聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物和聚(亚芳基硫醚)的共混物

摘要

本发明公开了一种组合物，其包含以下物质的相容共混物：i)24至小于84.5wt％的线性聚(亚芳基硫醚)，ii)14至75wt％的聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物；和iii)0.1至小于2.5wt％的每分子具有2或更多个环氧基的聚合物增容剂。重量百分数以该组合物的总重量为基准。根据ASTMD638测定，由该组合物制成的制品的拉伸伸长率大于或等于60％，且根据ASTMD256，在室温下测定，其缺口伊佐德冲击强度大于50J/m。

说明书

发明背景

聚(亚芳基硫醚)是熔融温度约为285℃的高熔融温度结晶工程热塑性塑 料，其特征在于低易燃性、高模量和优异的对抗腐蚀性化学药品和溶剂的耐 化学性。然而，它们的玻璃化转变温度非常低，通常低到85℃；因此，在没 有具有填料例如玻璃纤维的加强物时，热变形温度比较低。此外，聚(亚芳 基硫醚)非常容易碎，有证据表明聚苯硫醚的拉伸伸长率通常不大于约2.5％ 且通常低于1％。

硅氧烷聚醚酰亚胺广泛用于具有优异水解稳定性、尺寸稳定性、韧性、 耐热性和介电性质的热塑性工程树脂类。然而，与晶体材料相比，它们在某 些其他性能例如耐溶剂性和流动性上不足。

人们预期制备聚(亚芳基硫醚)和聚硅氧烷聚醚酰亚胺共聚物的共混物 可以具有这些性能，如高耐溶剂性、高热变形温度、良好的韧性和阻燃性。 然而，这种类型的共混物是不相容的，并且将经历相分离和分层，结果在两 相之间存在较小或不存在相间作用。由该共混物制成的模塑部件通常特征在 于拉伸伸长率较低和冲击强度不足。

因此，需要聚(亚芳基硫醚)和聚硅氧烷聚醚酰亚胺共聚物的共混物具有 高拉伸伸长率和高缺口伊佐德冲击性能的组合。

发明概述

前述需求至少部分可以通过以下组合物满足，该组合物包含以下物质的 相容共混物：i)24至小于84.5wt％的线性聚(亚芳基硫醚)，ii)14至75wt％的聚 硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物；和iii)0.1至小于2.5wt％的平均每分子具有2或 更多个环氧侧基的聚合物增容剂。重量百分数以该组合物的总重量为基准。 由该组合物制成的制品具有(1)根据ASTMD638测定，其拉伸伸长率大于或等 于60％，和(ii)根据ASTMD256，在室温下测定，其缺口伊佐德冲击强度大于 50J/m。

发明详述

我们的发明基于以下发现实现，即通过使用特定组合的线性聚(亚芳基 硫醚)、聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物和平均每分子具有2或更多个环氧侧基 的聚合物增容剂来实现，并且制得的组合物显示出以下有益的性能：(i)根据 ASTMD638测定，拉伸伸长率大于或等于60％，和(ii)根据ASTMD256，在室 温下测定，缺口伊佐德冲击强度大于50J/m。当使用的线性聚(亚芳基硫醚) 和聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物的量不在此特定量范围内时，拉伸伸长率 明显较低，或这些性能都达不到。类似地，在不使用聚合物增容剂结合线性 聚(亚芳基硫醚)和聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物时，拉伸伸长率明显低于使 用聚合物增容剂时的，或者这些性能都达不到。

本发明通常可以任选包含此处公开的任意适当组分，或由这些组分组 成，或基本上由这些组分组成。本发明可以额外或任选地配制成不含，或基 本上不含任意组分、材料、成分、助剂或用于现有技术组合物的物质或对获 得本发明功能和/或目的不需要的物质。

此处公开的所有范围均包括端点，且该端点可以独立地彼此组合(例如， “直到25wt％，或更具体地5wt％－20wt％”的范围是包括端点和“5wt％至 25wt％”的所有中间值等)。“组合物”包括共混物、混合物、合金、反应产物 等。此外，此处术语“第一”、“第二”等不是代表任何顺序、数量或重要性， 而是用于区别一种要素和另一种要素。除非此处另有说明或清楚地与上下文 矛盾，此处术语“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”不是代表限定量，而是用 于解释包括单个或多个。此处使用的后缀“(s)(一个或多个)”是用来包括其修 饰的单个或多个项，由此包括一个或多个该项(例如该薄膜(一个或多个)包括 一个或多个薄膜)。整个说明书中所述的“一种实施方式”、“另一种实施方式”、 “实施方式”等是指与此处公开的包含在至少一种实施方式中的实施方式相 关的特定因素(例如特征、结构和/或特性)，其可以或不可以存在于其他实施 方式中。此外，应当理解所述因素可以任意适当方式组合在多种实施方式中。

由该组合物制得的制品的断裂拉伸伸长率大于或等于60％。该制品具有 的断裂拉伸伸长率大于或等于80％。通过ASTMD638测定，该拉伸伸长率可 以小于或等于200％。

根据ASTMD648，由该组合物制成的制品在1.82兆帕下的热挠曲温度大 于或等于90℃，更具体地为大于或等于100℃。

由该组合物制成的制品的缺口伊佐德冲击强度大于或等于50J/m。根据 ASTMD256测定，该制品在室温下的缺口伊佐德冲击强度大于或等于60J/m。

聚(亚芳基硫醚)是已知包含被硫原子隔开的亚芳基的聚合物。它们包括 聚(苯硫醚)，例如聚(苯硫醚)和取代的聚(苯硫醚)。通常聚(亚芳基硫醚)聚合 物包含至少70mol％，优选至少90mol％具有下列结构式的重复单元：

该聚(亚芳基硫醚)是线性聚合物。线性聚(亚芳基硫醚)可以通过公开于 美国专利3,354,129或3,919,177中的方法制备，其在此全部引入作为参考。线 性聚(亚芳基硫醚)是可商购于Ticona的PPS，以及可商购于 ChevronPhillips的PPS。

聚(亚芳基硫醚)可以是官能化或未官能化的。如果将该聚(亚芳基硫醚) 官能化，则该官能团可以包括但是不局限于氨基、羧酸、金属羧酸盐、二硫 化物、硫基和金属硫醇盐基团。美国专利4,769,424中公开了一种将官能团引 入聚(亚芳基硫醚)的方法，并公开了将取代的苯硫酚引入卤素取代的聚(亚芳 基硫醚)，其在此引入作为参考。另一种方法包括引入包含与碱金属硫化物 反应的所需官能度的氯取代的芳香族化合物和氯代芳香族化合物。第三种方 法包括通常在熔融状态下或在适当的高沸点溶剂例如氯萘中，使聚(亚芳基 硫醚)和包含所需官能团的二硫化物反应。

尽管对聚(亚芳基硫醚)的熔体粘度没有特别限定，只要其可以获得模制 品即可，但是在熔融加工温度下，熔体粘度可以是大于或等于100泊以及小 于或等于10,000泊。

在10Japanese Kokai Nos.3236930-A、1774562-A和3236931-A中也公开 了通过将聚(亚芳基硫醚)浸入去离子水或使用酸(通常为盐酸、硫酸、磷酸或 乙酸)进行处理，对聚(亚芳基硫醚)进行处理，从而除去污染离子。对于某些 产品应用，优选在聚(亚芳基硫醚)中具有非常低的杂质含量，其表示为在聚 (亚芳基硫醚)燃烧后剩余的灰烬的重量百分数。聚(亚芳基硫醚)的灰烬含量 可以小于约1wt％，更具体地为小于约0.5wt％，或甚至更具体地小于约0.1wt ％。

聚(亚芳基硫醚)的存在量为24至小于84.5wt％，基于该组合物的总重量。 在该范围内，聚(亚芳基硫醚)的量可以大于或等于30wt％，更具体地大于或 等于40wt％。同样，在该范围内，聚(亚芳基醚)的量可以小于或等于80wt％, 更具体地小于或等于75wt％。

聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物的硅氧烷含量大于或等于20wt％，基于 该嵌段共聚物的总重量，并且包含式(I)的重复单元：

其中R^1-6各自独立地选自具有5－30个碳原子的取代或未取代的、饱和、 不饱和或芳族单环基团，具有5－30个碳原子的取代或未取代的、饱和、不 饱和或芳族多环，具有1至30个碳原子的取代或未取代的烷基，具有2至30 个碳原子的取代或未取代的链烯基，V是四价连接基，其选自具有5至50个 碳原子的取代或未取代的、饱和、不饱和或芳族单环和多环基团，具有1至 30个碳原子的取代或未取代的烷基，具有2至30个碳原子的取代或未取代的 链烯基，以及包含前述至少一种连接基团的组合，g等于1至30，d为2至20。

聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物包含聚硅氧烷嵌段和聚酰亚胺嵌段。在 无规聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物中，通过用于形成该嵌段共聚物的单体 中硅氧烷单元的量(类似于式(I)中的g)，确定硅氧烷嵌段的尺寸。在一些非无 规的聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物中，确定聚酰亚胺嵌段和聚硅氧烷嵌段 的顺序，而通过单体中硅氧烷单元的数量还可以确定该硅氧烷嵌段的尺寸。 与此相对照的，此处公开的聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物具有增长的硅氧 烷嵌段。可以将2种或更多种硅氧烷单体连接起来形成增长的硅氧烷低聚物， 然后将该低聚物用于形成嵌段共聚物。

通过形成增长的硅氧烷低聚物，然后使用该增长的硅氧烷低聚物以制备 嵌段共聚物的方式，可以制备具有增长的硅氧烷嵌段的聚硅氧烷/聚酰亚胺 嵌段共聚物。通过二氨基硅氧烷和二酐反应形成增长的硅氧烷低聚物，其中 二氨基硅氧烷或二酐的存在量为10至50％摩尔过量，更具体地为10至25％摩 尔过量。上下文中使用的“摩尔过量”定义为超出其他反应物。例如，如果二 氨基硅氧烷以10％摩尔过量存在，那么对于存在的100mol二酐，则存在 110mol的二氨基硅氧烷。

二氨基硅氧烷具有式(VI)

其中R^1-6和g定义如上。在一种实施方式中，R^2－5为甲基，R¹和R⁶为亚烷 基。现有技术中已知二氨基硅氧烷的合成，并且在美国专利3,185,719和 4,808,686中也有教导。在一种实施方式中，R¹和R⁶是具有3－10个碳原子的 亚烷基。在一些实施方式中，R¹和R⁶可以相同，在一些实施方式中，R¹和R⁶可以不同。

用于形成增长的硅氧烷低聚物的二酐具有式(VII)

其中，V是如上所述的四价连接基。合适的取代基和/或连接基包括但不 局限于碳环基团、芳基、醚、砜、硫醚酰胺、酯，以及包含上述至少一种的 组合。示例性的连接基团包括但不局限于式(VIII)的四价芳基，例如：

其中，W是二价部分，例如-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-、－C_yH_2y-(y 是1－20的整数)，及其卤代的衍生物，其包括全氟亚烷基，或式-O-Z-O-的基 团，其中-O-或-O-Z-O-的二价键在3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位置，其中Z包括但是 不局限于式(IX)的二价部分

其中Q包括但是不局限于包含-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-、-C_yH_2y-(y 是1－20的整数)的二价部分，及其卤代衍生物，其包括全氟亚烷基。在一些 实施方式中，该四价连接基V不含卤素。

在一种实施方式中，二酐包含芳族二(醚酐)。例如在美国专利3,972,902 和4,455,410中，公开了特定芳族二(醚酐)的实例。芳族二(醚酐)的示范性实 例包括：2,2-二[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；4,4'-二(3,4-二羧基苯 氧基)二苯醚二酸酐；4,4'-二(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫二酸酐；4,4'-二(3,4- 二羧基苯氧基)二苯甲酮二酸酐；4,4'-二(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐； 2,2-二[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；4,4'-二(2,3-二羧基苯氧基)二 苯醚二酸酐；4,4'-二(2,3-二羧基苯氧基)二苯硫二酸酐；4,4'-二(2,3-二羧基苯 氧基)二苯甲酮二酸酐；4,4'-二(2,3-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐；4-(2,3-二羧 基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧 基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧 基苯氧基)二苯硫二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲 酮二酸酐和4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐，以及 包含至少两种上述物质的混合物。

通过水解，接着脱水在偶极质子惰性溶剂中硝基取代的苯基二腈和二元 酚化合物的金属盐得到的反应产物，可以制备二(醚酐)。

还可以使用二酸酐的化学等同物。二酸酐的化学等同物的实例包括能够 形成二酸酐的四官能羧酸，以及该四官能羧酸的酯或偏酯。混合的酐酸或酐 酯也可以用作二酸酐的等同物。如整个说明书和权利要求所使用的“二酸酐” 是指二酸酐及它们的化学等同物。

任选在聚合催化剂例如碱金属芳基亚膦酸盐或碱金属芳基膦酸盐，如苯 基膦酸钠存在下，二氨基硅氧烷和二酸酐可以在合适的溶剂例如卤代的芳香 族溶剂，如邻二氯苯中反应。在有些情况下，该溶剂为分子量小于或等于500 的非质子性极性溶剂，从而有助于从聚合物中除去溶剂。反应的温度可以大 于或等于100℃，并且该反应可以在共沸条件下运行，从而除去反应形成的 水。在一些实施方式中，聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物的剩余溶剂含量小 于或等于500重量份的溶剂/百万重量份的聚合物(ppm)，更具体地为小于或 等于250ppm，更具体为小于或等于100ppm。通过多种方法，例如气相色谱 法，可以确定剩余溶剂的含量。

反应中形成硅氧烷低聚物的二氨基硅氧烷和二酸酐的化学计量比决定 增长的硅氧烷低聚物的链增长的程度(式(I)中的d＋l)。例如，4个二氨基硅氧 烷与6个二酸酐的化学计量比将产生d＋l为4的硅氧烷低聚物。本领域技术人 员可以理解，d＋l是嵌段共聚物中含硅氧烷部分的平均值，d＋l的值通常四 舍五入为最接近的整数。例如，d＋l为4的值包括3.5-4.5的值。

在一些实施方式中，d小于或等于50，更具体地小于或等于25，更具体 地小于或等于10。

上述增长的硅氧烷低聚物可以进一步与不含硅氧烷的二胺(non-siloxane  diamine)和另外的二酐反应，从而制备聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物。用于 制备聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物的二酸酐和二胺(含硅氧烷和不含硅氧烷 的二胺的总量)总量的整体摩尔比应当大致相同，使得该共聚物可以聚合到 高的分子量。在一些实施方式中，总二胺和总二酐的比值为0.9至1.1，更具 体地为0.95至1.05。在一些实施方式中，该聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物的 数均分子量(Mn)为5,000至50,000道尔顿，更具体地为10,000至30,000道尔顿。 其他的二酐可以与用于形成增长的硅氧烷低聚物的二酐相同或不同。

该不含硅氧烷的聚酰亚胺嵌段包含具有式(X)的重复单元：

其中，a大于1，通常为10至1,000或更大，且可具体为10至500；其中U 是没有限定的四价连接基，只要该连接基不影响合成聚酰亚胺低聚物即可。 合适的连接基包括但是不局限于：(a)具有5至50个碳原子的取代或未取代的、 饱和、不饱和或芳族单环和多环基，(b)具有1至30个碳原子的取代或未取代 的、线性或支化的、饱和或不饱和的烷基，以及包含至少一种前述连接基团 的组合。合适的取代基和/或连接基包括但不局限于碳环基团、芳基、醚、 砜、硫醚酰胺、酯，以及包含上述至少一种的组合。示例性的连接基团包括 但是不局限于式(VIII)的四价芳基，例如：

其中，W是二价部分，例如-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-、－C_yH_2y-(y 是1－20的整数)，及其卤代的衍生物，其包括全氟亚烷基，或式-O-Z-O-的基 团，其中-O-或-O-Z-O-的二价键在3,3'、3,4'、4,3'或4,4'位置，其中Z包括但是 不局限于式(IX)的二价部分

其中Q包括但是不局限于包含-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-SO-、-C_yH_2y-(y 是1－20的整数)的二价部分，及其卤代衍生物，其包括全氟亚烷基。在一些 实施方式中，该四价连接基U不含卤素。

在一些实施方式中，聚硅氧烷嵌段中的V与聚酰亚胺中的U是相同的。 在一些实施方式中，V和U不同。

式(X)中的R¹⁰包括但是不局限于取代或未取代的二价有机部分，例如具 有6至20个碳的芳烃部分及其衍生物；具有2至20个碳的直链或支链亚烷基部 分；具有3至20个碳原子的环亚烷基部分；或式(XI)的二价部分

其中，Q为如上定义。在一些实施方式中，R⁹和R¹⁰可以相同，在一些实 施方式中，R⁹和R¹⁰不同。

在一些实施方式中，聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物不含卤素。不含卤 素定义为卤素含量小于或等于1000重量份卤素/百万重量份的嵌段共聚物 (ppm)。通过普通的化学分析例如原子吸收法可以确定卤素含量。不含卤素 的聚合物可以进一步含有具有低发烟腐蚀性的燃烧产物，例如其可以通过 DIN57472part813确定。在一些实施方式中，根据水电导性的变化判断，烟 雾电导率可以小于或等于1000微西门。在一些实施方式中，该烟雾具有酸性， 确定的pH为大于或等于5。

在一种实施方式中，该不含硅氧烷的聚酰亚胺嵌段包括聚醚酰亚胺嵌 段。聚醚酰亚胺嵌段包含式(XII)的重复单元：

其中，T是-O-或式-O-Z-O-的基团，其中-O-或-O-Z-O-基的二价键在3,3'、 3,4'、4,3'或4,4'位，以及其中Z和R¹⁰定义为如上所述。

聚醚酰亚胺嵌段可以包含式(XII)的结构单元，其中各个R¹⁰独立源自对 亚苯基、间亚苯基、二氨基芳基砜或其混合物，T是式(XIII)的二价部分：

美国专利3,847,867；3,850,885；3,852,242；3,855,178；3,983,093；和 4,443,591公开了一些制备聚酰亚胺低聚物，特别是聚醚酰亚胺低聚物的制备 方法。

通过二酐和二胺反应形成式(X)和式(XII)的重复单元。用于形成重复单 元的二酸酐具有以下式(XIV)：

其中U如上述定义。如上所述，术语二酸酐包括二酸酐的化学等同物。

在一种实施方式中，二酐包含芳族二(醚酐)。例如在美国专利3,972,902 和4,455,410中公开了特定芳族二(醚酐)的实例。具体芳族二(醚酐)的示范性 实例包括：2,2-二[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；4,4'-二(3,4-二羧基 苯氧基)二苯醚二酸酐；4,4'-二(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫二酸酐；4,4'-(二3,4- 二羧基苯氧基)二苯甲酮二酸酐；4,4'-二(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐； 2,2-二[4-(2,3-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酸酐；4,4'-二(2,3-二羧基苯氧基)二 苯醚二酸酐；4,4'-二(2,3-二羧基苯氧基)二苯硫二酸酐；4,4'-二(2,3-二羧基苯 氧基)二苯甲酮二酸酐；4,4'-二(2,3-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐；4-(2,3-二羧 基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯基-2,2-丙烷二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧 基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯醚二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧 基苯氧基)二苯硫二酸酐；4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲 酮二酸酐和4-(2,3-二羧基苯氧基)-4'-(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酸酐，以及 包含至少两种上述物质的混合物。

用于形成式(X)和(XII)重复单元的二胺具有式(XV)

H₂N-R¹⁰-NH₂  (XV)

其中R¹⁰如上述定义。例如美国专利3,972,902和4,455,410公开了具体有 机二胺的实例。示例性的二胺包括乙二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、二亚乙 基三胺、三亚乙基四胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九 亚甲基二胺、十亚甲基二胺、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-甲基十亚 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 亚丙基二胺、N-甲基-二(3-氨基丙基)胺、3-甲氧基六亚甲基二胺、1,2-二(3- 氨基丙氧基)乙烷、二(3-氨基丙基)硫醚、1,4-环己烷二胺、二－(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、间二甲 苯二胺、对二甲苯二胺、2-甲基-4,6-二乙基-1,3亚苯基-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、二(4-氨基苯基)甲烷、二(2-氯－4-氨基－3,5-二乙基苯基)甲烷、 二(4-氨基苯基)丙烷、2,4-二(对氨基叔丁基)甲苯、二(对氨基叔丁基苯基)醚、 二(对-甲基-邻-氨基苯基)苯、二(对甲基-邻－氨基戊基)苯、1,3-二氨基-4-异 丙基苯、二(4-氨基苯基)硫醚、二(4-氨基苯基)砜、二(4-氨基苯基)醚和1,3- 二(3-氨基丙基)四甲基二硅氧烷。也可以使用这些化合物的混合物。在一种 实施方式中，该二胺是芳香族二胺，更具体地可以是间苯二胺、对苯二胺、 磺酰基双苯胺，及其混合物。

通常，在温度为100℃－250℃下，使用多种溶剂例如邻二氯苯、间甲酚 /甲苯等进行反应，从而在式(XIV)的二酸酐和式(XV)的二胺之间实现反应。 另外，通过熔融聚合或界面聚合，例如在搅拌的同时，将原料混合物加热到 高温进行芳族二(醚酐)和二胺的熔融聚合，可以制备聚酰亚胺嵌段或聚醚酰 亚胺嵌段。通常，熔融聚合采用的温度为200℃－400℃。

可以使用链终止剂控制聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物的分子量。可以 使用单官能胺例如苯胺以及使用单官能酐例如邻苯二甲酸酐。

首先形成增长的硅氧烷低聚物，然后再进一步使该增长的硅氧烷低聚物 和不含硅氧烷的二胺和二酸酐反应，可以制备聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚 物。另外，该不含硅氧烷的二胺和二酸酐可以反应形成聚酰亚胺低聚物。该 聚酰亚胺低聚物和增长的硅氧烷低聚物可以反应形成聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌 段共聚物。

当使用聚酰亚胺低聚物和增长的硅氧烷低聚物形成嵌段共聚物时，末端 酐官能度和末端胺官能度的化学计量比为0.90至1.10，更具体地为0.95至 1.05。在一种实施方式中，该增长的硅氧烷低聚物是胺封端的，该不含硅氧 烷的聚酰亚胺低聚物是酐封端的。在另一种实施方式中，该增长的硅氧烷低 聚物是酐封端的，该不含硅氧烷的聚酰亚胺低聚物是胺封端的。在另一种实 施方式中，该增长的硅氧烷低聚物和不含硅氧烷的聚酰亚胺低聚物均为胺封 端的，并且它们均与足量的二酸酐(如上所述)反应，从而提供所需分子量的 共聚物。在另一种实施方式中，该增长的硅氧烷低聚物和不含硅氧烷的聚酰 亚胺低聚物均为酐封端的，并且它们均与足量的二胺(如上所述)反应，从而 提供所需分子量的共聚物。用于聚合硅氧烷和聚酰亚胺低聚物的反应条件与 用于形成低聚物本身的条件相似，并且本领域技术人员不需要过度实验就可 以确定。

通过聚合过程中所使用的增长的硅氧烷低聚物的量，确定嵌段共聚物中 硅氧烷的含量。该硅氧烷的含量大于或等于20wt％，更具体地为大于或等于 25wt％，基于该嵌段共聚物的总重量。在一些实施方式中，该硅氧烷含量小 于或等于40wt％，基于该嵌段共聚物的总重量。使用用于形成增长的硅氧烷 低聚物的二氨基硅氧烷的分子量计算硅氧烷含量。

在一些实施方式中，可以将两种或更多种聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚 物结合，从而获得所需的用于共混物的硅氧烷含量。该嵌段共聚物可以任意 比例使用。例如，当使用两种嵌段共聚物时，第一嵌段共聚物与第二嵌段共 聚物的重量比可以是1－99。

聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物的存在量为14至75wt％，其基于组合物 的总重量。在此范围内，聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物的存在量为大于或 等于20wt％，更具体地为大于或等于25wt％。同样在此范围内，聚硅氧烷/ 聚酰亚胺嵌段共聚物的存在量为小于或等于70wt％，更具体地为小于或等于 65wt％，更具体地为小于或等于60wt％。

聚合物增容剂平均每分子具有大于或等于2个环氧侧基。在一些实施方 式中，聚合物增容剂平均每分子具有大于或等于3个环氧侧基，更具体地为 平均每分子具有大于或等于20个环氧侧基，更具体地为平均每分子具有大于 或等于50个环氧侧基。聚合物增容剂可以平均每分子具有小于或等于100个 环氧基，更具体地为每分子具有小于或等于75个环氧基，甚至更具体地为每 分子具有小于或等于50个环氧基。如此处以及整体所使用的，聚合物增容剂 是聚合物多官能化合物，其与线性聚(亚芳基硫醚)、聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段 共聚物或这二者相互作用。该相互作用可以是化学作用(例如：接枝)和/或物 理作用(例如：影响分散相的表面性能)。当该相互作用是化学作用时，增容 剂可以部分或完全地与线性聚(亚芳基硫醚)、聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物 或其二者反应，由此该组合物包括反应产物。

合适的增容剂的示范性实例包括但是不局限于甲基丙烯酸缩水甘油酯 (GMA)和烯烃的共聚物，GMA和烯烃和丙烯酸酯的共聚物，GMA和烯烃和 醋酸乙烯酯的共聚物，以及GMA和苯乙烯的共聚物。合适的烯烃包括乙烯、 丙烯，以及上述两种或多种的混合物。合适的丙烯酸酯包含丙烯酸烷基酯单 体，其包括但不局限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯， 以及上述丙烯酸烷基酯单体的组合。如果存在，该丙烯酸酯的用量可以为 15wt％－35wt％，基于用于共聚物的单体总量。如果存在，醋酸乙烯酯的用 量可以为4wt％－10wt％，基于用于共聚物的单体总量。合适的增容剂的示 范性实例包含乙烯-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-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸 缩水甘油酯-丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯 共聚物、乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸乙酯共聚物和乙烯-甲基丙烯酸 缩水甘油酯-丙烯酸丁酯共聚物。

该组合物包含0.1wt％至小于2.5wt％的聚合物增容剂，基于该组合物的 总重量。在此范围内，该组合物可以包含小于或等于2.0wt％。同样在此范 围内，该组合物可以包含大于或等于0.4wt％，更具体地为大于或等于0.5wt ％。

该组合物可以进一步包含添加剂或添加剂的组合。示范性添加剂包括导 电填料、增强填料、稳定剂、润滑剂、脱模剂、无机颜料、UV吸收剂；抗 氧化剂、增塑剂、；抗静电剂；起泡剂；发泡剂；金属减活剂以及包含前述 一项或多项的组合。导电填料的实例包括导电炭黑、碳纤维、金属丝、金属 粉末、碳纳米管等，以及包含前述任意一种导电填料的组合。增强填料的实 例包括玻璃珠(中空和/或实心)、玻璃薄片、碾碎的玻璃、玻璃纤维、滑石、 硅灰石、二氧化硅、云母、高岭土或蒙脱土、二氧化硅、石英、重晶石等， 以及包含前述任意增强填料的组合。抗氧化剂可以是化合物例如亚磷酸酯、 亚磷酸二酯和受阻酚或其混合物。包括三芳基亚磷酸酯和芳基膦酸酯的含磷 稳定剂是非常有名的有用的添加剂。也可以使用含双二官能磷的化合物。稳 定剂的分子量为大于或等于300。在一些实施方式中，有用的是含磷稳定剂 的分子量大于或等于500。含磷稳定剂通常在组合物中的存在量为0.05至 0.5wt％。还可以注意流动助剂和脱模剂化合物。

通过熔融混合或干混与熔融混合相结合，可以制备该热塑性组合物。熔 融混合可以在单或双螺杆型挤出机或类似可以施加剪切力和加热组分的混 合装置中进行。熔融混合可以在大于或等于嵌段共聚物的熔融温度和小于任 一嵌段共聚物的降解温度下进行。

所有组分均可以在开始时加入加工体系。在一些实施方式中，组分可以 依次加入和/或通过使用一种或多种母料加入。优选通过挤出机中一个或多 个排气孔对熔融物施加真空，从而除去组合物中的挥发性杂质。

在一些实施方式中，使用挤出机进行熔融混合，并且该组合物从挤出机 中以单股线料或多股线料的形式引出。该线料的形状取决于所使用的模具的 形状，并且没有特别限定。

实施例

以下所述实施例使用表1所表示的材料。

表1

技术&方法

组合物制备技术：通过熔融混合聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物和聚(苯 硫醚)制备树脂组合物。在2.5英寸的双螺杆、真空排气挤出机上，通过挤出 制备该共混物。以重量百分数列出组分，该百分数基于下表中组合物的总重 量。将挤出机设置在约290-310℃。该共混物在真空下以约300转/分钟(rpm) 速度运转。将该挤出物冷却、造粒，并在120℃下干燥。在温度为300-320℃ 以及模塑温度为120℃下，以30秒的循环时间注射模塑该试验样品。在注射 模塑之前，将该颗粒在强制空气循环箱中在120℃的温度干燥3－4小时。

性能测试：使用ASTM试验方法测定性能。在测试之前，使所有的模塑 样品在50％的相对湿度下调适至少48小时。

ASTMD256：根据ASTMD256，在室温下，在3.2mm厚的样条上测定缺 口伊佐德冲击强度值。在炉中老化前，给该样条切口；在室温下测试该样品。 结果以焦耳/米(J/m)表示。

ASTMD638：根据ASTMD638，在23℃，在3.2mm I型样条上，使用 5mm/min的滑块(crosshead)速度测试拉伸性能。记录屈服拉伸强度(Y)，记录 断裂伸长率(拉伸伸长率)(B)。拉伸模量、屈服拉伸强度和断裂拉伸强度的 结果均以MPa记录。屈服拉伸应变和断裂拉伸伸长率均以百分数记录。

ASTM790：根据ASTM790方法，在23℃，使用3.2mm I型样条测定挠 曲性能。屈服挠曲应力和挠曲模量均以兆帕(MPa)表示。

ASTMD648：使用ASTM标准D648，在1.82MPa下，在5个样条上测定 热挠曲温度。结果以摄氏度表示。

实施例1-8

这些实施例的目的在于说明改变聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物和线性 聚(亚芳基硫醚)的量以及在存在或不存在聚合物增容剂下的效果。根据如上 所述的组合物的制备方法制备该组合物。根据如上所述测试该组合物，并将 结果列于表2。

表2

*对比实施例

结果显示包含(i)24至85wt％的线性聚(亚芳基硫醚)，(ii)14至75wt％的聚 硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物和(iii)0.1至小于2.5wt％的平均每分子具有2或 更多个环氧侧基的聚合物增容剂的组合物与这些组分不在此特定范围内的 组合物相比，具有明显提高的拉伸伸长率值。更具体地，实施例6和8(本发 明的实施例，包含聚合物增容剂和特定范围的组分量)与实施例5和7(不含聚 合物增容剂)以及其他对比实施例相比，拉伸伸长率显示出预料不到和显著 的改进。对比实施例1－4的聚(亚芳基硫醚)和聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物 的量均在特定范围之外。

实施例9-16

这些实施例的目的在于说明改变聚合物增容剂的量的效果。根据如上所 述组合物的制备方法制备该组合物。根据如上所述测试该组合物，并将结果 列于表3。

表3

*对比实施例

实施例9－16显示含有小于或等于5wt％每分子具有2或更多个环氧基的 聚合物增容剂的组合物，其拉伸伸长率大于或等于60％。应当注意一些实施 例例如对比实施例13－16，在具有大于或等于2.5wt％聚合物增容剂的组合 物中发现缺口伊佐德冲击强度降低。

实施例17-20

这些实施例的目的在于说明改变聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物和线性 聚(亚芳基硫醚)的量以及在存在或不存在聚合物增容剂下的效果。根据如上 所述制备该组合物的方法制备该组合物。根据如上所述测试该组合物，并将 结果列于表4。

表4

*对比实施例

结果显示包含(i)24至84.5wt％的线性聚(亚芳基硫醚)；(ii)14至75wt％的 聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌段共聚物和(iii)0.1至小于2.5wt％的平均每分子具有2 或更多个环氧侧基的聚合物增容剂的组合物与这些组分不在此特定范围内 的组合物相比具有明显提高的拉伸伸长率值。实施例18(包含聚合物增容剂) 与实施例17(不包含聚合物增容剂)相比，在拉伸伸长率方面显示出特别大地 改进。然而，其包含大于所需量的线性聚(亚芳基硫醚)，并不满足最小所需 的缺口伊佐德性能；实施例19和20的聚(亚芳基硫醚)和聚硅氧烷/聚酰亚胺嵌 段共聚物量不在该特定范围内，并且不含聚合物增容剂的实施例19实际上具 有大于含聚合物增容剂的实施例20的拉伸伸长率。

实施例21-24

这些实施例的目的在于说明支化聚(亚芳基硫醚)以及在存在或不存在 聚合物增容剂下的效果。根据如上所述制备该组合物的方法制备该组合物。 根据如上所述测试该组合物，并将结果列于表5。

表5

  21* 22* 23* 24* SILTEM1700 50 49.5 25 24.75 RYTONP4 50 49.5 75 74.25 JoncrylADR4368   1   1 屈服拉伸强度 68 67 52.9 55.9 拉伸模量 2509 2516 2893 3011 拉伸伸长率(％) 4.6 6 2.8 2.8 屈服挠曲应力 121 107 116 123 挠曲模量 2949 2546 3082 3000 HDT 95 95 91 90 缺口伊佐德 30 39 28 31

*对比实施例

这些实施例显示聚合物增容剂存在与否对含有支化聚(亚芳基硫醚)的 组合物的拉伸伸长率影响很小。

除非另有说明，根据2003年版的the Annual Book of ASTM Standards的要 求，进行所有ASTM测试。除非规定了另外的温度，根据ASTMD256，在23℃ 下，测定所有缺口和无缺口伊佐德数据和数值。如实施例部分所述，根据 ASTMD638测定所有拉伸模量、拉伸强度和断裂拉伸伸长率数据和数值。如 实施例部分所述，根据ASTMD790测定所有挠曲模量和挠曲强度数据和数 值。在氮气气氛下，通过差示扫描量热法(DSC)测定所有玻璃化转变温度和 熔融温度。

虽然已经描述了具体的实施方式，但是对申请人或其他本领域技术人员 而言，可以产生目前未预料的可选物、改性物、变型、改进物和实质上的等 同物。因此，如提交的或可以修改的所附权利要求意图包括所有这些可选物、 改性物、变型、改进物和实质上的等同物。