用扁玻璃纤维增强的聚酰胺模塑材料及由其制造的注塑部件制造技术

技术编号:7615473 阅读:167 留言:0更新日期:2012-07-27 01:17
本发明专利技术涉及一种具有高缺口冲击强度的增强聚酰胺模塑材料,包括低粘度聚酰胺和扁玻璃纤维作为增强介质,包括:-聚酰胺基体,其具有特定的组分(A)和(B),其中,组分(A)和(B)满足条件:(A)+(B)=20~60wt.-%和在组分(A)和(B)的混合物的实例中,至少50重量份的脂肪族嵌段(A)出现在混合物中,和-一种填料组分,包括:在不包括碳纤维的前提下,其中聚酰胺模塑材料可选择地进一步包括高达5wt-%的常用添加剂和助剂(E),和其中组分(A)~(E)的重量总计100%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增强聚酰胺模塑材料,其包括低粘度聚酰胺和扁形的玻璃纤维,所述玻璃纤维尤其是具有非圆形横截面积和主横截轴与次级横截轴之间的尺寸关系是2 5。 本专利技术进一步涉及用于生产聚酰胺模塑材料以及由其制造的模塑部件,即尤其是注塑部件。根据本专利技术,溶液粘度nMl在大于I. 3至小于1.9(在0. 5wt.-%的间-甲苯酚中测量,20°C)的范围内的聚酰胺被认为是低粘度聚酰胺。相对粘度nMl小于I. 9的聚酰胺对应于分子量(Mn,数均)小于20000g/mol。
技术介绍
在工业建筑材料领域中,增强聚酰胺因为具有高刚性,高韧性和高热变形温度而起着日益重要的作用。它们的应用领域为,例如汽车行业和其它运输工具领域的内部和外部零件,用于电讯、电子消费、家用电器、机械装置的设备和装置的外壳材料,以及安装行业的加热和定位部件的装置。类金属的特性对于诸如在汽车行业中的部件非常重要,但是这些性质只可通过高填充的、增强的模塑材料而实现。然而,对于薄壁部件,尤其需要流长 (flow length)大的模塑材料时,所述流长在由环形纤维(endless fiber)增强的模塑材料中不能实现或者仅仅很少地实现。增强聚酰胺的特殊优点在于在聚合物基体和增强材料之间存在特别优异的粘结。 这甚至在高增强度下也属实,其导致弹性拉伸模量大的产品。然而,这些产品的韧性并不能满足全部需要。在下面的这样一些聚合物被认为是本专利技术的聚酰胺,其具有被酰胺键(-NH-C0-) 连在一起的基本构造嵌段(building block),和可以通过单体缩聚或聚合被制备,所述单体例如二元羧酸、二元羧酸卤化物、二腈、二胺、氨基羧酸和/或内酰胺。它们可以是均聚酰胺或者共聚酰胺。该聚酰胺的平均分子量大于5000,优选大于10000但小于20000,相应的溶液粘度11一低于1.9,特别是11-低于1.8,尤其优选11一低于1.7。欧洲专利EP 0 190 011 BI描述了具有椭圆形或矩形横截面的玻璃纤维,以及其制造。这些特定的玻璃纤维在制造复合材料部件上的应用被提及。纤维表面越大,造成该复合材料的强度值越高。欧洲专利EP 0 196 194 BI描述了由具有多种非圆形横截面的玻璃单纤维所组成的原丝(strand),以及其制造。该玻璃纤维的横截面可以是卵圆形、椭圆形、蚕茧形或多边形。欧洲专利EP 0 199 328 BI描述了用于印刷线路板的纤维织物,其基本上由具有非圆形横截面的玻璃纤维所制造。纤维个体具有卵圆形,长形或椭圆形横截面。不饱和聚酯树脂,环氧树脂,酚树脂,聚酰亚胺树脂或者PTFE被描述作为这些纤维织物的基体。欧洲专利EP 0 246 620 BI描述了由玻璃纤维增强的热塑性树脂制成的制品。该玻璃纤维具有矩形,椭圆形或者蚕茧形横截面。具有非圆形横截面的玻璃纤维在强度和韧性上显示出具有优点,尤其是在高的增强度时(> 60% )。欧洲专利EP 0 376 616 BI描述了一种热塑性聚合物的组合物,包括热塑性树脂和I 65%的具有非圆形横截面的类纤维的增强物,其中所述横截面积和该增强纤维的垂直横截面的比率被更具体地表征。该增强纤维的横截面具有半圆或弧形轮廓。该组合物以高尺寸稳定性和减小的翘曲为特征。欧洲专利EP 0 400 935 BI描述了一种阻燃剂纤维增强的聚酯组合物,其包括 I 60Wt%的玻璃纤维。根据EP 0 400 935 BI,所使用的玻璃纤维具有一横截面形状,其选自扁形、椭圆形、卵圆形、部分圆形、曲线和矩形的横截面形状。根据EP 0 400 935 BI所述的阻燃剂纤维增强的聚酯复合材料显示出形变减小而其机械特性没有被结晶聚酯树脂所负面影响。在此方面,根据EP 0 400 935 BI发现该形变,即结晶聚酯树脂的翘曲可以被减小而不减弱树脂的机械特性,例如弯曲强度和刚性和加工性。根据日本专利JP 10219026 A2,通过圆形横截面玻璃纤维和扁形横截面玻璃纤维的混合物来增强热塑性基体以减少热塑性部件的翘曲。在该文献唯一的实施例中,使用聚酰胺66作为聚合物基体。日本专利JP 2004285487 Al描述了一束玻璃纤维和一热塑性组合物,所述的一束玻璃纤维由具有扁形横截面的玻璃丝组成,并被非挥发性的胶束缚在一起,所述的热塑组合物由5 75%的玻璃纤维束和聚烯烃基体所组成。日本专利JP 2006045390 A2公开了一种由长玻璃纤维增强的颗粒,其由热塑性基体和高达60Wt.-%的扁形横截面玻璃纤维所组成。颗粒长度和纤维长度相同。根据JP 2006045390 A2的增强组合物所制成的模塑部件的有益特性是良好的表面质量和高冲击强度。在尚未公开的专利申请EP 06014372.4中描述了具有良好的机械特性和非常小的翘曲的聚酰胺模塑材料。通过将透明的聚酰胺与纤维增强材料和颗粒填料相结合而获得这些特性。对于纤维增强材料基本上没有限制。其优选地选自由下述材料组成的组玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、芳胺纤维、晶须及它们的混合物。可以加入这些玻璃纤维作为环形纤维(endless fiber)或者短切玻璃纤维。所述玻璃纤维具有圆形、卵圆形或矩形横截面。另一篇尚未公开的申请EP 05025216. 2描述了增强的聚酰胺模塑材料,其由聚酰胺66和共聚酰胺6T/6I的混合物所制成。使用玻璃纤维和碳纤维的混合物作为增强材料。 为了进一步提高刚性,用碳纤维代替一定比例的玻璃纤维,因而使用了一混杂纤维增强的化合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于低粘度聚酰胺的新型增强聚酰胺模塑材料(分子量(Mn)小于20,OOOg/mol),其在机械性能和加工性能方面明显优于具有圆形横截面的玻璃纤维的模塑材料。由该模塑材料制成的模塑部件也具有高的横向刚性和横向抗力。上述目的是通过根据本专利技术所公开和主张的聚酰胺模塑材料而实现的。8因此,在实施方式(I)中,本专利技术涉及具有高缺口冲击强度的增强聚酰胺模塑材料,包括低粘度聚酰胺和扁玻璃纤维作为增强介质,其包括聚酰胺基体,该基体包括下述组分(A)高达60wt. 尤其是20 60wt. -%的至少一种脂肪族的部分结晶聚酰胺,其在间-甲苯 ) (0. 5wt.-%)中测量的溶液粘度n 是大于I. 3 小于I. 9,优选大于I. 35 小于I. 9和更优选大于I. 4 小于I. 9,以及一种填料组分,其包括(C)40 80wt. 的长形扁玻璃纤维,其中该玻璃纤维具有非圆形横截面积和主横截面轴与次级横截面轴之间的尺寸比率介于2到5之间,尤其是介于3和4之间,和可选择地(D)高达40wt.-%的颗粒样或者层样填料和进一步可选择地高达5wt. 的常用添加剂和助剂(E),其中在不包括碳纤维的前提下,组分(A)、(C)和可选择地(D)和(E)的重量百分数总和为100wt.-%。在一个替代的实施方式(II)中,本专利技术涉及具有高缺口冲击强度的增强聚酰胺模塑化合物,包括低粘度聚酰胺和扁玻璃纤维作为增强介质,其包括聚酰胺基体,该基体包括高达60wt. 尤其是20 60wt. 的至少一种脂肪族的部分结晶聚酰胺(B),其在间-甲苯 ) (0. 5wt.-%)中测量的溶液粘度Lel是大于I. 3 小于I. 9,优选大于I. 35 小于I. 9和更优选大于I. 4本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:乔治·斯托普曼奥纳夫·雷克辛伏尔克·爱松
申请(专利权)人:EMS化学股份公司
类型:发明
国别省市:

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