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【发明授权】PAEK/PPSU/PES组合物_索尔维特殊聚合物美国有限责任公司_201580076735.5 

申请/专利权人:索尔维特殊聚合物美国有限责任公司

申请日:2015-12-17

公开(公告)日:2023-04-14

公开(公告)号:CN107250216B

主分类号:C08G75/00

分类号:C08G75/00;C08L81/00;C08L81/06

优先权:["20141222 US 62/095532"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2023.04.14#授权;2017.12.19#实质审查的生效;2017.10.13#公开

摘要:一种组合物[组合物C]包含,按重量计从1至90%wt.%的至少一种聚芳基醚酮[PAEK聚合物]、从1至25wt.%的至少一种聚苯砜聚合物[PPSU聚合物]、从1至90wt.%的至少一种聚醚砜聚合物[PES聚合物]、和从0.1至50wt.%的至少一种增强填充剂,其中所有的wt.%是基于组合物C的总重量,并且根据ASTMD1238,该PES聚合物在380℃的温度下和在2.16kg的负荷下的熔体流动速率MFR大于35g10min。

主权项:1.一种组合物[组合物(C)],其包含:-按重量计(wt.%)从1至90%的至少一种聚芳基醚酮[(PAEK)聚合物],其中所述(PAEK)聚合物的按摩尔计大于50%的重复单元是包含Ar-CO-Ar’基团的重复单元(RPAEK),其中:Ar和Ar’,彼此相同或不同,是芳香族基团,并且这些重复单元(RPAEK)选自具有式J'-A到J'-O的基团: 以及 J'-P;-从1至25wt.%的至少一种聚苯砜聚合物[(PPSU)聚合物],其中所述(PPSU)聚合物的按摩尔计大于50%的重复单元是具有式A的重复单元(RPPSU): A-从1至90wt.%的至少一种聚醚砜聚合物[(PES)聚合物],其中该(PES)聚合物的大于50%摩尔的重复单元是独立地选自具有式D的单元的重复单元(RPES): D;以及-从0.1至50wt.%的至少一种增强填充剂,其中:所有的wt.%是基于该组合物(C)的总重量,并且根据ASTMD1238,该PES聚合物在380ºC的温度下和在2.16kg的负荷下的熔体流动速率(MFR)范围从65g10min至85g10min。

全文数据:PAEKPPSUPES组合物[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求于2014年12月22日提交的美国临时申请号62095,532的优先权,将该临时申请以其全文通过援引方式并入本申请。技术领域[0003]本发明涉及高性能聚芳醚聚合物组合物以及由其制成的物品。具体地,本发明涉及一种组合物,该组合物包含至少一种聚(芳基醚酮)(PAEK、至少一种聚苯砜PPSU、至少一种聚醚砜PES聚合物、以及至少一种增强填充剂。背景技术[0004]仍然需要开发具有改进的机械性能(如强度和韧性)的低熔体粘度的聚(芳基醚酮)(PAEK组合物。发明内容[0005]本申请人现在已经出人意料地发现了有可能提供满足上述需求的PAEKPPSUPAES组合物。[0006]示例性实施例包括一种组合物[组合物C],该组合物C包含:[0007]-按重量计wt.%从1至90%的至少一种聚芳基醚酮)[PAEK聚合物],其中所述(PAEK聚合物的按摩尔计大于50%的重复单元是包含ArC0Ar’基团的重复单元Rpaek^[0008]其中:[0009]Ar和Ar’,彼此相同或不同,是芳香族基团,并且[0010]这些重复单元Rpaek选自具有式J-A到J-O的基团:[0014]其中:[0015]-每个R’,彼此相同或不同,选自齒素、烧基、稀基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵,并且[0016]_j为零或范围从1至4的整数;[0017]-从1至25wt.%的至少一种聚苯砜聚合物[PPSU聚合物],其中所述PPSU聚合物的按摩尔计大于50%的重复单元是具有式A的重复单元Rppsu:[0019]-从1至90wt.%的至少一种聚醚砜聚合物[PES聚合物],其中该PES聚合物的大于50%摩尔的重复单元是独立地选自具有式C的单元的重复单元Rpes:[0021]其中:[0022]-每个R’,彼此相同或不同,选自卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵;并且[0023]-每个j’,彼此相同或不同,选自0、1、2、3、或4;以及[0024]-从0·1至50wt.%的至少一种增强填充剂,[0025]其中:[0026]所有的wt.%是基于该组合物C的总重量,并且[0027]根据ASTMD1238,该PES聚合物在380°C的温度下和在2.16kg的负荷下的熔体流动速率MFR大于35g10min。[0028]优选地,该PAEK聚合物的大于50%摩尔的重复单元是选自在此以下式J’-A至J’-〇的重复单元Rpaek:[0033]该PAEK聚合物优选以基于组合物C的总重量范围从35至75wt.%的量存在。优选地,该PAEK聚合物为聚醚醚酮PEEK。[0034]该PPSU聚合物优选以基于该组合物C的总重量范围4至IOwt.%的量存在。[0035]优选地,大于50%摩尔的重复单元是具有式⑶的重复单元Rpes:[0037]该PES聚合物可以基于该组合物C的总重量范围从25至70wt.%的量存在,优选地以范围从25至60wt.%的量,基于组合物C的总重量。[0038]该增强填充剂可以是玻璃纤维填充剂并且可以基于该聚合物组合物C的总重量小于或等于40wt.%的量存在。优选地,玻璃纤维是S-玻璃纤维。[0039]在示例性实施例中,该PES聚合物具有根据ASTMD1238在380°C的温度和2.16kg的负荷下大于或等于55g10min的熔体流动速率MFR。优选地,根据ASTMD1238该PES聚合物在380°:的温度和2.161^的负荷下的熔体流动速率1^1?范围从约6581〇1^11至约858IOmin0[0040]根据示例性实施例,该组合物可以表现出以下项中的至少一种:根据ASTMD638测量的大于或等于约30,000镑平方英寸的断裂拉伸强度,根据ASTMD638测量的断裂拉伸伸长率大于或等于约2.6%,根据ASTMD256测量的缺口伊佐德冲击强度大于或等于约1.9英尺-镑英寸,以及根据ASTMD4812测量的无缺口伊佐德冲击强度大于或等于约21英尺-镑英寸。[0041]示例性实施例包括制造该聚合物组合物C的方法,其包括将该至少一种PAEK聚合物、该至少一种PPSU聚合物、该至少一种PES聚合物、该至少一种增强填充剂、及任选地至少一种其他成分(I混合。[0042]示例性实施例还包括包含如本文所述的聚合物组合物C的物品。具体实施方式[0043]示例性实施例包括组合物[组合物C],其包含:[0044]-按重量计wt.%从1至90%至少一种聚(芳基醚酮)[PAEK聚合物],其中所述PAEK聚合物的按摩尔计大于50摩尔%的重复单元是包含Ar-C0Ar’基团的重复单元RPAEK,其中Ar和Ar’,彼此相同或不同,是芳香族基团。重复单元Rpaek可以是选自具有式J-A至J-O:[0048]其中:[0049]-每个R’,彼此相同或不同,选自卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵,并且j为零或从1至4的整数;[0050]-从1至25wt.%的至少一种聚苯砜聚合物[PPSU聚合物],其中所述PPSU聚合物的按摩尔计大于50%的重复单元是具有式A的重复单元Rppsu:[0052]-从1至90wt.%的至少一种聚醚砜以及至少一种聚醚砜聚合物PES的;其中所述PES聚合物的大于50%摩尔的重复单元是重复单元Rpes,所述重复单元RPes每次出现时彼此相同或不同,符合式C:[0054]其中:[0055]-每个R’(彼此相同或不同),选自卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵;每个j’,彼此相同或不同并且在每次出现时,独立地是零或是从1至4的整数;以及[0056]-从0·1至50wt.%的至少一种增强填充剂,[0057]并且其中:[0058]所有的wt.%是基于该组合物C的总重量,并且[0059]根据ASTMD1238,该PES聚合物在380°C的温度下和在2.16kg的负荷下的熔体流动速率MFR大于35g10min。[0060]如参见工作实验,在说明书中将更详细地说明的,本申请人已经出人意料地发现如以上详述的向(PAEK聚合物与PES聚合物的混合物中添加PPSU聚合物在改进机械特性并且更确切地说在增强韧性上是特别有效的。不受此理论所束缚,据信PPSU聚合物充当在PAEK与PES聚合物之间的增容剂,因此提供了出人意料的特性增强。[0061]在本文的其余部分,为了本发明的目的,表述“PAEK聚合物”理解为既是复数也是单数,也就是说,本发明的组合物可包含一种或多于一种PAEK聚合物。应理解的是这同样适用于表述“PPSU聚合物”、“PES聚合物”、及“增强填充剂”。[0062]聚芳基醚酮聚合物[0063]如所述,(PAEK聚合物的按摩尔计大于50%的重复单元是如以上详述的重复单元Rpaek〇[0064]在重复单元Rpaek中,对应的亚苯基部分可以独立地具有到在该重复单元中不同于R’的其他部分的1,2-、1,4-或1,3-键联。优选地,所述亚苯基部分具有1,3-或1,4-键联,更优选地它们具有1,4_键联。[0065]在重复单元Rpaek中,j’在每次出现时优选为零,使得该亚苯基部分除了在该聚合物的主链中使得能够进行键联的那些取代基之外,不具有其他取代基。[0066]因此,优选的重复单元Rpaek是选自具有式J’-A至J’-0的那些:[0069]还更优选地,(Rpaek选自:[0072]在如上所详述的(PAEK聚合物中,优选地按摩尔计大于60%、更优选地按摩尔计大于80%、仍然更优选地按摩尔计大于90%的重复单元是重复单元Rpaek,如以上详述的。[0073]尽管如此,总体上优选的是该PAEK聚合物的基本上所有的重复单元是如以上详述的重复单元Rpaek;可能存在链缺陷、或非常少量的其他单元,应理解后者这些情况本质上不改变该PAEK聚合物的特性。[0074]该PAEK聚合物可以值得注意地是均聚物,无规的、交替的或嵌段的共聚物。当该PAEK聚合物是共聚物时,它可以值得注意地包括⑴具有至少两个选自式J-A至J-O的不同的式的重复单元Rpaek,或(ii具有一个或多个式J-A至J-O的重复单元Rpaek以及不同于重复单元Rpaek的重复单元R*paek。[0075]如之后将详述的,该PAEK聚合物可以是聚醚醚酮聚合物[PEEK聚合物]。可替代地,该PAEK聚合物可以是聚醚醚酮聚合物[PEKK聚合物]、聚醚酮聚合物[PEK聚合物]、聚醚醚酮酮聚合物[PEEKK聚合物]、或聚醚酮醚酮酮聚合物[PEKEKK聚合物]。[0076]该PAEK聚合物还可以是选自包括以下至少两种不同的如以上详述的(PAEK聚合物的共混物:(PEKK聚合物、(PEEK聚合物、(PEK聚合物、(PEEKK聚合物和PEKEKK聚合物。[0077]如在此使用的,术语“PEEK聚合物”旨在表示其中按摩尔计大于50%的重复单元是具有式J’-A的重复单元Rpaek的任何聚合物。[0078]该PEEK聚合物的优选地按摩尔计大于75%、优选地按摩尔计大于85%、优选地按摩尔计大于95%、优选地按摩尔计大于99%的重复单元是具有式J’-A的重复单元。最优选地该PEEK聚合物的全部或实质上全部重复单元是具有式J’-A的重复单元。[0079]如在此使用的,术语“PEKK聚合物”旨在表示其中按摩尔计大于50%的重复单元是具有式J’-B的重复单元Rpaek的任何聚合物。[0080]该PEKK聚合物的优选地按摩尔计大于75%、优选地按摩尔计大于85%、优选地按摩尔计大于95%、优选地按摩尔计大于99%的重复单元是具有式J’-B的重复单元。最优选地该PEKK聚合物的所有重复单元是具有式J’-B的重复单元。[0081]如在此使用的,术语“PEK聚合物”旨在表示其中按摩尔计大于50%的重复单元是具有式J’-C的重复单元Rpaek的任何聚合物。[0082]该PEK聚合物的优选地按摩尔计大于75%、优选地按摩尔计大于85%、优选地按摩尔计大于95%、优选地按摩尔计大于99%的重复单元是具有式J’-C的重复单元。最优选地,该PEK聚合物的所有重复单元是具有式J’-C的重复单元。[0083]如在此使用的,术语“PEKEKK聚合物”旨在表示其中按摩尔计大于50%的重复单元是具有式J’-L的重复单元Rpaek的任何聚合物。[0084]该PEKEKK聚合物的优选地按摩尔计大于75%、优选地按摩尔计大于85%、优选地按摩尔计大于95%、优选地按摩尔计大于99%的重复单元是具有式J’-L的重复单元。最优选地该PEKEKK聚合物的所有的重复单元是具有式J’-L的重复单元。[0085]根据示例性实施例,该PAEK聚合物是PEEK均聚物(S卩,其中该PEEK聚合物的基本上所有的重复单元是具有式J’-A的重复单元的聚合物时,其中可能存在链缺陷、或非常少量的其他单元,应理解的是后者这些本质上不改变该PEEK均聚物的特性。[0086]该PAEK聚合物可以具有如在95-98%的硫酸d=l.84gml中在0.lg100ml的PAEK聚合物浓度下测量的至少0.50dlg、优选至少0.60dlg、更优选至少0.70dlg的特性粘度IV。[0087]该PAEK聚合物,例如PEEK,可以具有如使用毛细管流变仪根据ASTMD3835测量的在400°C和剪切速率为1000s—1下高达0.25kPa-s的熔体粘度、但优选低于0.20kPa-s和最优选小于〇.18kPa-s。该PAEK聚合物,例如PEEK,可以具有在上述条件下低至0.05kPa-s的熔体粘度。[0088]该PAEK聚合物,例如PEEK,可以具有根据ASTMD3835在400°C和1000s—1的剪切速率下,使用毛细管流变仪测定的范围从约〇.〇5kPa_s至约0.25kPa_s、优选地从约0.06kPa_s至约0.20kPa_s、优选地从约0.07kPa_s至约0.18kPa_s、优选地从约0.08kPa_s至约0.15kPa_s的熔体粘度。[0089]对于毛细胞流变仪,可以使用KayenessGalaxyV流变仪型号8052DM。[0090]适合的可商购获得的(PAEK聚合物的非限制性实例包括从美国苏威特种聚合物公司(SolvaySpecialtyPolymersUSA,LLC可商购的:mASPIRE”聚醚醚酮。[0091]该PAEK聚合物可以通过本领域已知的用于制造聚芳醚酮的任何方法制备。[0092]聚醚醚酮均聚物值得注意地从苏威特种聚合物公司作为i3ETi\S:P:iRE#和GATONEk聚醚醚酮可商购。[0093]基于该组合物C的总重量,该PAEK聚合物在该组合物C中的重量百分数优选地至少IOwt.%、优选地至少20wt.%、更优选地至少30wt.%、更优选地至少35wt.%、更优选地至少40wt.%。基于该组合物C的总重量,该聚合物PAEK在该组合物C中的重量百分数优选地至少85wt.%、更优选地至少80wt.%、更优选地至少75wt.%、更优选地至少70wt.%〇[0094]在示例性实施例中,基于该组合物(C的总重量,该组合物(C包含范围从35至75界1:.%、优选地35至65¥1:.%、优选地35至55¥1:.%、优选地35至45¥1:.%、优选地35至40wt.%、优选地37至39wt.%、优选地约38wt.%的量的PAEK聚合物。[0095]聚苯砜PPSU聚合物[0096]如所述,该聚合物组合物C包含至少一种PPSU聚合物。[0097]在优选的实施例中,该PPSU聚合物的按摩尔计大于75%、更优选地按摩尔计大于90%、更优选地按摩尔计大于99%、甚至更优选地基本上所有的重复单元是具有式A的重复单元Rppsu,可能存在链缺陷或非常少量的其他单元,应理解的是这些后者基本上不改变特性。[0098]该PPSU聚合物值得注意地可以是均聚物,或共聚物,例如无规的或嵌段的共聚物。当该PPSU聚合物是共聚物时,它的重复单元有利地是具有式㈧的重复单元Rppsu与重复单元Rppsu*的混合物,重复单元Rppsu*不同于重复单元Rppsu,例如值得注意地具有以下示出的式⑶、(E或F的重复单元:[0100]以及其混合物。[0101]该PPSU聚合物还可以是之前所述的均聚物和共聚物的共混物。[0102]来自美国苏威特种聚合物公司的;RADELisRPPSU是可商购的聚苯砜均聚物的实例。[0103]PPSU聚合物可以通过已知的方法制备。[0104]根据ASTM方法Dl238测量,该PPSU聚合物在365°C下和在5.Okg的负荷下的熔体流动速率MFR大于或等于5g10min、优选地大于或等于10g10min、更优选地大于或等于14g10min。为了测量所述熔体流动速率,可以使用天氏欧森TiniusOlsen挤出式塑度计熔体流量测试装置。[0105]该PPSU聚合物的熔体流动速率的上限不是至关重要的并且可以由本领域普通技术人员进行选择。优选地,该PPSU聚合物具有根据ASTM方法D1238在365°C下和在5.Okg负荷下测量时的熔体流动速率最多l〇〇gl〇min、优选地最多60g10min、更优选地最多40g10min〇[0106]根据某些实施例,该组合物C可以包含PPSU聚合物,其具有如上所述的测量范围从约5gIOmin至约60gIOmin、优选地约IOgIOmin至约60gIOmin、优选约20gIOmin至约60g10min、优选约20g10min至约40g10min的恪体流动速率。[0107]如通过凝胶渗透色谱法使用ASTMD5296与聚苯乙烯标准所确定的,该PPSU聚合物的重平均分子量范围可以从20,000至100,000克摩尔(gmol。在一些实施例中,该PPSU聚合物的重量平均分子量范围从40,000至80,000克摩尔gmol。[0108]在该聚合物组合物C中,该PPSU聚合物基于该聚合物组合物C的总重量可以存在的量为至少2wt.%、优选地至少3wt.%、更优选地至少4wt.%、甚至更优选地至少5wt.%〇[0109]该(PPSU聚合物基于该聚合物组合物(C的总重量存在的量还可以为最多25wt.%、优选地最多20wt.%、更优选地最多15wt.%、还更优选地最多IOwt.%。[0110]优选地,该PPSU聚合物基于该聚合物组合物C的总重量存在的量是范围从约2至约20wt.%、优选地从约3至约15wt.%、优选地从约3至约IOwt.%、优选地从约3至约7wt.%、优选地从约4至约6wt.%。最优选地,该PPSU聚合物的量是约5%。[0111]PES聚合物[0112]如所述,按摩尔计大于50%的重复单元是如以上详述的具有式(C的重复单元G^PES〇[0113]优选的重复单元Rpes是符合以下示出的式⑶的那些:[0115]该PES聚合物的优选地按摩尔计大于75%、优选地按摩尔计大于85%、优选地按摩尔计大于95%、优选地按摩尔计大于99%的重复单元是具有式C的重复单元。最优选地,该聚醚砜的所有的或实质上所有的重复单元是具有式C的重复单元,可能存在链缺陷或非常少量的其他单元,应理解的是这些后者基本上不改变该聚醚砜的特性。[0116]在优选的实施例中,该PES聚合物的按摩尔计大于75%、更优选地大于90%、更优选地大于99%、甚至更优选地上基本全部的或实质上全部的重复单元是具有式⑶,可能存在链缺陷或非常少量的其他单元,应理解的是这些后者基本上不改变特性。[0117]该(PES聚合物值得注意地可以是均聚物,或共聚物,例如无规的或嵌段的共聚物。当该PES聚合物是共聚物时,它的重复单元是优选地具有式⑶的重复单元Rpes与重复单元Rpes*的混合物。这些重复单元Rpes*值得注意地可以选自具有以下式L、(M与Q的那些:[0119]其中:[0120]-每个R’,彼此相同或不同,选自卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵;[0121]-每个i’,彼此相同或不同并且在每次出现时,独立地是零或是从1至4的整数;[0122]-每个τ,彼此相同或不同,选自键,-CH2-;;-S-;c〇;cCH32-;-CCF32-;-C=CCl2-;-CCH3CH2CH2COOH-;-N=N-;RaC=CRb-其中每个RlPRb;彼此独立,是氢或_C12-烷基、C1-C12-烷氧基、或C6-C18-芳基;-CH2q_和CF2q_,其中q是范围从1至6的整数、或是直链的或支链的具有最高达6个碳原子的脂肪族二价基团;及其混合物。[0123]特定的重复单元Rpes*可以选自具有以下式㈧、(E和F的那些:[0126]以及其混合物。[0127]该PES聚合物还可以是之前所述的均聚物和共聚物的共混物。[0128]示例性PES聚合物是从美国苏威特种聚合物公司(SolvaySpecialtyPolymersUSA,L.L.C作为veRADEI^pes可获得的。[0129]PES聚合物可以通过已知的方法制备。[0130]该PES聚合物可以具有根据ASTMD1238在380°C下和在2.16kg负荷下的熔体流动速率MFR大于35g10min、优选地大于或等于40g10min、优选地大于或等于45g10min、优选地大于或等于50gIOmin、优选地大于或等于55gIOmin、优选地大于或等于60glOmin、优选地大于或等于65g10min、优选地大于或等于70g10min、优选地大于或等于75g10min、优选地大于或等于80g10min。[0131]该PES聚合物可以具有根据ASTMD1238在380°C和2.16kg负荷下的熔体流动速率MFR范围是从大于35gIOmin至约IOOgIOmin、优选地从约36gIOmin至约100glOmin、优选地从约36g10min至约95g10min、优选地从约36g10min至约90g10min、优选地从约36g10分钟至约85gmin、优选地从约40g10min至约85g10min、优选地从约45g10min至约85g10min、优选地从约50g10min至约85g10min、优选地从约55g10min至约85gIOmin、优选地从约60glOmin至约85glOmin、最优选地从约65glOmin至约85glOmin。[0132]为了测量熔体流动速率,可以使用天氏欧森TiniusOlsen挤出塑性计熔体流动测试装置。[0133]该PES聚合物的熔体流动速率的上限不是至关重要的并且可以由本领域普通技术人员进行选择。然而,应理解的是当根据ASTM方法D1238在380°C下和在2.16kg负荷下测量时该PES聚合物可以具有最多100g10min、优选地最多80g10min的熔体流动速率。[0134]在示例性实施例中,如通过凝胶渗透色谱法使用ASTMD5296与聚苯乙烯标准所确定的,该VERADEL#PES的重均分子量可以范围从20,000至100,000克摩尔(gmol。在一些实施例中,该VERA.DEIPES的重量平均分子量可以范围从40,000至80,000克摩尔gmol〇[0135]基于组合物C的总重量,该PES聚合物在该组合物C中的重量百分数优选地至少IOwt.%、优选地至少20wt.%、更优选地至少30wt.%。应进一步理解的是,基于组合物C的总重量,该PES聚合物在该组合物C中的重量百分数将总体上是最多85wt.%、更优选地最多80wt.%、更优选地最多75wt.%、更优选地最多70wt.%。[0136]该PES聚合物在该组合物C中的重量百分数优选地范围从约1至约90wt.%、优选地从约5至约80wt.%、优选地从约10至约70wt.%、优选地从约15至约60wt.%、优选地从约20至约50wt.%、优选地从约25至约40wt.%、优选地从约25至约35wt.%、优选地从约25至约30wt.%、优选地从约26至约28wt.%。最优选地,该(PES聚合物的重量百分数约为27wt.%.[0137]增强填充剂[0138]可以将大量选定的增强填充剂加入到该组合物C中。它们优选地选自纤维状的和微粒状的填充剂。纤维状的增强填充剂在此被认为是具有长度、宽度和厚度的材料,其中平均长度显著地大于宽度和厚度两者。优选地,此类材料具有至少5的长径比(定义为长度与宽度和厚度中最小者之间的平均比率)。优选地,这些增强纤维的长径比是至少10、更优选地至少20、还更优选地至少50。[0139]优选地,该增强填充剂选自矿物填充剂,如值得注意地滑石、云母、二氧化钛、高岭土、碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁;玻璃纤维;碳纤维如值得注意地石墨碳纤维其中一些可能具有大于99%的石墨含量)、无定形碳纤维、沥青基碳纤维(其中一些可能具有大于99%的石墨含量)、PAN基碳纤维;合成聚合物纤维;聚芳基酰胺纤维;铝纤维;硅酸铝纤维;此类铝纤维的金属氧化物;钛纤维;镁纤维;碳化硼纤维;岩棉纤维;钢纤维;石棉;硅灰石;碳化硅纤维;硼纤维、石墨烯、碳纳米管CNT和类似物。[0M0]在一个实施例中,该填充剂是纤维质填充剂。优选地,该纤维质填充剂是玻璃纤维。优选地,该纤维质填充剂是连续的纤维填充剂。可以使用一种或多种纤维。[0141]在其他实施例中,该填充剂是非纤维状的。[0142]玻璃纤维是含有若干种金属氧化物的二氧化硅基玻璃化合物,这些化合物可被定制以产生不同类型的玻璃。主要氧化物是呈硅砂形式的二氧化硅;并入了其他氧化物例如钙、钠和铝)以降低熔化温度并阻碍结晶。玻璃纤维可以具有圆形截面或非圆形截面所谓的“扁平玻璃纤维”),包括卵形、椭圆形或矩形的。玻璃纤维可以作为连续纤维或短切玻璃纤维添加。玻璃纤维总体上具有5至20μπι、优选5至15μπι并且更优选5至ΙΟμπι的等效直径。可以使用所有的玻璃纤维类型,如4、:、0』^、1?、1'玻璃纤维如在加1111111印1^的411^1¥68forPlasticsHandbook[塑料添加剂手册]第二版,第5.2.3章,第43-48页所描述的),或者它们的任何混合物或它们的混合物。例如,R、S和T玻璃纤维是典型地具有如根据ASTMD2343测量的至少76、优选至少78、更优选至少80、并且最优选至少82GPa的弹性模量的高模量玻璃纤维。[0143]E、R、S和T玻璃纤维是本领域众所周知的。它们值得注意描述于FiberglassandGlassTechnology[玻璃纤维和玻璃技术],Wallenberger,FrederickT.;Bingham,PaulA.合编201041¥,第5章,第197-225页中。1?、3和1'玻璃纤维主要是由硅、铝和镁的氧化物组成。具体地,那些玻璃纤维典型地包含从62-75wt.%的Si02、从16wt.%-28wt.%的Al2O3和从5-14wt.%的MgO。与在聚合物组合物中广泛使用的常规E-玻璃纤维相反,R、S和T玻璃纤维包含小于IOwt.%的CaO。[0144]优选地,该纤维质填充剂,特别是玻璃纤维,是使用高温上浆配制的。本申请人观察到所述高温上浆提供了与总体上要求在高温下进行加工的聚合物如PEEK、(PEKK以及PPSU聚合物)的优越的界面粘合。[0145]根据示例性实施例,该玻璃纤维可以具有非圆形截面和如根据ASTMCl557-03测量的至少76GPa的弹性模量。[0146]这些玻璃纤维可以具有非圆形截面所谓的“扁平玻璃纤维”),包括卵形、椭圆形或矩形的。[0147]纤维状填充剂,特别是玻璃纤维,可以具有的截面最长直径为至少15μπι、优选地至少20μηι、更优选地至少22μηι、还更优选地至少25μηι。有利地至多40μηι、优选地至多35μηι、更优选地至多32μηι、还更优选地至多30μηι。当截面最长直径范围在15至35μηι、优选地20至30μηι、并且更优选地25至29μπι时,则获得了优异的结果。[0148]纤维状填充剂,特别是玻璃纤维可以具有的截面最短直径为至少4μπι、优选地至少5μηι、更优选地至少6μηι、还更优选地至少7μηι。它有利地具有至多25μηι、优选地至多20μηι、更优选地至多17μηι、还更优选地至多15μηι。当截面最短直径在5至20μηι、优选地5至15μηι、更优选地7至1Ιμπι范围内时,则获得了优异的结果。[0149]该纤维质纤维,特别是玻璃纤维可以具有至少2、优选地至少2.2、更优选地至少2.4、还更优选地至少3的长径比。该长径比被定义为该玻璃纤维的截面的最长直径与其最短直径的比率。此外,这些玻璃纤维的长径比是最多8、优选地最多6、更优地选最多4。当所述比率为从约2至约6,并且优选地,从约2.2至约4时,获得了优异的结果。[0150]该玻璃纤维的截面的形状、其长度、其截面直径以及其长径比可以容易地使用光学显微镜确定。例如,该纤维截面的长径比可以是使用Euromex光学显微镜和图像分析软件图像聚焦(ImageFocus2.5通过测量该纤维截面的最大(宽度和最小(高度尺寸并用第一个数除以第二个数来确定。[0151]这些玻璃纤维可以具有如根据ASTMC1557-03测量的至少76GPa的弹性模量,如根据ASTMC1557-03测量的,优选地至少78GPa、更优选地至少80GPa、甚至更优选地至少82GPa并且最优选地至少84GPa。[0152]此外,该聚合物组合物(C的玻璃纤维具有如根据ASTMC1557-03测量的至少3.5GPa的拉伸强度,如根据ASTMC1557-03测量的,优选地至少3.6GPa、更优选地至少3.7GPa、甚至更优选地至少3.8GPa并且最优选地至少3.9GPa。[0153]当使用用来制造玻璃纤维的玻璃的特定化学组成时典型地达到此水平的弹性模量和拉伸强度。玻璃是含有若干种金属氧化物的二氧化硅基玻璃化合物,该化合物可被定制以产生不同类型的玻璃。主要氧化物是呈硅砂形式的二氧化硅;并入了其他氧化物例如钙、钠和铝(以降低熔化温度并阻碍结晶。本领域中众所周知的是当使用具有高负载的Al2O3的玻璃时,由其衍生的玻璃纤维呈现出高弹性模量。具体地,那些玻璃纤维典型地包含基于该玻璃组合物的总重量的从55wt.%至75wt.%的SiO2,从16wt.%至28wt.%的Al2O3和从5wt.%至14wt.%的MgO。与在聚合物组合物中广泛使用的常规E-玻璃纤维不同,高模量玻璃纤维包含小于5wt.%的B2O3,优选地小于Iwt.%。[0154]该玻璃纤维可以通过众所周知的技术如在US4,698,083中所描述的技术使用特征为高负载的Al2O3典型地基于该玻璃组合物的总重量的16-28wt.%的Al2O3的玻璃组合物来制造。[0155]根据一个实施例,该玻璃纤维可以在其表面上涂覆有预定的材料以便与一种或多种聚合物以及该聚合物组合物C的其他成分进行定制反应并改进该聚合物玻璃粘结。该涂覆材料可以改变该玻璃纤维增强的聚合物组合物的性能。[0156]在另一个实施例中,该聚合物组合物C中的增强填充剂是碳纤维。[0157]为了本发明的目的,术语“碳纤维”旨在包括石墨化的、部分石墨化的以及未石墨化的碳增强纤维或其混合物。[0158]为了本发明的目的,术语“纤维”是指其特征为相对高的韧性以及高的长径比的固体经常是结晶的)的一种基本形式。[0159]术语“石墨化的”旨在表示通过碳纤维高温热解2000°C以上而获得的碳纤维,其中碳原子以与石墨结构相似的方式排列。[0160]用于本发明的碳纤维可以有利地通过对例如像人造纤维、聚丙烯腈PAN、芳香族聚酰胺、或酚醛树脂的不同聚合物前体进行热处理和热解而获得;用于本发明的碳纤维还可以从沥青材料中获得。[0161]可用于本发明中的碳纤维优选地选自下组,该组由以下各项组成:PAN基碳纤维PAN-CF、沥青基碳纤维、石墨化的沥青基碳纤维以及其混合物。[0162]PAN基碳纤维PAN-CF有利地具有在3至20μπι之间、优选地从4至15μπι、更优选地从5至ΙΟμπι、最优选地从6至8μπι的直径。使用具有7μπι的直径的PAN基碳纤维PAN-CF获得了良好的结果。[0163]该PAN-CF可以具有任何长度。总体上,PAN-CF的长度是至少50μπι。[0164]石墨化的沥青基碳纤维是可轻易从商业来源获得的,这些碳纤维含有至少约50%重量的石墨碳、大于约75%重量的石墨碳、以及高达基本上100%的石墨碳。特别适合在本发明的实践中使用的高度石墨化的碳纤维可以进一步被表征为高度传导性的,并且通常使用具有约80至约120百万镑平方英寸(即百万lbsin2MSI的模量的这种纤维。在某些实施例中,该高度石墨化的碳纤维具有约85至约120MSI的模量,并且在其他某些实施例中具有约100至约115MSI的模量。[0165]沥青基的CF有利地具有在5至20μηι之间、优选地从7至15μηι、更优选地从8至12μηι的直径。[0166]该沥青基-CF可以具有任何长度。该沥青基-CF有利地具有从Iym至lcm、优选地从1μπι至1mm、更优选地从5μηι至500μηι并且还更优选地从50至150μηι的长度。[0167]碳纤维可以短切碳纤维或以颗粒形式如可通过研磨或粉碎该纤维获得的使用。适合用于本发明的实践中使用的粉碎的石墨化的沥青基碳纤维可以从商业来源获得,包括从氛特碳纤维公司(CytecCarbonFibers作为ThermalGraphDKDX和CKDX级的沥青基碳纤维和三菱碳纤维公司MitsubishiCarbonFibers作为Dialead碳纤维获得。在本发明中优选地使用的短切的PAN基碳纤维可以从商业来源获得。[0168]增强填充剂优选地在聚合物组合物C中存在的量,基于该聚合物组合物C的总重量,是至少5wt.%、优选地至少IOwt.%、更优选地至少15wt.%。[0169]该增强填充剂存在的量,基于该聚合物组合物(C的总重量,还优选地是最多45wt.%、更优选地最多40wt.%、仍然更优选地最多30wt.%。[0170]优选地,该增强填充剂的量的范围从约0.Iwt.%至约50wt.%、优选地从约5wt.%至约45wt.%、优选地从约IOwt.%至约40wt.%、优选地从约15wt.%至约35wt.%、优选地从约20wt.%至约35wt.%、优选地从约25wt.%至约35wt.%、优选地从约28wt.%至约32wt.%。优选地,增强填充剂的量约为聚合物组合物C的30wt.%。[0171]其他成分[0172]该聚合物组合物C可以进一步任选地包含其他成分(I,例如着色剂,例如值得注意地染料和或颜料如值得注意地二氧化钛、硫化锌和氧化锌),紫外光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂如值得注意地有机亚磷酸酯和亚膦酸酯)、酸清除剂、加工助剂、成核剂、内润滑剂和或外润滑剂、阻燃剂、烟雾抑制剂、抗静电剂、抗结块剂、和或导电添加剂,例如碳黑和碳纳米级纤丝。[0173]该聚合物组合物(C还可以进一步包含不同于如以上详述的(PAEK聚合物、PPSU聚合物和PES聚合物的其他聚合物。特别地,该聚合物组合物C可以进一步包含诸如聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚亚苯基、聚酯和聚苯硫醚的聚合物。当该组合物C必须满足某些特定要求时,如某些特殊最终用途所需要的,它们的加入可能是值得注意地有用的。[0174]当一种或多种其他成分存在时,它们的总重量,基于聚合物组合物C的总重量,优选地低于20%、优选地低于10%、更优选地低于5%并且甚至更优选地低于2%。[0175]本发明的组合物C优选地主要由(PAEK聚合物(如以上详述的)、(PPSU聚合物如以上详述的)、(PES聚合物如以上详述的)、增强填充剂如以上详述的)、以及任选地,其他成分(I如以上详述的组成。[0176]用于此处的表述“主要由...组成”旨在表示不同于(PAEK聚合物(如以上详述的)、(PPSU聚合物如以上详述的)、(PES聚合物(如以上详述的)、增强填充剂(如以上详述的)以及任选地,其他成分(I的任何另外成分存在的量基于该组合物C的总重量是按重量计最多1%。[0177]在示例性实施例中,该组合物包含以下各项或主要由以下各项组成:[0178]-从35至75wt.%的至少一种PEEK聚合物,[0179]-从3至15wt.%的至少一种PPSU聚合物,[0180]-从30至70wt.%的至少一种PES聚合物,以及[0181]-从15至30wt.%的玻璃纤维,[0182]-其中所有的%是基于该组合物C的总重量。[0183]根据示例性实施例,该组合物C表现出根据ASTMD638测量的大于或等于约30,〇〇〇镑平方英寸、优选地大于或等于约30,500镑平方英寸、优选地大于或等于约31,000镑平方英寸、优选地大于或等于约31,500镑平方英寸的断裂拉伸强度。[0184]根据示例性实施例,该组合物C表现出根据ASTMD638测量的断裂拉伸伸长率大于或等于约2.6%、优选地大于或等于约2.7%。[0185]根据示例性实施例,该组合物C表现出根据ASTMD256测量的缺口伊佐德冲击强度大于或等于约1.9英尺-镑英寸、优选地大于或等于约2.0英尺-镑英寸、优选地大于或等于约2.1英尺-镑英寸。[0186]根据示例性实施例,该组合物C表现出根据ASTMD4812测量的缺口伊佐德冲击强度大于或等于约21英尺-镑英寸、优选地大于或等于约22英尺-镑英寸、优选地大于或等于约23英尺-镑英寸。[0187]本领域普通技术人员将认识到,涵盖本文所述的物理、化学、和机械性质的任何组合的组合物被考虑并且在本披露的范围内。[0188]该组合物C可通过多种涉及密切混合聚合物材料与如以上详述的、配方中所希望的任何任选成分的方法制备,例如通过熔融混合或干混和熔融混合的组合。典型地,该PAEK聚合物(如以上详述的)、(PPSU聚合物如以上详述的)、(PES聚合物(如以上详述的)、增强填充剂(如以上详述的)以及任选地,其他成分(I的干混是通过使用高强度混合机,如特别是亨舍尔Henschel型混合机和螺带混合机来进行。[0189]这种粉末混合物可以包含PAEK聚合物如以上详述的、(PPSU聚合物如以上详述的)、(PES聚合物(如以上详述的)、增强填充剂(如以上详述的)、以及任选地,其他成分I的重量比(如以上详述的)。示例性组合物适用于通过熔融制造方法如注射成型或挤出来制造成品,或可以是用作母料,并且以另外量的PAEK聚合物如以上详述的)、(PPSU聚合物(如以上详述的)、(PES聚合物(如以上详述的)、增强填充剂(如以上详述的)、及任选地,其他成分I在随后的加工步骤中进一步稀释的浓缩混合物。[0190]还有可能通过将如以上所描述的粉末混合物进一步熔融配混来制造该组合物。如所述的,熔融配混可以在如以上详述的粉末混合物、或优选地直接在PAEK聚合物如以上详述的)、(PPSU聚合物(如以上详述的)、(PES聚合物如以上详述的)、增强填充剂如以上详述的)、以及任选地其他成分I上进行。可以使用常规的熔融配混装置,如同向旋转和反向旋转的挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机、盘组加工机disc-packprocessor以及多种其他类型的挤出设备。优选地,可以使用挤出机、更优选地双螺杆挤出机。[0191]如果希望,配混螺杆的设计,例如,螺距和宽度、间隙、长度以及操作条件将被选择为使得提供足够的热和机械能以完全熔融如以上详述的粉末混合物或成分并且获得不同成分的均匀分布。其条件是最佳的混合在本体聚合物与填充剂内含物之间实现。在示例性实施例中,该组合物C可用于形成不可延展的线料挤出物。此类线料挤出物可以在输送机上使用例如水喷雾冷却之后通过如旋转切刀进行短切。因此,例如,可以进而将能够以球粒或球珠的形式存在的组合物C进一步用于制造物品。[0192]示例性实施例还包括包含上述的聚合物组合物C的物品。[0193]该物品可以是使用合适的熔化-加工方法从该聚合物组合物C制成。特别地,它们可以是通过注射成型或挤出成型制成。[0194]该聚合物组合物C可以是非常适合于制造在多种多样的最终用途中有用物品。[0195]根据本发明的物品的非限制性实例是:[0196]-用于在压力下输送水或其他流体的管道连接物品,诸如装配件、环、龙头、阀门和支管。它们通常的应用包括家用热水和冷水、辐射器加热系统、地板和墙壁加热和冷却系统、压缩空气系统以及用于天然气的管道系统;[0197]-医疗牙科保健物品,如医疗仪器或仪器的零件值得注意地是手柄和观察窗玻璃)、在医疗程序如麻醉)中使用的处理或分配化学药品的医疗设备的部件、用于保持这种仪器的箱和托盘;[0198]-航空器内部物品,如航空器上的面板和部件管道元件、结构支架、紧固件、机舱内部部件或其他灯或中型结构元件和部件);[0199]-餐饮服务物品,如加热盘、蒸汽桌托盘、塑料厨具;[0200]-乳品设备物品,如用于收集或运输奶和其他乳制品的管道系统;[0201]-实验动物笼;[0202]-实验室设备物品,如漏斗、过滤装置以及其他实验室设备;[0203]-电子物品,如电子器件的结构零件[0204]-电气和电磁导线绝缘涂层[0205]-移动电子结构和或其他功能元件和部件[0206]-遭遇高温和或侵蚀性化学环境的用于机动车机罩下方用途的零件[0207]-用于栗送并且递送在室温和高温下的化学品、溶剂、油类或有机流体的零件和部件。这包括用于化学加工工业和水力学以及热传递流体输送系统的管路和配件。[0208]在示例性实施例中,物品包括至少一个具有小于7mm、优选地小于5mm、优选地小于3mm的厚度的壁或截面。[0209]如果通过援引方式并入本申请的任何专利、专利申请、以及公开物的披露内容与本申请的说明相冲突到了可能导致术语不清楚的程度,则本说明应该优先。[0210]实例[0211]现在将参照以下实例更详述本发明,这些实例的目的仅是展示性的并且不旨在限制本发明的范围。[0212]起始材料[0213]在实例中使用的PAEK是具有范围是从0.07至0.15kPa_s的熔体粘度,可从美国苏威特种聚合物公司获得的KetaSpirei;PEEK。该熔体粘度是通过毛细管流变仪在400°C的温度和ΙΟΟΟίΓ1的剪切速率下测量的。[0214]在实例中使用的PAES等级为V^adepseooPES,从美国苏威特种聚合物公司获得的高流动低粘度等级的PES,当使用ASTMD1238熔体流动速率试验在380°C和2.16kg负荷下测量时具有在65-85g10min范围内的熔体流动速率。这种等级的PES特别适用于注射成型。[0215]表3所示的两个对比实例(6和7是分别用\feradefPES等级A-301NT和A-201NT制备的,它们具有当在380°C和2.16kg的活塞负载下测量时分别范围从25至35和15至25g10miη的标称恪体流动。[0216]在一些配方中使用的PPSU等级是RaidR'R-59〇〇NTPPSU,其可从美国苏威特种聚合物公司获得。这是高流动等级的??31],其具有根据45了101238在365°:和5.01^重量的试验条件下范围从26至36的熔体流动速率。[0217]在所有实例中使用的增强材料是以下等级的短切玻璃纤维:[0218]OCV910A:来自欧文斯科宁维特克斯OwensCorningVetrotex具有11毫米的标称纤维直径的的E-玻璃短切玻璃纤维。这种玻璃纤维具有圆形圆形截面。[0219]CSG3PA-820:来自日东纺Nittobo公司具有“扁平”或矩形带状截面的E-玻璃纤维,其中纤维截面的宽度为它厚度的约四倍。[0220]AGYS29Micron:来自AGY公司的S-玻璃短切纤维,其具有9微米的标称纤维直径及圆形纤维截面。[0221]在配方中使用的其他添加剂是:[0222]硫化锌:使用的硫化锌级别是来自Sachtlieben公司的Sadltdith-L®。该添加剂在一些配方中用作颜料。[0223]氧化锌:从朗盛公司(LanxessCorp获得的Akti:_V:在某些配方中用作恪融加工热稳定剂。[0224]配方的制备[0225]实例和对比实例的聚合物共混物通过首先将待共混的树脂和其他添加剂玻璃纤维除外)的颗粒和或粉末以所希望的组成比混合约20分钟,然后使用直径为26mm的CoperionZSK-26同向旋转部分相互啮合的双螺杆挤出机(具有LD比为48:1,或Berstorff25mm双螺杆同向旋转部分啮合挤出机具有八个料筒段和LD比例为40:1进行熔融配混。当使用该CoperionZSK-26挤出机进行配混时,将料筒段2至12和模口加热至如下设定点温度:[0226]料筒2:345°C[0227]料筒4-6:365°C[0228]料筒7:360°C[0229]料筒8:350°C[0230]料筒9-12:340°C[0231]模口:340°C[0232]并且当使用BerSt〇rff25mm挤出机时,将八个料筒段和模口设定为如下所示的温度:[0233]料筒2-4:330°C[0234]料筒5-8:340°C[0235]适配器和模口:340°C[0236]在每种情况下,使用重力送料器将玻璃纤维以外的树脂和添加剂在料筒段1处以通过率为6-13kghr进料,而玻璃纤维在料筒段7ZSK和5Berstorff以总通过率的30%的标称通过率进料至挤出机。挤出机以在180-200RPM范围内的螺杆速度运行。对于所有化合物使用单孔模口,并将离开模口的熔融聚合物线材在水槽中冷却,并且然后在造粒机中切割以形成约3.Omm长直径为2.7mm的颗粒。[0237]注射成型[0238]用实例配方进行注射成型以生产用于机械性能测试的3.2mm0.125英寸)厚的ASTM拉伸和弯曲样品。使用供应商提供的PEEK注射成型指南将I型拉伸ASTM样品和5英寸X0.5英寸X0.125英寸的弯曲样品进行注射成型。[0239]配方的测试[0240]机械特性是对于所有配方使用注射成型的0.125英寸厚的ASTM测试样品测试,样品由以下各项组成:II型拉伸棒,25英寸X0.5英寸X0.125英寸的挠曲棒,以及34英寸X4英寸X0.125英寸薄板,用于仪器化冲击Dynatup测试。采用以下ASTM测试方法评估所有所有组合物:[0241]D638:拉伸性能:断裂拉伸强度、拉伸模量和断裂拉伸伸长率[0242]D790:弯曲性能:断裂弯曲强度、弯曲模量和断裂弯曲应变[0243]D256:缺口艾佐德冲击性:[0244]D4812:非缺口艾佐德冲击性:[0245]D3835:通过毛细管流变测定的熔体粘度[0246]熔体粘度在400°C的温度和范围从100至100001s的剪切速率下测量。为了比较不同的材料的目的,使用在10001s的中度剪切速率下的熔体粘度。[0247]实验结果[0248]这些实例和对比实例的配方在表1-3中示出。这些实例和对比实例都含有30%的短切玻璃纤维,并且是具有玻璃纤维的PEEK或PEEK与一种或多种PAES的混合物。氧化锌任选地在实例或对比实例的一些配方中以低水平〇.1%使用。在大多数配方中,硫化锌也以3.Ophr用作颜料。实例和对比实例的机械性能和熔体粘度也示于表1-3中。[0249]表1[0252][]=标准差[0253]phr=每百份树脂重量份,其中树脂是除硫化锌外的所有物质。[0254]表2[0255][0256][]=标准差[0257]phr=每百份树脂重量份,其中树脂是除硫化锌外的所有物质。[0258]表3[0260][]=标准差[0261]phr=每百份树脂重量份,其中树脂是除硫化锌外的所有物质[0262]上表中的数据说明包含PEEK、熔体流大于35g10min的PES、及小重的组合的配方表现出高机械性能与非常高的熔体流特性低熔体粘度的意想不到的组合。数据以表1-3中的三个逻辑分组呈现。每个实例表呈现了使用不同类型等级的玻璃纤维的配方。因为玻璃纤维类型可能对机械性能具有显著的影响,所以将这些实例与在各组实例中使用相同的玻璃纤维的对比实例进行比较。[0263]在表1中,比较了玻璃纤维增强PEEK对比实例I,PEEK与高流动PES的的玻璃纤维增强混合物对比实例2和根据本发明制备的第三配方,其中在配方的聚合物部分中使用PEEK、高流动PES和小比例的PPSU的组合。所有三种配方是30%玻璃纤维增强。实例1的机械性能显示出比未将PPSU添加到配方中的共混物更高的强度、更高的断裂伸长率、和更高的抗冲击性。事实上,实例1的配方表现出的抗拉强度甚至高于30%的玻璃纤维增强的PEEK,这是出人意料的,因为预期30%玻璃纤维增强的TOS的拉伸强度比30%玻璃纤维增强的PEEK显著低得多。实例1的配方还表现出了比30%玻璃纤维增强的PEEK粘度更低的粘度,同时提供更高的拉伸强度和更高的缺口和无缺口的抗冲击性。[0264]表2的实例说明当使用具有大于35g10min的熔体流动速率的高流动PES制备相同的玻璃纤维增强的共混物配方时实例2和3时,意外地获得了相对于使用熔体流动速率低于或等于35g10min的PES聚合物组分制备的相同配方更高的机械性能,包括强度、断裂伸长率、和耐冲击性。实例2使用具有在65-85g10min范围内的熔体流动速率的PES。对比实例3和4与实例2是相同的配方,除了它们分别使用具有25-35g10min和15-25g10min的熔体流动速率的PES之外。考虑到典型地预期在这种配方中较高的抗冲击行为来自较高分子量BP,较低的熔体流动速率聚合物成分,实例2的抗冲击性缺口和无缺口的伊佐德优势超过了对比实例3和4是特别出人意料的。[0265]最后,表3示出了PEEK高流量PESPPSU玻璃纤维配方与PEEK玻璃纤维配方的比较。在这种情况下,使用扁平或带状玻璃纤维。在该比较中,实例4的共混物相对于对比实例5的玻璃纤维增强PEEK显示出优越的性能以及较低的粘度。再次,根据本发明(实例4制备的三元共混物的机械性能超过增强的PEEK对比实例5的机械性能的事实是意想不到的。与实例1与对比实例1的比较一致,实例4的配方的粘度也低于对比实例5的配方。[0266]因此,与具有包含仅PEEK和PES即,在配方中不存在PPSU的聚合物部分的配方相比,本发明的共混物意外地实现了更高的拉伸强度、抗冲击性、和断裂伸长率。此外,并且非常出人意料地,当使用较高的流动较低分子量PES时,配方的机械性能包括强度、断裂伸长率和抗冲击性相对于含有低熔体流动速率(35g10minPES的类似的配方都有改善,这与当该配方中使用较高分子量的聚合物成分时,增强材料典型地表现出更高的韧性的预期相反。[0267]表现出异常高的机械性能与非常高的流动速率组合的聚合物可以用于制造具有减轻重量的高强度和高韧性薄零件,其也易于通过注射成型(由于非常低的粘度而生产。这样的聚合物也可以表现出优异的机械坚固性和便于可携带性例如,对于移动电子部件)的轻重量或降低的燃料消耗例如,在航空航天或商业运输应用中)。为了获得最大的机械强度和韧性,如实例2和3所示,优选圆丝S玻璃,而对于最低粘度和最大易加工性,优选扁平玻璃纤维,如实例4示出的。[0268]如果通过援引方式并入本申请的任何专利、专利申请、以及公开物的披露内容与本申请的说明相冲突到了可能导致术语不清楚的程度,则本说明应该优先。

权利要求:I.一种组合物[组合物C],其包含:-按重量计(Wt.%从1至90%的至少一种聚(芳基醚酮)[PAEK聚合物],其中所述PAEK聚合物的按摩尔计大于50%的重复单元是包含Ar-CO-Ar’基团的重复单元Rpaek,其中:Ar和Ar’,彼此相同或不同,是芳香族基团,并且这些重复单元Rpaek选自具有式J-A到J-O的基团:其中:-每个R’,彼此相同或不同,选自卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵,并且-j为零或范围从1至4的整数;-从1至25wt.%的至少一种聚苯砜聚合物[PPSU聚合物],其中所述PPSU聚合物的按摩尔计大于50%的重复单元是具有式A的重复单元Rppsu:-从1至90wt.%的至少一种聚醚砜聚合物[PES聚合物],其中该PES聚合物的大于50%摩尔的重复单元是独立地选自具有式C的单元的重复单元Rpes:其中:-每个R’,彼此相同或不同,选自卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵;并且-每个j’,彼此相同或不同,选自〇、1、2、3、或4;以及-从0.1至50wt.%的至少一种增强填充剂,其中:所有的Wt.%是基于该组合物C的总重量,并且根据ASTMD1238,该PES聚合物在380°C的温度下和在2.16kg的负荷下的熔体流动速率MFR大于35g10min。2.如权利要求1所述的组合物C,其中该PAEK聚合物的大于50%摩尔的重复单元是选自在此以下具有式J’-A至J’-0的重复单元Rpaek:3.如权利要求1或2中任一项所述的组合物C,其中该PAEK聚合物以基于该组合物C的总重量范围从35至75wt.%的量存在。4.如权利要求1至3中任一项所述的组合物C,其中该PPSU聚合物以基于该聚合物组合物C的总重量范围从4至IOwt.%的量存在。5.如权利要求1至4中任一项所述的组合物(C,其中大于50%摩尔的这些重复单元Rpes是具有式⑶的重复单元:6.如权利要求1至5中任一项所述的组合物C,其中该PES聚合物以基于该组合物(C的总重量范围从25至70wt.%、优选地从25至60wt.%的量存在。7.如权利要求1至6中任一项所述的组合物C,其中该增强填充剂是玻璃纤维填充剂并且以基于该聚合物组合物C的总重量小于或等于40wt.%的量存在。8.如权利要求7所述的组合物,其中该玻璃纤维具有圆形截面和如根据ASTMC1557-03测量的至少76GPa的弹性模量。9.如权利要求7所述的组合物,其中该玻璃纤维具有非圆形截面和如根据ASTMC1557-03测量的至少76GPa的弹性模量。10.如权利要求1至9中任一项所述的组合物,其中该PAEK聚合物是聚醚醚酮PEEK。11.如权利要求1至10中任一项所述的组合物,其中该PES聚合物具有根据ASTMD1238在380°C的温度下和在2.16kg的负荷下的熔体流动速率MFR大于或等于55g10min、优选范围从约65g10min至约85g10min。12.如权利要求1至13中任一项所述的组合物,其中所述组合物表现出以下项至少一种:a根据ASTMD638测量的大于或等于约30,000镑平方英寸的断裂拉伸强度;b根据ASTMD638测量的断裂拉伸伸长率大于或等于约2.6%;c根据ASTMD256测量的缺口伊佐德冲击强度大于或等于约1.9英尺-镑英寸;以及d根据ASTMD4812测量的无缺口伊佐德冲击强度大于或等于约21英尺-镑英寸。13.—种用于制造如权利要求1至12中任一项所述的聚合物组合物C的方法,该方法包括将以下各项混合:-该至少一种PAEK聚合物-该至少一种PPSU聚合物-该至少一种PES聚合物,以及-该至少一种增强填充剂。14.如权利要求13所述的方法,其中所述混合包括混合至少一种其他成分I。15.—种物品,其包括如权利要求1至12中任一项所述的聚合物组合物C。

百度查询: 索尔维特殊聚合物美国有限责任公司 PAEK/PPSU/PES组合物

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