CN103562268B - 聚(芳基酮)的膜和隔膜以及其溶液流延方法 - Google Patents

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Abstract

一种制造膜或隔膜的方法，包括：(a)将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到至少一种溶剂中以形成一种黏稠物；(b)将该黏稠物在适当的条件下沉积到一种衬底上以形成一种经涂覆的衬底；并且(c)将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。该黏稠物还可以包括额外的聚合物或填料，如碳纳米管。

Description

聚(芳基酮)的膜和隔膜以及其溶液流延方法
发明领域
本发明涉及聚(芳基酮)如聚(醚酮酮)（PEKK）的膜和隔膜、以及通过使用溶剂流延工艺制作这些膜和隔膜的方法。
发明的背景
热塑性聚合物如聚(芳基酮)在许多工程应用中具有多种多样的用途。许多热塑性聚合物是众所周知的工程聚合物，它们可以由多种起始材料制成。然而，聚(芳基酮)已经具有例如难以用之进行工作以形成一种膜或隔膜的缺点。尤其，许多聚(芳基酮)不容易溶解于大多数溶剂中。因此，不能如所希望的形成或使用聚合物溶液（或黏稠物）。因此，包括聚(芳基酮)的膜和隔膜不能容易地由溶液流延。
发明概述
本发明提供聚(芳基酮)如聚(醚酮酮)（PEKK）的膜、隔膜、和纤维，以及通过使用溶剂流延工艺制作它们的方法。尤其，将至少一种聚(芳基酮)在一种特定的溶剂或溶剂***中与其他任选的成分（如其他聚合物类、碳纳米管、着色剂、染料、聚合物添加剂、和有机或无机填料）结合，以生产具有增强的机械性能（刚度、耐久性、强度、等等）、阻燃性、和/或电性能的专门的膜或隔膜。这些专门的膜和隔膜在工程应用如航空、航空器、电子设备、建筑和结构、分离膜、光电装置类、等等中是特别合适的。本发明的一个优点是可以将不能禁得起聚(芳基酮)所需的熔融加工条件（如温度）的组分/添加剂结合到本发明的一种溶剂流延工艺中，该工艺可以在该溶剂的沸点之下或在环境条件下完成。
根据本发明的一个实施例，一种制造膜或隔膜的方法包括：(a)将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到至少一种溶剂中以形成一种黏稠物；(b)将该黏稠物沉积到一种衬底上以形成一种经涂覆的衬底；以及(c)将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。
根据本发明的另一个实施例，该用于形成膜、隔膜、或纤维的黏稠物包括至少部分地或全部溶解在至少一种溶剂中的至少一种聚(芳基酮)聚合物。该黏稠物还可以包括额外组分如聚合物类、添加剂类（例如，核-壳抗冲击改性剂）、填料（例如，碳纳米管）、以及它们的混合物。
根据本发明的另一个实施例，一种制造一种膜或隔膜的方法包括：(a)将聚醚酮酮（PEKK）溶解到一种合适的溶剂***中以形成一种黏稠物，该溶剂***包括二氯乙酸（DCAA）、和基于该溶剂的总重量0至约70重量百分比的二氯甲烷（DCM）；(b)向该黏稠物添加碳纳米管；(c)将该黏稠物沉积到一种衬底上以形成一种经涂覆的衬底；并且(d)将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。任选地，例如，该产生的膜或隔膜还可以经受合适的后处理以发展特定的性能（如结晶性）。
本发明的溶剂***还可以包括芳香族溶剂如4-氯-2-甲酚（4-Cl-邻甲苯酚）、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、3-氯苯酚、4-氯-苯酚、4-甲基-苯酚（对甲苯酚）；此外这些溶剂的混合物同样可以被用作用于聚醚酮酮（PEKK）的溶剂。
任选地，本发明的溶剂可以包括4-氯-苯酚和基于该溶剂的总重量0至50重量百分比的4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）混合物。这些溶剂可以被成功地沉积到一种衬底上并且用于生产这些膜和隔膜，如先前所描述的。
本发明的溶剂还可以包括芳香族溶剂，包括例如4-氯-苯酚、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、和/或邻二氯苯（ODCB）的混合物。本发明的溶剂可以包括基于该溶剂的总重量从约5重量百分比至约90重量百分比的4-氯-苯酚、0.5重量百分比至约10重量百分比的4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、和0重量百分比至约90重量百分比的邻二氯苯（ODCB）的混合物。
发明的详细描述
本发明的多个方面包括由一个溶剂流延工艺形成的聚(芳基酮)的膜、隔膜、和纤维，用来形成它们的粘稠物，以及制造它们的方法。
如在此所使用的“膜”或“隔膜”是本领域普通技术人员所熟知的薄的层、皮、覆盖物、或涂层。这些膜或隔膜可以被粘附到一种衬底上或完全自其独立。这些膜或隔膜取决于应用和用途可以是无孔的、多孔的、微孔的、等。这些膜和隔膜的厚度是不受限制的并且可以是任何合适的厚度。例如，这些膜的厚度可以范围是从约1nm（0.001μm）至1500μm，例如约0.25μm至约250μm，对于一些应用更具体地说在厚度是约60μm以下。
如在此所使用的，一种“黏稠物”是一种含有至少一种溶剂和一种或多种溶解的聚合物（和其他任选的成分）的溶液。在此术语“黏稠物”可以与溶液可互换地使用。黏稠物类在纤维化学中同样是充分公认的并且用于纺丝过程以生产纤维。因此，在此描述的黏稠物可以被用于形成膜类、隔膜类、或纤维类。这种或这些溶解的聚合物可能是完全溶解或部分溶解的。在一个实施例中，这种或这些聚合物完全溶解以形成溶解在至少一种溶剂中的这种或这些聚合物（例如，溶质）的一种均匀的混合物。其他任选的成分也可以完全地或部分地溶解在或可替代地，可以悬浮在该黏稠物中。例如，其他任选的成分可以在该黏稠物中形成一种悬浮物，其中固体颗粒如碳纳米管是悬浮的、或可替代地可以沉淀出或在该黏稠物之内形成不同浓缩物。
如在此所使用的，每种化合物可以相对于其化学式、化学名称、缩写、等可互换地讨论。例如，PEKK可以与聚(醚酮酮)可互换地使用。附加地，在此描述的每种化合物，除非另外指出否则包括均聚物类和共聚物类。术语“共聚物”意在包括含两种或更多种不同的单体的聚合物类并且可以包括例如含两种、三种、或四种不同的重复单体单元的聚合物类。
除非另有说明，这些组合物的成分或组分的值是以在该组合物中的每种成分的重量百分比或者按重量计的%来表示的。此处所提供的所有的值包括高达值以及包含所给的端点。
如在此以及权利要求书中使用的，术语“包括（comprising）”和“包含（including）”是包括性或开放式的并且不排除另外的未引用的元素、组成成分、或者方法步骤。因此，术语“包括”和“包含”涵盖更具限制性的术语“主要由...组成”和“由...组成”。
根据本发明的一个方面，一种制造膜或隔膜的方法包括：(a)将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到至少一种溶剂中以形成一种黏稠物；(b)将该黏稠物沉积到一种衬底上以形成一种经涂覆的衬底；以及(c)将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。
将至少一种聚合物溶解在至少一种溶剂中以形成一种黏稠物。该聚合物可以包括热塑性聚合物，包括可能处于任何合适的形式的聚(芳基酮)，如聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮（PEEK）、等等。例如，这些聚合物可以处于固体形式，如球粒、小片、粉末、颗粒、薄片、等。聚合物的形式是不受限制的。不同的聚合物能以不同的状态添加，这可以由本领域的普通技术人员确定。在一个实施例中，以固体形式添加该聚(芳基酮)聚合物。
该聚合物包括至少一种聚(芳基酮)或由至少一种聚(芳基酮)组成。聚(芳基酮)旨在包含全部均聚物和共聚物（包括例如三元共聚物）和类似物。在一个实施例中，该聚(芳基酮)选自下组，该组由以下各项组成：聚醚酮酮（PEKK）、聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酮（PEK）、聚醚酮醚酮酮（PEKEKK）、以及它们的混合物。
在一个实施例中，该聚(芳基酮)包括聚醚酮酮（PEKK）。适合用于本发明的聚醚酮酮可以包含或基本上由下面式I和II所代表的重复的单元组成：
-A-C(=O)-B-C(=O)- I
-A-C(=O)-D-C(=O)- II
其中，A是一个p,p’-Ph-O-Ph-基团，Ph是一个亚苯基，B是对-亚苯基，并且D是间-亚苯基。在该聚醚酮酮中化学式I:化学式II（T:I）的异构体比率可以范围从100:0至0:100。该异构体比率可以如可能所希望的容易地改变以实现某组性能，例如通过改变用于制备该聚醚酮酮的这些不同单体的相对量。总体上，具有较高的化学式I:化学式II之比的聚醚酮酮与具有较低的化学式I:化学式II之比的聚醚酮酮相比是更加结晶化的。因此，可以如所希望地调节该T:I比率以便于提供一种无定形（非晶态的）聚醚酮酮或一种更结晶态的聚醚酮酮。在一个实施例中，可以使用具有从约50:50至约90:10的T:I异构体比率的聚醚酮酮。
例如，用于一种具有全部对-亚苯基连接键的聚醚酮酮[PEKK(T)]的化学结构可以由以下化学式III代表：
用于一种在主链上具有一个间-亚苯基连接键的聚醚酮酮[PEKK(I)]的化学结构可以由以下化学式IV代表：
用于一种具有交替的T和I异构体的聚醚酮酮（例如，一种具有50%的T和I二者化学成分的均聚物）的化学结构可以由以下化学式V代表：
在另一个实施例中，该聚(芳基酮)包括聚醚醚酮（PEKK）。适和于在本发明中使用的聚醚醚酮可以包括或基本上由以下化学式VI所代表的重复单元（n≥1）组成：
在另一个实施例中，该聚(芳基酮)包括聚醚酮（PEK）。适和于在本发明中使用的聚醚醚酮可以包括或基本上由以下化学式VII所代表的重复单元（n≥1）组成：
该聚(芳基酮)可以通过在本领域中众所周知的任何合适的方法制备。例如，一种聚(芳基酮)可以通过加热一种至少一种双酚和至少一种二卤代苯型化合物或至少一种卤代苯酚化合物的大体上等摩尔的混合物而形成。该聚合物可以是无定形的或结晶的，这可以通过这种聚合物的合成来控制。因此，取决于膜和隔膜的预期用途和工业应用，这种或这些聚合物以及产生的膜或隔膜可以从非结晶的到高度结晶的范围延伸。附加地，如果希望的话，这种或这些聚合物还可以具有任何合适的分子量并且可以是功能化的或磺化的。在一个实施例中，这种或这些聚合物经受磺化作用或任何本领域技术人员已知的表面改性的实例。
该黏稠物可以包括除该聚(芳基酮)之外的其他聚合物。在一个实施例中，这些气体聚合物具有相似的熔融温度、熔体稳定性、等，并且通过展示出完全或部分的互溶性而彼此相容。尤其，可以将展现出与该聚(芳基酮)的机械相容性的其他聚合物类添加到该组合物中。然而，同样预期的是，这些聚合物不需要是与该聚(芳基酮)相容的，并且可以不容易溶解在该黏稠物中（例如，其他聚合物可以是在悬浮液中的一种填料）。这些其他的聚合物可能包括，例如：聚酰胺（如聚(己二酰己二胺)或聚(ε-己酰胺)）、聚酰亚胺（如聚醚酰亚胺（PEI）、热塑性聚酰亚胺（TPI）、和聚苯并咪唑（PBI））、聚砜/硫化物（如聚苯硫醚（PPS）、聚苯砜（PPSO2）、聚醚砜（PES）、和聚苯砜（PPSU））、聚(芳基醚)、以及聚丙烯腈（PAN）。在一个实施例中，这些其他聚合物包括聚酰胺聚合物类和共聚物类、聚酰亚胺聚合物类和共聚物类、等。聚酰胺聚合物在高温应用中可能是特别合适的。可以通过常规方法将这些额外的聚合物与该聚(芳基酮)共混。
将该聚合物溶解到至少一种溶剂中。常规地，许多或大多数聚(芳基酮)不溶于大多数溶剂中，并且以前将聚(芳基酮)制成溶液或黏稠物是非常困难的。在本发明中，发现了某些溶剂或溶剂***对于将聚(芳基酮)聚合物溶解以形成黏稠物是特别有效的并且适合的，并且更确切地说，发现了对于形成具有改善的性能的用于某些应用的专门的膜、隔膜、和纤维是特别有用的。
该溶剂可以选自有效溶解该聚合物（例如，该聚(芳基酮)）的任何合适的溶剂或溶剂***。在一个实施例中，这种或这些溶剂和聚合物被经选择为使得在它们之间不存在或存在极小的反应。例如，有用的溶剂可以包括含有一种或多种极性官能团（例如像酮、砜、羟基、酯基、卤素或氨基基团）的有机化合物，包括具有从约175℃至约380℃的沸点的溶剂（例如，具有一种芳香族或多核芳族组分的有机化合物类）。合适的溶剂可以包括但不限于：二苯甲酮、α-氯萘、二苯砜、2-苯基苯酚、对甲氧基苯酚、2-甲氧基萘、乙基-4-羟基苯甲酸酯、N-环己基-2-吡咯烷酮、五氟苯酚、邻苯二甲酸二甲酯、或苯甲酸苯酯、或它们的混合物。
在本发明的一个实施例中，该至少一种溶剂包括一种卤化的有机化合物（HOC）如一种含有氯、溴、碘、或氟的有机酸。更具体地说，该至少一种溶剂包括含有氯、溴、碘、和/或氟的一种卤化的有机酸（如羧酸类（例如乙酸）和有机磺酸类）。在一个实施例中，该溶剂包括一种卤化的有机酸，例如像一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、四氯邻苯二甲酸、或三氟乙酸，或它们的混合物。该卤化的有机酸可以任选地与其他有机溶剂（例如像二氯甲烷、甲苯、二氯乙烷、或乙酸乙酯、或它们的混合物）结合。在其他实施例中，该卤化的有机酸是一种氯化的有机酸并且可以例如任选地与其他有机溶剂（如二氯甲烷、甲苯、二氯乙烷、三氟乙酸、或乙酸乙酯、或它们的混合物）结合。尤其，发现了某些有效的溶剂在大气压下具有不高于250℃的沸点。
在一个实施例中，该至少一种溶剂包括一种卤化的有机酸。更具体地说，该溶剂可以包括一种具有从约1至约3的pKa的卤化的有机酸。附加地，可以发现有用于有效溶解该聚合物的这些酸展现出比标准有机酸更低的pKa和/或更高的介电常数，这可能同样归因于该溶剂在溶解这些选定的聚合物上的有效性。
在一个实施例中，该溶剂包括至少一种二氯乙酸（DCAA）和二氯甲烷（DCM）。因此，该溶剂可以包括一种溶剂混合物，如二氯乙酸（DCAA）和二氯甲烷（DCM）的一种混合物。在一个实施例中，该溶剂包含基于该溶剂的总重量从约30重量百分比至约100重量百分比的二氯乙酸（DCAA）、和0至约70重量百分比的二氯甲烷（DCM）。
在一个实施例中，该溶剂包括至少一种芳香族溶剂，如4-氯-2-甲酚（4-Cl-邻甲苯酚）、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、3-氯苯酚、4-氯-苯酚、4-甲基-苯酚（对苯甲酚）。因此，该溶剂可能包括这些溶剂的一种混合物，如4-氯-苯酚和4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）的一种混合物。在一个实施例中，该溶剂包含基于该溶剂的总重量从约50重量百分比至约100重量百分比的4-氯-苯酚、和0至约50重量百分比的4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）。
在一个实施例中，该溶剂包括芳香族溶剂（如4-氯-2-甲酚（4-Cl-邻甲苯酚）、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、3-氯苯酚、4-氯-苯酚、4-甲基-苯酚（对苯甲酚）、邻二氯苯（ODCB））的一种混合物。因此，该溶剂可以包括这些溶剂的一种混合物，如4-氯-苯酚、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、和邻二氯苯（ODCB）的一种混合物。在一个实施例中，该溶剂可以包含基于该溶剂的总重量从约5重量百分比至约90重量百分比的4-氯-苯酚、0.5重量百分比至约10重量百分比的4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、和0至约90重量百分比的邻二氯苯（ODCB）。
该黏稠物同样可以包含额外的一种或多种组分，如额外的聚合物类、添加剂类（如核-壳抗冲击改性剂）、填料类或增强剂类（如玻璃纤维）、碳纤维类、增塑剂类、颜料类或染料类、热稳定剂类、紫外线光稳定剂类或吸收剂类、抗氧化剂类、加工助剂类或润滑剂类、阻燃剂增效剂类（如Sb2O3、硼酸锌、和类似物）、或它们的混合物。这些组分可以任选地存在，例如以基于该黏稠物组合物的总重量约0.1重量百分比至约70重量百分比的量。如先前所讨论的，该黏稠物可以包含额外的聚合物。这些额外的聚合物可以溶解在该黏稠物之内，或可能被选择为在该黏稠物中不溶解的固体颗粒。
该黏稠物还可以包含添加剂，如核-壳抗冲击改性剂。这些添加剂可以任选地以基于该黏稠物组合物的总重量从约2重量百分比至约40重量百分比的量存在。这些核-壳抗冲击改性剂可以包括多层聚合物以及具有至少一种硬嵌段和至少一种软嵌段的嵌段共聚物（例如，一个软橡胶或弹性体核和一个硬壳、或一个用软弹性体层覆盖的硬核和一个硬壳）。例如，这些软嵌段或橡胶层可以由低玻璃化转变（Tg）的聚合物类构成：如丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸乙基己酯（EHA）、丁二烯（BD）、BD/苯乙烯、丙烯酸丁酯/苯乙烯等的聚合物，或它们的组合。这些硬嵌段或层可以由任何合适的聚合物构成，例如像：甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸乙脂（EA）、甲基丙烯酸烯丙酯、苯乙烯的聚合物，或它们的混合物。这些核-壳抗冲改性剂可以具有任何合适的尺寸和形状。例如，这些颗粒可以具有范围从约2nm至约700nm的粒径。
合适的填料可以包括纤维、粉末、小片、等。例如，填料可以包括碳纳米管、碳纤维、玻璃纤维、聚酰胺纤维、羟基磷灰石、氧化铝、氧化钛、氮化铝、硅石、氧化铝、硫酸钡、等中的至少一种。这些填料的尺寸和形状同样是不具体受限的。这些填料可以任选地以从约10重量百分比至约70重量百分比的量存在。
在一个实施例中，该黏稠物包括纳米碳管（CNT）。碳纳米管是碳的同素异形体，具有圆柱形纳米结构。这些纳米管可以是单壁的或多壁的、功能化的、有涂层的、或以任何合适的方式改性的。同样，这些纳米管可以具有如对于这些产出的膜和隔膜所希望的性能需要的、任何合适的长径比。该黏稠物组合物可以包括如对于应用所优选的任何合适量的碳纳米管。例如，该黏稠物可以包括从痕量直到约45重量百分比的碳纳米管，例如从约0.5重量百分比至约20重量百分比的碳纳米管。例如，黏稠物的母料可以含有从约20重量百分比至约30重量百分比的碳纳米管。通过包含一种填料（如碳纳米管），可以根据所希望的最终用途控制或选择该产出的膜或隔膜的导电性。因此，由在此描述的黏稠物形成一种除增强的机械性能之外还具有某些电性能的、例如用于电子或光电应用的膜或隔膜是有可能的。
在另一个实施例中，用以形成这种膜或隔膜的黏稠物包含一种至少部分地或完全溶于该溶剂（如一种卤化的有机酸）中的聚(芳基酮)聚合物（例如，PEKK）。在一个实施例中，该黏稠物同样包括碳纳米管。
可以通过任何常规的混合或搅拌方法制备该具有或不具有额外的一种或多种组分的黏稠物。例如，一种合适的方法包括将一种固体聚(芳基酮)聚合物与这种或这些溶剂在室温下或其以上进行混合，直到该聚合物溶解并且该黏稠物形成，并且任选地，添加一种填料（如碳纳米管）并将其与该黏稠物混合。可以在任何合适的时间向该黏稠物添加这种或这些额外的组分。例如，当将该聚合物添加到该溶剂中时可以添加这种或这些额外的组分。可替代地，可以在该黏稠物形成之前或已经形成之后添加这种或这些额外的组分。
在一个实施例中，将该聚合物在环境/室温（例如，在标准情况下约20℃至约27℃或约25℃）下或其以上溶解。不必要加热该聚合物/溶剂混合物以使这种或这些溶剂蒸发。应当选择这种或这些聚合物和其他额外组分的浓度以提供合适的溶液粘度以形成该黏稠物。例如，这种或这些聚合物能够以从约0.1重量百分比至约50重量百分比变化的量存在于该黏稠物组合物中。本领域的普通技术人员将能够选择或维持这种合适的粘度来加工这种溶液。
在另一个实施例中，当该溶剂包括至少一种芳香族溶剂（如4-氯-2-甲酚（4-Cl-邻甲苯酚）、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、3-氯苯酚、4-氯-苯酚、4-甲基-苯酚（对苯甲酚））时，将该聚合物在环境/室温（例如，在标准情况下约20℃至约27℃或约25℃）和升高的温度（例如，约75℃至约85℃、或更高的温度约145℃至约155℃）下溶解。应当选择这种或这些聚合物和其他额外组分的浓度来提供合适的溶液粘度以形成该黏稠物。例如，这种或这些聚合物能够以从约0.1重量百分比至约50重量百分比变化的量存在于该黏稠物组合物中。
在另一个实施例中，当该溶剂包括芳香族溶剂（如4-氯-2-甲酚（4-Cl-邻甲苯酚）、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、3-氯苯酚、4-氯-苯酚、4-甲基-苯酚（对苯甲酚））的混合物时，将该聚合物在环境/室温（例如，在标准情况下约20℃至约27℃或约25℃）和升高的温度（例如，约75℃至约85℃、或更高的温度约145℃至约155℃）下溶解。在这个实施例中，该溶剂可以包括4-氯-苯酚和4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）的一种混合物，包括基于溶剂的总重量从约50重量百分比至约100重量百分比的4-氯-苯酚、和0重量百分比至约50重量百分比的4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）。应当选择这种或这些聚合物和其他额外组分的浓度以提供合适的溶液粘度以形成该黏稠物。例如，这种或这些聚合物能够以从约0.1重量百分比至约50重量百分比变化的量存在于该黏稠物组合物中。
在另一个实施例中，当该溶剂包括芳香族溶剂（如4-氯-2-甲酚（4-Cl-邻甲苯酚）、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、3-氯苯酚、4-氯-苯酚、4-甲基-苯酚（对苯甲酚）、以及邻二氯苯（ODCB））的一种混合物时，将该聚合物在环境/室温（例如，在标准情况下约20℃至约27℃或约25℃）和升高的温度（例如，约75℃至约85℃、或更高的温度约145℃至约155℃）下溶解。在这个实施例中，该溶剂可以包括一种4-氯-苯酚、4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、和邻二氯苯（ODCB）的混合物，包括基于该溶剂的总重量从约5重量百分比至约90重量百分比的4-氯-苯酚、0.5重量百分比至约10重量百分比的4-氯-3-甲酚（4-Cl-间甲苯酚）、和0重量百分比至约90重量百分比的邻二氯苯（ODCB）。应当选择这种或这些聚合物和其他额外组分的浓度以提供合适的溶液粘度以形成该黏稠物。例如，这种或这些聚合物能够以从约0.1重量百分比至约50重量百分比变化的量存在于该黏稠物组合物中。
本领域的普通技术人员将能够选择或维持这种合适的粘度以加工这种溶液。
将该黏稠物沉积到或施加到一个衬底上以形成一个经涂覆的衬底。该涂层可以被基本上均匀地施加到整个衬底或其一部分之上。可以使用本领域中已知的任何合适的设备和技术来施加该涂层。例如，可以使用溶剂流延工艺，其中使用一个涂布辊、喷嘴、流涂，通过浸渍、静电应用、机械应用等将该黏稠物流延到该衬底之上。
如在此所使用的，“衬底”指的是向其施加本发明的这种黏稠物的任何表面。可以基于所希望的应用（如膜、箔、等）选择任何合适的衬底。合适的衬底可以包括但不限于：玻璃、聚合物膜、金属片（例如，铝、钛、和不锈钢）、硅晶片、纸、塑料、木材、石头、等。塑料衬底可以包括，例如，聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸、聚碳酸酯/聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、聚氯乙烯、热塑性烯烃、聚烯烃、聚苯乙烯、聚苯乙烯-丙烯腈、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、和乙二醇化（glycolised）聚酯。该衬底可以是一个单层，或其自身可以含有多个层（例如，多层或叠层材料）。该衬底还可以是一个光滑的或粗糙的表面。
该黏稠物可以在该衬底上形成一种保护性膜或屏障，并且对于在该膜和该衬底（例如，玻璃、硅晶片、等）之间存在某些黏着可能是所希望的。还可以使用一种合适的胶黏剂或偶联剂以将该黏稠物粘附到该衬底上。可替代地，可以随后将该涂层从该衬底上移开。在那种情况下，将该膜或隔膜的从该衬底（例如，KEVLARTM、铝、涂布纸、等）上某些程度的剥离（或最小化的附着）可能是令人希望的。在一个实施例中，不将该膜或隔膜从该衬底上剥离或移除直到该膜/隔膜形成和/或固化。
将该经涂覆的衬底干燥以形成该膜或隔膜。可以使用在本领域中已知的任何合适的设备或技术（包括单和多阶段干燥工艺）将该经涂覆的衬底干燥。例如，将该经涂覆的衬底在室温（例如，在标准情况下约20℃至约27℃或约25℃）或其以上干燥。在一个实施例中，该经涂覆的衬底在该黏稠物中最高沸点溶剂的沸点之下的温度下进行干燥。这些干燥条件可以提供一种无孔的、多孔的、微孔的、等的膜或隔膜。在一个实施例中，该膜或隔膜是无孔的。此外，取决于这些加工条件和应用，用一种或多种较低沸点的溶剂洗去这种或这些较高沸点的溶剂以提供更简单的干燥/加工条件可能是令人希望的。
取决于所希望的应用，可以将该膜或隔膜形成任何合适的厚度。如果要求一种更厚的膜或隔膜，可以增加聚合物的浓度。附加地，可以将至少一层额外的黏稠物涂层施加到该衬底上直到实现所希望的厚度（即，该膜或隔膜可以包括一个单层或多个层（例如，多层或层压材料））。这些额外的涂层可以是相同的或不同的黏稠物组合物，例如含有不同的一种或多种聚合物和/或溶剂***。这种或这些额外的涂层可以在任何合适的时间施加，例如在该初始涂层已经至少部分地或完全干燥后。例如，该膜或隔膜的总厚度可以从约1nm至约1500μm变化。
任选地，产出的膜或隔膜可能同样经受本领域技术人员已知的合适的后处理。例如，可以使用后处理（如加热、拉伸、或溶剂萃取）以在该膜、隔膜、或纤维中发展特定的性能（如聚合物形态或结晶度）。
对于不要求衬底的应用，一旦这个或这些涂层已经完全地或部分地干燥，可以将该衬底从该膜或隔膜上移除。可以使用在本领域中已知的任何合适的设备和技术将该衬底或膜或隔膜全部地或部分地移除。例如，可以将该衬底加热以移开该膜，或者可以将该膜或隔膜从该衬底上机械地分离。另外地或可替代地，可以将该衬底浸入本领域技术人员已知的一种合适的液体中以移开该膜或隔膜。
同样预期的是，可以在该膜或隔膜形成过程中或在其已经形成后将一种粗布或增强结构施加到其上以给予额外的强度、刚性、等。例如，可以将一种粗布膜夹在两个黏稠物层之间，或者该黏稠物层可以环流绕流并且到该粗布中以形成一种增强的膜或隔膜。合适的粗布或织网构件是在本领域中众所周知的，并且可以包括塑料（如丙烯酸的或聚丙烯），或非织物（如玻璃纤维、或聚酯纤维），等。
在一个实施例中，一种制造膜或隔膜的方法包括：将聚醚酮酮（PEKK）溶解到一种溶剂***中以形成一种黏稠物，该溶剂***包括二氯乙酸（DCAA）、和基于该溶剂的总重量0至约70重量百分比的二氯甲烷（DCM）；向该黏稠物添加碳纳米管；将该黏稠物沉积到一个衬底上以形成一个经涂覆的衬底；并且将该经涂覆的衬底干燥以形该膜或隔膜。
可以将在此描述的这些具体的膜和隔膜用于任何合适的目的。例如，有可能的应用包括但不限于：航空、航空器、电子设备、建筑与结构、分离膜、光电装置、等。这些膜或隔膜的具体应用不是特别受限制的。
已经发现在此描述的这些具体的膜和隔膜提供了改进的性能。尤其，这些膜和隔膜具有良好的机械性能，包括韧性、刚性、耐久性、和强度。这些膜和隔膜还展现出良好的阻燃性（例如，如通过UL分级定义的）。附加地，如果希望的话，这些膜和隔膜可以被形成为具有给定的电气性能（如导电性）。
在此描述的黏稠物还可以用于形成纤维。可以使用本领域的普通技术人员已知的任何合适的技术或方法（如纺丝工艺）来生产纤维。例如，可以使用一种迫使该黏稠物通过一个喷丝头进入一个凝结浴的柱塞挤出工艺来挤出这些纤维。也可以使用电纺丝法。
虽然已经在此示出并描述了本发明的某些实施例，但是应理解的是这些实施例仅是作为举例的来提供的而没有偏离本发明的精神。因此，旨在所附的权利要求书覆盖了落在本发明的精神和范围内的所有这些变更。本领域的技术人员将想到众多的变更、变化、和替代。
实例
实例1-来自DCM/DCAA溶剂混合物的PEKK膜。
将500mg聚醚酮酮（PEKK SP）小片置入一个烧瓶中。添加5ml的二氯甲烷（DCM）和2ml的二氯乙酸（DCAA）以获得一种30/70体积百分比（v/v%）的DCAA/DCM溶液。鉴于密度对于DCM是1.32g/ml并且对于DCAA是1.563g/ml，该***的固体浓度是约5%。在环境条件下，观察到这些PEKK小片的完全溶解并且PEKK聚合物的溶解是立即的。然后将产出的溶液倒到一个玻璃载片上并且在室温下过夜干燥。在这个过程后获得了一种PEKK膜。还可以采用额外的干燥连同温和的加热（50℃）以促进除去残余溶剂（DCAA）。
实例2-来自DCM/DCAA溶剂混合物的PEKK/MWCNT复合膜。
将500mg聚醚酮酮（PEKK SP）小片置于一个烧瓶中。添加0.5ml的MWCNT水溶液连同4.5ml的二氯甲烷（DCM）和2ml的二氯乙酸（DCAA）。类似于实例1，在环境条件下，观察到这些PEKK小片的完全溶解并且PEKK聚合物的溶解是立即的。然后将产出的溶液倒在一个玻璃载片上并且在室温下过夜干燥。采用温和加热（50℃）来蒸发残余溶剂（DCAA）并且回收产出的PEKK膜。
实例3-来自4-氯-苯酚/4-氯-3甲酚（4-Cl-间甲苯酚）混合物的PEKK膜
将30g至40g的一种含有90重量百分比的4-氯-苯酚和10重量百分比的4-氯-3甲酚（4-Cl-间甲苯酚）的混合物逐渐加热到130℃。向这种溶液逐渐添加聚醚酮酮（PEKK）小片（从阿科玛公司（Arkema）获得，批号P1011004）直到在给出的温度下获得饱和。如所期望的，在较高的温度下能够溶解的PEKK的总量增加。产生的饱和溶液在近似125℃时含有近似11.2重量百分比的PEKK。将产生的溶液逐渐冷却并且然后在50℃至60℃之间变化的温度下倒到一个玻璃衬底上。然后将该玻璃衬底置于一种乙醇/水浴（50/50）溶液上以促进该PEKK膜的剥离。在从该玻璃衬底剥离后，将产生的膜随后在一种新鲜的乙醇/水（50/50）溶液中洗涤并且搁置以在环境条件下干燥。该产出的膜展现出白色和在50至100微米之间变化的厚度。
实例4-PEKK在芳香族溶剂中的溶解度实验
为了获悉可商购的芳香族溶剂对于制备PEKK膜和隔膜的潜在用途，测量了PEKK在各种溶剂中的溶解度。在所有情况下，该步骤包括将20g所希望的溶剂添加到一个100ml的锥形瓶中。然后将该烧瓶逐渐加热到所希望的温度（70℃或150℃），并且向该***逐渐添加一种30%聚醚酮酮（PEKKCE，来自阿科玛公司，批号P1101003）溶液直到在该所希望的温度下获得一种饱和溶液。将来自所测试的每种芳香族溶剂的重量百分比形式的溶解度，连同在室温下该溶液的这些性质呈现在以下表中。
实例5-PEKK在芳香族溶剂混合物中的溶解度实验
类似于实例4，为了获悉可商购的芳香族溶剂混合物用于制备PEKK膜和隔膜的潜在用途，测量了PEKK在各种溶剂混合物中的溶解度。如在实例4中的，该步骤包括将20g所希望的溶剂添加到一个100ml的锥形瓶中。然后将该烧瓶逐渐加热到所希望的温度（80℃或150℃），并且向该***逐渐添加一种30%聚醚酮酮（PEKK CE，来自阿科玛公司，批号AOR1889.511）的溶液直到在该所希望的温度下获得一种饱和溶液。将来自所测试的每种芳香族溶剂混合物的重量百分比形式的溶解度，连同在室温下该溶液的这些性质呈现在以下表中。

Claims (12)

1.一种用溶剂流延工艺制造膜或隔膜的方法，包括：
将至少一种包括一种聚(芳基酮)的聚合物溶解到溶剂中以形成一种黏稠物，
其中所述聚(芳基酮)包括聚醚酮酮(PEKK)；
其中所述溶剂是彼此不同的两种溶剂(A)和(B)，且它们各自在大气压力下具有不大于250℃的沸点，其中(A)选自具有从1至3的pKa的卤化的有机酸且(B)选自下组：二氯甲烷(DCM)、甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯或其混合物；或者(A)是氯化的有机酸且(B)选自下组：二氯甲烷(DCM)、甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯、三氟乙酸或其混合物；
将该黏稠物沉积到一个衬底上以形成一个经涂覆的衬底；并且
将该经涂覆的衬底干燥以形成该膜或隔膜。
2.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中溶剂(A)是一种卤化的有机酸，该有机酸选自一氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、四氯邻苯二甲酸、三氟乙酸或它们的混合物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中溶剂(A)是具有从1至3的pKa的卤化的有机酸。
4.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中溶剂(A)是氯化的有机酸。
5.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中溶剂(A)是二氯乙酸(DCAA)，且溶剂(B)是二氯甲烷(DCM)。
6.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中溶剂(B)包含二氯甲烷(DCM)。
7.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中该黏稠物包括一种选自下组的额外组分，该组由以下各项组成：额外的聚合物类、添加剂类、填料类和它们的混合物类。
8.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中该黏稠物包括碳纳米管。
9.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中该黏稠物包括高达45wt.％的碳纳米管。
10.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中该衬底是选自下组，该组由以下各项组成：玻璃、聚合物膜、金属片和硅晶片。
11.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中将该至少一种聚合物在室温下或其以上溶解，并将该经涂覆的衬底在室温下或其以上干燥。
12.根据权利要求1所述的制造膜或隔膜的方法，其中将该经涂敷的衬底在该黏稠物中最高沸点的溶剂的沸点以下的温度下进行干燥。
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