製備聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物的方法

2023-05-11 05:04:11 1

專利名稱：製備聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物的方法
製備聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物的方法
背景技術：
聚(亞芳基醚)樹脂是一類已知具有優異的耐水性、尺寸穩定性和固有阻燃性以及高的氧滲透性和氧/氮選擇性的塑料。聚(亞芳基醚)的一個性質挑戰是其差的熔體加工性。差的熔體加工性問題的最常見解決方案是將聚(亞芳基醚)與聚苯乙烯或另一苯乙烯類樹脂共混。然而該方案的缺點是所述共混導致比純的聚(亞芳基醚)差的耐熱性、阻燃性和煙生成。
其它途徑涉及將聚(亞芳基醚)與各種形式的聚矽氧烷共混。例如，如Romenesko等人的美國專利5，916，952中所述，聚苯醚可與平均粒徑I至1000微米的且通過混合聚二有機基矽氧烷和二氧化矽填料製備的自由流動的有機矽橡膠粉末共混。然而，這些組合物會顯示相分離和不適當的撓性。另一實例涉及將聚(亞芳基醚)與聚矽氧烷改性的聚苯乙烯共混以實現改善的可加工性以及改善的機械性質。參見Cooper等人的美國專利4，226，761。聚矽氧烷改性的聚苯乙烯通過將聚矽氧烷溶解於苯乙烯中和聚合該苯乙烯製備。然而，這些組合物會顯示差的撓性。聚(亞芳基醚)組合物還具有引入的聚矽氧烷內容物，其呈聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷嵌段共聚物和接枝共聚物的形式。聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷嵌段共聚物和接枝共聚物的合成包括下面4種途徑。第一，接枝共聚物已通過鋰化的聚(亞芳基醚)與在一端具有反應基團的聚二有機基矽氧烷的反應合成。參見Matsui等人的日本專利申請公開JP61-252214。第二，接枝共聚物已通過酐官能化的聚(亞芳基醚)與氨基封端的聚二有機基矽氧烷的反應合成。參見Shea等人的美國專利4814392。第三，嵌段共聚物已通過聚(亞芳基醚)與羥基芳族封端的或芳族醚封端的聚矽氧烷試劑在氧化劑的存在下反應合成。參見Blohm等人的美國專利5，596，048。第四，聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷嵌段共聚物已通過聚(亞芳基醚)、羥基芳基封端的聚矽氧烷和活化的芳族碳酸酯反應合成。參見Delsman等人的美國專利申請公開2007/0208144 Al。這些合成方法各自具有多種缺點。在一些情形中，它們要求多個合成步驟並使用昂貴且敏感的試劑，因此它們在經濟上不適用於商業規模的合成。同樣地，一些聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷共聚物產品由於C-O-Si連接基團的存在而顯示差的熱穩定性和水解穩定性。此外，一些產品共聚物非期望地具有低分子量。因此，期望聚(亞芳基醚)共聚物可通過簡化的方法製備並顯示提高的分子量和改善的熱穩定性和水解穩定性。

發明內容
一種實施方案是製備聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物的方法，包括使羥基雙封端的聚(亞芳基醚)、羥基芳基雙封端的聚矽氧烷和芳族二醯氯反應形成聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物。另一實施方案是根據前述方法製備的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物。另一實施方案是聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物，其包括至少兩個具有以下結構的聚(亞芳基醚)嵌段
權利要求
1.製備聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物的方法，其包括 使羥基雙封端的聚(亞芳基醚)、羥基芳基雙封端的聚矽氧烷、和芳族二醯氯反應，從而形成聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物。
2.權利要求I的方法，其中在25°C在氯仿中測量，所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)具有約O. 04至約O. 2分升/克的特性粘度。
3.權利要求I的方法，其中所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)具有以下結構
4.權利要求I的方法，其中所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)具有以下結構
5.權利要求4的方法，其中a與b之和平均為約4至約30。
6.權利要求I的方法，其中所述羥基芳基雙封端的聚矽氧烷包含 多個具有以下結構的重複單元
7.權利要求I的方法，其中所述羥基芳基雙封端的聚矽氧烷具有以下結構
8.權利要求7的方法，其中η平均為約5至約15。
9.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)與所述羥基芳基雙封端的聚矽氧烷以約O. 1:1至約10:1的重量比反應。
10.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述芳族二醯氯選自對苯二甲醯氯、間苯二甲醯氯、4，4』 -聯苯二甲醯氯、3，3』 -聯苯二甲醯氯、3，4』 -聯苯二甲醯氯、4，4』 -氧二(苯甲醯氯)、3，3』 -氧二(苯甲醯氯)、3，4』 -氧二(苯甲醯氯)、4，4』 -磺醯二(苯甲醯氯)、.3，3』 -磺醯二(苯甲醯氯)、3，4』 -磺醯二(苯甲醯氯)、萘-2，6- 二甲醯氯，以及它們的混合物。
11.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述芳族二醯氯包括對苯二甲醯氯。
12.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述芳族二醯氯的用量足以提供約O.9:1至.1.05:1的醯氯基團與羥基的摩爾比。
13.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述反應包括 將所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)和所述羥基芳基雙封端的聚矽氧烷合併；以及 將所述芳族二醯氯加入合併的羥基雙封端的聚(亞芳基醚)和羥基芳基雙封端的聚矽氧烷中。
14.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述反應包括將所述芳族二醯氯和所述羥基芳基雙封端的聚矽氧烷加入所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)中。
15.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述反應包括將至少一部分的所述芳族二醯氯加入所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)中，然後將至少一部分的所述羥基芳基雙封端的聚矽氧烷加入所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)和該至少一部分的所述芳族二醯氯中。
16.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述反應在叔胺的存在下進行。
17.權利要求16的方法，其中所述叔胺包括三乙基胺。
18.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物的數均分子量為約5，000至約50，000原子質量單位。
19.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物包括至少兩個聚(亞芳基醚)嵌段和至少兩個聚矽氧烷嵌段。
20.權利要求1-8中任一項的方法，其中所述聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物包括約5至約25個聚(亞芳基醚)嵌段和約10至約30個聚矽氧烷嵌段。
21.權利要求I的方法，其中所述羥基雙封端的聚(亞芳基醚)具有以下結構
22.通過權利要求I的方法製備的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物。
23.通過權利要求21的方法製備的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物。
24.聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物，其包含 至少兩個具有以下結構的聚(亞芳基醚)嵌段
25.權利要求24的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物，其中所述至少兩個聚(亞芳基醚)嵌段各自獨立地具有以下結構
26.權利要求24的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物，其中所述至少兩個聚矽氧烷嵌段具有以下結構
27.權利要求24的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物，其中所述芳族二醯氯選自對苯二甲醯氯、間苯二甲醯氯、4，4』 -聯苯二甲醯氯、3，3』 -聯苯二甲醯氯、3，4』 -聯苯二甲醯氯、4，4』_氧二(苯甲醯氯)、3，3』_氧二(苯甲醯氯)、3，4』_氧二(苯甲醯氯)、4，4』_磺醯二(苯甲醯氯)、3，3』 -磺醯二(苯甲醯氯)、3，4』 -磺醯二(苯甲醯氯)、萘_2，6-二甲醯氯，以及它們的混合物。
28.權利要求24的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物，其中所述芳族二醯氯包括對苯二甲醯氯。
29.權利要求24-28中任一項的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物，其數均分子量為約5，000至約50，000原子質量單位。
30.權利要求24-28中任一項的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物，其包括約5至約25個聚(亞芳基醚)嵌段和約10至約30個聚矽氧烷嵌段。
31.權利要求24-28中任一項的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物，其中至少10%的所述連接嵌段的基團連接聚(亞芳基醚)嵌段和聚矽氧烷嵌段。
32.權利要求24-28中任一項的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物， 其中所述至少兩個聚(亞芳基醚)嵌段具有以下結構
33.組合物，其包含 權利要求24的聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物；以及選自聚(亞芳基醚)、苯乙烯類聚合物、聚醯胺、聚烯烴、聚苯硫醚以及它們的混合物的其它聚合物。
34.包含權利要求22的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物的製品。
35.包含權利要求23的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物的製品。
36.包含權利要求24的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物的製品。
37.包含權利要求32的聚(亞芳基醚)_聚矽氧烷多嵌段共聚物的製品。
38.包含權利要求33的組合物的製品。
全文摘要
聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物通過使羥基雙封端的聚(亞芳基醚)、羥基芳基雙封端的聚矽氧烷和芳族二醯氯反應製備。該合成克服了已知的聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷嵌段共聚物合成的缺點。所述聚(亞芳基醚)-聚矽氧烷多嵌段共聚物可用於改善聚(亞芳基醚)組合物的熔體加工性。
文檔編號C08G64/18GK102762633SQ201080063883
公開日2012年10月31日 申請日期2010年11月29日 優先權日2009年12月22日
發明者R.喬杜裡, R.卡馬拉卡蘭, V.V.卡拉姆貝爾卡, V.斯裡尼瓦桑 申請人:沙伯基礎創新塑料智慧財產權有限公司