高疲劳热塑性配方组成比例

本公开内容涉及组合物，其包括：大约40wt.％至大约99.5wt.％的聚合物基树脂；0wt.％至大约60wt.％的增强填料；0wt.％至大约25wt.％的润滑剂；和大约0.05wt.％至大约6wt.％的交联剂；其中组合物被处理以引起交联，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt％并且其中组合物显示相对于没有交联剂的对应组合物的改进的拉伸疲劳。

High fatigue thermoplastic formula

This disclosure relates to compositions comprising polymeric resin, about 40wt.% to about 99.5wt.% to about 60wt.% 0wt.%; reinforcing filler; 0wt.% to about 25wt.% lubricant; and a crosslinking agent of about 0.05wt.% to about 6wt.%; wherein the composition is processed to cause cross linking, in which all components of the combined weight percentage value not exceeding 100wt% and the composition shows that compared with the tensile fatigue improved corresponding composition without crosslinking agent.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高疲劳热塑性配方相关申请本申请要求2016年7月6日提交的美国专利申请号62/189,025的权益，其公开内容以其全部并入本文。
本公开内容涉及高疲劳热塑性配方、包括这种配方的制品和制造这种配方的方法。
技术介绍
抗疲劳性和疲劳寿命是许多应用中使用的热塑性材料的重要特性。抗疲劳性一般地涉及抵抗由反复应力引起的材料局部变形的能力。经受反复循环载荷的材料在挠曲、拉伸、压缩或扭转方面的行为通常被描述为疲劳。这种反复的循环载荷最终构成导致完全失效的机械劣化和逐渐断裂。疲劳寿命一般地涉及在给定的一组振荡条件下引起测试试样失效所需的变形的循环数。当经受反复施加应力或应变时部件的失效限制了某些热塑性材料的实用性的范围。本公开内容解决了现有技术的这些和其他缺点。
技术实现思路
部件零件的疲劳失效可能导致设备的灾难性失效，直接影响装置的运输、发电和力学性能。例如，由热塑性材料制成的齿轮是现代机器的许多高马力应用的动力传动系统中的重要元件。这种齿轮可以是具有齿的转轮形式。齿轮暴露于反复的机械应力，其随着时间可以导致有限的齿轮寿命。齿轮可能经历局部过载，这引起导致材料损伤的夹杂物、切口、或刚度突变(stiffnessjump)(内切口)。该损伤直接影响齿轮齿。在齿轮的齿断裂的情况下，动力将不能在互相连接的齿轮之间适当地传输。因而，对于这种零件有用的是在宽的温度范围内具有较高的抗疲劳性，使得零件可以具有较长的零件-寿命。因而在本领域中存在改进模制零件中使用的热塑性材料的疲劳寿命的需要，其又将扩大这些材料的适用性。此外，在本领域中存在通过避免齿断裂改进齿轮寿命的需要。齿轮齿的断裂导致其中使用齿轮的设备的故障。因此，期望的是具有较长寿命的齿轮。在一方面，本公开内容涉及组合物，其包括：大约40wt.％至大约99.95wt.％的聚合物基树脂；0wt.％至大约60wt.％的增强填料；0wt.％至大约25wt.％的润滑剂；和大约0.05wt.％至大约10wt.％的交联剂；其中组合物被处理以引起交联，其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt％，重量百分数基于组合物的总重量并且其中与没有交联剂且未被处理以引起交联的用作对照的对应组合物相比该组合物显示改进的拉伸疲劳。在一些实施方式中，当在对照组合物的拉伸强度的10％或20％或30％或40％或50％或60％或70％或80％或90％的至少一个的应力下测量时，组合物展现高于由对照组合物展现的至失效的拉伸疲劳循环数至少20％的至失效的拉伸疲劳循环数，其在23℃和150℃的至少一个、5Hz的频率和0.1的应力比下测量，该对照组合物对应于没有交联剂的未处理的组合物，该拉伸强度根据ISO527-1测量。在某些实施方式中，在23℃下在对照组合物的拉伸强度的60％的应力下测量拉伸疲劳循环。在其他实施方式中，在23℃下在对照组合物的拉伸强度的70％的应力下测量拉伸疲劳循环。在一些实施方式中，在150℃下在对照组合物的拉伸强度的60％的应力下测量拉伸疲劳循环。在另一方面，本公开内容涉及制备组合物的方法，其包括：(i)形成大约40wt.％至大约99.95wt.％的聚合物基树脂；0wt.％至大约60wt.％的增强填料；大约2.5wt.％至大约25wt.％的润滑剂；和大约0.05wt.％至大约10wt.％的交联剂的混合物；(ii)在混合物中引起交联以形成组合物；其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt％。说明性实施方式的详细描述在某些方面，本公开内容涉及组合物，其包括：(i)大约40wt.％至大约99.95wt.％的聚合物基树脂；(ii)0wt.％至大约60wt.％的增强填料；(iii)0wt.％至大约25wt.％的润滑剂；和(iv)大约0.05wt.％至大约10wt.％的交联剂；其中组合物被处理以引起交联。当在23℃下，在对照组合物的拉伸强度的50％的应力，0.1的应力比、和5Hz的频率下测量时，组合物展现良好的拉伸疲劳——高于对应的对照组合物(即，没有交联剂的未处理的)至少20％。在一些实施方式中，该改进是高于没有交联剂的对应组合物50％、60％、100％、1000％、2000％或5000％。在某些实施方式中，在150℃的温度下观察到相对于对照组合物的上述改进。在某些实施方式中，在一些实施方式中在23℃下在40、60、80或100MPa的应力，0.1的应力比和5Hz的频率下，组合物在至少1,000,000次循环内不断裂。此外，本公开内容涉及制品(包括其中良好的抗疲劳性是有益的那些)和用于制造这类组合物和制品的方法。聚合物基树脂可以利用任何合适的聚合物基树脂。优选的树脂包括聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、聚(对苯醚)、聚醚酰亚胺、聚醚酮、聚苯醚、或者包括含有至少一种乙炔基部分的共聚单体的任何前述树脂、或其组合。本文公开的组合物包括大约40至大约99.95重量百分比的基础聚合物。在一些实施方式中，组合物包括大约40至大约95或大约40至大约80重量百分比或大约50至大约75重量百分比的基础聚合物树脂。聚酰胺聚酰胺一般通过聚胺和二羧酸(或类似的酰基氯)的聚合生产。一些合适的聚酰胺可以由具有4至12个碳原子的脂肪族二羧酸和具有2至12个碳原子的脂肪族二胺聚合。在一些实施方式中，优选的脂肪族二胺由式H2N-(CH2)n-NH2表示，其中n是大约2至大约12。一种高度优选的脂肪族二胺是六亚甲基二胺(H2N-(CH2)6-NH2)。优选的是，二羧酸与二胺的摩尔比是大约0.66至大约1.5。在该范围内，通常期望的是，具有大于或等于大约0.81，优选地大于或等于大约0.96的摩尔比。在该范围内还期望的是，小于或等于大约1.22，优选地小于或等于大约1.04的量。优选的聚酰胺包括尼龙-6、尼龙-6,6、尼龙-4,6、尼龙-6,12、尼龙-10等，或包括前述尼龙的至少一种的组合。聚酰胺也可以是半芳香族聚酰胺，诸如PA4.T、PA6.T、或PA9.T聚酰胺。如本文所使用，“半芳香族聚酰胺”被理解为是含有芳香族或半芳香族单元——其衍生自芳香族二羧酸、芳香族二胺或芳香族氨基羧酸——的聚酰胺均聚物或共聚物，所述单元的含量是至少50mol％。在一些情况中，为了更好的可加工性，这些半芳香族聚酰胺与少量的脂肪族聚酰胺掺合。它们是，例如，以商标名ZytelHTN从DuPont,Wilmington,Del.,USA商业上可获得的；以商标名Amodel从SolvayAdvancedPolymer商业上可获得的；或以商标名StanylForTii从DSM,Sittard,TheNetherlands商业上可获得的。可以通过本领域技术人员熟知的方法制造聚酰胺。聚烯烃聚烯烃包括一类具有一般结构CnH2n的有机化合物并且可以是未改性的，或者非官能化的。如本文所使用，“聚烯烃”可以是指与烯烃单体诸如丙烯、乙烯或丁烯聚合的聚烯烃树脂并且可以根据所需要的产品性能诸如耐热性、挠性和透明度选择。考虑到它们的结晶性、非结晶性和弹性，聚烯烃弹性体聚合物可以单独使用或者与多种聚烯烃树脂混合使用。示例性聚烯烃树脂可以包括，但不限于，聚丙烯均聚物诸如全同立构聚丙烯、间同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯，聚乙烯树脂，具有至少一种α-烯烃单体诸如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包括：大约40wt.％至大约99.95wt.％的聚合物基树脂；0wt.％至大约60wt.％的增强填料；0wt.％至大约25wt.％的润滑剂；和大约0.05wt.％至大约10wt.％的交联剂；其中所述组合物被处理以引起交联；其中当在对照组合物的拉伸强度的10％或20％或30％或40％或50％或60％或70％或80％或90％的至少一个的应力下测量时，所述组合物展现高于由所述对照组合物展现的至失效的拉伸疲劳循环数至少20％的至失效的拉伸疲劳循环数，其在23℃和150℃的至少一个、5Hz的频率、和0.1的应力比下测量，所述对照组合物对应于没有所述交联剂的未处理的组合物，所述拉伸强度根据ISO 527‑1测量；并且其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.06 US 62/189,0251.一种组合物，其包括：大约40wt.％至大约99.95wt.％的聚合物基树脂；0wt.％至大约60wt.％的增强填料；0wt.％至大约25wt.％的润滑剂；和大约0.05wt.％至大约10wt.％的交联剂；其中所述组合物被处理以引起交联；其中当在对照组合物的拉伸强度的10％或20％或30％或40％或50％或60％或70％或80％或90％的至少一个的应力下测量时，所述组合物展现高于由所述对照组合物展现的至失效的拉伸疲劳循环数至少20％的至失效的拉伸疲劳循环数，其在23℃和150℃的至少一个、5Hz的频率、和0.1的应力比下测量，所述对照组合物对应于没有所述交联剂的未处理的组合物，所述拉伸强度根据ISO527-1测量；并且其中所有组分的组合重量百分比值不超过100wt％，并且其中所有重量百分比值基于所述组合物的总重量。2.根据权利要求1所述的组合物，其包括：大约45wt.％至大约79wt.％的聚合物基树脂；大约10wt.％至大约50wt.％的增强填料；大约10wt.％至大约20wt.％的润滑剂；和大约1wt.％至大约5wt.％的交联剂。3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中当在对照组合物的拉伸强度的60％的应力下测量时，所述组合物展现高于由所述对照组合物展现的至失效的拉伸疲劳循环数至少40％的至失效的拉伸疲劳循环数，其在23℃、5Hz的频率和0.1的应力比下测量，所述对照组合物对应于没有所述交联剂的未处理的组合物，所述拉伸强度根据ISO527-1在23℃下测量。4.根据权利要求1-3任一项所述的组合物，其中所述聚合物基树脂包括聚酰胺、聚(对苯醚)、聚烯烃、聚酯、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚醚酮、或包括包含至少一种炔属部分的共聚单体的任何前述树脂，或其组合。5.根据权利要求1-4任一项所述的组合物，其中所述交联剂包括多种烯烃、烯丙基、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、马来酰亚胺、异氰尿酸三烯丙酯或异氰尿酸三甲基烯丙酯基团或其组合。6.根据权利要求1-4任一项所述的组合物，其中所述交联剂包括具有至少一个碳-碳三键的一种分子种类，或者每一种具有至少一个碳-碳三键的不同分子种类的组合。7.根据权利要求1-6任一项所述的组合物，其中所述润滑剂包括聚四氟乙烯或芳族聚酰胺纤维或硅油或石墨或硅油或蜡或聚烯烃或其组合。8.根据权利要求1-7任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·拉卡梅拉，E·施瓦茨，R·D·范德盖姆珀尔，R·卢杰特纳，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL