯、1,4-二溴苯、1,4-二氯萘、1-甲氧基-2,5-二氯苯、4,4'-二氯聯苯、3,5-二氯苯甲酸、4,4'-二氯二苯基醚、4,4'-二氯二苯基碸、4,4'-二氯二苯基亞碸及4,4'-二氯二苯基酮。
鹵素原子可為氟、氯、溴或碘且相同二鹵代芳香族化合物中之2個鹵素原子可彼此相同或不同。在一個實施例中，使用鄰二氯苯、間二氯苯、對二氯苯或其2種或更多種化合物之混合物作為二鹵代芳香族化合物。
如業內已知，亦可使用單鹵代化合物(不必為芳香族化合物)與二鹵代芳香族化合物之組合以形成聚芳硫化物之端基或調節聚芳硫化物之聚合反應及/或分子量。
聚芳硫化物可為均聚物或可為共聚物。藉由二鹵代芳香族化合物之適宜選擇性組合，可形成含有不小於兩個不同單元之聚芳硫化物共聚物。例如，在對二氯苯與間二氯苯或4,4'-二氯二苯基碸組合使用之情形下，可形成聚芳硫化物共聚物，其含有具有式(II)結構之區段： 及具有式(III)結構之區段： 或具有式(IV)結構之區段：
一般而言，對於每莫耳有效量之經裝填鹼金屬硫化物而言，二鹵代芳香族化合物之量通常可為1.0莫耳至2.0莫耳、1.05莫耳至2.0莫耳或1.1莫耳至1.7莫耳。因此，聚芳 硫化物可包含烷基鹵化物(通常為烷基氯化物)端基。
產生聚芳硫化物之製程可包含在有機醯胺溶劑中實施聚合反應。用於聚合反應中之實例性有機醯胺溶劑可包含(但不限於)N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基己內醯胺、四甲基脲、二甲基咪唑啶酮、六甲基磷酸三醯胺及其混合物。用於反應中之有機醯胺溶劑之量可為(例如)0.2公斤/莫耳(kg/mol)至5公斤/莫耳之有效量之鹼金屬硫化物。
可藉由逐步聚合製程實施聚合。第一聚合步驟可包含將二鹵代芳香族化合物引入反應器，且在水存在下在約180℃至約235℃或約200℃至約230℃之溫度下使二鹵代芳香族化合物經受聚合反應，並持續聚合直至二鹵代芳香族化合物之轉化率達到不小於約50 mol%之理論必需量。
當實施第一聚合步驟時，可將鹼金屬硫化物(其通常包含水)裝填至有機醯胺溶劑中且可加熱混合物以自反應系統蒸餾出過量水。此時，一部分鹼金屬硫化物將分解以形成鹼及硫化氫(H2 S)。自H2 S之產生量，計算經裝填鹼金屬硫化物之有效量。此後，可以自經裝填鹼金屬硫化物之有效量計算之量將二鹵代芳香族化合物裝填至反應系統中且可在惰性氣氛中將混合物加熱至約180℃至約235℃之溫度，以產生聚合反應。
當反應系統中之二鹵代芳香族化合物之轉化率達到不小於約50 mol%、不小於約70 mol%或不小於約90 mol%之理論轉化率時，終止第一聚合。
可自下式中之一者計算二鹵代芳香族化合物之理論轉化率：
(a)在已以過量(以莫耳比計)鹼金屬硫化物添加二鹵代芳香族化合物(下文稱作DHA)之情形下：
(b)在除(a)以外之情形下： 其中X係經裝填之二鹵代芳香族化合物之量；Y係二鹵代芳香族化合物之剩餘量且Z係二鹵代芳香族化合物之過多量(莫耳)。
在第二聚合步驟中，將水添加至反應漿液中，以使得聚合系統中之水之總量增至每莫耳有效量之經裝填鹼金屬硫化物約7莫耳或至約5莫耳。此後，可將聚合系統之反應混合物加熱至約250℃至約290℃、約255℃至約280℃或約260℃至約270℃之溫度，且聚合可持續直至由此形成之聚合物之熔體黏度升至聚芳硫化物之期望最終量。第二聚合步驟之持續時間可為(例如)約0.5小時至約20小時或約1小時至約10小時。
聚芳硫化物可為直鏈、半直鏈、具支鏈或交聯。直鏈聚芳硫化物包含-(Ar-S)-之重複單元作為主要組成單元。一般而言，直鏈聚芳硫化物可包含約80 mol%或更高之此重複單元。直鏈聚芳硫化物可包含少量具支鏈單元或交聯單元，但具支鏈或交聯單元之量可小於聚芳硫化物之總單體 單元之約1 mol%。直鏈聚芳硫化物聚合物可為含有上述重複單元之隨機共聚物或嵌段共聚物。
可利用可具有交聯結構或具支鏈結構之半直鏈聚芳硫化物，該結構係藉由將一或多個具有三個或更多個反應性官能基之少量單體引入聚合物中來提供。例如，可自具有三個或更多個反應性官能基之單體形成介於約1 mol%與約10 mol%之間之聚合物。可用於製備半直鏈聚芳硫化物之方法為業內所周知。例如，用於形成半直鏈聚芳硫化物之單體組份可包含一定量之每分子具有2個或更多個鹵素取代基之聚鹵代芳香族化合物，該等化合物可用於製備具支鏈聚合物。此等單體可由式R'Xn 代表，其中每一X係選自氯、溴及碘，n係3至6之整數，且R'係具有化合價n之多價芳香族基團，其可具有最多約4個甲基取代基，R'中之碳原子總數係在6至約16範圍內。一些每分子有超過兩個鹵素取代之聚鹵代芳香族化合物(其可用於形成半直鏈聚芳硫化物)之實例包含1,2,3-三氯苯、1,2,4-三氯苯、1,3-二氯-5-溴苯、1,2,4-三碘苯、1,2,3,5-四溴苯、六氯苯、1,3,5-三氯-2,4,6-三甲基苯、2,2',4,4'-四氯聯苯、2,2',5,5'-四-碘聯苯、2,2',6,6'-四溴-3,3',5,5'-四甲基聯苯、1,2,3,4-四氯萘、1,2,4-三溴-6-甲基萘及諸如此類及其混合物。
在聚合後，可用液體培養基洗滌聚芳硫化物。例如，可用水、丙酮、N-甲基-2-吡咯啶酮、鹽溶液及/或酸性培養基(例如乙酸或鹽酸)洗滌聚芳硫化物，隨後將其與其他組份組合，同時形成混合物。可以為彼等熟習此項技術者所 周知之依序方式洗滌聚芳硫化物。用酸性溶液或鹽溶液洗滌可將鈉、鋰或鈣金屬離子端基濃度自約2000 ppm降至約100 ppm。
可使聚芳硫化物經受熱水洗滌製程。熱水洗滌溫度可為或高於約100℃，例如高於約120℃、高於約150℃或高於約170℃。通常，蒸餾水或去離子水可用於熱水洗滌。在一個實施例中，熱水洗滌可藉由將預定量之聚芳硫化物添加至預定量之水中且在壓力器皿中在攪拌下加熱混合物來實施。例如，可使用高達約200克聚芳硫化物/升水之浴液比。在熱水洗滌後，可用維持在約10℃至約100℃之溫度下之溫水將聚芳硫化物洗滌若干次。可在惰性氣氛中實施洗滌以避免聚合物變質。
可使用不會分解聚芳硫化物之有機溶劑來洗滌。有機溶劑可包含(但不限於)含氮極性溶劑，例如N-甲基吡咯啶酮、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、1,3-二甲基咪唑啶酮、六甲基磷醯胺及六氫吡嗪酮；亞碸及碸溶劑，例如二甲基亞碸、二甲基碸及環丁碸；酮溶劑，例如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮及苯乙酮；醚溶劑，例如二乙基醚、二丙基醚、二噁烷及四氫呋喃；含鹵素烴溶劑，例如氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯、單氯乙烷、二氯乙烷、四氯乙烷、全氯乙烷及氯苯；醇及酚溶劑，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、乙二醇、丙二醇、苯酚、甲酚、聚乙二醇及聚丙二醇；及芳香族烴溶劑，例如苯、甲苯及二甲苯。此外，溶劑可單獨或作為其兩者或更 多者之混合物使用。
用有機溶劑洗滌可藉由將聚芳硫化物浸沒於有機溶劑中且視需要進行加熱或攪拌來實施。有機溶劑洗滌之洗滌溫度並不特別重要，且溫度通常可為約20℃至約300℃。可利用升高洗滌溫度來增加洗滌效率，但一般而言，在約20℃至約150℃之洗滌溫度下獲得令人滿意的效果。
在一個實施例中，可在壓力下在高於有機溶劑之沸點之溫度下在壓力器皿中實施洗滌。洗滌時間並不重要，且對於分批洗滌而言，洗滌通常可實施約5分鐘或更長。並不需要分批洗滌，然而，且可以連續方式實施洗滌。
在一個實施例中，有機溶劑洗滌可與熱水洗滌及/或溫水洗滌組合。當使用諸如N-甲基吡咯啶酮等高沸點有機溶劑時，殘餘有機溶劑可藉由在有機溶劑洗滌後用水或溫水洗滌來去除，且蒸餾水或去離子水可用於此洗滌。
形成聚芳硫化物之聚合反應器件不受特別限制，但通常期望採用通常用於形成高黏度流體之器件。此一反應器件之實例可包含具有攪拌裝置之攪拌槽型聚合反應器件，該攪拌裝置具有不同形狀之攪拌葉片，例如錨型、多級型、螺旋帶型、螺桿軸型及諸如此類或其經改進形狀。此一反應器件之其他實例包含通常用於捏合之混合器件，例如捏合機、輥磨機、班布裏混合機(Banbury mixer)等。在聚合後，可自反應器通常經由配備有期望組態之模具之擠出孔口排放熔融聚芳硫化物，將其冷卻並收集。通常，聚芳硫化物可排放穿過穿孔模具以形成收集於水浴中之股線，將 其顆粒化並乾燥。聚芳硫化物亦可呈股線、顆粒或粉末形式。
聚芳硫化物/液晶聚合物合金可以合金之重量計約5 wt.%至約90 wt.%(例如以合金之重量計約10% wt.%至約80 wt.%、約20 wt.%至約wt.70%或約25 wt.%至約50 wt.%)之量包含聚芳硫化物(或多種聚芳硫化物之摻合物)。
聚芳硫化物(其亦可涵蓋一或多種聚芳硫化物聚合物及/或共聚物之摻合物)可具有相對較高分子量。例如，聚芳硫化物可具有大於約25,000 g/mol或大於約30,000 g/mol之數量平均分子量及大於約60,000 g/mol或大於約65,000 g/mol之重量平均分子量。高分子量聚芳硫化物可具有低氯含量，例如小於約1000 ppm、小於約900 ppm、小於約600 ppm或小於約400 ppm。
在一個實施例中，聚芳硫化物可具有高分子量及高熔體黏度。例如，聚芳硫化物之熔體黏度可大於約1,500泊、大於約2,500泊或大於約3,000泊，如根據ISO測試11443號在1200 s-1 之剪切速率及310℃之溫度下所測定。
可熔融加工聚芳硫化物與反應性官能化二硫化物化合物。一般而言，反應性官能化二硫化物化合物可具有式(V)之結構：R3 -S-S-R4 (V)其中R3 及R4 可相同或不同且係獨立地包含1至約20個碳且在R3 及R4 之末端處包含反應性官能基之烴基。例如，R3 及R4 可為烷基、環烷基、芳基或雜環基。
R3 及R4 中之至少一者可包含末端羧基、羥基、胺基(經取代或未經取代)、硝基或諸如此類。包含反應性末端基團之二硫化物化合物(其可與聚芳硫化物組合以形成用於熔融加工之混合物)之實例可包含(但不限於)2,2'-二胺基二苯基二硫化物、3,3'-二胺基二苯基二硫化物、4,4'-二胺基二苯基二硫化物、二苯基二硫化物、二硫代水楊酸、二硫代乙醇酸、α,α'-二硫代二乳酸、β,β'-二硫代二乳酸、3,3'-二硫代二吡啶、4,4'二硫代嗎啉、2,2'-二硫代雙(苯并噻唑)、2,2'-二硫代雙(苯并咪唑)、2,2'-二硫代雙(苯并噁唑)、L-半胱胺酸、二硫代苯甲酸、二羥基苯基二硫化物及2-(4'-嗎啉基二硫代)苯并噻唑。
與聚芳硫化物組合之二硫化物化合物之量通常可為以聚芳硫化物/液晶聚合物合金之重量計約0.1 wt.%至約3 wt.%，例如以聚芳硫化物/液晶聚合物合金之重量計約0.1 wt.%至約1 wt.%。一般而言，所添加二硫化物化合物之量將為與一部分聚芳硫化物反應之化學計量之量，例如可與約0.1%至約5%聚芳硫化物反應之量，從而使得聚芳硫化物/液晶聚合物可包含增容劑與尚未共聚之聚芳硫化物及液晶聚合物。
液晶聚合物可與聚芳硫化物及反應性官能化二硫化物化合物組合。在一個實施例中，液晶聚合物可與聚芳硫化物及反應性官能化二硫化物化合物在單一步驟形成製程中組合，即全部三種組份可在單一熔融加工步驟中組合在一起。在另一實施例中，熔融加工製程可包含第一熔融加工 步驟，其包含熔融加工聚芳硫化物與反應性官能化二硫化物化合物；及第二熔融加工步驟，其中隨後將液晶聚合物與熔融加工之液晶聚合物及二硫化物化合物組合。
形成聚芳硫化物/液晶聚合物合金之製程可包含形成液晶聚合物，但此並非對製程之要求。例如，可藉由包含芳香族羥基羧酸、芳香族二醇及芳香族二酸之單體之反應來形成液晶聚合物。
例如，可藉由熔融酸解聚合製程使該等單體聚合，其中在乙酸酐存在下加熱未乙醯基化單體。或者，可在第一步驟中將單體乙醯基化，且隨後可在第二步驟中藉由熔融酸解製程在熔融狀態中使乙醯基化單體聚合。
在任一情形下，可在攪拌的同時將單體加熱至足夠高之溫度，以使乙醯基化酚基團與羧酸基團反應，從而形成酯連接，其中形成副產物乙酸。加熱及攪拌可持續足夠長時間且在形成液晶聚合物之足夠高溫度下，其固有黏度大於約2 dl/g、大於約3 dl/g或大於約5 dl/g，其中固有黏度係在25℃下以液晶聚合物存於等體積五氟苯酚及六氟異丙醇之混合物中之0.1%溶液(wt/vol)量測。通常，可在液晶聚合物處於熔融狀態之足夠高溫度下完成聚合，其中溫度在約280℃至約380℃範圍中，例如在約320℃至約380℃範圍中。液晶聚合物可在真空中在熔融狀態下加熱長達約1小時，其中時間取決於諸如溫度、真空及攪拌速度等變量。
在一個實施例中，液晶聚合物可經由聚縮合(消除乙酸)自對羥基苯甲酸、芳香族二羥基化合物(例如4,4'-二羥基 聯苯及氫醌)及芳香族二羧酸(例如2,6-萘二甲酸、對苯二甲酸及間苯二甲酸)產生，其中其酚羥基係藉由與乙酸酐反應來醯化。
或者，液晶聚合物可經由聚縮合(消除乙酸)自對乙醯氧基苯甲酸、二醯化芳香族二羥基化合物(例如4,4'-二乙醯氧基聯苯及二乙醯氧基苯)及芳香族二羧酸(例如2,6-萘二甲酸、對苯二甲酸及間苯二甲酸)形成。
另一液晶聚合物製備方法可包含自對羥基苯甲酸苯基酯以及芳香族二羥基化合物(例如4,4'-二羥基聯苯及氫醌)及芳香族二羧酸(例如2,6-萘二甲酸、對苯二甲酸及間苯二甲酸)之二苯基酯聚縮合(消除酚)。
在又一實施例中，液晶聚合物可藉由聚縮合(消除酚)自二苯基酯及芳香族二羥基化合物製備。二苯基酯可自對羥基苯甲酸及芳香族二羧酸(例如2,6-萘二甲酸、對苯二甲酸及間苯二甲酸)藉由以規定量與碳酸二苯基酯反應形成。芳香族二羥基化合物可包含4,4'-二羥基聯苯及氫醌。
上述聚縮合反應可在觸媒不存在下進行；然而，在一個實施例中，其可藉由金屬化合物(例如乙酸亞錫、四丁基鈦、較佳乙酸鉀、乙酸鈉及三氧化銻)或金屬鎂或其組合催化。在一個實施例中，可消除觸媒之使用或將其降至最低以防止所得液晶聚合物起泡。例如，在一個實施例中，液晶聚合物可藉由使用小於約500 ppm之金屬觸媒(例如小於約200 ppm、小於約100 ppm、小於約50 ppm、小於約20 ppm或小於約10 ppm之觸媒)形成。
在一個實施例中，液晶聚合物可在一或多種封端劑存在下形成。可使用(例如)封端劑來控制液晶聚合物之分子量、熔點及/或黏度。例如，封端劑可以小於約1重量莫耳%之量(例如以小於約0.5莫耳%之量)存在於液晶聚合物中。在一個實施例中，封端劑可以小於約0.2莫耳%之量包括對苯二甲酸。
亦可在一個實施例中藉由使用微莫耳過量之二酸、二醇或二者形成液晶聚合物來實現對液晶聚合物之所得性質之控制之改良。
在一個實施例中，液晶聚合物可選自P1至P8之液晶聚合物之群，其中每一聚合物含有以下重複單元i)至viii)中之至少兩者： 其中液晶聚合物之重複單元之量係以莫耳%表示且一直存在之重複單元之mol%之總和總計100%。在某些實施例中，液晶聚合物可選自如下P1至P8：P1包含約70%至約90% i)及約10%至約30% ii)；且其中iii)-viii)不存在；P2包含約10%至約25% i)及約75%至約90% ii)，且其中iii)-viii)不存在；P3包含約50%至約70% ii)，存在iii)，存在vi)、vii)及viii)中之至少一者，iii)之量=[100-ii)]/2，且iii)之量=vi)、vii)及viii)中至少一者之總量，且其中i)、iv)及v)不存在；P4包含約0%至約10% i)、約40%至約60% ii)，存在iii)、iv)及v)中之至少一者，存在vi)及vii)及viii)中之至少一者，其中iii)、iv)及v)中至少一者之總量=[100-Σ i)+ii)]/2=vi)、vii)及viii)中之至少一者之總量；P5包含約45%至約65% i)、約1%至約10% ii)，存在iii)、iv)及v)中之至少一者，存在vi)、vii)及viii)中之至少一者，其中iii)、iv)及v)中至少一者之總量=[100-Σ i)+ii)]/2=vi)、vii)及viii)中之至少一者之總量； P6包含約40%至約70% i)、約5%至約30% v)，存在iii)及iv)中之至少一者且iii)及iv)中至少一者之總量=[100-i)]/2-v)，存在vi)、vii)及viii)中之至少一者且vi)、vii)及viii)中至少一者之量=Σ iii)、iv)及v)，且其中ii)不存在；P7包含約30%至約80% i)，存在vi)、vii)及viii)中之至少一者，存在v)，且v)之量=[100-i)]/2=vi)、vii)及viii)中至少一者之總量，且其中ii)、iii)及iv)不存在；P8包含約50%至約70% i)，存在iii)及iv)中之至少一者，存在vi)及vii)中之至少一者，且其中iii)及iv)中至少一者之總量=[100-i)]/2=vi)、vii)及viii)中之至少一者之總量，且其中ii)不存在。
用於形成液晶聚合物之液晶聚合物及/或單體亦可(例如)以商品名VECTRA® 購得，其係由Ticona Engineering Polymers,Florence,Kentucky出售。
非常適用於形成聚芳硫化物/液晶聚合物之VECTRA® 聚合物之等級可包含VECTRA® Ei級、VECTRA® A級及VECTRA® L級。
選擇用於形成聚芳硫化物/液晶聚合物合金之液晶聚合物可端視聚芳硫化物/液晶聚合物合金所期望之特定應用及特性期望而變化。在一個實施例中，例如，可使用具有相對較高熔點(例如熔點大於280℃)之液晶聚合物。在一個實施例中，液晶聚合物之熔點可為約280℃至約370℃，例如約330℃至約340℃。例如，可使用較高熔點液晶聚合物來產生具有較高熱變形溫度(HDT)之物件。
存在於聚芳硫化物/液晶聚合物合金中之液晶聚合物之量可端視各種因素而變化。例如，聚芳硫化物/液晶聚合物合金可以合金之重量計包含約5 wt.%至約90 wt.%、約10 wt.%至約80 wt.%、約20 wt.%至約70 wt.%或約25 wt.%至約50 wt.%之液晶聚合物。可將聚芳硫化物及液晶聚合物摻和在一起以加強特定強度或獲得期望性質組合。在一個實施例中，液晶聚合物及聚芳硫化物聚合物可以液晶聚合物與聚芳硫化物之重量比為約5：1至約1：5存在於聚芳硫化物/液晶聚合物合金中。例如，液晶聚合物與聚芳硫化物之重量比可為約1：2至約1：3。
在一個實施例中，聚芳硫化物及液晶聚合物之相對量可經選擇以使得聚芳硫化物與液晶聚合物間在約350℃之溫度下之黏度比係約1：10至約3：1。例如，黏度可經選擇性地匹配，以使得聚芳硫化物與液晶聚合物間之黏度比係約1.5：1至約1：1.5。
液晶聚合物可在聚芳硫化物/液晶聚合物合金內形成域。例如，液晶聚合物域可具有桿狀結構。在一個實施例中，約90%桿狀結構之直徑可為約1微米至約10微米且其長度可為約5微米至約30微米。在一個實施例中，合金內之液晶聚合物域甚至可更小。例如，在聚芳硫化物/液晶聚合物合金中，液晶聚合物域之直徑可小於約1微米。
如前文所述，可形成包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物，其包含一或多種添加劑以及合金。
例如，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可包 含亞磷酸酯穩定劑。亞磷酸酯穩定劑可防止聚芳硫化物及液晶聚合物在熔融加工期間發生熱降解。另外，亞磷酸酯穩定劑可進一步將成型沈積物降至最低且可降低包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之黃化或暗化，可降低在熔融加工期間之強度損失，且可改良包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之加工性。
亞磷酸酯穩定劑可包含有機亞磷酸酯。例如，本文涵蓋之亞磷酸酯穩定劑包含能耐受較高溫度、尤其包含聚芳硫化物/液晶聚合物之組合物在熔融加工期間可經受之溫度的亞磷酸酯。例如，亞磷酸酯穩定劑可包含單亞磷酸酯及二亞磷酸酯，其中二亞磷酸酯具有抑制水份吸收之分子組態及/或具有相對較高螺異構物含量。例如，可選擇螺異構物含量大於90%(例如大於95%，例如大於98%)之二亞磷酸酯穩定劑。
亞磷酸酯穩定劑之非限制性實例包含雙(2,4-二異丙苯基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二第三丁基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、二硬脂酸新戊四醇二亞磷酸酯、其混合物及諸如此類。
亞磷酸酯穩定劑參(2,4-二第三丁基苯基)亞磷酸酯可由式(VI)代表：
亞磷酸酯穩定劑雙(2,4-二異丙苯基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯可由式(VII)代表：
亞磷酸酯穩定劑二硬脂基新戊四醇二亞磷酸酯可由式(VIII)代表： 其中R'係烷基或芳基且兩個R'基團可相同或不同。
除亞磷酸酯穩定劑以外，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物亦可視情況含有第二穩定劑或甚至其他穩定劑。在一個實施例中，例如，第二穩定劑可包括磷酸酯，例如有機磷酸酯。例如，在一個實施例中，非鹵素磷酸酯穩定劑可納入包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金中之組合物中。
磷酸酯穩定劑可包含單磷酸酯穩定劑及聚磷酸酯穩定劑。單磷酸酯穩定劑之一實例係(例如)磷酸三苯基酯。可根據本發明使用之聚磷酸酯穩定劑包含具有以下通式(IX)之磷酸酯穩定劑： 其中R係未經取代或經取代之芳基，A係含有伸烷基、一個伸芳基環、兩個彼此直接或藉由伸烷基橋接基團接合之伸芳基環之橋接基團，且n在1至約10範圍內。在一個實施例中，上文A可為單伸芳基，例如其可源自間苯二酚或氫醌。在上式中，當n等於1時，形成「雙」磷酸酯。另一方面，當n等於2或更高時，形成寡聚磷酸酯。
可使用之磷酸酯穩定劑之實例包含(但不限於)間苯二酚雙(磷酸二甲苯基酯)、雙酚A雙(磷酸二苯基酯)、間苯二酚雙(磷酸二苯基酯)或其混合物。
磷酸酯穩定劑通常在室溫下以液體或以固體存在。在一個實施例中，固體磷酸酯穩定劑可納入包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物中，該合金可在較高溫度下較穩定且可較容易地與其他組份組合。
包含聚芳硫化物/液晶聚合物之組合物亦可含有伸烷基-丙烯酸酯互聚物穩定劑。例如，可將含有馬來酸酐或含有甲基丙烯酸縮水甘油酯之隨機伸乙基-丙烯酸酯互聚物穩定劑納入組合物中。此等化合物可自Arkema以商品名LOTADER® 購得。
一或多種穩定劑可以相對少量存在於包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物中。例如，每一穩定劑可以小於組合物之約5重量%之量存在於組合物中。例如，亞磷酸酯穩定劑可以約0.05重量%至約5重量%(例如約0.1重量% 至約1重量%)之量存在於包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物中。任何其他穩定劑可以小於包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之約2重量%之量(例如以約0.1重量%至約1重量%之量)存在。
在一個實施例中，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可包含纖維填充劑。纖維填充劑通常可以包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物重量計約5 wt.%至約70 wt.%或約20 wt.%至約65 wt.%之量包含於該組合物中。
纖維長度通常為約0.5 mm至約5.0 mm。儘管不希望受任何理論限制，但吾人相信，可因反應性官能化二硫化物化合物與聚芳硫化物間之相互作用獲得之聚芳硫化物/液晶聚合物合金之較低熔體黏度可防止纖維在熔融加工期間降解，從而維持纖維長度並向包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物提供極佳強度特性。
纖維填充劑可包含一多種纖維類型，包含(但不限於)聚合物纖維、玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維等或纖維類型之組合。在一個實施例中，纖維可為短切玻璃纖維或玻璃纖維粗紗(絲束)。
在一個實施例中，纖維可為基本上不含硼之玻璃纖維。術語「基本上不含」通常意指玻璃纖維不含有硼或至多僅含有痕量硼，例如小於約2 wt.%，在一些實施例中小於1 wt.%，在一些實施例中小於約0.1 wt.%且在一些實施例中小於0.01 wt.%。藉由使硼在纖維中之存在降至最低，可增強玻璃對用於噴墨列印機中之腐蝕性油墨之侵蝕的耐化學 性。無硼纖維可自(例如)Owens Corning Vetrotex公司以Advantex® 之商品名購得。此等纖維可自適宜成份或原材料(例如，用於SiO2 之砂、用於CaO之燒石灰、用於MgO之白雲石)製得，該等成份或原材料可以習用方式以適當量混合或摻和，從而獲得最終組合物之期望重量百分比。隨後可在爐或熔化器中熔化混合批料，且可將所得熔融玻璃沿前爐傳送並傳送至位於前爐底部之纖維形成襯套中。可拉動或拖動熔融玻璃穿過襯套底板或頂板中之孔洞或孔口以形成玻璃纖維。可藉由將長絲股線捲繞在安裝於繞線機之可旋轉筒夾上之形成管上使流動穿過襯套孔口之熔融玻璃流變細成長絲。纖維可以適於期望應用之習用方式進一步加工。
纖維直徑可端視所用特定纖維而變化且可以短切或連續形式獲得。例如，纖維直徑可具有小於約100 μm(例如小於約50 μm)之直徑。例如，纖維可為短切或連續纖維且可具有約5 μm至約50 μm(例如約5 μm至約15 μm)之纖維直徑。
纖維長度可有所變化。在一個實施例中，纖維可具有約3 mm至約5 mm之初始長度。因組合反應性官能化二硫化物化合物與聚芳硫化物所獲得之熔融加工條件可防止所添加纖維過度降解，且因此該等纖維可顯示在熔融加工期間之磨耗較少。例如，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之最終纖維長度可在約200 μm至約1500 μm或約250 μm至約1000 μm間變化。
纖維可經膠料預處理，從而亦可促進在熔融加工期間與聚芳硫化物/液晶聚合物合金混合。
在一個實施例中，纖維可具有高產率或小K數值。絲束係藉由產率或K數值來指示。例如，玻璃纖維絲束可具有50產率及以上產率，例如約115產率至約1200產率。
在一個實施例中，聚芳硫化物/液晶聚合物合金可包含有機矽烷偶合劑。有機矽烷偶合劑可為如業內已知之烷氧基矽烷偶合劑。烷氧基矽烷化合物可為選自由以下組成之群之矽烷化合物：乙烯基烷氧基矽烷、環氧基烷氧基矽烷、胺基烷氧基矽烷、巰基烷氧基矽烷及其組合。可利用之乙烯基烷氧基矽烷之實例包含乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷及乙烯基參(β-甲氧基乙氧基)矽烷。可使用之環氧基烷氧基矽烷之實例包含γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷及γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷。可採用之巰基烷氧基矽烷之實例包含γ-巰基丙基三甲氧基矽烷及γ-巰基丙基三乙氧基矽烷。
可包含之胺基矽烷化合物通常具有式R5 -Si-(R6 )3 ，其中R5 係選自由以下組成之群：胺基，例如NH2 ；具有約1至約10個碳原子或約2至約5個碳原子之胺基烷基，例如胺基甲基、胺基乙基、胺基丙基、胺基丁基等；具有約2至約10個碳原子或約2至約5個碳原子之烯基，例如乙烯基、丙烯基、丁烯基等；及具有約2至約10碳原子或約2至約5碳原子之炔基，例如乙炔基、丙炔基、丁炔基等；且其中R6 係 具有約1至約10個原子或約2至約5個碳原子之烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
在一個實施例中，R5 係選自由以下組成之群：胺基甲基、胺基乙基、胺基丙基、乙烯基、乙炔基、丙烯基及丙炔基，且R6 係選自由甲氧基、乙氧基及丙氧基組成之群。在另一實施例中，R5 係選自以下組成之群：具有約2至約10個碳原子之烯基，例如乙烯基、丙烯基、丁烯基等；及具有約2至約10個碳原子之炔基，例如乙炔基、丙炔基、丁炔基等，且R6 係具有約1至約10個原子之烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、丙氧基等。亦可包含各種胺基矽烷之組合。
可利用之胺基矽烷偶合劑之一些代表性實例包含(但不限於)胺基丙基三乙氧基矽烷、胺基乙基三乙氧基矽烷、胺基丙基三甲氧基矽烷、胺基乙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙炔基三甲氧基矽烷、乙炔基三乙氧基矽烷、胺基乙基胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷或3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-甲基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、雙(3-胺基丙基)四甲氧基矽烷、雙(3-胺基丙基)四乙氧基二矽氧烷及其組合。胺基矽烷亦可為胺基烷氧基矽烷，例如γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基 二乙氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-二烯丙基胺基丙基三甲氧基矽烷及γ-二烯丙基胺基丙基三甲氧基矽烷。一種適宜胺基矽烷係購自Degussa、Sigma Chemical公司及Aldrich Chemical公司之3-胺基丙基三乙氧基矽烷。
當包含時，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可以混合物重量計約0.1 wt.%至約5 wt.%、以混合物重量計約0.3 wt.%至約2 wt.%或以組合物重量計約0.2 wt.%至約1 wt.%之量包含有機矽烷偶合劑。
耐衝擊改性劑可包含在包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物中。在一個實施例中，耐衝擊改性劑可包括聚乙烯與甲基丙烯酸縮水甘油酯之隨機共聚物。隨機共聚物中所含甲基丙烯酸縮水甘油酯之量可有所變化。在一個特定實施例中，隨機共聚物以共聚物重量計約6%至約10%之量含有甲基丙烯酸縮水甘油酯。
其他可利用之耐衝擊改性劑包含聚胺基甲酸酯、聚丁二烯與苯乙烯-丙烯腈之兩相混合物(ABS)、改性聚矽氧烷或聚矽氧橡膠或基於聚二烯之彈性單相核心與硬接枝殼之接枝共聚物(核心-殼結構)。
當考慮接枝共聚物耐衝擊改性劑時，耐衝擊改性劑係由多數(例如超過70%)具有由核心及一或多個殼構成之結構之粒子構成。可自彈性聚合物相形成核心，其上面已接枝硬殼，該硬殼可由兩個或更多個層構成。核心通常係彈性軟相之單相且僅包含少量(若有)殼之硬聚合物組份。接枝 共聚物可由40重量%至95重量%、60重量%至90%重量%或70重量%至80%重量%之彈性核心構成。殼之比例可為5重量%至60重量%、10重量%至40重量%或20重量%至30重量%。
本文所涵蓋其他耐衝擊改性劑包含聚胺基甲酸酯，例如，熱塑性聚胺基甲酸酯。聚胺基甲酸酯耐衝擊改性劑係以已知方式經由聚異氰酸酯(特定而言二異氰酸酯)、聚酯、聚醚、聚酯醯胺、聚縮醛或其他適宜羥基或胺基化合物(例如羥基化聚丁二烯)或上述化合物之混合物之複加成製備。若適宜，亦利用擴鏈劑，例如低分子量多元醇(特定而言二醇)、聚胺(特定而言二胺)或水。
在一個實施例中，一或多種礦物填充劑可包含在包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物中。例如，組合物可以組合物之約1 wt.%至約50 wt.%之量包含一或多種礦物填充劑。礦物填充劑可包含(但不限於)二氧化矽、石英粉末、矽酸鹽(例如矽酸鈣、矽酸鋁、高嶺土(kaolin)、滑石、雲母、黏土、矽藻土及矽灰石)等。
可包含於包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物中之其他添加劑可涵蓋(但不限於)抗微生物劑、顏料、潤滑劑、抗氧化劑、穩定劑、表面活性劑、蠟、促流劑、固體溶劑及經添加以增強性質及加工性之其他材料。此等可選材料可以習用量用於組合物中。
可在單一步驟熔融加工製程中形成包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物，其中可在擠出機中組合全部組 份，例如，聚芳硫化物、液晶聚合物、反應性官能化二硫化物化合物、及一或多種添加劑。或者，可在多步驟製程中形成組合物。例如，可在第一熔融加工步驟中組合聚芳硫化物及反應性功能二硫化物化合物，且可在一或多個後續步驟中組合液晶聚合物及一或多種添加劑與熔融加工之聚芳硫化物及反應性官能化二硫化物化合物。在又一替代方法中，可首先單獨地或結合與反應性官能化二硫化物化合物組合來組合一或多種添加劑與聚芳硫化物。
可根據業內已知技術熔融加工組份。例如，可在單螺桿或多螺桿擠出機中在約250℃至約320℃之溫度下熔融捏合包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之組份。在一個實施例中，可在包含多個溫度區之擠出機中熔融加工組合物。例如，可在包含維持在介於約250℃與約320℃之間之溫度下之溫度區之擠出機中熔融加工組合物。
例如，可使用雙螺桿擠出機(例如Leistritz 25 mm共旋轉完全交叉式雙螺桿擠出機)熔融混合聚芳硫化物、反應性官能化二硫化物化合物、液晶聚合物及一或多種添加劑，以形成包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物。擠出機可具有多個溫度控制區，例如，約6個溫度控制區(包含於擠出模具處)，且總體L/D為30。可在熔融加工期間使用一般目的性螺桿設計。在一個實施例中，藉助定量進料器可將全部組份進給至第一筒中之進料喉。在另一實施例中，如業內已知，可將不同組份於不同添加點添加於擠出器中。可將組份熔化並混合，隨後經由模具以包含聚芳硫 化物/液晶聚合物合金之組合物擠出。隨後可在水浴中驟冷該組合物以使其固化並在製粒機中粒化，之後乾燥，例如，在約120℃下乾燥。
自包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物形成物件之習用成形製程包含(但不限於)擠出、射出成型、吹塑模製、熱定型、發泡、壓縮成型、熱衝壓、纖維紡絲等。可形成之成形物件可包含用於(例如)器具、電氣材料、電子產品、纖維網狀物及汽車工程熱塑性總成之結構及非結構成形部件。實例性汽車成形塑膠部件適於引擎罩內應用(under the hood application)，包含(例如)風扇罩、支撐構件、電線電纜護套、蓋、外殼、電池充放電板(battery pan)、電池殼體、管道、電氣外殼、熔絲匯流排外殼、吹塑模製容器、非編織或編織土工織物、袋濾室過濾器、膜及池襯墊(pond liner)。除模製物、擠出物及纖維以外之其他有用物件包含牆板、高置儲存櫃(overhead storage locker)、服務托盤、座椅靠背、艙室隔板(cabin partition)、窗蓋及電子封裝處置系統，例如積體電路托盤。
包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可用於多種電氣及電子應用，例如期望低氯含量之電學及電子應用。例如，涵蓋在連接器及包覆成型(嵌件成型)部件形成中利用包含聚芳硫化物/液晶聚合物之組合物。
包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物亦展現極佳熱性質，該等性質其成為用於高溫應用之極佳材料。例 如，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之高DTUL使其成為用於無鉛焊接加工之極佳候選物且亦有益於嵌件成型部件，例如彼等可經歷高溫度塗覆製程者。
根據一個實施例，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可用於形成電連接器。參照圖1-2，可形成(例如)可用於安裝至印刷電路板(未顯示)之電連接器200。電連接器200包含絕緣外殼210、複數個插入絕緣外殼210中之接觸模組230及包封絕緣外殼210之護罩220。電連接器200係直的且界定平行於印刷電路板頂面之安裝面201及與安裝面201相對之配合面202。
絕緣外殼210及護罩220各自可為由包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物統一成型之單件式結構，其可彼此相同或不同。護罩220可為二件式結構，其包含第一殼221及第二殼222，且每一殼可由相同或不同的包含如本文所述聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物形成。絕緣外殼210具有基座部分211及矩形配合埠212，該矩形配合埠自基座部分211向上延伸用於在自上而下之方向上與互補插塞(未顯示)配合。基座部分211界定面朝下之縱向空腔，該空腔於其中接納複數個接觸模組230。絕緣外殼210之配合埠212具有前壁321、平行於前壁321之後壁322、及一對連接前壁及後壁321、322之側壁323。配合埠212包含平行於前壁及後壁321、322且在其間延伸之舌板224。通道225允許接觸模組230與電路板間接觸。
包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物可用於形成 在金屬體上包含組合物塗層之包覆成型件。金屬體可為各種金屬基座中之任一者或具有預先用無機材料及/或有機材料形成之底塗層之金屬基座。
金屬基座材料可包含(但不限於)鋁、鐵、鈦、鉻、鎳及含有該等金屬中至少一者之合金，例如，杜拉鋁(duralumin)、碳鋼及不鏽鋼，其可提供耐熱性、耐蝕性、附著性質、機械特性、經濟性及諸如此類。
可藉由在金屬基座上提供至少一個包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之塗料層來形成包覆成型件。例如，塗佈製程可包含在形成塗料層前實施對金屬基座之預處理。預處理可改良金屬基座與塗料層間之附著。預處理通常包含清潔、表面糙化或表面修飾或其組合。
可利用清潔劑、溶劑、酸或鹼或用去鏽劑對鏽或毛邊實施去除處理、藉由物理方法(噴砂、搪磨或諸如此類)或高溫加熱處理來實施清潔。表面糙化可為(例如)利用氧化劑之化學糙化處理、電解氧化或物理方法(例如噴砂)。表面修飾可改良金屬基座至塗料層之附著。其可包含表面氧化處理(例如，利用氧化劑或藉由電解氧化或高溫氧化)、表面氮化處理或表面羥基化處理(藉由蒸汽處理)。
視情況，可施加底塗層以(例如)降低金屬基座與塗料層間之線性膨脹係數差，從而改良金屬基座與塗料層間之附著，並防止金屬基座在塗佈處理後發生腐蝕。當包含底塗層時，底塗層可包含無機材料層，例如陶瓷層、玻璃層及金屬陶瓷層以及種類與塗料層相同或種類與塗料層不同之 層。用於塗佈之方法可包含(但不限於)漿液塗佈、粉末塗佈、流化床塗佈及靜電塗佈。
在預處理及形成任一底塗層後，可將包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物塗佈於金屬基座上以形成塗料層。塗料層可根據業內所周知之任一標準塗佈方法形成，該方法包含(但不限於)漿液塗佈、粉末塗佈、流化床塗佈及靜電塗佈。
端視包覆成型件之應用目的而定，可另外施加種類不同於包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之層及任一底塗層之塗料層作為中間塗料層或面塗層。例如，可在包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物之塗料層上形成氟塑膠或氟化聚合物組合物之面塗層。
包覆成型件可用於眾多種應用，例如用於以下之組件：汽車、卡車、商用飛機、航空、鐵路、家用器具、電腦硬體、手持式裝置、娛樂與運動；機器用結構組件；建築用結構組件等。
無線電子裝置尤其適宜。例如，包覆成型件可用作無線電子裝置之外殼。在此等實施例中，可將天線佈置於金屬組件之上及/或之內，隨後包覆成型。金屬組件本身亦可用作天線之一部分。例如，可使金屬組件之各部分一起短路以形成接地平面或擴展接地平面結構，該結構係自平面電路結構(例如印刷電路板結構，例如，用於形成天線結構之印刷電路板結構)形成。或者，亦可在成型製程期間將天線嵌入包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物 內。亦可將其他離散組件嵌入包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物內，例如金屬衝壓件、襯套、電動機械部件、過濾材料、金屬加強件及其他離散部件，該等部件係經由在小心放置之部件周圍射出熱塑性塑膠而組合成單一統一組件。
適宜無線電子裝置之實例可包含桌上型電腦或其他電腦設備、可攜式電子裝置，例如有時稱作「超可攜式(ultraportable)」之類型之膝上型電腦或小型可攜式電腦。在一種適宜配置中，可攜式電子裝置可為手持式電子裝置。可攜式及手持式電子裝置之實例可包含蜂巢式電話、具有無線通信能力之媒體播放器、手持式電腦(有時亦稱為個人數位助理)、遠程控制、全球定位系統(「GPS」)裝置及手持式遊戲裝置。裝置亦可為組合多種習用裝置之功能之混合裝置。混合裝置之實例包含含有媒體播放器功能之蜂巢式電話；包含無線通信能力之遊戲裝置；包含遊戲及電子郵件功能之蜂巢式電話；以及接收電子郵件、支持行動電話呼叫、具有音樂播放器功能及支持網頁瀏覽之手持式裝置。
參照圖3-4，無線電子裝置100之一個特定實施例顯示為膝上型電腦。電子裝置100包含旋轉耦合至基座構件106之顯示構件103。顯示構件103可為液晶二極體(LCD)顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器、電漿顯示器或任一其他適宜顯示器。顯示構件103及基座構件106各自分別含有外殼86及88，用於保護及/或支撐電子裝置100之一或多 個組件。外殼86可(例如)支撐顯示螢幕120且基座構件106可包含用於不同使用者介面組件(例如鍵盤、滑鼠及至其他周邊裝置之連接件)之空腔及介面。
通常可採用包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物來形成電子裝置100之任一部分。然而，在多數實施例中，採用該組合物來形成外殼86及/或88之全部或一部分。例如，顯示於圖2中之外殼86可自包覆成型件形成且含有包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物160，該組合物附著至金屬組件162之內表面(未顯示)。在此特定實施例中，包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物160係呈條帶形式，其可視情況覆蓋位於外殼86中之天線(未顯示)。當然，天線及/或包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物160可佈置於外殼86之其他位置，例如毗鄰角落、沿邊緣或在任一其他適宜位置中。無論如何，所得包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物160及金屬組件162之外殼界定外殼86之外表面163。外表面163通常光滑，且指示於上文中，具有相似色彩及視覺外觀。
儘管未明確顯示，但裝置100亦可含有如業內已知之電路，例如儲存器、加工電路及輸入-輸出組件。可使用電路中之無線收發器電路來發送並接收射頻(RF)信號。可使用通信路徑(例如同軸通信路徑及微帶通信路徑)來傳送收發器電路與天線結構間之射頻信號。可使用通信路徑來傳送天線結構與電路間之信號。通信路徑可為(例如)在RF收發器(有時稱為無線電設備)與多頻帶天線間連接之同軸電 纜。
根據一個實施例，聚芳硫化物/液晶聚合物合金可用於形成噴墨列印機或噴墨列印機組件，例如列印機匣、歧管、外殼等。在一個實施例中，可將該組合物納入整個列印機總成中。圖5顯示可納入本發明聚芳硫化物/液晶聚合物合金之列印機匣之一個實施例。如所顯示，墨水匣含有剛性外殼10，該剛性外殼具有一對間隔開之蓋板12、14，該等蓋板意欲藉由熱接合或黏合劑或較佳經由聯鎖片與周邊壁區段16之相對側壓入配合來黏附。在一個實施例中，蓋板12、14及/或壁區段16可由本發明聚芳硫化物/液晶聚合物合金形成。匣之噴嘴部分13在其黏附有電力驅動之印刷頭之最下端壁中具有墨水排放孔(未顯示)。
內部槽結構單元5包含相對較剛性之內部塑膠框架20及一對墨水側壁22、24，安裝於外殼10中。在一個實施例中，側壁22、24及/或框架20可由本發明聚芳硫化物/液晶聚合物合金形成。框架20具有一對相對側邊緣21，側壁22、24於其周邊邊緣接合至該等側邊緣以形成槽結構。槽結構含有壓力調節器30，該壓力調節器進而可由一對間隔開之實質上平行之金屬側板40、50形成，該等金屬側板藉由弓形彈簧60朝向撓性膜22、24受迫分開(urged apart)。隨後可將經組裝槽結構安裝於匣之壁區段16內部且隨後可將側壁12、14黏附至匣外殼周邊壁16。外殼10之噴嘴部分13亦含有可與墨水槽流體連通放置之墨水過濾器18。過濾器18可安裝於槽結構內部，或其可位於槽結構外部但位於 外殼10內部，在此情況下進行小的開口(porting)及密封修改以確保自墨水槽至過濾器18之流體連通。周邊外殼壁16之最低部分可提供有墨水排放孔，墨水經由該孔自過濾器18向下排放至印刷頭(未顯示)。呈薄但堅韌之蓋層41、51形式之護邊件(edge guard)亦可由聚芳硫化物/液晶聚合物合金形成，在其一個表面上具有黏合劑，若需要，可將該護邊件壓製接合至每一側板40、50之外表面。蓋層41、51之大小略大於側板40、50，以使得蓋層之邊際寬度延伸超出板40、50之每一邊緣。
測試方法
熔體黏度： 以掃描剪切速率黏度報告熔體黏度。根據ISO測試11443號(在技術上等效於ASTM D3835)在1200 s-1 之剪切速率及310℃之溫度下使用Dynisco 7001毛細管流變計測定如本文所報告之掃描剪切速率黏度。流變計孔口(模具)之直徑為1 mm，長度為20 mm，L/D比為20.1，且入口角為180°。筒之直徑係9.55 mm±0.005 mm且桿之長度係233.4 mm。
熔融穩定性： 根據ISO測試11443號(在技術上等效於ASTM D3835)測定熔融穩定性。在310℃及恆定剪切速率下實施測試。
拉伸模數、拉伸應力及拉伸伸長 ：根據ISO測試527號(在技術上等效於ASTM D638)測試拉伸性質。在長度為80 mm、厚度為10 mm且寬度為4 mm之相同測試條帶試樣上量測模數及強度。測試溫度係23℃且測試速度係5 mm/min。
撓曲模數、撓曲應力及撓曲應變 ：根據ISO測試178號(在技術上等效於ASTM D790)測試撓曲性質。以64 mm載體跨距實施此測試。在未切割ISO 3167多用途棒之中央部分上運行測試。測試溫度係23℃且測試速度係2 mm/min。
根據ISO測試527號(在技術上等效於ASTM D638)測試熔接線拉伸模數、熔接線抗拉強度及熔接線拉伸應變 。在長度為80 mm、厚度為10 mm且寬度為4 mm之雙閘控拉伸棒上實施此測試。測試溫度係23℃且測試速度係5 mm/min。
艾氏無缺口衝擊強度 ：根據ISO測試180/1 U號測定無缺口艾氏性質。使用單齒研磨機自多用途棒中央切割樣品。測試溫度係23℃。
艾氏缺口衝擊強度 ：根據ISO測試180/1A號(在技術上等效於ASTM D256)測試缺口艾氏性質。使用A型缺口運行此測試。使用單齒研磨機自多用途棒中央切割樣品。測試溫度係23℃。
負荷下的變形溫度(「DTUL」) ：根據ISO測試75-2號(在技術上等效於ASTM D648-07)測定負荷下的變形溫度。使長度為80 mm、厚度為10 mm且寬度為4 mm之測試條帶試樣經受沿邊三點彎曲測試，其中指定負荷(最大外纖維應力)係1.8 MPa。將樣品降低至聚矽氧油浴中，其中使溫度以2℃/分鐘升高直至其變形0.25 mm(0.32 mm，對於ISO測試75-2號而言)。
氯含量 ：根據元素分析使用Parr Bomb燃燒、之後進行 離子層析測定氯含量。
使用光澤降低來量測沈積物產生。使用光澤計來量測模型表面之光澤度，其中首先針對成型前之清潔模型表面且隨後針對1小時成型後之模型表面。
光澤降低(%)定義如下：光澤降低(%)=(成型前之光澤度-1小時成型後之光澤度)/成型前之光澤度×100。
於模型表面之兩個不同位置處進行光澤度讀數，其中對每一位置進行三次重複量測。取讀數平均值用於計算光澤降低。較低光澤降低對應於模型上產生之較少沈積物。
可使用任何適宜光澤計(例如來自BYK Gardner GmbH之Micro-TRI-Gloss)來量測光澤度。
藉由示差掃描量熱計(DSC)測定預結晶熔化熱、第1熔化熱、第2熔化熱及再結晶熱 。使試樣自40℃線性變化至340℃，其中線性變化速率為10℃/min。
使用146.2 J/g之值計算結晶度 ，該值係100%結晶聚苯硫化物之熔化焓。
根據UL-94標準測定可燃性 。使試樣經受垂直燃燒測試。使樣品暴露於火焰達10秒時段，且隨後進行觀察以確定殘焰熄滅所需時長。隨後使樣品再暴露於火焰達另外10秒時段，且再次觀察以確定殘焰熄滅所需時間。此後，進一步觀察樣品以確定樣品殘光(afterglow)之時間量。
藉由使用JOEL掃描電子顯微鏡來研究斷裂拉伸棒之形 貌 。
藉由以下實例來闡述本發明實施例，該等實例僅出於闡釋實施例之目的且不應視為限制本發明之範圍或可實踐本發明之方式。除非另有明確指示，否則以重量給出份數及百分比。
實例1
在310℃下熔融加工聚苯硫化物(購自Ticona Engineering Polymers之Fortron® 0214天然聚苯硫化物)與如下若干不同二硫化物化合物中之一者： L-胱胺酸
二苯基二硫化物(DPDS)
二硫代苯甲酸(DTSA)
二羥基苯基二硫化物(DHDS)
4-胺基苯基二硫化物(4-APDS)
2-胺基苯基二硫化物(2-APDS)
每一二硫化物化合物之負載量有所變化，至多為1 wt.%二硫化物。針對每一試樣所獲得之熔體黏度圖解說明於圖6中。如可發現，熔融加工二硫化物化合物與聚芳硫化物使產物之熔體黏度降低。
實例2
用於形成測試用試樣之材料包含以下組份：
反應性官能化二硫化物化合物
2,2'二硫代二苯甲酸
3,3'二羥基二苯基二硫化物
潤滑劑
新戊四醇四硬脂酸酯
以商品名Dyneon® 購得之聚四氟乙烯
玻璃纖維
購自Owens Corning公司之纖維玻璃910A-10C 4 mm
聚芳硫化物
購自Ticona Engineering Polymers之Fortron® 0214天然聚苯硫化物。
購自Ticona Engineering Polymers之Fortron® 0214 MP聚苯硫化物。
購自Ticona Engineering Polymers之Fortron® 0203BG SF3001天然聚苯硫化物
液晶聚合物
購自Ticona Engineering Polymers之Vectra® E950iRX。
購自Ticona Engineering Polymers之Vectra® E95001、VD3003K20、BLACK。
下表1中提供每一測試材料之具體配方。
為形成試樣001、002及004，在直徑為25 mm之Werner Pfleiderer ZSK 25共旋轉交叉式雙螺桿擠出機中混合如下文所述之組份。
根據兩步驟製程形成試樣003，其中首先混合聚芳硫化物及反應性官能化二硫化物化合物且隨後組合剩餘組份與此熔融混合組合。首先在雙螺桿擠出機中經由反應性擠出製程利用反應性官能化二硫化物化合物將用於此試樣中之聚苯硫化物官能化。隨後摻和經官能化聚苯硫化物與雙螺桿擠出機中之其他成份。
在Mannesmann Demag D100 NCIII射出成型機上使試樣成型。
測試擠出顆粒之各種物理特性，其中結果闡述於下表2中。
檢測該材料之聚苯硫化物相，其中如下表3中所述測定特性。
圖7A-7D提供試樣001及002之掃描電子顯微鏡影像。具體而言，圖7A顯示試樣001之表皮區域之形貌，圖7B顯示試樣002之表皮區域，圖7C顯示試樣001之核心區域，且圖 7D顯示試樣002之核心區域。圖7A圖解說明，未經增容之摻合物中之液晶聚合物原纖維相當長，該等原纖維中之多數自聚苯硫化物基質拉出，此指示差界面接合。另一方面，圖7B顯示聚苯硫化物基質中小得多之液晶聚合物原纖維。圖7C及圖7C顯示斷裂部分剖面之核心區域中之形貌。圖7C顯示，液晶聚合物相以大球形粒子存在於未經增容之摻合物中。圖7D顯示經增容之聚苯硫化物/液晶聚合物合金中小得多之液晶聚合物相之域大小。圖7C之聚苯硫化物/液晶聚合物物理摻合物中之經估計液晶聚合物域大小係5微米至20微米，而其在圖7D之經增容之合金中降至小於1微米。此指示呈熔融狀態之液晶聚合物與聚苯硫化物相間之界面張力之降低，且用作經改良相容性之直接證據。
圖8中顯示試樣001及002之示差掃描量熱計溫度記錄圖，且其他熱性質匯總於表3中。如可發現，儘管聚苯硫化物相及液晶聚合物相二者之熔化轉變不受增容影響，但結晶性質顯示未經增容之摻合物與經增容之合金間之差異。聚苯硫化物相之結晶溫度自225℃降至216℃，結晶熱亦自19.27 J/g降至16.44 J/g，此指示聚苯硫化物結晶過程之延遲。經增容之聚苯硫化物/液晶聚合物摻合物中之聚苯硫化物相之結晶速率受到阻抑，如藉由過冷度之增加所顯示。已知聚苯硫化物相之此一結晶溫度之降低及過冷度之增加在不相容摻合物增容後有所上升。如藉由表3中之數據所顯示，增容亦使聚苯硫化物相結晶度降低，已在經 增容之摻合物之先前研究中觀察到此降低。
可燃性測試確認，物理摻合物材料(試樣001)與經增容之材料(試樣002)二者皆通過0.2毫米厚度下之V-0評級。
圖9中圖解說明試樣001及002之氯含量。如可發現，試樣001之摻合物之氯含量係1500 ppm，而包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之經增容之材料之氯含量降至490。因此，根據現行工業標準認為此合金不含鹵素。
實例3
如實例1中所述在單一步驟擠出製程中形成試樣。在試樣號009及010中包含亞磷酸酯穩定劑(購自Dover Chemical公司之Doverphos S680)。下表4中顯示配方：
測試擠出顆粒之灰分含量及熔體黏度，其中結果匯總於表5中。
對試樣實施射出成型並測試其如表6中所匯總之某些性質。
未經增容(不包含反應性官能化二硫化物化合物)與經增容(包含反應性官能化二硫化物化合物)之聚苯硫化物/液晶聚合物合金二者之機械性質相當，只是經增容之合金中之熔接線強度及衝擊強度顯著改良，應理解，此係該兩個相間之混溶性及經改良應力轉移之直接結果。
艾氏無缺口抗衝擊性與缺口抗衝擊性二者皆顯示在增容後之顯著改良。特定而言，缺口艾氏衝擊增加45%。抗衝擊性取決於基質中之衝擊能量之耗散能力及內部應力自連續相至分散相之遞送。衝擊性質改良可優良地指示經增容之PPS/LCP合金之經增強界面接合。經增容之PPS/LCP合金之熔接線強度與PPS/LCP物理摻合物相比亦增加37%，此可歸因於經增容之合金中之熔接線處之較佳混溶性及較有效應力轉移。
經增容之聚苯硫化物具有經改良表面性質，如藉由表面光澤度所闡釋(圖10)。由於氯含量較低，因此經增容之聚苯硫化物/液晶聚合物合金亦可減少在未經增容之聚苯硫化物/液晶聚合物合金中觀察到之模型沈積物。
實例4
在濃硝酸中消化玻璃纖維試樣，之後進行感應耦合電漿/質譜分析，以測定以下含硼玻璃試樣與不含硼之玻璃試樣間之可提取陽離子量：試樣11：來自NEG之含硼E-玻璃；試樣12：來自Vetrotex之含硼E-玻璃；試樣13：來自Owens Corning Vetrotex(「OCV」)之不含硼之E-玻璃；及試樣14：來自OCV之不含硼之E-玻璃，其大小與試樣10相同。
以下各表比較在硝酸消化後含硼玻璃與不含硼之玻璃間之可提取陽離子量。
如表7-9中所示，不含硼之E-玻璃纖維(試樣13及14)之總陽離子量遠遠低於典型含硼E-玻璃。
儘管已出於闡釋本發明之目的顯示某些代表性實施例及細節，但彼等熟習此項技術者應明瞭，可於其中作出各種變化及修改，此並不背離本發明之範圍。
5‧‧‧內部槽結構單元
10‧‧‧外殼
12‧‧‧側壁
13‧‧‧噴嘴部分
14‧‧‧側壁
16‧‧‧匣外殼周邊壁
18‧‧‧墨水過濾器
20‧‧‧框架
21‧‧‧側邊緣
22‧‧‧側壁
24‧‧‧側壁
30‧‧‧壓力調節器
40‧‧‧金屬側板
41‧‧‧蓋層
50‧‧‧金屬側板
51‧‧‧蓋層
60‧‧‧弓形彈簧
86‧‧‧外殼
88‧‧‧外殼
100‧‧‧無線電子裝置
103‧‧‧顯示構件
106‧‧‧基座構件
120‧‧‧顯示螢幕
160‧‧‧天線及/或包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之組合物
162‧‧‧金屬組件
163‧‧‧外表面
200‧‧‧電連接器
201‧‧‧安裝面
202‧‧‧配合面
210‧‧‧絕緣外殼
211‧‧‧基座部分
212‧‧‧配合埠
220‧‧‧護罩
221‧‧‧第一殼
222‧‧‧第二殼
224‧‧‧舌板
225‧‧‧通道
230‧‧‧接觸模組
321‧‧‧前壁
322‧‧‧後壁
323‧‧‧側壁
圖1圖解說明可納入如本文所述聚芳硫化物/液晶聚合物合金之電連接器之分解圖。
圖2係圖1之所形成電連接器。
圖3係本發明一個實施例之電子裝置之透視圖，該電子裝置含有包含聚芳硫化物/液晶聚合物合金之包覆成型件。
圖4係圖3之以封閉組態顯示之電子裝置之透視圖。
圖5圖解說明可含有本文所述聚芳硫化物/液晶聚合物合金之噴墨列印機匣。
圖6以圖表方式圖解說明聚芳硫化物之熔體黏度隨多種不同二硫化物化合物之負載量變化之變化。
圖7A-7D係掃描電子顯微鏡影像，其顯示聚苯硫化物/LCP摻合物之表皮區域之形貌(圖7A)、如本文所述聚芳硫化物/液晶聚合物合金之表皮區域之形貌(圖7B)、聚苯硫化物/LCP摻合物之核心區域之形貌(圖7C)及如本文所述聚芳硫化物/液晶聚合物合金之核心區域之形貌(圖7D)。
圖8係聚苯硫化物/LCP摻合物及如本文所述聚芳硫化物/液晶聚合物合金之示差掃描量熱法(DSC)溫度記錄圖。
圖9圖解說明聚苯硫化物/LCP摻合物及如本文所述芳硫化物/液晶聚合物合金之氯含量之元素分析。
圖10圖解說明聚苯硫化物/LCP摻合物及如本文所述聚芳硫化物/液晶聚合物合金之表面光澤度之比較。

Claims (18)

  1. 一種聚芳硫化物/液晶聚合物合金，其包括：聚芳硫化物；液晶聚合物；及增容劑，其中該增容劑係結合該聚芳硫化物/液晶聚合物合金之形成於原位形成之共聚物，該增容劑包含該聚芳硫化物之第一單元及該液晶聚合物之第二單元，該等單元彼此共聚。
  2. 如請求項1之聚芳硫化物/液晶聚合物合金，其中該聚芳硫化物/液晶聚合物合金包含以該聚芳硫化物/液晶聚合物合金之重量計約5wt.%至約90wt.%之該聚芳硫化物及以該聚芳硫化物/液晶聚合物合金之重量計約5wt.%至約90wt.%之該液晶聚合物。
  3. 如請求項1或2之聚芳硫化物/液晶聚合物合金，其中該聚芳硫化物/液晶聚合物合金中之液晶聚合物對聚芳硫化物之比率係約5：1至約1：5。
  4. 如請求項1或2之聚芳硫化物/液晶聚合物合金，其中該聚芳硫化物係均聚物或共聚物。
  5. 如請求項1或2之聚芳硫化物/液晶聚合物合金，其中該聚芳硫化物具有大於約1500泊之熔體黏度，如根據ISO測試11443號在1200s-1 之剪切速率及310℃之溫度下所測定，且該聚芳硫化物/液晶聚合物合金具有小於約1000百萬份數之氯含量。
  6. 如請求項1或2之聚芳硫化物/液晶聚合物合金，該聚芳硫 化物/液晶聚合物合金包含再結晶溫度小於約225℃之聚芳硫化物相。
  7. 一種組合物，其包含如請求項1之聚芳硫化物/液晶聚合物合金，該組合物進一步包含一或多種選自以下之群之添加劑：亞磷酸酯穩定劑、有機磷酸酯、纖維填充劑、有機矽烷偶合劑、礦物填充劑、耐衝擊改性劑及其組合。
  8. 如請求項7之組合物，該組合物具有以下特性中之一或多者：小於約1500泊之熔體黏度，如根據ISO測試11443號在1200s-1 之剪切速率及310℃之溫度下所測定，大於約30MPa之熔接線抗拉強度，如根據ISO測試527號在23℃之測試溫度及5mm/min之測試速度下所測定，大於約60之表面光澤度，大於約19kJ/m2 之艾氏(Izod)無缺口衝擊強度，如根據ISO測試180/1U號所測定，如在23℃下所量測。
  9. 如請求項7之組合物，其進一步包括纖維填充劑。
  10. 如請求項9之組合物，其中該纖維填充劑包含基本上不含硼之玻璃纖維。
  11. 一種列印機匣或列印機部件，其包括如請求項10之組合物。
  12. 一種電連接器、包覆成型件或電腦，其包括如請求項1之聚芳硫化物/液晶聚合物合金。
  13. 一種形成如請求項1至6中任一項之聚芳硫化物/液晶聚合 物合金之方法，其包括：熔融加工該聚芳硫化物與包括反應性部分之反應性官能化二硫化物化合物，該反應性官能化二硫化物化合物係以化學計量之量存在以僅與該聚芳硫化物之一部分反應，從而形成經該反應性官能化二硫化物化合物之該等反應性部分封端之聚芳硫化物；組合液晶聚合物與該聚芳硫化物；形成聚芳硫化物/液晶聚合物共聚物，其係該聚芳硫化物/液晶聚合物合金中之增容劑。
  14. 如請求項13之方法，其中結合熔融加工該聚芳硫化物與該反應性官能化二硫化物化合物來組合該液晶聚合物與該聚芳硫化物，或其中在熔融加工該聚芳硫化物與該反應性官能化二硫化物化合物之後組合該液晶聚合物與該聚芳硫化物。
  15. 如請求項13之方法，其進一步包括形成該聚芳硫化物及/或該液晶聚合物，其中該聚芳硫化物具有大於約1500泊之熔體黏度，如根據ISO測試11443號在1200s-1 之剪切速率及310℃之溫度下所測定。
  16. 如請求項13之方法，其進一步包括組合一或多種添加劑與該聚芳硫化物，其中結合熔融加工該聚芳硫化物與該反應性官能化二硫化物化合物來組合該一或多種添加劑與該聚芳硫化物。
  17. 如請求項13之方法，其中該反應性官能化二硫化物化合物之該等反應性部分係選自由以下組成之群：羥基部 分、羧基部分、胺基部分及硝基部分。
  18. 如請求項13之方法，其中該反應性官能化二硫化物化合物係以該聚芳硫化物/液晶聚合物合金之重量計約0.1wt.%至約3wt.%之量與該聚芳硫化物熔融加工。
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