聚合物結構的固化加速制造技術

本發明專利技術公開了用于加速聚芳硫醚固化的方法。將聚芳硫醚與固化促進劑共混以形成混合物，其中促進劑的重量百分比介于所述共混物的總重量的0.2％和15.0％之間。在320℃或更高的溫度下將所述混合物固化至少20分鐘。所述固化促進劑為選自離聚物、受阻酚、多元醇、多羧酸酯、以及前述物質的混合物的化合物。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利申請涉及聚合物，并且具體地聚芳硫醚的固化或交聯領域。
技術介紹
聚合材料，具體地聚芳硫醚(“PAS” )聚合物和聚苯硫醚(PPS)，表現出耐熱和耐化學品性的程度。從而發現聚合物可用于許多應用，例如，在用于汽車、電氣器件和電子器件、工業/機械產品、消費品和紡織纖維的模塑部件的制造中。例如，聚苯硫醚表現出優異的熱穩定性和極好的耐化學品性，這使其成為用于擠出或模塑部件的優選材料，所述部件能夠尤其用于電氣和電子應用以及機動車輛工業中。然而，PPS有著具有低的沖擊強度的缺點，因此為脆性的。本專利技術提供了包含具有改善的與交聯相關聯的諸如沖擊強度和韌性的物理特性 的組合物的PAS。專利技術概述本專利技術涉及用于加速聚芳硫醚固化的方法，所述方法包括以下步驟(i)將聚芳硫醚與固化促進劑共混以形成混合物，其中促進劑的重量百分比為所述共混物總重量的O.2%至15. 0%, (ii)在320°C或更高的溫度下將所述混合物固化至少20分鐘。所述固化促進劑為選自離聚物、受阻酹、多元醇、多羧酸酯(polycarboxylates)、以及前述物質的混合物的化合物。權利要求I的方法，其中將所述混合物固化的步驟發生至少30分鐘。在另一個實施方案中，固化步驟發生至少40分鐘，或甚至60分鐘。在所述方法的另一個實施方案中，所述固化促進劑以介于所述共混物總重量的1%和10%之間的量存在。在另一個實施方案中，聚芳硫醚為聚苯硫醚。專利技術詳述本專利技術涉及具有改善的沖擊強度的聚苯硫醚基的組合物。其更精確地涉及包含聚苯硫醚和由與離聚物交聯產生的產物的組合物。其還涉及用于制備這些組合物的方法。以下定義用于本文中并且應為解釋權利要求和說明書提供參考。術語“PAS”表示聚芳硫醚。術語“PPS”表示聚苯硫醚。如本文所用，術語“熱穩定性”是指在缺乏氧下由高溫引起的PAS聚合物在重均分子量上變化的程度。當給定的PAS聚合物的熱穩定性改善時，隨著時間的流逝，聚合物的重均分子量變化的程度將會降低。一般來講，在缺乏氧的情況下，在分子量上的變化通常被認為是主要歸因于斷鏈，這通常降低了 PAS聚合物的分子量。如本文所用，術語“熱氧化穩定性”是指在氧的存在下由高溫引起的PAS聚合物在重均分子量上變化的程度。當給定的PAS聚合物的熱氧化穩定性改善時，隨著時間的流逝，聚合物的重均分子量變化的程度將會降低。一般來講，在氧的存在下，在分子量上的改變可歸因于聚合物的氧化和斷鏈的組合。由于聚合物的氧化通常導致增加分子量的交聯，且斷鏈通常降低分子量，在氧的存在下，在高溫下在聚合物的分子量上的改變可能對解釋是挑戰。聚芳硫醚(PAS)包括包含亞芳硫醚單元的直鏈、支鏈或交聯聚合物。聚芳硫醚聚合物及其合成在本領域中是已知的，另外此類聚合物也可商購獲得。可用于本專利技術的示例性聚芳硫醚包括包含下式重復單元-m_r -乙烷、1，1，1-三--丙烷、1，1，1-三-(4'-羥基苯基)-乙燒、1,1,1-二-(輕基苯基)-丙燒、1,1,3-二-( _■輕基-3_甲基苯基)-丙燒、1，1，4_ 二- ( 二輕苯)-丁燒、1,1,5-二-(輕基苯基)-3-甲基戍燒、二 _ 二甲基丙燒、乙氧基化三羥甲基丙烷、或丙氧基化三羥甲基丙烷；多元醇如季戊四醇、二季戊四醇和二縮三季戊四醇；以及具有多于兩個羥基的糖類如環糊精、D-甘露糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、D-甘露醇、D-山梨醇、D-或L-阿拉伯醇、木糖醇、艾杜醇、塔羅糖醇、蒜糖醇、阿卓糖醇、guilitol、赤藻糖醇、蘇糖醇和D-古龍-y-內酯等等。優選的多元醇包括具有一對連接到相應碳原子上的羥基的那些多元醇，其中這些碳原子彼此間隔至少一個原子。特別優選的多元醇為具有一對連接到相應碳原子上的羥基的那些多元醇，其中這些碳原子彼此間隔一個碳原子。優選地，一個或多個多元醇獨立地選自季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、二(三羥甲基丙烷)、D-甘露糖醇、D-山梨醇、木糖醇、以及它們的混合物。更優選，一個或多個多元醇獨立地選自二季戊四醇、三季戊四醇、季戊四醇、以及它們的混合物。還更優選地，一個或多個多元醇為二季戊四醇和/或季戊四醇。多(羧酸酯)的實例為任何在主鏈上或附加在連接到所述主鏈的基團上包含大量羧基的聚合物分子。實例無限制地包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯 酸)、Nucrel (聚(丙烯酸)和聚(乙烯)的共聚物)>Surlyn 、聚丙烯酰胺和聚甲基丙烯酰胺實施例下列實施例進一步示例本專利技術。材料以下材料用于實施例中。除非另外指明，所有商業材料均按收到的原樣使用。Fortron 309 聚苯硫醚和Fortron 317 聚苯硫醚得自 Ticona(Florence,KY)。Surlyn 9910得自 DuPont Packaging and Industrial Polymers (Wilmington, DE)。硬脂酸I丐(99% )得自 Sigma Aldrich (St. Louis, MO)。SurlynR 9910在本文中還被稱為Surlyn。硬脂酸鈣在本文中還被稱為CaSt。分析方法差示掃描量熱法(DSC)通過測定根據空氣中暴露時間的變化的熔點(Tm)，來評定PPS組合物的熱-氧化穩定性。在一個分析方法中，使固體PPS組合物在250°C空氣中暴露10天。在第二分析方法中，使熔融PPS組合物在320°C空氣中暴露3小時。在第三分析方法中，熔融的PPS組合物首先在不同的溫度和時間通過暴露在空氣中預加熱。預加熱的樣品所得的熱氧化穩定性隨后通過測量在250°C下暴露在空氣中10天之后在熔點上的變化測定。在每種分析方法中，熔點保持被量化并以ATmCC )報道。較低的ATmCC )值顯示較高的熱氧化穩定性。DSC方法A :在250°C下固杰空氣老化在250°C方法中，樣品被稱重并置于具有積極循環的250°C預加熱的對流烘箱中間架子上的2英寸的圓形鋁盤上。空氣老化10天后，將樣本取出并且儲存，以由差示掃描量熱法(DSC)評定。使用配備有機械冷卻器的TA instruments Q100來實施DSC。通過將8-12mg空氣老化聚合物加載到標準DSC鋁盤中并且將封蓋折邊來制備樣本。通過首先以IO0C /min速率從35°C至320°C將它加熱至其熔點以上，然后在以10°C /min速率從320°C冷卻至35°C期間使樣本重結晶，以此來設計溫度程序，以清除樣本的受熱歷程。以10°C /min速率將樣本從35°C再次加熱至320°C，獲得空氣老化樣本的熔點，將所述熔點記錄并且直接與相同組合物的未老化樣本熔點進行比較。在50mL/min流量的氮氣掃氣下,實施整個溫度程序。采用TA的通用分析軟件，經由軟件的線性峰值積分功能來量化所有熔點。DSC方法B :在320°C下焙融杰宇氣老化在320°C方法中，樣品被放置在標準的鋁DSC盤內，不加蓋。使用配備有機械冷卻器的TA instruments QlOO來實施DSC。設計溫度程序，以在氮氣下將所述聚合物熔融,使樣本在320°C空氣中暴露20分鐘，使暴露于空氣的樣本在氮氣下結晶，然后再次加熱樣本，以確定熔點變化。從而，使每個樣本在氮氣(流量50mL/min)下以20°C/min速率從35°C加本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JM波利諾，JC里特，RJ杜夫，ZZ黃，Z殷，
申請(專利權)人：納幕爾杜邦公司，
類型：
國別省市：