[发明专利]一种聚硫醚酰亚胺和聚芳硫醚合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料和相关的制备方法技术领域，特别涉及一种聚硫醚酰亚胺和聚芳硫醚合金材料及其制备方法。 

背景技术

高分子聚合物合金材料是指由两种或两种以上高分子材料构成的多组分体系，属于合金材料。不同聚合物的物理掺混物、共聚物中的嵌段共聚与接枝共聚物等均属于聚合物合金范畴(封朴，《聚合物合金》，上海同济大学出版社，1997；陶建英，工程塑料系聚合物合金的技术状况与发展前景，上海化工，2003，02)。 

聚硫醚酰亚胺，由于硫醚键柔性单元引入到刚性的聚酰亚胺主链中，这类聚合物除了具有出色的热机械性能外，还具有溶解性好、熔体粘度低及可熔融加工的特点，是一种非常有前途的热塑性耐高温高分子材料。例如，公开号为CN101463132A、CN101392055A、CN101531758A、CN101704950A以及申请号为200910153055.5的中国专利申请中公开的多种聚硫醚酰亚胺均具有耐热性好、韧性高、熔体粘度低等优异的综合性能，且成本相对较低，在耐高温的工程塑料、薄膜、胶黏剂、漆包线、泡沫塑料、纤维以及先进复合材料等相关领域具有很好的应用前景。 

与聚芳硫醚相比，聚酰亚胺存在加工成型性差、不耐碱腐蚀、价格昂贵等缺点；而聚芳硫醚具有优异的耐化学腐蚀性，在200℃以下基本不溶于任何溶剂，良好的力学性能，相对较低的成本以及良好的成型加工性能等优点，但其脆性大、韧性差、抗冲击强度低。由于聚酰亚胺与聚芳硫醚的分子链上均有大量的芳香环，结构上的相似性使得它们具有较好的相容性，同时聚酰亚胺与聚芳硫醚的加工温度相匹配，均在300℃以上加工，因此通过聚芳硫醚改性聚酰亚胺，改善其加工成型性和降低成本，引起了人们极大的关注。例如，美国专利US4455410(General Electric公司申请)中公开了一种聚醚酰亚胺/聚苯硫醚合金材料，主要介绍了聚苯硫醚改性聚醚酰亚胺的制备方法。文献《聚苯硫醚、聚砜和聚醚酰亚胺二元以及三元 共混体系的表征》(Polymer Engineering and Science，1991，32(2)：84-91)公开了聚苯硫醚与聚醚酰亚胺的共混改性物，共混物为不相容体系，并且共混物的拉伸强度随聚苯硫醚含量的增加而下降。美国专利US4017555中公开了一种聚酰亚胺/聚苯硫醚合金材料，将不熔融的聚酰亚胺通过与聚苯硫醚的共混进行改性，当聚苯硫醚的含量达到40％时，合金材料获得了良好的加工成型性能以及不错的熔体流动性，但是，一方面由于该聚酰亚胺与聚苯硫醚的相容性较差，并且聚苯硫醚较脆，导致聚酰亚胺的力学性能损坏较大，另一方面所使用的聚酰亚胺原料价格较昂贵，使得制备的聚酰亚胺/聚芳硫醚合金材料的成本价格较高。 

发明内容

本发明提供了一种聚硫醚酰亚胺和聚芳硫醚合金材料，其具有很好的耐热性能，同时具有高模量、高强度、高冲击强度等优异的力学性能。 

本发明还提供了一种聚硫醚酰亚胺和聚芳硫醚合金材料的制备方法，其制备工艺简单，适于工业化生产。 

一种聚硫醚酰亚胺和聚芳硫醚合金材料，由如下重量百分比的原料组成： 

聚硫醚酰亚胺            8％～95％； 

聚芳硫醚                4％～90％； 

抗氧剂                  0.01％～1％； 

其它助剂                0.01％～1％。 

所述聚硫醚酰亚胺具有如下式I所示的结构式： 

式I中，m和n分别代表聚合度，n为1～20000的整数；，可取10到10000的整数或者更多的整数； 

m为0～20000的整数；可取10到10000的整数或者更多的整数；当m＝0时，为均聚的聚硫醚酰亚胺；当m＞0时，为共聚的聚硫醚酰亚胺； 

聚硫醚酰亚胺中硫醚键在酞酰亚胺结构单元上的位置为酞酰亚胺结构单元的3-位或4-位； 

A为取代或未取代的脂肪烃基、取代或未取代的芳香基团中的一种； 

X为芳香砜结构单元或芳香酮结构单元。 

作为优选：