聚酰胺复合结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及具有表面的复合结构，所述表面具有由包含一种或多种聚酰胺的组合物制成的至少一部分，所述聚酰胺具有过量的胺端基，使得胺端基与酸端基的比率为至少1.5∶1.0。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所述专利技术涉及聚酰胺复合结构、重叠注塑的复合结构、以及它们的制备方法领域。
技术介绍
为了替换金属部件以减轻重量和降低成本并同时保持相当的或优异的机械性能，开发了基于复合材料的结构，这些复合材料具有包含纤维材料的聚合物基质。随着对此领域关注度的日益增长，已设计了纤维增强的塑性复合结构，原因在于其具有由纤维材料和聚合物基质的组合而产生的优异物理特性，并且这些纤维增强的塑性复合结构已用于多种最终应用中。已开发了多种制造技术来改善聚合物基质对纤维材料的浸溃，从而优化复合结构的特性。在高要求的应用中，例如机动车和航空航天应用中的结构部件，由于复合材料具有重量轻、高强度和耐温性的独特组合，因此是所期望的。可使用热固性树脂或热塑性树脂作为聚合物基质来获得高性能复合结构。基于热塑性的复合结构相对于基于热固性的复合结构表现出若干优点，例如以下事实它们可通过施加热和压力被后成型或再加工，由于不需要固化步骤而减少了制备复合结构所需的时间，并且增加了回收利用的可能性。实际上，在热塑性塑料的加工过程中，不需要热固性树脂耗时的化学交联(固化)反应。在热塑性树脂中，聚酰胺对于制造复合结构尤其适合。因为热塑性聚酰胺组合物具有良好的机械特性、耐热性、抗冲击性和耐化学品性，并且可方便地和灵活地将其模制成多种不同复杂度与精细度的制品，因此期望将热塑性聚酰胺组合物用于广泛范围内的应用，包括汽车所用的部件、电气/电子部件、家用电器和家具。US4，255，219公开了可用于形成复合材料的热塑性片材料。所公开的热塑性片材料由聚酰胺6和二元羧酸或酸酐或它们的酯制成，并且通过将该片材与至少一个长玻璃纤维的强化垫层化并在压力下加热来形成复合材料。FR 2，158，422公开了由低分子量聚酰胺基质和强化纤维制成的复合结构。国际专利申请公布WO 2010/034771公开了基于非演化低分子量聚酰胺树脂的复合结构，所述聚酰胺树脂具有等于或小于20meq/kg的胺端基或酸端基。国际专利申请公布WO 2007/149300公开了半芳族聚酰胺复合材料制品，其包括具有纤维增强材料的组件，所述纤维增强材料具有聚酰胺组合物、包含聚酰胺组合物的重叠注塑的组件、以及介于其间的任选接合层，其中聚酰胺组合物中的至少一种是半芳族聚酰胺组合物。在复合结构的制造期间，将复合结构的表面与金属件接触，所述金属件例如批量压合用板、压延型层压用辊、连续压塑用箔、双带压制层压期间的钢带。例如，在层压期间，对纤维材料和聚合物基质施加热和压力以便纤维材料被聚合物基质浸溃，即，聚合物基质嵌入纤维材料中，从而形成纤维材料基本上被聚合物基质包围的互穿网络。层压方法通常包括通过由金属制成的相对的带或辊施加热和压力。可能发生如此制造的复合结构的表面粘着或粘附到金属带或辊上，因此导致制造的复杂性增加以及总体制造过程增长。此外，由于来自聚合物残基的沉积物从带或辊转移，复合结构可能遭受化学或物理上不平的表面，以及不美观的外观，包括横跨表面的光泽度的变化。只要带粘着发生，就可能需要修改层压条件例如降低出口温度、降低层压速率、或增加脱模剂的应用，并且伴随可能增加的带清洁或机器的停机时间。对于具有由聚酰胺组合物制成的表面的聚酰胺基复合结构存在在其制造期间不粘着或粘附到金属件上的需要。已经令人惊奇地发现，通过具有表面的复合结构能够解决上述问题，所述表面的至少一部分由包含一种或多种聚酰胺的表面树脂组合物制成，所述聚酰胺具有过量的胺端基，使得胺端基与酸端基的比率(胺酸或NH2 C00H)为至少1.5 1.0。
技术实现思路
本文描述了具有表面的复合结构，所述表面的至少一部分由包含一种或多种聚酰胺的表面树脂组合物制成，所述聚酰胺具有过量的胺端基，使得胺端基与酸端基的比率为至少1. 5 1.0，并且包含选自非织造结构、纺织品、纤维絮以及它们的组合的纤维材料，所述纤维材料用包含一种或多种聚酰胺的基质树脂组合物浸溃。本文还描述了制备所述复合结构的方法。制备上述复合结构的方法包括以下步骤i)用基质树脂组合物浸溃纤维材料，其中复合结构的表面的至少一部分由表面树脂组合物制成。本文还描述了包含一种或多种聚酰胺的表面树脂组合物在制造具有表面的复合结构中的用途，所述聚酰胺具有过量的胺端基，使得胺端基与酸端基的比率为至少1.5 1.0，所述表面具有由表面树脂组合物制成的至少一部分，并且包含选自非织造结构、纺织品、纤维絮以及它们的组合的纤维材料，所述纤维材料用包含一种或多种聚酰胺的基质树脂组合物浸溃以减少复合结构的表面粘着或粘附到金属件上。本文还描述了重叠注塑的复合结构，其包含i)具有表面的第一组件，所述表面具有由本文所述的表面树脂组合物制成的至少一部分，并且包含选自非织造结构、纺织品、纤维絮以及它们的组合的纤维材料，所述纤维材料用本文所述的基质树脂组合物浸溃，以及ii)包含重叠注塑性树脂组合物的第二组件，所述重叠注塑性树脂组合物包含一种或多种聚酰胺，其中在所述第一组件的表面的至少一部分之上将所述第二组件粘附到所述第一组件。本文还描述了制备本文所述的重叠注塑的复合结构的方法。所述方法包括以下步骤用重叠注塑性树脂组合物对本文所述的复合结构进行重叠注塑。具体实施例方式定义使用下列定义解释在说明书中论述并且在权利要求中叙述的术语的含义。如本文所用，冠词“一个/ 一种”是指一个以及一个以上的，并且不必限制其所指名词为单数。如本文所用，术语“约”和“为或约为”是指所述量或值可为指定值或与指定值近似的某个其他值。所述短语旨在表达类似的值产生了相同的结果或效果。以下列表例示了用于辨识聚酰胺(PA)中的单体和重复单元的缩写HMD 己二胺(或6，当与二酸联合使用时)DMD 癸二胺DDMD 十二烷二胺MXD 间苯二甲基二胺I间苯二甲酸TMD 四亚甲基二胺T 对苯二甲酸`46 由TMD和己二酸形成的聚合物重复单元。6 由ε -己内酰胺形成的聚合物重复单元66 由HMD和AA形成的聚合物重复单元610 由HMD和癸二酸形成的聚合物重复单元612 由HMD和十二烷二酸形成的聚合物重复单元613 由HMD和十三烷二酸形成的聚合物重复单元614 由HMD和十四烷二酸形成的聚合物重复单元615 由HMD和十五烷二酸形成的聚合物重复单元616 由HMD和十六烷酸形成的聚合物重复单元10 由11-氨基癸酸形成的聚合物重复单元1010 由DMD和癸二酸形成的聚合物重复单元1012 由DMD和十二烷二酸形成的聚合物重复单元1013 由DMD和十三烷二酸形成的聚合物重复单元1014 由DMD和十四烷二酸形成的聚合物重复单元11 由11-氨基i^一酸形成的聚合物重复单元12 由12-氨基十二酸形成的聚合物重复单元1210 由DDMD和癸二酸形成的聚合物重复单元1212 由DDMD和十二烷二酸形成的聚合物重复单元1213 由DDMD和十三烷二酸形成的聚合物重复单元1214 由DDMD和十四烷二酸形成的聚合物重复单元在包含二胺和二羧酸的重复单元中，首先命名二胺。来源于其它氨基酸或内酰胺的重复单元被命名为表示碳原子数的单一数字。复合结构本文所述的复合结构包含用包含一种或多种聚酰胺的基质树脂组合物浸溃的纤维材料。所述表面的至少一部分由包含一种或多种聚酰胺的表面树脂组合物制成，所述聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.10 US 61/372,2371.具有表面的复合结构，所述表面具有由包含一种或多种聚酰胺的表面树脂组合物制成的至少一部分，所述聚酰胺具有过量的胺端基，使得所述胺端基与酸端基的比率为至少1.51. O，并且包含选自非织造结构、纺织品、纤维絮以及它们的组合的纤维材料，所述纤维材料用包含一种或多种聚酰胺的基质树脂组合物浸溃。2.根据权利要求1所述的复合结构，其中所述纤维材料由玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、天然纤维或它们的混合物制成。3.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中所述一种或多种聚酰胺独立地选自全脂族聚酰胺树脂、半芳族聚酰胺树脂以及它们的混合物。4.根据权利要求3所述的复合结构，其中所述半芳族聚酰胺独立地选自PA6T;PA6I/6T ;PA6T/66、PA MXD6 ；PA6T/DT以及它们的共聚物和共混物。5.根据权利要求3所述的复合结构，其中所述脂族聚酰胺树脂独立地选自PA6；PA11 ；PA12 ；PA46 ；PA66 ；PA10 ；PA612 ；PA1010以及它们的共聚物和共混物。6.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中包含在基质树脂组合物中的一种或多种聚酰胺具有过量的酸端基或胺端基，使得所述过量端基与不过量端基的比率(胺酸或酸胺)为至少1.5 1.0。7.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，其中所述基质树脂组合物和/或所述表面树脂组合物还包含一种或多种抗冲改性剂、一种或多种热稳定剂、一种或多种氧化稳定剂、增强剂、一种或多种紫外线稳定剂、一种或多种阻燃剂、或它们的混合物。8.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，所述复合结构的形式为片材结构。9.根据前述权利要求中任一项所述的复合结构，所述复合结构的形式为汽车组件、卡车组件、商用飞机组件、航空航天器组件、轨道组件、家用电器组件、计算机硬件组件、手持式装置组件、娱乐和体育设施组件、机器结构组件、建筑结构组件、光伏或风能设备结构组件或机械装置结构组件。10.制备具有表面的复合结构的方法，所述方法包括以下步骤 i)用权利要求1或权利要求3至7中任一项所述的基质树脂组合物浸溃权利要求1或2中所述的纤维材料，所述纤维材料选自非织造结构、纺织品、纤维絮以及它们的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：MD维克曼，ON基希纳，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：
国别省市：