高冲击性长纤维增强的聚酰胺组合物制造技术

本文公开了组合物和方法。所述组合物是包含增加冲击强度的添加剂和/或改善机械性质的添加剂的纤维增强的热塑性组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的引用本申请要求于2012年8月17日提交的美国临时申请号61/684,474的权益，通过引用将其全部结合于此。
本公开涉及具有优越的性质和性能的纤维增强的聚酰胺聚合物组合物。
技术介绍
可以使用某些填料或添加剂来增强聚合物树脂的性能特征。具体地，通过添加除了别的以外，常见的增强物(增强剂，reinforcement)如玻璃纤维、碳纤维、矿物填料等，可以实现聚合物的物理性质的改善。这样，热塑性树脂中的长纤维增强物可以改善产物的冲击性质。作为一般的经验法则，填料含量越高，可以在填料量的合理限度内的性质越高。超过合理限度的填料含量水平，即太高的填料含量，不能进一步改善产物的性质。进一步地，当使用不同类型的填料时，由于需要保持操作的实用性，加工和模制的难易变成重要的因素。可以期望改善给定产物的冲击性质，甚至超过使用长纤维增强物可实现的益处。因此，对于可以提供改善的性质并且通过多种方法容易制造的纤维增强的热塑性组合物存在需要。本公开的组合物和方法满足了这些需要和其他需要。
技术实现思路
根据本专利技术的目的，如本文中实施和广泛描述的，在不同的实施方式中，本公开涉及具有优越的性质的纤维增强的聚合物组合物。如本文更完整地描述的，在一个实施方式中，本文公开的是纤维增强的热塑性组合物，包含：聚酰胺聚合物组分；纤维增强物组分；润滑剂组分；和除了润滑剂组分之外的增加冲击强度的添加剂。在一个实施方式中，纤维增强的热塑性组合物包含a)30至65重量百分数的聚酰胺组分；b)0至70重量百分数的纤维增强物组分；c)大于0至1重量百分数的润滑剂组分；和d)大于0至3重量百分数的增加冲击强度的添加剂。在另一个实施方式中，本文公开的是纤维增强的热塑性组合物，包含a)聚酰胺聚合物组分；b)纤维增强物组分；c)可选的润滑剂组分；和d)除了可选的润滑剂组分之外的改善机械性质的添加剂。在一个实施方式中，纤维增强的热塑性组合物包含a)30至65重量百分数的聚酰胺组分；b)35至70重量百分数的纤维增强物组分；c)大于0至1重量百分数的可选的润滑剂组分；和d)大于0至3重量百分数的改善机械性质的添加剂。本文还公开的是用于增加由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的冲击强度的方法，该常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；该方法包括：a)提供常规纤维增强聚酰胺配制品；b)确定除了加工助剂组分之外，有待结合至常规纤维增强聚酰胺配制品中的增加冲击强度的添加剂的重量百分数；c)用确定重量百分数的增加冲击强度的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分，以提供显示增加的冲击强度的纤维增强的聚酰胺配制品；以及d)根据步骤c)提供的纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。本文还公开的是用于改善由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的一种或多种机械性质的方法，该常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；该方法包括：a)提供常规纤维增强聚酰胺配制品；b)确定除了加工助剂组分之外，有待结合至常规纤维增强聚酰胺配制品中的改善机械性质的添加剂的重量百分数；c)用确定重量百分数的改善机械性质的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分，以提供显示至少一种改善的机械性质的纤维增强的聚酰胺配制品；以及d)根据步骤c)提供的纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。本专利技术的另外的实施方式将在以下说明中部分地阐明，并且部分地由描述可以清楚，或者可通过本专利技术的实践来了解。通过所附权利要求中具体指出的要素和组合来实现以及得到本专利技术的优点。应当理解的是前面的一般性描述和以下具体实施方式都是示例性的而且仅用于举例说明，而并非限制本专利技术(如所要求保护的)。附图说明结合到本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图，示出了多个实施方式并且连同说明书一起用来解释本专利技术的原理。图1以相应长玻璃纤维(LGF)含量水平的蛛网图形式示出了数据。在图1中观察到StruktolTM TR063A在改善60wt％玻璃纤维含量的缺口悬臂梁冲击(NII)的益处。具体实施方式通过参考以下详细的描述、实施例、附图、和权利要求、以及它们之前和之后的描述，可以更容易地理解本专利技术。然而，在公开和描述本专利技术的组合物、制品、装置、系统、和/或方法之前，应当理解的是，除非另有说明，否则本专利技术并不限于所公开的组合物、制品、装置、系统、和/或方法的具体实施方式，当然这些可以改变。还应当理解的是，本文使用的术语仅是为了描述本专利技术的具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。在其最好的目前已知的实施方式中还提供本专利技术的以下描述作为本专利技术的启示教导(促成教导，enabling teaching)。为此，相关领域的普通技术人员应当认识并理解的是，可以对本文描述的本专利技术的多个实施方式做出改变和修改，同时仍获得本专利技术的有益结果。还应当清楚的是，可以通过选择本专利技术的一些特征而不利用其他特征来获得本专利技术的一些希望的益处。因此，相关领域的普通技术人员应当认识到的是，对本专利技术的许多修改和改变是可能的，并且在某些情况下甚至可以是希望的，并且因此还是本专利技术的一部分。因此，提供以下描述，作为本专利技术原理的举例说明，而并非对其进行限制。本专利技术涵盖了本公开的要素的各种组合，例如，来自从属于相同独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。此外，除非另外清楚地说明，否则应当理解的是，并非意图将在本文中阐明的任何方法解释为需要以特定顺序进行其步骤。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤需要遵循的顺序、或没有在权利要求或说明书中另外明确地说明将步骤限制为特定顺序的情况下，在任何方面都不能旨在推断顺序。这适用于用于解释的任何可能的非表达基础，包括与步骤或操作流程的设置有关的逻辑事件；源自语法组织或标点的普通含义；和在说明书中描述的实施方式的数量或类型。本文中提到的任何出版物通过引用合并于此，以便与出版物所引用的内容相关联公开和描述这些方法和/或材料。还应当理解的是，本文使用的术语仅是为了描述具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如在说明书中和在权利要求中所使用的，术语“包括”可以包括“由……组成”和“基本上由……组成”的实施方式。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术与科学术语具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强的热塑性组合物，包含：a)聚酰胺聚合物组分；b)纤维增强物组分；c)润滑剂组分；和d)除了所述润滑剂组分之外的增加冲击强度的添加剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.16 US 13/969,0761.一种纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)聚酰胺聚合物组分；
b)纤维增强物组分；
c)润滑剂组分；和
d)除了所述润滑剂组分之外的增加冲击强度的添加剂。
2.根据权利要求1所述的纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)30至65重量百分数的所述聚酰胺组分；
b)大于0至70重量百分数的所述纤维增强物组分；
c)大于0至1重量百分数的所述润滑剂组分；和
d)大于0至3重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的纤维增强的热塑性组合物，其
中，所述增加冲击强度的添加剂包括加工助剂。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述增加冲击强度的添加剂包括润滑剂。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述增加冲击强度的添加剂包括共混剂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述增加冲击强度的添加剂包括多种不同分子量的热塑性树脂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR065。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTMTR065的共混物。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
12.根据权利要求11所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述尼龙
6,6和所述尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述纤维增强物组分包括玻璃纤维。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述纤维增强物组分包括长玻璃纤维。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述组合物显示大于不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同
的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度的缺口悬臂梁冲击强度。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在所述

\t增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击
强度高至少10％。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在所述
增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击
强度高至少60％。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在所述
增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击
强度高10％至60％。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)30至40重量百分数的所述聚酰胺组分，其中，所述聚酰胺
组分包括尼龙6和尼龙6,6；
b)55至65重量百分数的所述纤维增强物组分，其中，所述纤
维增强物组分包括长玻璃纤维；
c)大于0至1重量百分数的所述润滑剂组分，其中，所述润
滑剂组分包括蜡；和
d)大于0.5至3重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂，其
中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTMTR065中的至少一种。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的
参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少10％的缺口悬臂梁冲击强
度。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的
参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少30％的缺口悬臂梁冲击强
度。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，
所述组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的
参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少60％的缺口悬臂梁冲击强
度。
23.一种用于增加由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的冲击强度的方
法，所述常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百
分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；
所述方法包括：
a)提供所述常规纤维增强聚酰胺配制品；
b)确定除了所述加工助剂组分之外，有待结合至所述常规纤
维增强聚酰胺配制品中的增加冲击强度的添加剂的重量百分数；
c)用确定重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂取代相应
重量百分数的所述聚酰胺组分，以提供显示增加的冲击强度的纤维
增强的聚酰胺配制品；以及
d)根据步骤c)提供的所述纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤
维增强的聚酰胺组合物。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，显示增加的冲击强度的所述纤
维增强的聚酰胺配制品包含：
a)30至65重量百分数的所述聚酰胺组分；
b)大于0至70重量百分数的所述纤维增强物组分；
c)大于0至1重量百分数的所述加工助剂；和
d)大于0至3重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂。
25.根据权利要求23或权利要求24所述的方法，其中，所述增加冲击
强度的添加剂包括加工助剂。
26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强
度的添加剂包括润滑剂。
27.根据权利要求23-26中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强
度的添加剂包括共混剂。
28.根据权利要求23-27中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强
度的添加剂包括多种不同分子量的热塑性树脂。
29.根据权利要求23-28中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强
度的添加剂包括StruktolTM TR063A。
30.根据权利要求23-29中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强
度的添加剂包括StruktolTM TR065。
31.根据权利要求23-30中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强
度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065的共混物。
32.根据权利要求23-31中任一项所述的方法，其中，所述聚酰胺组分
包括至少两种聚酰胺。
33.根据权利要求23-32中任一项所述的方法，其中，所述聚酰胺组分
包括尼龙6和尼龙6,6。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述尼龙6,6和尼龙6以约3:1
至9:1的范围内的相对重量比存在。
35.根据权利要求23-34中任一项所述的方法，其中，所述至少两种聚
酰胺以相对重量比存在于所述常规的纤维增强的聚酰胺组合物中，
并且
其中，在步骤c)中用所述确定重量百分数的所述增加冲击强
度的添加剂取代相应重量百分数的所述聚酰胺组分后，所述至少两
种聚酰胺以相同的相对重量比存在于所述提供的纤维增强的聚酰胺
配制品中。
36.根据权利要求23-35中任一项所述的方法，其中，所述纤维增强物

【专利技术属性】
技术研发人员：卡皮尔·安阿姆达尔，
申请(专利权)人：沙特基础全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL