CN1484677A - 聚(亚芳基醚)-聚烯烃组合物的制备方法以及按此制备的组合物 - Google Patents

聚(亚芳基醚)-聚烯烃组合物的制备方法以及按此制备的组合物 Download PDF

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Abstract

一种聚(亚芳基醚)－聚烯烃组合物，由以下步骤制备：聚(亚芳基醚)、聚(链烯基芳烃)树脂、链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物和链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物进行熔融掺混而形成第一共混物，以及该第一共混物与聚烯烃进行熔融掺混而形成第二共混物。增强填料可任选地在第二共混物形成期间或在附加步骤中加入。可采用多混合元件、低挤出量和高挤塑机每分转数来达到第一和第二共混物的高能量混合。用该法制备的组合物表现出冲击强度、硬挺度和耐热之间均衡的改善以及物理性能波动的减少。

Description

聚(亚芳基醚)-聚烯烃组合物的制备方法 以及按此制备的组合物
相关申请
本申请要求美国申请序列号09/682,929，2001-11-01提交，来自美国临时申请序列号60/258,894，2000-12-28提交，的优先权。
背景技术
[0001]聚(亚芳基醚)-聚烯烃组合物是公知的。许多参考文献提到通过所有组分在单一混合步骤中的混合制备此种组合物的合意性。例如参见美国专利4,764,559，授予Yamauchi等人；美国专利4,772,657，授予Akiyama等人；美国专利4,863,997，授予Shibuya等人；美国专利4,985,495，授予Nishio等人；美国专利4,990,558，授予DeNicola，Jr.等人；美国专利5,071,912、5,075,376、5,132,363、5,159,004、5,182,151和5,206,281，授予Furuta等人；美国专利5,418,287，授予Tanaka等人，以及Furuta等人的欧洲专利申请号412,787 A2。
[0002]替代地，某些参考文献公开，将诸组分按照粘度从高到低的顺序加入是合意的。例如参见美国专利4,764,559，授予Yamauchi等人；4,985,495，授予Nishio等人；以及5,418,287，授予Tanaka等人。
[0003]在另一些建议的掺混方法中，聚苯醚和聚丙烯-接枝-聚苯乙烯共聚物，其中加或不加未改性的聚丙烯，进行预混合，然后加入一种或多种橡胶类物质并进一步混合。例如参见美国专利5,071,912、5,075,376、5,132,363、5,159,004、5,182,151和5,206,281，授予Furuta等人；Furuta等人的欧洲专利申请号412,787 A2；以及Shibuya等人的日本待审查专利申请63[1988]-113049。
[0004]以上描述的方法生产出的组合物不足以满足许多商业用途需要，因为它们在关键性能上，包括硬挺度和冲击强度，表现出过大波动。目前仍需要一种生产性能均衡地改善的聚(亚芳基醚)-聚烯烃组合物的方法。特别是，仍需要一种性能波动较小且硬挺度、冲击强度与耐热之间的均衡改善的聚(亚芳基醚)-聚烯烃组合物的生产方法。
发明概述
[0005]上面描述的以及其他现有技术的缺点和不足可由一种制备热塑性组合物的方法弥补，该方法包括：熔融掺混以形成包含聚(亚芳基醚)、聚(链烯基芳烃)树脂、链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物以及链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物的第一均匀共混物；以及熔融掺混以形成包含第一均匀共混物和聚烯烃的第二均匀共混物。
附图简述
[0006]图1是高、低强度和上、下游捏合所使用的诸捏合段示意图。
优选实施方案详述
[0007]一种实施方案是包括下列步骤的方法：熔融掺混以形成第一均匀共混物，它包含聚(亚芳基醚)、聚(链烯基芳烃)树脂、链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物以及链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物；以及熔融掺混以形成包含第一均匀共混物与聚烯烃的第二均匀共混物。
[0008]本发明人进行的广泛实验导致一项惊人发现，即，按照该方法制备的组合物的性能与按已知方法，尤其是将全部组分同时掺混的方法，所制备的组合物相比有了显著和出人意料的改善。
[0009]在优选的实施方案中，形成第一均匀共混物的熔融掺混包含高能混合。混合能量可用各种方式表示。一个对混合能量贡献的因素是挤塑机进料点。例如，当组合物在十一段机筒双螺杆挤塑机中混炼时，第一均匀共混物的高能混合可表示为第一均匀共混物组分向头四段机筒之一中进料。
[0010]另一个对混合能量贡献的因素是混合段(mixing sections)数，混合段数越多，相应地混合能量就越高。每个混合段可包含至少一个混合元件(mixing element)。第一均匀共混物和第二均匀共混物各自优选地利用至少一个混合段形成。混合段和混合元件在本领域普遍被称之为双螺杆挤塑机的组成部分。每个混合元件被不旋转地配置在螺杆轴上，并用于将热塑性组合物的诸组分遍及整个共混物分散和分布。混合元件可以也可以不推动组合物朝挤塑机出口前进。本发明人发现，若形成第一均匀共混物和第二均匀共混物的混合过程各自使用至少一个混合段，则组合物的性能将改善。在优选的实施方案中，形成第一均匀共混物和第二均匀共混物的混合各自使用，在每根螺杆轴上，至少两个混合元件。
[0011]对各个混合元件的式样没有特定限制。合适的混合元件包括，例如，在每根所述轴上，在挤塑机机筒内呈径向互刮料关系和做成彼此刮并刮机筒壁的形状的混合元件，正如美国专利4,752,135所述；具有混合翼片的混合元件圆盘，例如在美国专利3,195,868，授予Loomans等人，和5,593,227，授予Scheuring等人，所描述的；具有两个相反的叶片，其中一个叶片呈锥形的混合元件，如授予Kiani等人的美国专利6,116,770，所述；还有各种不同的混合元件，包括现有技术混合元件所特有的那些，描述在美国专利5,932,159中，授予Rauwendaal。
[0012]在一种实施方案中，形成第一均匀共混物的熔融掺混与形成第二均匀共混物的熔融掺混合起来包含的混合作用具有至少约0.20kW-hr/kg的能量输入。优选至少约0.22kW-hr/kg的能量输入，更优选至少约0.24kW-hr/kg的能量输入。此种定量的混合能量输入可通过测定挤塑机马达的转速和挤塑机马达的电流消耗(current draw)来确定。鉴于直流(DC)电机速度正比于外加电压，因此可利用以前测定的比例常数将测定的电机转速，rpm，换算为电压，V。然后，能量输入可作为挤塑机电机电流和电压的乘积除以挤塑机挤出量算出。例如，操作在120V电压、2A电流和1kg/hr挤出量的挤塑机将具有能量输入
        (120V)(2A)/(1kg/h)＝240W-hr/kg
或0.240kW-hr/kg。
[0013]在一种实施方案中，第一均匀共混物可在第一步骤中形成并造粒，然后在另一步骤中与聚烯烃混合形成第二均匀共混物。
[0014]形成组合物的适当温度通常介于约80℃～约400℃。在此范围内，可优选的是第一均匀共混物通过第一均匀共混物诸组分暴露于至少约200℃，更优选至少约250℃，进一步优选至少约280℃的温度而形成。同样在上述范围内，可优选的是第一均匀共混物通过第一均匀共混物诸组分暴露于最高约320℃，更优选最高约300℃，进一步优选最高约290℃的温度而形成。同样的温度也适用于第二均匀共混物的形成。
[0015]该方法适合在任何规模上，从几克到数吨，制备聚(亚芳基醚)-聚烯烃组合物。为经济地生产有商业意义数量的组合物，可优选的是，该方法的挤出量至少约10kg/h，更优选至少约5,000kg/h，按组合物总重量计。可使用100,000kg/h或更高的挤出量。
[0016]任何已知设备都可用来实施该方法。该方法在实验室规模上的应用可采用实验室规模混合机，例如，Labo Plastomill，由ToyoSeiki公司(Hyogo，日本)供应。较大规模实施该方法的优选设备包括单螺杆和双螺杆挤塑机，其中以双螺杆挤塑机为更优选。热塑性塑料的熔融掺混用挤塑机，例如可从Krupp Werner & Pfleiderer公司(现在叫Coperion)，Ramsey，新泽西，购得。
[0017]第一均匀共混物可包含任何传统聚(亚芳基醚)。术语聚(亚芳基醚)包括聚苯醚(PPE)和聚(亚芳基醚)共聚物；接枝共聚物；聚(亚芳基醚)醚离聚物；以及链烯基芳烃化合物、乙烯基芳烃化合物和聚(亚芳基醚)的嵌段共聚物以及诸如此类；以及包含上述物质中至少一种的组合体系；等等。聚(亚芳基醚)是包含大量下列通式结构单元的已知聚合物：
其中每个结构单元中，每个Q1独立地是卤素、伯或仲C1～C8烷基、苯基、C1～C8卤代烷基、C1～C8氨烷基、C1～C8烃氧基，或者C2～C8卤代烃氧基，其中至少两个碳原子将卤素与氧原子隔开；并且每个Q2独立地是氢、卤素、伯或仲C1～C8烷基、苯基、C1～C8卤代烷基、C1～C8氨烷基、C1～C8烃氧基，或者C2～C8卤代烃氧基，其中至少两个碳原子将卤素与氧原子隔开。优选的是，每个Q1是烷基或苯基，尤其是C1-4烷基，且每个Q2独立地是氢或甲基。
[0018]既包括均聚物也包括共聚物聚(亚芳基醚)。优选的均聚物是包含2，6-二甲基亚苯基醚单元的那些。合适的共聚物包括含有，例如，此类单元与2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚单元组合的无规共聚物或者由2，6-二甲基苯酚与2，3，6-三甲基苯酚共聚所衍生的共聚物。还包括含有通过乙烯基单体或诸如聚苯乙烯之类聚合物的接枝所制备的部分的聚(亚芳基醚)，以及偶合的聚(亚芳基醚)，其中偶合剂如低分子量聚碳酸酯、醌、杂环和缩甲醛按已知方式与两个聚(亚芳基醚)链的羟基基团起反应生成较高分子量聚合物。本发明聚(亚芳基醚)还包括上述例子的任意组合。
[0019]该聚(亚芳基醚)的数均分子量通常介于约3,000～约40,000原子质量单位(AMU)且其重均分子量介于约20,000～约80,000AMU，按凝胶渗透色谱术确定。聚(亚芳基醚)的特性粘度一般可介于约0.2～约0.6dL/g，在25℃、氯仿中测定。在此范围内，特性粘度优选可最高约0.5dL/g，更优选最高约0.47dL/g。还是在此范围内，特性粘度可优选至少约0.3dL/g。也可采用高特性粘度聚(亚芳基醚)与低特性粘度聚(亚芳基醚)的组合。当采用两种特性粘度时，确切比例的决定将取决于所用聚(亚芳基醚)的确切特性粘度和要求的最终物理性能。
[0020]聚(亚芳基醚)通常借助至少一种单羟基芳烃化合物如2，6-二甲苯酚或2，3，6-三甲基苯酚的氧化偶联来制备。此种偶联反应通常需要采用催化剂体系；它们通常含有至少一种重金属化合物如铜、锰或钴化合物，一般与各种各样其他材料组合使用。
[0021]对许多用途特别有用的聚(亚芳基醚)包括含具有至少一个含氨烷基端基的分子的那些。该氨烷基基团一般处于相对于羟基基团的邻位。含此种端基的产物可通过，作为该氧化偶联反应混合物的组分之一，结合进适当的伯或仲单胺如二-正丁胺或二甲胺来制取。也常常存在4-羟基联苯端基，它通常是由含有副产物二苯酚合苯醌，特别是在铜-卤化物-仲胺或伯胺体系中，的反应混合物获得的。相当比例的聚合物分子，通常占到聚合物的约90wt％，可包含含氨烷基基团和4-羟基联苯端基二者至少之一。
[0022]第一均匀共混物可包含，以组合物总重量为基准，约10～约70wt％聚(亚芳基醚)。在此范围内，可优选的是使用至少约18wt％聚(亚芳基醚)。还是在此范围内，可优选的是使用最高约50wt％，更优选最高约40wt％聚(亚芳基醚)。
[0023]第一均匀共混物还包含聚(链烯基芳烃)树脂。术语“聚(链烯基芳烃)树脂”在本文中使用时包括按本领域已知方法制备的聚合物，包括本体、悬浮和乳液聚合，它包含至少25wt％由下列通式链烯基芳烃单体衍生的结构单元
Figure A0182160700111
其中R1是氢、C1～C8烷基、卤素或诸如此类；Z是乙烯基、卤素、C1～C8烷基或诸如此类；优选的链烯基芳烃单体包括苯乙烯、氯代苯乙烯如对氯苯乙烯、乙烯基甲苯如对乙烯基甲苯等。聚(链烯基芳烃)树脂包括链烯基芳烃单体的均聚物；链烯基芳烃单体的无规共聚物如苯乙烯与一种或多种不同单体如丙烯腈、丁二烯、α-甲基苯乙烯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯和马来酐的无规共聚物；以及橡胶-改性的聚(链烯基芳烃)树脂，包含橡胶改性剂与链烯基芳烃单体均聚物(如上所述)的共混物和/或接枝物，其中橡胶改性剂可以是至少一种C4～C10非芳族二烯单体如丁二烯或异戊二烯的聚合产物，且其中橡胶改性的聚(链烯基芳烃)树脂包含约98～约70wt％链烯基芳烃单体均聚物和约2～约30wt％橡胶改性剂。在此范围内，优选的是使用至少88wt％链烯基芳烃单体。还优选使用最高约94wt％链烯基芳烃单体。还优选使用至少6wt％橡胶改性剂。还优选使用最高12wt％橡胶改性剂。
[0024]聚(链烯基芳烃)树脂的立构规整性可以为无规立构或间同立构。高度优选的聚(链烯基芳烃)树脂包括无规立构和间同立构均聚苯乙烯。合适的无规立构均聚苯乙烯有市售供应，例如Chevron生产的EB3300和BASF的P1800。合适的间同立构均聚苯乙烯有市售供应，例如，由Dow化学公司按商品名QUESTRA(例如，QUESTRAWA550)销售的。高度优选的聚(链烯基芳烃)树脂还包括橡胶改性聚苯乙烯，也叫做高抗冲聚苯乙烯或HIPS，包含约88wt％～约94wt％聚苯乙烯和约6～约12wt％聚丁二烯，其有效凝胶含量介于约10％～约35％。这些橡胶改性聚苯乙烯有市售供应，例如通用电气塑料公司的GEH 1897和Chevron的BA 5350。
[0025]第一均匀共混物可包含，以组合物总重量为基准，约1～约46wt％，优选约3～约46wt％聚(链烯基芳烃)树脂。
[0026]替代地，聚(链烯基芳烃)树脂的含量可以表示为聚(亚芳基醚)和聚(链烯基芳烃)树脂占聚(亚芳基醚)和聚链烯基芳烃树重量之和的分数。第一均匀共混物可优选包含约10～约80wt％聚(链烯基芳烃)树脂，以聚(亚芳基醚)与聚(链烯基芳烃)树脂重量之和为基准。在此范围内，可优选的是使用至少约20wt％，更优选至少约40wt％聚(链烯基芳烃)树脂，以聚(亚芳基醚)和聚(链烯基芳烃)树脂之和为基准。也是在此范围内，可优选的是使用最高约70wt％，更优选最高约65wt％聚(链烯基芳烃)树脂，以聚(亚芳基醚)和聚(链烯基芳烃)树脂之和为基准。可通过改变聚(链烯基芳烃)树脂和聚(亚芳基醚)的比例来控制包含这两个组分的单相的玻璃化转变温度(Tg)，相对于单独聚(亚芳基醚)的Tg或相对于单独聚烯烃的熔点(Tm)的关系。例如，聚(链烯基芳烃)树脂和聚(亚芳基醚)的相对含量可选择为，使得聚(亚芳基醚)和聚(链烯基芳烃)树脂形成一种玻璃化转变温度比单独聚(链烯基芳烃)树脂的玻璃化转变温度(例如可以介于约100℃～110℃)高出至少约20℃，优选至少约30℃的单相。还有，聚(链烯基芳烃)树脂和聚(亚芳基醚)的相对含量可选择为，使得聚(亚芳基醚)和聚(链烯基芳烃)树脂形成一种玻璃化转变温度比单独聚烯烃的Tm，最多高出约15℃，优选最多约10℃，更优选最多约1℃的单相。聚(链烯基芳烃)树脂和聚(亚芳基醚)的相对含量可选择为，使得聚(亚芳基醚)和聚(链烯基芳烃)树脂形成一种玻璃化转变温度介于约130℃～约180℃的单相。
[0027]第一均匀共混物还包含链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物。该氢化嵌段共聚物是这样一种共聚物，它包含(A)至少一种由链烯基芳烃化合物衍生的嵌段和(B)至少一种由共轭二烯衍生的嵌段，其中嵌段(B)中的脂族不饱和基团含量因氢化而减少。嵌段(A)和(B)的排列包括线型结构和所谓具有支化链的径向远嵌段(teleblock)结构。
[0028]这些结构中优选的是包括二嵌段(A-B嵌段)、三嵌段(A-B-A嵌段或B-A-B嵌段)、四嵌段(A-B-A-B嵌段)和五嵌段(A-B-A-B-A嵌段或B-A-B-A-B嵌段)结构的线型结构，以及包含A与B总共6或更多嵌段的线型结构。更优选二嵌段、三嵌段和四嵌段结构，其中以A-B二嵌段和A-B-A三嵌段结构为特别优选。
[0029]提供嵌段(A)的链烯基芳烃化合物用下式代表：
Figure A0182160700131
其中R2和R3各自独立地代表氢原子、C1～C8烷基基团、C2～C8链烯基基团等；R4和R8各自独立地代表氢原子、C1～C8烷基基团、氯原子、溴原子等；且R5～R7各自独立地代表氢原子、C1～C8烷基基团、C2～C8链烯基基团等，或R4和R5与中心芳环合在一起构成萘基基团，或者R5和R6与中心芳环合在一起构成萘基基团。
[0030]链烯基芳烃化合物的具体例子包括苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙烯基甲苯、乙烯基萘、二乙烯基苯、溴代苯乙烯、氯代苯乙烯等，以及包含至少一种上述链烯基芳烃化合物的组合。这些当中，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和乙烯基二甲苯是优选的，其中以苯乙烯为更优选。
[0031]共轭二烯的具体例子包括1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯等。这些当中优选的是1，3-丁二烯和2-甲基-1，3-丁二烯，其中以1，3-丁二烯为更优选。
[0032]除了共轭二烯之外，氢化嵌段共聚物还可包含少量低级烯烃如乙烯、丙烯、1-丁烯、二环戊二烯、非共轭二烯或诸如此类。
[0033]对氢化嵌段共聚物中由链烯基芳烃化合物衍生的重复单元的含量没有特别限制。合适的链烯基芳烃含量可介于约10～约90wt％，以氢化嵌段共聚物的总重量为基准。在此范围内，可优选的是具有至少约40wt％，更优选至少约50wt％，进一步优选至少约55wt％链烯基芳烃含量。还是在此范围内，可优选的是具有最高约85wt％，更优选最高约75wt％的链烯基芳烃含量。
[0034]对共轭二烯在氢化嵌段共聚物主链中的结合模式没有特定限制。例如，当共轭二烯是1，3-丁二烯时，它可以是以约1％～约99％为1，2-结合，其余为1，4-结合，结合进去。
[0035]氢化嵌段共聚物优选氢化至这样的程度，以使得在由共轭二烯衍生的脂族链部分中有不足50％，更优选不足20％，进一步优选不足10％不饱和键仍未被还原。由链烯基芳烃化合物衍生的芳族不饱和键可高达约25％被氢化。
[0036]氢化嵌段共聚物优选具有介于约5,000～约500,000AMU的数均分子量，按凝胶渗透色谱术(GPC)以聚苯乙烯为标准物确定。在此范围内，数均分子量可优选至少约10,000AMU，更优选至少约30,000AMU，进一步优选至少约45,000AMU。还是在此范围内，数均分子量可优选最高约300,000AMU，更优选最高约200,000AMU，进一步优选最高约150,000AMU。
[0037]氢化嵌段共聚物的分子量分布，按GPC测定，不受特定限制。该共聚物可具有任何重均分子量与数均分子量之间的比值。
[0038]这些氢化嵌段共聚物当中某些可具有对结晶度有贡献的氢化共轭二烯聚合物链。氢化嵌段共聚物的结晶度可采用差示扫描量热计(DSC)，例如由Perkin-Elmer公司制造的DSC-II型来确定。融化热可根据在惰性气体气氛如氮气中以例如10℃/min的加热速率的加热来确定。例如，样品可加热到高于估计熔点的温度，以10℃/min的速率降低温度从而冷却，待其保持约1min，然后再次以10℃/min的速率加热。
[0039]氢化嵌段共聚物可具有任何结晶度。从所获树脂组合物机械强度的均衡考虑，优选氢化嵌段共聚物的熔点介于约-40℃～约200℃或没有确定熔点(即，具有非结晶性)，正如按照上面描述的技术测出的。更优选的是，氢化嵌段共聚物具有至少约0℃的熔点，更优选至少约20℃，进一步优选至少约50℃的熔点。
[0040]氢化嵌段共聚物可具有任何氢化共轭二烯聚合物链所贡献的玻璃化转变温度(Tg)。从所获树脂组合物的低温冲击强度考虑，它优选具有最高约0℃，更优选最高约-120℃的Tg。该共聚物的玻璃化转变温度可采用上述DSC法测定，或者用力谱仪从随温度变化的粘弹行为看出。
[0041]尤其优选的氢化嵌段共聚物是分别通过苯乙烯-丁二烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物的氢化制取的苯乙烯-(乙烯-丁烯)二嵌段和苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物。
[0042]合适的氢化嵌段共聚物包括市售供应的那些，例如，由Kraton Polymers(以前壳牌化学公司的一个分部)供应的KRATONG1650、G1651和G1652，以及Asahi化学公司供应的TUFTECH1041、H1043、H1052、H1062、H1141和H1272。优选的氢化嵌段共聚物包括高度氢化的苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物，例如由Asahi化学公司供应的TUFTECH1043。
[0043]第一均匀共混物可包含，以组合物总重量为基准，约1～约20wt％，优选约1～约18wt％，更优选约1～约15wt％氢化嵌段共聚物。
[0044]第一均匀共混物还包含链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物(以下称“未氢化嵌段共聚物”)。未氢化嵌段共聚物是这样一种共聚物，它包含(A)至少一种由链烯基芳烃化合物衍生的嵌段和(B)至少一种由共轭二烯衍生的嵌段，其中嵌段(B)中脂族不饱和基团未曾被氢化所还原。链烯基芳烃化合物(A)和共轭二烯(B)已在上面描述氢化嵌段共聚物的一段中做了详细规定。嵌段(A)和(B)的排列包括线型结构和具有支化链的所谓径向远嵌段结构。
[0045]这些结构当中优选的是包括二嵌段(A-B嵌段)、三嵌段(A-B-A嵌段或B-A-B嵌段)、四嵌段(A-B-A-B嵌段)和五嵌段(A-B-A-B-A嵌段或B-A-B-A-B嵌段)结构的线型结构，以及包含A与B总共6或更多嵌段的线型结构。更优选二嵌段、三嵌段和四嵌段结构，其中以A-B-A三嵌段结构为特别优选。
[0046]未氢化嵌段共聚物可包含约10～约90wt％(A)嵌段。在此范围内，可优选使用至少约20wt％(A)嵌段。还是在此范围内，可优选使用最高约80wt％(A)嵌段。
[0047]特别优选的未氢化嵌段共聚物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。
[0048]合适的未氢化嵌段共聚物可按已知方法制备或者可从市场购得，例如，由Kraton Polymers(以前壳牌化学公司的一个分部)供应的KRATOND系列聚合物，包括KRATOND1101和D1102。
[0049]未氢化嵌段共聚物的用量，以组合物总重量为基准，可介于约1～约20wt％，优选约1～约15wt％，更优选约1～约10wt％。
[0050]该方法包括第一均匀共混物与聚烯烃的熔融掺混以形成第二均匀共混物。该聚烯烃可以是具有至少约80wt％的由乙烯、丙烯、丁烯或其混合物衍生的单元的均聚物或共聚物。聚烯烃均聚物的例子包括聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯。聚烯烃共聚物的例子包括乙烯、丙烯和丁烯彼此，以及另外还包含最高20wt％由C5～C10α-烯烃(不包括芳族α-聚烯烃)衍生的单元，的无规、接枝和嵌段共聚物。聚烯烃还包括上述均聚物和共聚物的共混物。优选的聚烯烃可具有至少约100,000磅每平方英寸(psi)在23℃的挠曲模量，按照ASTM D790测定。合适的聚烯烃可包含，例如，ExxonMobil以LL-6201供应的线型低密度聚乙烯、ExxonMobil以LMA-027供应的低密度聚乙烯、ExxonMobil以HD-6605供应的高密度聚乙烯、Montell Polyolefines以Type 1900供应的超高分子量聚乙烯和Montell Polyolefines以PB0110供应的聚丁烯(聚丁烯-1)。
[0051]目前优选的聚烯烃包括丙烯聚合物。丙烯聚合物可以是丙烯的均聚物。替代地，丙烯聚合物可以是丙烯与至少一种选自乙烯和C4～C10α-烯烃(不包括芳族α-烯烃)的烯烃的无规、接枝或嵌段共聚物，条件是该共聚物包含至少约80wt％，优选至少约90wt％由丙烯衍生的重复单元。此种丙烯聚合物与少量诸如聚乙烯之类的另一种聚合物的共混物也包括在丙烯聚合物范围内。丙烯聚合物的熔体流动指数介于约0.1～约50g/10min，优选约1～约30g/10min，按照ASTMD1238在2.16kg和200℃测定。上面描述的丙烯聚合物可采用各种各样已知方法生产。市售供应的丙烯聚合物也可使用。
[0052]优选的丙烯聚合物包括均聚丙烯。高度优选的丙烯聚合物包括晶体含量至少约20％，优选至少约30％的均聚丙烯。合适的全同立构聚丙烯有市售供应，例如由Basell(以前的北美MontellPolyolefins公司)供应的PD403粒料。
[0053]第二均匀共混物可包含，以组合物总重量为基准，约10～约80wt％，优选约10～约70wt％，更优选约10～约60wt％聚烯烃。
[0054]虽然该方法包括第一均匀共混物与聚烯烃熔融掺混以形成第二均匀共混物，但在第一均匀共混物形成期间可以加入部分聚烯烃。优选的是，任何包括在第一均匀共混物中的聚烯烃少于第二均匀共混物形成期间与第一均匀共混物掺混的聚烯烃数量。优选的是全部聚烯烃的至少一半在第二均匀共混物形成期间加入。
[0055 ]第一均匀共混物可任选地还包含聚丙烯-聚苯乙烯共聚物，该共聚物是接枝共聚物、二嵌段共聚物、多嵌段共聚物、径向嵌段共聚物或包含至少一种上述聚丙烯-聚苯乙烯共聚物的组合。替代地，该聚丙烯-聚苯乙烯共聚物可作为第二均匀共混物的组分加入。在第三种替代方案中，全部聚丙烯-聚苯乙烯共聚物的约1％～约99％可作为第一均匀共混物的组分加入，其余的则作为第二均匀共混物的组分加入。
[0056]在优选的实施方案中，聚丙烯-聚苯乙烯共聚物是接枝共聚物。这里的聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物被定义为具有丙烯聚合物主链和一种或多种苯乙烯聚合物枝的接枝共聚物。
[0057]构成聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物的主链或基底的丙烯聚合物材料是(a)丙烯均聚物；(b)丙烯与选自乙烯和C4～C10烯烃的烯烃的无规共聚物，条件是，当该烯烃是乙烯时，聚合乙烯的含量最高约10wt％，优选最高约4wt％，而当该烯烃是C4～C10烯烃时，该C4～C10烯烃的聚合含量最高约20wt％，优选最高约16wt％；(c)丙烯与至少两种选自乙烯和C4～C10α-烯烃的烯烃的无规三元共聚物，条件是，聚合C4～C10烯烃的含量最高约20wt％，优选最高约16wt％，以及，当乙烯是该烯烃之一时，聚合乙烯含量最高约5wt％，优选最高约4wt％；或者(d)以乙烯-丙烯单体橡胶在反应器中以及通过物理混炼进行冲击改性的丙烯均聚物或无规共聚物，其中改性聚合物的乙烯-丙烯单体橡胶含量介于约5～约30wt％，而该橡胶的乙烯含量介于约7～约70wt％，优选约10～约40wt％。C4～C10烯烃包括线型或支链C4～C10α-烯烃，例如，1-丁烯、1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、3，4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、1-辛烯、3-甲基-己烯等。丙烯均聚物和冲击改性丙烯均聚物是优选的丙烯聚合物材料。尽管不优选，但以二烯含量介于约2～8wt％的乙烯-丙烯-二烯单体橡胶进行了冲击改性的丙烯均聚物和无规共聚物，也可用作该丙烯聚合物材料。合适的二烯包括二环戊二烯、1，6-己二烯、亚乙基降冰片烯以及诸如此类。
[0058]用来指聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物中丙烯聚合物材料主链上存在的接枝聚合物的术语“苯乙烯聚合物”，指的是(a)苯乙烯的或具有至少一个C1～C4线型或支化烷基环上取代基的烷基聚苯乙烯，尤其是对烷基苯乙烯的均聚物；(b)(a)单体彼此以任何比例的共聚物；以及(c)至少一种(a)单体与其α-甲基衍生物，例如α-甲基苯乙烯，的共聚物，其中α-甲基衍生物占共聚物重量的约1～约40wt％。
[0059]聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物通常将包含约10～约90wt％丙烯聚合物主链以及约90～约10wt％苯乙烯聚合物枝。在此范围内，丙烯聚合物主链可优选地占到整个接枝共聚物的至少约20wt％；丙烯聚合物主链可优选地占到整个接枝共聚物的至少约40wt％。还是在此范围内，苯乙烯聚合物枝可优选地占到整个接枝共聚物的至少约50wt％，更优选至少约60wt％。
[0060]聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物的制备例如描述在美国专利4,990,558中，授予DeNicola，Jr.等人。合适的聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物也有市售供应，例如由Basell供应的P1045H1和P1085H1。
[0061]当聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物存在时，其用量，以组合物总重量为基准，可介于约0.5～约30wt％，优选约0.5～约20wt％，更优选约0.5～约10wt％。
[0062]该方法可任选地还包括加入乙烯/α-烯烃弹性体共聚物。该共聚物的α-烯烃组分可以是至少一种C3～C10α-烯烃。优选的α-烯烃包括丙烯、1-丁烯和1-辛烯。弹性体共聚物可以是具有约25～约75wt％，优选约40～约60wt％乙烯和约75～约25wt％，优选约60～约40wt％α-烯烃的无规共聚物。在此范围内，可优选地使用至少约40wt％乙烯；可优选地使用最高约60wt％乙烯。还是在此范围内，可优选地使用至少约40wt％α-烯烃；可优选地使用最高约60wt％α-烯烃。该乙烯-α-烯烃弹性体共聚物的熔流指数一般介于约0.1～约20g/10min，在2.16kg下和200℃测定，以及约0.8～约0.9g/mL的密度。
[0063]尤其优选的乙烯/α-烯烃弹性体共聚物橡胶包括乙丙橡胶、乙烯-丁烯橡胶、乙烯-辛烯橡胶及其混合物。
[0064]乙烯/α-烯烃弹性体共聚物可按照已知方法制备或从市场购得，例如由ExxonMobil化学公司以VISTALON878销售的纯乙丙橡胶和由ExxonMobil化学公司以EXACT4033销售的乙烯-丁烯橡胶。乙烯/α-烯烃弹性体共聚物也可由商业途径以在聚丙烯中的共混物形式获得，例如由Basell按产品代号Profax 7624和Profax 8023销售的预分散在聚丙烯中的乙丙橡胶，以及由Basell作为CatalloyK021P销售的预分散在聚丙烯中的乙烯-丁烯橡胶。
[0065]在第一实施方案中，乙烯/α-烯烃弹性体共聚物可在第一均匀共混物形成期间加入。在第二实施方案中，乙烯/α-烯烃弹性体共聚物可在第二均匀共混物形成期间加入。在第三实施方案中，可在第一均匀共混物成形期间加入约1～约99％乙烯/α-烯烃弹性体共聚物，其余的则在第二均匀共混物成形期间加入。在第四实施方案中，乙烯/α-烯烃弹性体共聚物可制成与聚烯烃的多相共聚物，所制成的包含乙烯/α-烯烃弹性体共聚物和聚烯烃的多相共聚物可在第一均匀共混物形成期间加入，或者优选地，在第二均匀共混物形成期间加入。
[0066]当存在时，乙烯/α-烯烃弹性体共聚物可以约1～约20wt％的数量使用，以组合物总重量为基准。在此范围内，乙烯/α-烯烃弹性体共聚物可优选地以至少约3wt％的数量使用。还是在此范围内，乙烯/α-烯烃弹性体共聚物可优选地以最高约15wt％的用量使用。
[0067]在一种实施方案中，乙烯/α-烯烃弹性体共聚物的含量可表示为聚烯烃与乙烯/α-烯烃弹性体共聚物总和的分数。因此，当乙烯/α-烯烃弹性体共聚物存在时，其含量可表示为约1～约60wt％，优选约10～约40wt％，以聚烯烃与乙烯/α-烯烃弹性体共聚物合计重量为基准。
[0068]该方法可任选地包括加入一种或多种增强填料。增强填料可包括，例如，无机和有机材料，如E-、NE-、S-、T-和D-型玻璃和石英的纤维、机织布和非织造布；碳纤维，包括聚(丙烯腈)(PAN)纤维、蒸气成形的碳纤维，尤其是平均直径介于约3～约500nm的石墨蒸气成形的碳纤维(例如参见美国专利4,565,684和5,024,818，授予Tibbetts等人；4,572,813，授予Arakawa；4,663,230和5,165,909，授予Tennent；4,816,289，授予Komatsu等人，4,876,078，授予Arakawa等人，5,589,152，授予Tennent等人，以及5,591,382，授予Nahass等人)；钛酸钾单晶纤维、碳化硅纤维、碳化硼纤维、石膏纤维、氧化铝纤维、石棉、铁纤维、镍纤维、铜纤维、硅灰石纤维；以及诸如此类。增强填料可以是玻璃粗纱布、玻璃布、切碎玻璃、中空玻璃纤维、玻璃毡、玻璃面毡和非织造玻璃布、陶磁纤维布以及金属纤维布。另外，合成有机增强纤维也可使用，包括能成形为纤维的有机聚合物。此种增强有机纤维的说明实例是聚(醚酮)、聚酰亚胺苯并噁唑、聚(亚苯基硫醚)、聚酯、芳族聚酰胺、芳族聚酰亚胺或聚醚酰亚胺、丙烯酸系树脂以及聚乙烯醇。可使用含氟聚合物，例如聚四氟乙烯。还包括本领域技术人员已知的天然有机纤维，包括棉布、大麻布和毡，碳纤维布，以及天然纤维素布，如Kraft纸、棉纸，和含玻璃纤维的纸。此种增强填料可以是单丝或复丝纤维形式，可单独也可与另一类型纤维组合使用，例如通过共织或皮芯、并列、桔瓣或基质与原纤构造，或者通过纤维制造领域的技术人员已知的其他方法。它们可以以例如，织造纤维增强剂、非织造纤维增强剂或纸的形式使用。
[0069]优选的增强填料包括玻璃纤维。优选的玻璃纤维的直径可介于约2～约25μm，更优选约10～约20μm，进一步优选约13～约18μm。玻璃纤维的长度可介于约0.1～约20mm，更优选约1～约10mm，进一步优选约2～约8mm。包含增强其与聚烯烃的相容性的胶料的玻璃纤维是尤其优选的。合适的胶料例如描述在美国专利5,998,029中，授予Adzima等人。合适的玻璃纤维有市售供应，例如，由OwensCorning供应的产品代号147A-14P(14μm直径)和147A-17P(17μm直径)。
[0070]优选的增强填料还包括滑石粉。对滑石粉的物理特性没有特定限制。优选的滑石粉的平均粒度可介于约0.5～约25μm。在此范围内，可优选的是使用平均粒度最高约10μm，更优选最高约5μm的滑石粉。就某些组合物的用途而言，可优选使用符合F.D.A.的滑石粉(即，符合美国食品及药物管理局规定)。合适的滑石粉例如包括由Luzenac作为CIMPACT610(C)销售的平均粒度约3.2μm的F.D.A.标准滑石粉。
[0071]增强填料与聚烯烃之间的相容性不仅可通过在增强填料的表面施胶，还可通过在组合物中加入含聚烯烃主链和由一种或多种环状酸酐形成的极性枝的接枝共聚物而得到改善。此种材料包括聚烯烃与C4～C12环状酸酐的接枝共聚物，例如由ExxonMobil按商标名称EXXELOR，和杜邦公司按商标名称FUSABOND供应的那些。合适的聚烯烃-接枝-环状酸酐共聚物的例子是聚丙烯-接枝-聚(马来酐)材料，由ExxonMobil以EXXELORPO1020和杜邦公司以FUSABONDM613-05供应。此种材料的合适用量很容易确定，一般介于约0.1～约10wt％，以组合物总重量为基准。在此范围内，可优选使用至少约0.5wt％聚烯烃-接枝-环状酸酐共聚物。还是在此范围内，可优选使用最高约5wt％聚烯烃-接枝-环状酸酐共聚物。
[0072]该一种或多种增强填料可在第二均匀共混物形成期间与第一均匀共混物和聚烯烃掺混。替代地，该方法可包括附加掺混步骤，其中该一种或多种增强填料与第二均匀共混物进行掺混。在另一种替代方案中，可能有利的是将增强填料，尤其是粒状填料(即，那些长径比小于约3的)在第一均匀共混物形成期间加入。
[0073]该方法可任选地包括在组合物中加入添加剂。此种添加剂可包括，例如，稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、紫外阻挡剂、染料、颜料、粒状填料(即，长径比小于约3的那些)、抗氧化剂、抗静电剂、发泡剂等。此类添加剂在本领域是熟知的且其合适用量很容易确定。至于怎样和何时加入添加剂，并没有特定限制。例如，添加剂可在第一均匀共混物形成期间加入。替代地，添加剂可在第二均匀共混物形成期间加入。在另一种替代方案中，添加剂可在第二均匀共混物形成之后在单独步骤中加入。
[0074]在组合物被定义为含有多组分的情况下，要知道，每个组分在化学上有鲜明的特性，特别是在一种化学化合物可满足一种以上组分的定义的情况下。
[0075]在优选的实施方案中，制备热塑性组合物的方法包括：熔融掺混以形成第一均匀共混物，它包含约10～约59wt％聚(亚芳基醚)、约1～约46wt％聚(链烯基芳烃)树脂、约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物以及约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物；以及熔融掺混以形成第二均匀共混物，它包含第一均匀共混物和约10～约60wt％聚烯烃；其中所有重量百分率均以组合物总重量为基准。
[0076]在另一种优选实施方案中，制备热塑性组合物的方法包括：熔融掺混以形成第一均匀共混物，它包含约10～约59wt％聚(亚芳基醚)、约1～约46wt％聚(链烯基芳烃)树脂、约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物以及约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物；以及熔融掺混以形成第二均匀共混物，它包含第一均匀共混物，约10～约60wt％聚烯烃，和约1～约20wt％乙烯/α-烯烃弹性体共聚物；其中所有重量百分率均以组合物总重量为基准。
[0077]在另一种优选实施方案中，制备热塑性组合物的方法包括：熔融掺混以形成第一均匀共混物，它包含约10～约59wt％聚(亚芳基醚)、约1～约46wt％聚(链烯基芳烃)树脂、约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物、约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物和约0.5～约30wt％聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物；以及熔融掺混以形成第二均匀共混物，它包含第一均匀共混物以及约10～约60wt％聚烯烃；其中所有重量百分率均以组合物总重量为基准。
[0078]在另一种优选实施方案中，该制备热塑性组合物的方法包括：熔融掺混以形成第一均匀共混物，它包含约10～约59wt％聚(亚芳基醚)、约1～约46wt％聚(链烯基芳烃)树脂、约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物和约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物；以及熔融掺混以形成第二均匀共混物，它包含第一均匀共混物、约10～约60wt％聚烯烃以及约1～50wt％增强填料；其中所有重量百分率均以组合物总重量为基准。
[0079]在另一种优选实施方案中，该制备热塑性组合物的方法包括：熔融掺混以形成第一均匀共混物，它包含约10～约59wt％聚(亚芳基醚)、约1～约46wt％聚(链烯基芳烃)树脂、约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的氢化嵌段共聚物和约1～约20wt％链烯基芳烃化合物与共轭二烯的未氢化嵌段共聚物；以及熔融掺混以形成第二均匀共混物，它包含第一均匀共混物和约10～约60wt％聚烯烃；以及熔融掺混以形成第三均匀共混物，它包含第二均匀共混物和约1～约50wt％增强填料；其中所有重量百分率均以组合物总重量为基准。
[0080]另一种实施方案是按照上面描述的任何一种方法制备的热塑性组合物。
[0081]虽然已就聚(亚芳基醚)-聚烯烃共混物描述了该方法，但它一般地可适用于各种各样由较刚挺(例如，较高挠曲模量)聚合物分散在硬挺度较低(例如，较低挠曲模量)聚合物基质中制成的热塑性共混物，旨在生产具有一致可重现性能的共混物。
[0082]该方法对于包含至少三种组分的热塑性共混物特别有用，其中第一组分旨在构成最终共混物的基质相，第二组分旨在成为分散相，第三组分旨在至少部分地分布在基质相与分散相的界面。于是，该方法可包括：熔融掺混以形成包含分散相组分和界面组分的第一均匀共混物；以及熔融掺混以形成包含第一均匀共混物和基质组分的第二均匀共混物。
[0083]下面，将通过非限制性实例进一步举例说明本发明。
实例1～3，对比例1、2
[0084]单独配方的物料用各种不同方法在双螺杆挤塑机中进行混炼。该配方的诸组分和数量总括在表1中。
表1
材料缩写 说明     wt％
PP 聚丙烯，由MontellPolyolefin公司以PH280购得     57.2
EPR 乙丙橡胶，由ExxonMobil化学公司以VISTALON878购得     7.3
PP-g-PS 聚丙烯-聚苯乙烯接枝共聚物，由MontellPolyolefin公司以Interloy PH 1045H1购得     13.3
SEBS G1652 苯乙烯-(乙烯-丁二烯)-苯乙烯共聚物，由KratonPolymers以KRATONG1652购得     2.7
PPE 聚(2，6-二甲基亚苯基醚)，IV＝0.40dl/g，由通用电气公司购得     6.7
SBS 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，由KratonPolymers以KRATOND1101购得     5.1
xPS 均聚苯乙烯，亦称晶体聚苯乙烯，由Huntsman化学公司以PP-738购得，MFI＝10.5g/10min，200℃，5kg     7.7
[0085]一般掺混/混炼程序：采用表1规定的数量，将PP-g-PS、PPE、xPS、HIPS、SEBS和SBS在袋子中用手进行混合。所获混合物随后用机械掺混机逐步进行混合以达到均一。该均一混合物随后喂入加料器并从挤塑机初始进料点进入挤塑机。当聚(链烯基芳烃)树脂的数量等于或大于总掺混物重量的10％时，聚(链烯基芳烃)树脂可经过分开的上游加料器喂入。按照表1规定数量的组分PP和EPR从上游或下游喂入。下游加入对应于在十段机筒挤塑机的机筒段6加入。
[0086]一般挤出过程：采用30mm同向旋转双螺杆挤塑机。掺混物在520°F、450～500rpm和挤出量30～50磅每小时条件下被熔融挤出。熔体被从挤塑机强迫挤过三-孔口模，从而生产出熔体线料。这些线料通过冷水浴迅速冷却。冷却的线料被切成切片。切片在200°F下、烘箱内干燥2～4h。
[0087]一般模塑：在120吨模塑机(Van Dorn制造)上、450～550°F机筒温度和100～120°F模具温度条件下模塑ASTM零件。
[0088]零件按照ASTM方法试验。伊佐德缺口冲击强度，按照ASTMD256在23℃和-30℃测定。Dynatup(落镖)总能量和破坏能量，按照ASTM D 3763在23℃和-30℃，5和7.5mph下测定。热畸变温度(HDT)，按照ASTM D648在66psi和264psi对1/8英寸样品进行测定。挠曲模量和挠曲强度，按照ASTM D790在23℃，对1/8英寸样品进行测定。抗张强度和断裂伸长，按照ASTM D638在23℃测定。当给出时，标准偏差反映5个样品的测定值。
[0089]工艺变化包括挤塑机机筒温度、螺杆转速(“RPM”)、挤出量、聚烯烃在上游加入(即，第一均匀共混物形成期间)与下游加入(即第二均匀共混物形成期间)之间的分配，以及SEBS与PP-g-PS在上游加入与下游加入之间的分配。对于所有的配方而言，第一均匀共混物的形成采用高强度混合，略作“+1”，并对应于在每根螺杆轴上采用6个混合元件，而第二均匀共混物采用低强度混合，略作“-1”并对应于在每根螺杆轴上采用5个混合元件。还有，对所有实施例和对比例来说，PPE、xPS和SBS在上游加入，而EPR在下游加入。实施例不同于对比例之处在于，实施例采用在下游加入全部PP，而对比例采用在上游加入75％PP，并在下游加入25％PP。工艺变化和产生的性能总括在表2中。标准偏差反映对5个样品的测定值。均衡的最佳综合性能反映在实施例1中，该实施例采用下游加入PP，和上游加入PP-g-PS和SEBS。
表2
    实施例1     实施例2     实施例3     对比例1     对比例2
  工艺变化
  上游混合     +1     +1     +1     +1     +1
  下游混合     +1     +1     +1     +1     +1
  RPM     450     450     450     250     250
  挤出量(lb/h)     55     25     55     55     25
  机筒温度(℃)     240     240     290     290     240
  PP的上游加入分数(％)     0     0     0     75     75
  PP-g-PS和SEBS上游加入分数(％)     100     0     0     0     0
  性能
  缺口伊佐德，23℃(ft-lb/in)     7.219     2.742     2.961     3.309     4.400
  标准偏差(ft-lb/in)     0.391     0.091     0.195     0.103     0.186
  相对标准偏差(％)     5.4     3.3     6.6     3.1     4.2
  缺口伊佐德，-30℃(ft-lb/in)     1.385     0.723     0.851     1.183     1.257
  标准偏差(ft-lb/in)     0.053     0.071     0.144     0.172     0.109
  相对标准偏差(％)     3.8     9.8     16.9     14.5     8.7
  落镖总能量，5mph，23℃(ft-lb)     26.23     16.98     22.03     24.77     22.27
  标准偏差(ft-lb)     0.34     5.06     3.12     1.54     4.55
  相对标准偏差(％)     1.3     29.8     14.2     6.2     20.4
  落镖总能量，5mph，-30℃(ft-lb)     13.51     0.9     3.66     12.11     3.19
  标准偏差(ft-lb)     2.09     0.47     2.38     1.53     0.81
  相对标准偏差(％)     15.5     52.2     65.0     12.6     25.4
  挠曲模量，23℃，1/8in(psi)     186,300     202,700     200,600     207,400     199,100
  标准偏差(ft-lb)     4848     2743     2823     2832     4825
  相对标准偏差(％)     2.6     1.4     1.4     1.4     2.4
实施例4～10
[0090]采用与上面相同的配方，改变工艺，包括上下游混合强度、挤塑机机筒温度、螺杆转速(“RPM”)和挤出量，混炼制成样品。对于所有的样品，PPE、xPS、SBS、SEBS和PP-g-PS在上游加入；而PP和EPR在下游加入。结果载于表3。
表3
实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9 实施例10
  工艺变化
  上游混合 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1
  下游混合 -1 +1 +1 -1 +1 +1 +1
  RPM 450 350 350 450 450 450 450
  挤出量(kg/h) 40 55 55 55 55 25 25
  机筒温度(℃) 290 240 240 240 290 290 240
  性能
  HDT，66psi，1/8in(°F) 221.7 211.1 207.9 206.4 219.8 216.0 215.8
  HDT，264psi，1/8in(°F) 143.6 144.0 141.1 139.1 144.1 141.5 142.3
  缺口伊佐德，23℃(ft-lb/in) 2.373 3.804 4.444 7.219 2.273 1.567 2.667
  标准偏差(ft-lb/in) 0.104 0.200 0.079 0.391 0.077 0.081 0.101
  相对标准偏差(％) 4.4 5.3 1.8 5.4 3.4 5.2 3.8
  缺口伊佐德，-30℃(ft-lb/in) 0.896 1.273 1.037 1.385 0.827 0.638 0.933
  标准偏差(ft-lb/in) 0.088 0.077 0.026 0.053 0.194 0.030 0.055
  相对标准偏差(％) 9.8 6.0 2.5 3.8 23.5 4.7 5.9
  落镖总能量，7.5mph，23℃(ft-lb) 10.34 15.10 16.66 27.84 19.79 13.65 24.88
  标准偏差(ft-lb) 2.63 1.07 1.13 0.39 6.16 4.81 0.98
  相对标准偏差(％) 25.4 7.1 6.8 1.4 31.1 35.2 3.9
  落镖总能量，5mph，23℃(ft-lb) 12.32 14.22 16.93 26.23 14.57 8.56 18.67
  标准偏差(ft-lb) 5.59 2.54 0.62 0.34 6.26 3.62 5.14
  相对标准偏差(％) 45.4 17.9 3.7 1.3 43.0 42.3 27.5
  落镖总能量，5mph，-30℃(ft-lb) 1.38 1.67 1.09 13.51 2.28 1.31 6.27
  标准偏差(ft-lb) 0.67 0.40 0.23 2.09 2.01 0.36 1.98
  相对标准偏差(％) 48.6 24.0 21.1 15.5 88.2 27.5 31.6
  挠曲模量，23℃，1/8in(psi) 202,400 192,400 185,700 186,300 198,800 193,500 198,200
  标准偏差(psi) 5235 2846 4341 4848 853 1767 1085
  相对标准偏差(％) 2.6 1.5 2.3 2.6 0.4 0.9 0.5
  断裂伸长，23℃(％) 56.2 69.0 61.1 100.6 66.5 61.9 55.8
实施例11
[0091]采用详载于表4的配方混炼一种组合物。SEBS H1043是具有66wt％聚苯乙烯的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，由Asahi化学公司作为TUFTEC以粒料形式获得。所有组分的数量以重量份表示。上游混合采用6个混合元件/每根螺杆轴；下游混合采用3个混合元件/每根螺杆轴。除了EPR和75％PP之外，这两样在下游加入，其余所有组分都在挤塑机的上游加入。挤塑机机筒温度是288°F，螺杆转速是450RPM。诸性能按上面所述测定，结果载于表4。
表4
    实施例11
 组成
 PP     33.90
 EPR     6.20
 PP-g-PS     5.90
 SBS     11.40
 SEBS H1043     6.30
 xPS     20.20
 PPE     16.20
 性能
 挠曲模量，23℃，1/8″(psi)     221,000
 屈服挠曲强度(psi)     7300
 HDT，66psi，1/8″(°F)     229
 HDT，264psi，1/8″(°F)     170
 缺口伊佐德，23℃，(ft-lb/in)     8.9
 缺口伊佐德，-30℃，(ft-lb/in)     2.5
 无缺口伊佐德，23℃，(ft-lb/in)     --
 破坏能量，23℃，7.5mph(ft-lb)     19.2
 总能量，23℃，7.5mph(ft-lb)     32.4
 破坏能量，-30℃，7.5mph(ft-lb)     14.7
 总能量，-30℃，7.5mph(ft-lb)     17
 破坏能量，-30℃，5mph(ft-lb)     --
 总能量，-30℃，5mph(ft-lb)     --
 屈服抗张强度(psi)     5,060
 断裂拉伸应力(psi)     5,079
 断裂伸长(％)     273
实施例12～47
[0092]这些实施例共同地展示混合能量输入对单一组合物性能的影响。
[0093]组成总括在表5中；所有数量以重量百分数为单位，以整个组合物为基准。诸组分在表1中做了规定，只是，EPR由MontellPolyolefins以PROFAX 7624获得，它是约20wt％EPR在聚丙烯中的多相/预分散共混物；聚丙烯(PP)是由Montell Polyolefin获得的PD403与80wt％聚丙烯含量的PROFAX 7624的混合物。
表5
 PPE     16.14
 SBS     11.36
 xPS     20.13
 SEBS H1043     6.28
 PP-g-PS     5.88
 PP     33.76
 EPR     6.20
 热稳定剂     0.25
[0094]组合物进行挤塑，采用上游加入除了EPR和PP之外的所有组分，这两种在下游加入。对所有样品而言，机筒温度是500°F。混合能量输入，通过改变挤塑机中的下游混合元件数目和改变挤塑机螺杆转速和所有组分的总进料速率来改变。每种样品的能量输入按照下式计算
                       E＝V*A/T
其中E是能量输入(kW-hr/kg)，V是DC挤塑机电机的外加电压(V，伏)，A是挤塑机电机消耗的电流(A，安培)，T是材料挤出量(g)。
[0095]ASTM零件按如上所述模塑，在-30℃，5mph下直至破坏的能量值，按照ASTM D3763测定。结果载于表6中，表明，较高下游能量输入与较高破坏能量值之间存在明显相关。
表6
  实施例No.  能量输入(kW-hr/kg)     破坏能量-30℃，5mph(ft-lb)
  12  0.228     11.83
  13  0.241     15.23
  14  0.218     11.61
  15  0.234     11.32
  16  0.229     5.87
  17  0.224     10.32
  18  0.211     8.99
  19  0.227     10.52
  20  0.215     12.41
  21  0.247     19.36
  22  0.233     6.74
  23  0.216     10.72
  24  0.227     13.46
  25  0.251     14.80
  26  0.224     11.03
  27  0.226     10.10
  28  0.225     5.80
  29  0.243     18.11
  30  0.246     13.30
  31  0.230     11.10
  32  0.241     16.94
  33  0.223     6.74
  34  0.233     9.54
  35  0.222     3.79
  36  0.224     7.74
  37  0.267     21.74
  38  0.255     21.16
  39  0.245     20.29
  40  0.240     20.06
  41  0.267     14.88
  42  0.245     13.29
  43  0.245     23.24
  44  0.245     21.71
  45  0.245     21.41
  46  0.245     23.47
  47  0.245     22.28
实施例48～59
[0096]这些实施例进一步展示聚烯烃加入的上下游分配、上游捏合强度和下游捏合强度对性能的影响。
[0097]组成详载于上表5。工艺变化是PP和EPR的上下游加入分配、高(+1)与低(-1)强度上游混合以及高(+1)与低(-1)强度下游捏合。高强度上下游捏合对应于采用多个右旋、左旋和中性捏合元件的组合件，分别如图1中所示的捏合1(+1)和捏合2(+1)。同样，低强度上下游捏合对应于采用分别如图1的捏合1(-1)和捏合2(-1)的组合件。
[0098]工艺变化和性能值载于表7。实施例52和53与54和55之间的比较展示聚烯烃的上下游加入分配分别在高强度上游混合和低强度下游混合情况下的影响。要指出的是，实施例54和55，采用下游加入聚烯烃，显示出，与在上游加入聚烯烃的实施例52和53相比，优异的23℃缺口伊佐德冲击强度、-30℃破坏能量、-30℃的总能量、屈服挠曲强度和屈服抗张强度。
[0099]实施例54和55与56和57之间的比较分别展示低强度下游捏合与高强度下游捏合在PP和EPR的下游加入和高强度上游混合情况下的影响。要指出的是，实施例54和55，采用低强度下游捏合，显示出比高强度下游捏合的实施例56和57优异的23℃和-30℃缺口伊佐德冲击强度。
表7
  实施例48   实施例49   实施例50   实施例51   实施例52   实施例53
  工艺变化
  (PP+EPR)下游加入百分率     0     0     100     100     0     0
  上游混合     -1     -1     -1     -1     +1     +1
  下游混合     -1     -1     -1     -1     -1     -1
  性能
  HDT，66psi，1/8in(°F)     223.7     225.1     227.9     228.3     --     230.4
  标准偏差(°F)     9.1     5.7     0.6     2.3     --     1.9
  HDT，264psi，1/8in(°F)     163.2     166.6     164.4     164.6     165.6     166.7
  标准偏差(°F)     0.9     2.4     0.6     2.4     1.3     1.4
  缺口伊佐德，23℃(ft-lb/in)     8.1     8.2     7.8     8.8     7.8     7.6
  标准偏差(ft-lb/in)     0.1     0.3     0.3     0.4     0.3     0.2
  缺口伊佐德，-30℃(ft-lb/in)     2.3     2.9     2.6     2.6     2.4     3.0
  标准偏差(ft-lb/in)     0.4     0.8     0.5     0.3     0.3     0.7
  落镖破坏能量，7.5mph，23℃(ft-lb)     17.55     17.61     17.61     17.74     17.90     17.98
  标准偏差(ft-lb)     0.46     0.24     0.59     0.54     0.23     0.51
  落镖总能量，7.5mph，23℃(ft-lb)     28.57     26.69     25.38     27.02     29.16     30.39
  标准偏差(ft-lb)     1.78     2.97     3.19     2.64     2.44     1.03
  落镖破坏能量，7.5mph，-30℃(ft-lb)     11.13     7.83     6.41     8.22     10.03     10.73
  标准偏差(ft-lb)     4.17     3.42     2.30     4.42     5.26     5.40
  落镖总能量，7.5mph，-30℃(ft-lb)     12.51     8.32     7.08     8.64     10.52     11.22
  标准偏差(ft-lb)     5.67     3.43     2.68     4.54     5.42     5.55
  落镖破坏能量，5mph，-30℃(ft-lb)     15.04     15.11     9.82     10.14     17.87     17.93
  标准偏差(ft-lb)     4.11     5.46     3.97     4.63     3.08     4.35
  落镖总能量，5mph，-30℃(ft-lb)     15.50     15.54     10.16     10.49     19.06     19.69
  标准偏差(ft-lb)     4.23     5.58     4.04     4.74     4.13     6.52
  挠曲模量，23℃，1/8in(psi)     203,900     210,300     209,800     214,000     213,100     212,200
  标准偏差(psi)     980     755     3936     2612     3368     1532
  屈服挠曲强度，23℃，1/8in(psi)     6,704     6,830     6,878     6,994     6,888     6,875
  标准偏差(psi)     21     17     32     32     22     23
  屈服抗张强度，23℃，1/8in(psi)     4,693     4,721     4,809     4,818     4,703     4,693
  标准偏差(psi)     27.4     5.8     19.4     10.8     6.0     27.3
  断裂抗张强度，23℃，1/8in(psi)     4,216     4,454     4,358     4,508     4,588     4,216
  标准偏差(psi)     182.6     105.3     89.8     108.8     32.4     182.6
  断裂伸长，23℃(％)     137.42     203.69     171.06     205.44     248.66     137.6
  标准偏差(％)     64.02     30.87     19.52     32.55     10.74     64.07
表7(续)
  实施例54   实施例55   实施例56   实施例57   实施例58   实施例59
  工艺变化
  (PP+EPR)下游加入百分率     100     100     100     100     0     0
  上游混合     +1     +1     +1     +1     +1     +1
  下游混合     -1     -1     +1     +1     +1     +1
  性能
  HDT，66psi，1/8in(°F)     225.5     230.4     238.1     233.6     235.4     234.6
  标准偏差(°F)     8.1     0.9     0.8     1.9     2.3     3.0
  HDT，264psi，1/8in(°F)     165.5     168.7     171.4     170.3     169.7     169.0
  标准偏差(°F)     1.7     0.9     2.3     0.8     0.8     2.6
  缺口伊佐德，23℃(ft-lb/in)     8.4     8.5     7.5     7.8     7.2     7.5
  标准偏差(ft-lb/in)     0.4     0.2     0.3     0.4     0.2     0.3
  缺口伊佐德，-30℃(ft-lb/in)     2.7     2.7     2.2     2.1     2.1     2.1
  标准偏差(ft-lb/in)     0.3     0.3     0.2     0.1     0.2     0.2
  落镖破坏能量，7.5mph，23℃(ft-lb)     17.77     17.75     17.52     17.5     16.83     17.52
  标准偏差(ft-lb)     0.40     0.17     0.5     0.52     0.28     0.13
  落镖总能量，7.5mph，23℃(ft-lb)     28.84     29.89     28.07     27.07     25.59     28.47
  标准偏差(ft-lb)     3.20     1.57     1.13     3.22     2.56     1.41
  落镖破坏能量，7.5mph，-30℃(ft-lb)     15.62     15.83     17.18     16.61     13.39     16.56
  标准偏差(ft-lb)     5.38     6.89     6.80     6.12     7.66     5.44
  落镖总能量，7.5mph，-30℃(ft-lb)     17.88     20.65     18.26     19.21     14.45     18.05
  标准偏差(ft-lb)     7.80     12.27     7.37     8.76     8.49     6.66
  落镖破坏能量，5mph，-30℃(ft-lb)     17.09     20.81     15.17     18.22     12.13     16.05
  标准偏差(ft-lb)     6.56     3.49     6.13     3.80     6.45     6.95
  落镖总能量，5mph，-30℃(ft-lb)     20.63     27.63     17.73     19.85     13.33     18.84
  标准偏差(ft-lb)     9.48     8.10     9.08     5.06     8.09     9.37
  挠曲模量，23℃，1/8in(psi)     215,700     218,400     225,100     220,400     220,900     220,600
  标准偏差(psi)     997     2,298     2,172     1,398     1,373     728
  屈服挠曲强度，23℃，1/8in(psi)     7,052     7,098     7,307     7,195     7,075     7,099
  标准偏差(psi)     23     35     35     44     29     50
  屈服抗张强度，23℃，1/8in(psi)     4,826     4,867     4,936     4,910     4,824     4,814
  标准偏差(psi)     13.0     11.4     25.8     19.4     19.7     32.5
  断裂抗张强度，23℃，1/8in(psi)     4,541     4,472     4,601     4,665     4,607     4,575
  标准偏差(psi)     67.4     105.8     88.7     62.0     60.2     153.4
  断裂伸长，23℃(％)     215.86     212.81     196.47     232.73     216.67     206.02
  标准偏差(％)     26.76     33.25     33.81     9.92     18.80     80.46
[0100]虽然已结合着优选实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应懂得，在不偏离本发明范围的前提下还可做出各种修改和用等价物替代其要素。另外，为适应具体情况和材料可对本发明公开内容做出许多修改而仍不偏离其实质范围。因此，本发明不限于作为实施本发明的最佳模式公开的特定实施方案，相反，本发明将包括所有符合所附权利要求的范围的实施方案。
[0101]援引的所有专利、专利申请和其他参考文献在此一律全文收入本文作参考。

Claims (32)

1.一种制备热塑性组合物的方法，包括：熔融掺混以形成第一均匀共混物，它包含，
聚(亚芳基醚)；
聚(链烯基芳烃)树脂；
链烯基芳烃化合物和共轭二烯的氢化嵌段共聚物；和
链烯基芳烃化合物和共轭二烯的未氢化嵌段共聚物；以及熔融掺混以形成第二均匀共混物，它包含，
第一均匀共混物；和
聚烯烃。
2.权利要求1的方法，其中该形成第一均匀共混物的熔融掺混包括加热到约80℃～约400℃的温度。
3.权利要求1的方法，其中该形成第一均匀共混物的熔融掺混包括利用至少两个混合元件的混合。
4.权利要求1的方法，其中熔融掺混以形成第一均匀共混物和熔融掺混以形成第二均匀共混物合起来包括具有至少约0.20kW-hr/kg的混合能量输入的混合。
5.权利要求1的方法，具有至少约10kg/hr的挤出量。
6.权利要求1的方法，其中第一均匀共混物还包含数量不超过第二均匀共混物形成期间加入的聚烯烃的聚烯烃。
7.权利要求1的方法，其中第一均匀共混物包含，以组合物总重量为基准，约10～约59重量％聚(亚芳基醚)。
8.权利要求1的方法，其中聚(链烯基芳烃)树脂包含至少25重量％由下式链烯基芳烃单体衍生的结构单元。
其中R1是氢、C1～C8烷基或卤素；Z是乙烯基、卤素，或C1～C8烷基；且p是0～5。
9.权利要求1的方法，其中聚(链烯基芳烃)树脂包含至少一种选自无规均聚苯乙烯、间同立构均聚苯乙烯、橡胶改性聚苯乙烯的聚(链烯基芳烃)树脂以及包含至少一种上述聚(链烯基芳烃)树脂的混合物。
10.权利要求1的方法，其中第一均匀共混物包含约1～约46重量％聚(链烯基芳烃)树脂，以组合物总重量为基准。
11.权利要求1的方法，其中氢化嵌段共聚物包含：
(A)至少一种由下式链烯基芳烃化合物衍生的嵌段，
Figure A0182160700031
其中R2和R3各自独立地代表氢原子、C1～C8烷基基团、C2～C8链烯基基团；R4和R8各自代表氢原子、C1～C8烷基基团、氯原子或溴原子；且R5～R7各自独立地代表氢原子、C1～C8烷基基团或C2～C8链烯基基团，或R4和R5与中心芳环合在一起构成萘基基团，或者R5和R6与中心芳环合在一起构成萘基基团；以及
(B)至少一种由共轭二烯衍生的嵌段，其中嵌段(B)中的脂族不饱和基团含量因氢化而减少。
12.权利要求1的方法，其中氢化嵌段共聚物具有约40～约90重量％的链烯基芳烃含量。
13.权利要求1的热塑性组合物，其中氢化嵌段共聚物包含苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯三嵌段共聚物。
14.权利要求1的方法，其中第一均匀共混物包含约1～约20重量％氢化嵌段共聚物，以组合物总重量为基准。
15.权利要求1的方法，其中未氢化嵌段共聚物包含苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。
16.权利要求1的方法，其中第一均匀共混物包含约1～约20重量％未氢化嵌段共聚物，以组合物总重量为基准。
17.权利要求1的方法，其中聚烯烃包含具有至少约80重量％由乙烯、丙烯、丁烯或其混合物的聚合衍生的单元的均聚物或共聚物。
18.权利要求1的方法，其中聚烯烃包含均聚丙烯。
19.权利要求1的方法，其中第二均匀共混物包含约10～约60重量％聚烯烃，以组合物总重量为基准。
20.权利要求1的方法，其中第一均匀共混物和/或第二均匀共混物还包含聚丙烯-聚苯乙烯共聚物，选自接枝共聚物、二嵌段共聚物、多嵌段共聚物、星形嵌段共聚物，以及包含至少一种上述聚丙烯-聚苯乙烯共聚物的组合。
21.权利要求20的方法，其中聚丙烯-聚苯乙烯共聚物以约0.5～约30重量％的数量存在，以组合物总重量为基准。
22.权利要求1的方法，其中第一均匀共混物和/或第二均匀共混物还包含乙烯/α-烯烃弹性体共聚物。
23.权利要求22的方法，其中乙烯/α-烯烃弹性体共聚物是乙烯-丁烯橡胶、乙丙橡胶或其混合物。
24.权利要求22的方法，其中乙烯/α-烯烃弹性体共聚物以约1～约20重量％的数量存在，以组合物总重量为基准。
25.权利要求1的方法，其中第二均匀共混物还包含至少一种增强填料。
26.权利要求25的方法，其中第二均匀共混物还包含接枝共聚物，它包含聚烯烃主链和由一种或多种环状酸酐形成的极性枝。
27.权利要求1的方法，还包括第二均匀共混物与至少一种增强填料进行掺混。
28.权利要求1的方法，还包括第二均匀共混物与至少一种增强填料和包含聚烯烃主链和由一种或多种环状酸酐形成的极性枝的接枝共聚物进行掺混。
29.权利要求25或27的方法，其中增强填料选自玻璃纤维、滑石粉、石英纤维、碳纤维、钛酸钾纤维、碳化硅纤维、碳化硼纤维、石膏纤维、氧化铝纤维、铁纤维、镍纤维、铜纤维、硅灰石纤维、聚(醚酮)纤维、聚酰亚胺苯并噁唑纤维、聚(亚苯基硫醚)纤维、聚酯纤维、芳族聚酰胺纤维、芳族聚酰亚胺纤维、芳族聚醚酰亚胺纤维、丙烯酸系纤维、聚乙烯醇纤维、聚四氟乙烯纤维以及包含至少一种上述增强填料的组合。
30.权利要求25或27的方法，其中增强填料是玻璃纤维。
31.权利要求1的方法，其中第一均匀共混物和/或第二均匀共混物还包含添加剂，选自：稳定剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂、成核剂、紫外阻挡剂、染料、颜料、抗氧化剂、抗静电剂以及包含至少一种上述添加剂的组合。
32.用以上权利要求中任何一项的方法制备的热塑性组合物。
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