CN103748388A - 包含聚酰胺-聚(亚芳基醚)组合物的活塞导向环 - Google Patents

包含聚酰胺-聚(亚芳基醚)组合物的活塞导向环 Download PDF

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Abstract

用于活塞-圆筒组件的活塞导向环包括相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物。所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。所述活塞导向环与由聚酰胺制备的活塞导向环相比，提供了在升高的工作温度的改进的压缩强度、更为各向同性的模塑收缩率、和降低的吸湿率。

Description

包含聚酰胺-聚(亚芳基醚)组合物的活塞导向环
发明背景
活塞导向环是广泛用于液压装置(如机床、卡车、吊车、叉式起重车、装卸机械和农业装置)中的组件，以为了最佳滑动性能防止金属与金属的接触和集中活塞和杆。活塞导向环是紧密公差(tight tolerance)零件，所以它们通常以两步法制造，所述两步法包括注塑和后模塑加工成所需的尺寸。活塞导向环还需要具有在升高温度对于长期使用的良好尺寸稳定性、低热膨胀系数、低吸湿率、高压缩强度、抗疲劳性、以及与石油和基于矿物的液压系统工作液的良好相容性。
聚酰胺也称为尼龙，其为常用于形成中型和中到重型液压活塞的活塞导向环的材料之一。聚酰胺是较低成本的工程热塑性树脂，其具有对液压系统工作液的优异耐化学性、良好的表面润滑性和当采用玻璃纤维填充时的高机械强度和压缩强度。然而，聚酰胺在储存和航运期间会吸收来自环境空气的湿气。可能在一个国家制造活塞导向环，将其航运到一个或多个不同的国家以用于液压装置的组装。已观察到在较低湿度地点制造和在较高湿度地点安装的活塞导向环可能经历尺寸变化和翘曲，这导致了在装置组装过程期间活塞导向环的高废品率。增加的废品率降低了制造效率和增加了废物。因此，需要改进的活塞导向环材料，其保留了聚酰胺的优势，而同时降低了吸水性。还需要活塞导向环显示出更各向同性的模塑收缩率，从而减少对于在轻型和轻到中型液压活塞中的后模塑加工的需要。
本发明实施方式的简要说明
一种实施方式是包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的活塞导向环；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。
另一实施方式是活塞-圆筒(cylinder)组件，其包含：包含圆筒内壁的圆筒，所述圆筒内壁限定了圆筒内腔；可滑动地安置于所述圆筒内腔之内的活塞，所述活塞包含活塞外壁，活塞外壁限定了在活塞中的至少一个槽；和安装在所述至少一个槽中的至少一个活塞导向环，其包含可滑动地邻接于所述圆筒内壁的外表面和邻接于限定了所述槽的所述活塞外壁的内表面；其中所述活塞导向环包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)。
以下详述了这些实施方式和其它实施方式。
附图说明
图1描绘了包含两个活塞导向环的活塞-圆筒组件。
图2描绘了具有(a)直切口(straight cut)、(b)斜切口(angled cut)和(c)“S”切口的导向环。
图3是通过2,6-二甲基苯酚的氧化聚合以得到聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)和3,3’,5,5’-四甲基联苯醌来制备聚(亚芳基醚)的化学示意图；该反应混合物的再平衡可以产生具有所引入的联苯醌的末端残基和内部残基的聚(亚芳基醚)。
图4是对比例1和实施例1-8的组合物在23℃和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了0-10%应变的数据。
图5是对比例1和实施例1-8的组合物在100℃和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了0-10%应变的数据。
图6是对比例1和实施例1-8的组合物在130℃和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了0-10%应变的数据。
图7是对比例1和实施例1-8的组合物在23℃和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了0-50%应变的数据。
图8是对比例1和实施例1-8的组合物在100℃和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了0-50%应变的数据。
图9是对比例1和实施例1-8的组合物在130℃和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了0-50%应变的数据。
图10由对比例1(不同放大率的图像(a)和(b))和实施例1(不同放大率的图像(c)和(d))的扫描电子显微图组成。
本发明的具体说明
本发明人已确定相对于由玻璃填充的聚酰胺形成的活塞导向环，由特殊的相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物形成的活塞导向环提供了优势。具体地，本发明的活塞导向环提供了在升高的工作温度的改进的压缩强度、更各向同性的模塑收缩率、和降低的吸湿率。
一种实施方式是包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的活塞导向环；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。尽管本申请中出于简化使用术语“导向环”，但是应理解相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还适合用于形成意图在圆筒中促进活塞的滑动和/或密封的磨损环和其它组件。还应理解尽管在术语“导向环”之中的词“环”通常指环形的截面形状，但是也可以使用包括椭圆的其它截面形状。
图1描绘了包含圆筒2的活塞-圆筒组件1，所述圆筒2具有圆筒内壁3，所述圆筒内壁限定了圆筒内腔4。活塞-圆筒组件1还包括可滑动地安置于圆筒内腔4之内的活塞5，活塞5具有活塞外壁6，活塞外壁6限定了在活塞5中的至少一个槽7。至少一个活塞导向环8安装在至少一个槽7中。活塞导向环8具有可滑动地邻接于圆筒内壁3的外表面9和邻接于限定了槽7的活塞外壁6的内表面10。
图2说明了导向环结构的三种实施方式，各自在导向环中具有不同类型的切口。在(a)中切口是直的，其对于活塞的往复运动可能是优选的；在(b)中切口是成角度的，其对于活塞的旋转运动可能是优选地；在(c)中切口是“S”形的，当导向环提供密封时其可能是优选的。
活塞导向环包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物。本申请中所使用的短语“相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物”指已用增容剂物理增容和/或化学增容的聚酰胺和聚(亚芳基醚)的共混物，以及在没有该增容剂时(例如，由促进相容性的聚(亚芳基醚)上的二丁基氨基甲基取代基导致的)物理相容的聚酰胺和聚(亚芳基醚)的共混物。
相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含聚酰胺。聚酰胺也称为尼龙，其特征在于多个酰胺(-C(O)NH-)基团的存在，并且在美国专利4,970,272(Gallucci)中有所描述。聚酰胺可选自脂族聚酰胺、芳族聚酰胺、半芳族聚酰胺、聚酰胺弹性体和它们的混合物。具体的聚酰胺包括聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、聚酰胺-4、聚酰胺-4,6、聚酰胺-12、聚酰胺-6,10、聚酰胺-6,9、聚酰胺-6,12、无定形聚酰胺、三胺含量低于0.5重量百分数的聚酰胺-6,6/6T和聚酰胺6/6T、聚酰胺-9T和它们的组合。在一些实施方式中，聚酰胺包括聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、或它们的混合物。在一些实施方式中，聚酰胺包括聚酰胺-6,6。在一些实施方式中，聚酰胺包括聚酰胺-6和聚酰胺-6,6。在一些实施方式中，聚酰胺或聚酰胺的组合的熔融温度(Tm)大于或等于171℃。如下所述，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还可以任选地含有抗冲改性剂。当聚酰胺包含超韧聚酰胺(即橡胶增韧的聚酰胺)时，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还可以任选地含有单独的抗冲改性剂。如下所述，可以通过多种公知的方法，如在美国专利2,071,250、2,071,251、2,130,523和2,130,948(Carothers)；2,241,322(Hanford)和2,312,966(Hanford)；和2,512,606(Bolton等)中描述的那些方法，来获得聚酰胺。聚酰胺可商购自多种来源。
在一些实施方式中，可以使用的聚酰胺具有至多400毫升每克(mL/g)的特性粘度，或更特别地，其具有90mL/g至350mL/g的粘度，或甚至更特别地，其具有110mL/g至240mL/g的粘度，各粘度根据ISO307在96重量百分数硫酸中的0.5重量百分数溶液中测得。聚酰胺的相对粘度可以为至多6、或更特别地为1.89至5.43、或甚至更特别地为2.16至3.93。根据DIN53727在96重量百分数硫酸中的1重量百分数溶液中测定相对粘度。
在一些实施方式中，聚酰胺包含胺端基浓度大于或等于35微当量胺端基每克聚酰胺(μeq/g)(通过使用HCl滴定确定)的聚酰胺。胺端基浓度可以大于或等于40μeq/g、或更特别地大于或等于45μeq/g。可以通过任选地在加热下，使聚酰胺溶解于合适的溶剂中来确定胺端基含量。采用0.01当量浓度盐酸(HCl)溶液使用合适的指示方法来滴定聚酰胺溶液。基于加入样品的HCl溶液的体积、用作空白的HCl的体积、HCl溶液的摩尔浓度、和聚酰胺样品的重量，来计算胺端基的量。
相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含的聚酰胺的量为约35重量份至约95重量份，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。在该范围内，聚酰胺的量可以为约40重量份至约85重量份、特别地为约45重量份至约75重量份。
除聚酰胺之外，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含聚(亚芳基醚)。
相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含聚(亚芳基醚)。合适的聚(亚芳基醚)包括包含具有下式的重复结构单元的那些聚(亚芳基醚)
Figure BDA0000466943920000051
其中Z1的每次出现独立地为卤素，未取代或取代的C1-C12烃基(条件是该烃基不是叔烃基)，C1-C12烃硫基(hydrocarbylthio)，C1-C12烃氧基(hydrocarbyloxy)，或C2-C12卤代烃氧基(halohydrocarbyloxy)，其中至少两个碳原子分隔了卤素原子和氧原子；Z2的每次出现独立地为氢、卤素、未取代或取代的C1-C12烃基(条件是该烃基不是叔烃基)，C1-C12烃硫基，C1-C12烃氧基，或C2-C12卤代烃氧基，其中至少两个碳原子分隔了卤素原子和氧原子。本申请所使用的术语“烃基”无论是单独使用或作为另一术语的前缀、后缀或片段使用，其均指仅含有碳和氢的残基。该残基可以是脂族的或芳族的、直链的、环化的、双环的、支化的、饱和的或不饱和的。它还可以含有脂族烃部分、芳族烃部分、直链烃部分、环化烃部分、双环烃部分、支化烃部分、饱和烃部分和不饱和烃部分的组合。然而，当将烃基残基描述为取代的时，除了取代残基的碳原子和氢原子之外，它可以任选地含有杂原子。因此，当将烃基残基特定地描述为取代的时，烃基残基还可以含有一个或多个羰基、氨基、羟基等，或它可以在烃基残基的骨架内含有杂原子。例如，Z1可以是通过末端的3,5-二甲基-1,4-苯基基团与氧化聚合反应催化剂的二正丁基胺组分的反应形成的二正丁基氨基甲基基团。
在一些实施方式中，聚(亚芳基醚)的特性粘度为约0.25分升每克至约1分升每克，在氯仿中于25℃测得。在该范围内，聚(亚芳基醚)的特性粘度可以为约0.3分升每克至约0.65分升每克、更特别地为约0.35分升每克至约0.5分升每克、甚至更特别地为约0.4分升每克至约0.5分升每克。
在一些实施方式中，聚(亚芳基醚)的特征在于重均分子量和峰分子量，其中重均分子量与峰分子量的比例为约1.3:1至约4:1。在该范围内，所述比例可以为约1.5:1至约3:1、特别地为约1.5:1至约2.5:1、更特别地为约1.6:1至约2.3:1、仍然更特别地为1.7:1至约2.1:1。通常在250原子质量单位至1,000,000原子质量单位的分子量范围中分析聚(亚芳基醚)的分子量分布。本申请所使用的术语“峰分子量”定义为在分子量分布中最常出现的分子量。在统计学中，峰分子量是分子量分布的众数。在实际中，当分子量由色谱方法(如凝胶渗透色谱)确定时，峰分子量是在分子量(在x轴上)与吸光度(在y轴上)关系的图中最高点的聚(亚甲基醚)分子量。使用凝胶渗透色谱法确定分子量分布的具体方法介绍于所执行的实施例中。
在一些实施方式中，聚(亚芳基醚)为采用含吗啉的催化剂制备的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)，其中通过使聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)溶解于甲苯中、从甲醇中沉淀、再淤浆化和分离制备的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的提纯样品具有在250原子质量单位至1,000,000原子质量单位的分子量范围中的单峰分子量分布，其包含小于或等于2.2重量百分数的分子量大于整个提纯样品的数均分子量的15倍的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。在一些实施方式中，在分成具有降低的分子量的六个相同聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)重量的级分之后的提纯样品包含第一最高分子量级分，所述级分包含至少10摩尔百分数的含有末端吗啉基取代的苯氧基的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。在Carrillo等的美国专利申请公开US2011/0003962A1中进一步地描述了根据这些实施方式的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。
在一些实施方式中，聚(亚芳基醚)实质上不含引入的联苯醌残基。在上下文中，“实质上不含”意为少于1重量百分数的聚(亚芳基醚)分子包含联苯醌的残基。如美国专利No.3,306,874(Hay)中所述，通过单羟基苯酚的氧化聚合进行的聚(亚芳基醚)的合成不仅产生了期望的聚(亚芳基醚)，还产生了作为副产物的联苯醌。例如，当单羟基苯酚是2,6-二甲基苯酚时，产生了3,3’,5,5’-四甲基联苯醌。通常，通过加热聚合反应产物以得到包含末端或内部联苯醌残基的聚(亚芳基醚)，来使联苯醌“再平衡”进入聚(亚芳基醚)中(即将联苯醌引入聚(亚芳基醚)结构中)。例如，如图3所示，当通过2,6-二甲基苯酚的氧化聚合以得到聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)和3,3’,5,5’-四甲基联苯醌来制备聚(亚芳基醚)时，反应混合物的再平衡可以产生具有引入的联苯醌的末端和内部残基的聚(亚芳基醚)。
然而，这种再平衡降低了聚(亚芳基醚)的分子量(即p和q+r小于n)。因此，当需要较高分子量的聚(亚芳基醚)时，可能期望使聚(亚芳基醚)与联苯醌分离，而不是使联苯醌再平衡进入聚(亚芳基醚)链中。可以通过例如使聚(亚芳基醚)在溶剂或溶剂混合物(在其中聚(亚芳基醚)不溶，联苯醌可溶)中沉淀来实现该分离。例如，当通过2,6-二甲基苯酚在甲苯中氧化聚合以得到包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)和3,3’,5,5’-四甲基联苯醌的甲苯溶液来制备聚(亚芳基醚)时，可以通过使1体积的所述甲苯溶液与约1体积至约4体积的甲醇或甲醇/水混合物混合来获得实质上不含联苯醌的聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。可替换地，可以最小化在氧化聚合期间产生的联苯醌副产物的量(例如通过在少于10重量百分数的单羟基苯酚的存在下引发氧化聚合，在至少50分钟的过程中加入至少95重量百分数的单羟基苯酚)，和/或可以最小化联苯醌再平衡进入聚(亚芳基醚)链中(例如通过在氧化聚合终止之后分离聚(亚芳基醚)不超过200分钟)。这些方法描述于Delsman等的国际专利申请公开WO2009/104107A1中。在利用温度依赖的联苯醌在甲苯中的溶解度的可替换方法中，可以将含有联苯醌和聚(亚芳基醚)的甲苯溶液调节至约25℃的温度，在该温度联苯醌溶解性较差，但是聚(亚苯基醚)可溶，可以通过固-液分离(如过滤)来除去不溶的联苯醌。
在一些实施方式中，聚(亚苯基醚)包含2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚单元、2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚单元、或它们的组合。在一些实施方式中，聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、或它们的混合物。在一些实施方式中，聚(亚芳基醚)是聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)。在一些实施方式中，聚(亚芳基醚)包含聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)，所述聚(2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚)的特性粘度为约0.35分升每克至约0.5分升每克、特别地为约0.35分升每克至约0.46分升每克，在氯仿中于25℃测得。在一些实施方式中，聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。在一些实施方式中，2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物可以包含约5重量百分数至约30重量百分数的2,3,6-三甲基-1,4-亚苯基醚重复单元和约70重量百分数至约95重量百分数的2,6-二甲基-1,4-亚苯基醚重复单元。
聚(亚芳基醚)可以包含具有通常位于羟基的邻位的含氨基烷基的端基的分子。也常常存在的是四甲基联苯醌(TMDQ)端基，通常由含有2,6-二甲基苯酚的反应混合物获得，在该反应混合物中存在四甲基联苯醌副产物。聚(亚芳基醚)的形式可以是均聚物、共聚物、接枝共聚物、离子聚合物、或嵌段共聚物、以及包含前述形式中的至少一种的组合。
相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含的聚(亚芳基醚)的量为约5重量份至约65重量份，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。在该范围内，聚(亚芳基醚)的量可以为约15重量份至约60重量份、特别地为约20重量份至约55重量份。
在一些实施方式中，使用增容剂来促进相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的形成。本申请所使用的术语“增容剂”指与聚(亚芳基醚)、聚酰胺或二者相互作用的多官能化合物。该作用可以是化学的(例如接枝)和/或物理的(例如，影响分散相的表面特性)。在任一情况中，尤其是如提高的冲击强度、模塑熔合纹强度和/或拉伸伸长率所证实，所得的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物显示出改进的相容性。本申请所使用的词语“相容的共混物”指已用增容剂物理增容和/或化学增容的组合物，以及在没有使用增容剂时相容的聚(亚芳基醚)和聚酰胺的共混合物，如在例如当相容性是得自促进相容性的在聚(亚芳基醚)上的二丁基氨基甲基取代基的情况中就是这样。
可以使用的增容剂的实例包括液体二烯聚合物、环氧化合物、氧化的聚烯烃蜡、苯醌、有机硅烷化合物、多官能化合物、官能化的聚(亚芳基醚)、和它们的组合。在美国专利5,132,365(Gallucci)、6,593,411(Koevoets等)和7,226,963(Koevoets等)中进一步地描述了增容剂。
在一些实施方式中，增容剂包含多官能化合物。可以用作增容剂的多官能化合物通常有三种类型。第一种类型的多官能化合物在分子中具有(a)碳-碳双键或碳-碳三键和(b)至少一种羧酸、酐、酰胺、酯、酰亚胺、氨基、环氧基、原酸酯或羟基二者。该多官能化合物的实例包括马来酸；马来酸酐；富马酸；丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸；乌头酸；马来酰亚胺；马来酰肼；得自二胺和马来酸酐、马来酸、富马酸等的反应产物；二氯马来酸酐；马来酸酰胺(maleic acid amide)；不饱和二羧酸(例如丙烯酸、巴豆酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、戊烯酸、癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳烯酸、亚油酸等)；前述不饱和羧酸的酯、酸酰胺(acid amides)或酸酐；不饱和醇(例如，烷醇、巴豆醇、甲基乙烯基甲醇、4-戊烯-1-醇、1,4-己二烯-3-醇、3-丁烯-1,4-二醇、2,5-二甲基-3-己烯-2,5-二醇和分子式为CnH2n-5OH、CnH2n-7OH和CnH2n-9OH的醇，其中n为小于或等于30的正整数)；得自采用-NH2基团代替以上不饱和醇的-OH基团的不饱和胺；官能化的二烯聚合物和二烯共聚物；和包含前述物质中的一种或多种的组合。在一种实施方式中，增容剂包含马来酸酐和/或富马酸。
第二种类型的多官能增容剂同时具有(a)由式(OR)表示的基团(其中R为氢或烷基、芳基、酰基或碳酰二氧基)和(b)至少两个基团，所述至少两个基团的每一个可以相同地或不同地选自羧酸、酰基卤、酐、酰基卤酐(acid halideanhydride)、酯、原酸酯、酰胺、亚氨基、氨基及多种它们的盐。这种增容剂中典型的是由下式表示的脂族多羧酸、酸酯和酸酰胺：
(RIO)mR’(COORII)n(CONRIIIRIV)s
其中R’是具有2至20个碳原子、或更特别地具有2至10个碳原子的线性或支化链的饱和脂族烃；RI是氢或者具有1至10个碳原子、或更特别地具有1至6个碳原子、或甚至更特别地具有1至4个碳原子的烷基、芳基、酰基或碳酰二氧基；RII各自独立地为氢或者具有1至20个碳原子、或更特别地具有1至10个碳原子的烷基或芳基；RIII和RIV各自独立地为氢或者具有1至10个碳原子、或更特别地具有1至6个碳原子、或甚至更特别地具有1至4个碳原子的烷基或芳基；m等于1，(n+s)大于或等于2、或更特别地等于2或3，n和s各自大于或等于0，其中是(ORI)是羰基的α或β位，至少两个羰基被2至6个碳原子分隔。显然，当各自的取代基具有少于6个碳原子时，RI、RII、RIII和RIV不是芳基。
合适的多羧酸(polycarboxylic acids)包括例如柠檬酸、苹果酸和层脱酸，包括多种它们的商品形式，例如无水酸和水合酸(hydrated acids)；和包含前述物质中的一种或多种的组合。在一种实施方式中，增容剂包含柠檬酸。举例说明的本申请中可使用的酯包括例如乙酰基柠檬酸酯、柠檬酸单硬脂基酯和/或柠檬酸二硬脂基酯等。合适的本申请可使用的酰胺包括例如N,N’-二乙基柠檬酸酰胺；N-苯基柠檬酸酰胺；N-十二烷基柠檬酸酰胺；N,N’-双十二烷基柠檬酸酰胺；和N-十二烷基苹果酸。衍生物包括它们的盐，包括与胺的盐和碱金属盐和碱性金属盐(alkali and alkaline metal salts)。合适的盐的实例包括苹果酸钙、柠檬酸钙、苹果酸钾、和柠檬酸钾。
第三种类型的多官能增容剂在分子中同时具有(a)酰基卤基团和(b)至少一种羧酸、酐、酯、环氧基、原酸酯、或酰胺基团，优选羧酸或酐基团。该群组中的增容剂的实例包括偏苯三酸酐酰氯、氯甲酰基琥珀酸酐、氯甲酰基琥珀酸、氯甲酰基戊二酸酐、氯甲酰基戊二酸、氯乙酰基琥珀酸酐、氯乙酰基琥珀酸、苯三甲酰氯(trimellitic acid chloride)和氯乙酰基戊二酸。在一种实施方式中，增容剂包含偏苯三酸酐酰氯。
可以将前述的增容剂直接加入到熔融的共混物中或使前述的增容剂与聚(亚芳基醚)和聚酰胺中的任一个或二者、以及与用于制备相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的任何其它树脂材料预反应。在使用多种前述的增容剂(尤其是多官能化合物)的情况下，当使至少一部分该增容剂在熔体中或在合适溶剂的溶液中与所有的或一部分聚(亚芳基醚)预反应时，发现相容性得到了甚至更大的改进。认为这种预反应可以使增容剂与聚(亚芳基醚)反应从而官能化聚(亚芳基醚)。例如，聚(亚芳基醚)可以与马来酸酐预反应形成酐官能化的聚(亚芳基醚)，与非官能化的聚(亚芳基醚)相比，酐官能化的聚(亚芳基醚)已改善了与聚酰胺的相容性。
当将增容剂用于制备相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物时，用量将取决于具体的所选择的增容剂和增容剂所加入的具体的聚合体系。在一些实施方式中，增容剂的量为约0.1重量百分数至约1重量百分数、特别地为约0.2重量百分数至约0.8重量百分数、更特别地为约0.3重量百分数至约0.6重量百分数，基于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含玻璃纤维。合适的玻璃纤维包括基于E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃以及石英的那些玻璃纤维。玻璃纤维的直径可以为约2微米至约30微米、特别地为约5微米至约25微米、更特别地为约5微米至约15微米。在配混之前玻璃纤维的长度可以为约2毫米至约7毫米、特别地为约1.5毫米至约5毫米。可替换地，可以使用较长的玻璃纤维或连续玻璃纤维。玻璃纤维可以任选地包括助粘剂来改进其与聚酰胺、聚(亚芳基醚)或二者的相容性。助粘剂包括铬配合物、硅烷、钛酸盐(酯)、铝酸锆(zirco-aluminates)、丙烯马来酸酐共聚物、反应性纤维素酯等。合适的玻璃纤维可商购自包括例如Owens Corning、Nippon Electric Glass、PPG和Johns Manville的供应商。当存在玻璃纤维时，玻璃纤维的用量为约1重量百分数至约50重量百分数的玻璃纤维，基于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。在该范围内，玻璃纤维的量可以为约5重量百分数至约50重量百分数、特别地为约10重量百分数至约40重量百分数、更特别地为约15重量百分数至约30重量百分数。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物可以任选地包括中空玻璃珠。中空玻璃珠的体积平均直径可以为约20微米至约60微米、特别地为约25微米至约55微米、更特别地为约30微米至约50微米、仍然更特别地为约35微米至约45微米。可以使用常用的颗粒测试技术(包括显微镜方法)来确定体积平均直径。根据测试方法3M QCM193.0确定由3M供应的中空玻璃珠的标称平均直径。中空玻璃珠的真密度可以为约0.3克每毫升至约0.5克每毫升、特别地为约0.35克每毫升至约0.45克每毫升、更特别地为约0.35克每毫升至约0.4克每毫升。术语“真密度”对应于单个玻璃珠的密度，它与依赖于填充的玻璃珠的堆积密度相对。根据测试方法3M QCM14.24.1来确定由3M供应的中空玻璃珠的标称真密度。中空玻璃珠的等压(isostatic)抗碎强度可以为约30兆帕至约60兆帕、特别地为约35兆帕至约55兆帕、更特别地为约35兆帕至约50兆帕、仍然更特别地为约35兆帕至约45兆帕、又更特别地为约35兆帕至约40兆帕。可以根据ASTM D3102-78(1982),“Practice forDetermination of Isostatic Collapse Strength of Hollow Glass Microspheres”来确定等压抗碎强度。根据测试方法3M QCM14.1.8来确定由3M供应的中空玻璃珠的标称等压抗碎强度。可以任选地对中空玻璃珠进行表面处理来改进它们与含聚酰胺的基材的相容性。合适的表面处理剂包括例如氨基硅烷、环氧基硅烷等。当存在表面处理剂时，通常以约0.5至20个单层的表面覆盖度使用表面处理剂。已知制备中空玻璃珠的方法，在例如美国专利3,700,478(Bingham)、4,391,646(Howell)、6,531,222(Tanaka等)和6,914,024(Anderson)中对其进行了描述。合适的中空玻璃珠也可以以例如Glass Bubbles K46、Glass Bubbles S38XHS和Glass Bubbles S38HS(全部来自3M)商购得到。也可以使用前述中空玻璃珠的表面处理型，包括氨基硅烷处理型。当存在中空玻璃珠时，中空玻璃珠的用量可以是约0.5重量百分数至约10重量百分数，基于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。在该范围内，中空玻璃珠的量可以是约1重量百分数至约8重量百分数、特别地为约2重量百分数至约6重量百分数。
相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物可以任选地包括补强性填料和/或增量填料。这些填料包括例如粘土(包括纳米粘土(nanoclays))、高岭土、云母、硅灰石、硅石、滑石和它们的组合。当存在填料时，填料的用量可以是约5重量百分数至约50重量百分数、特别地为约10重量百分数至约40重量百分数，基于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括包含聚酰胺的连续相和包含聚(亚芳基醚)的分散相。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还包括抗冲改性剂。抗冲改性剂可以是含有烯基芳族重复单元的嵌段共聚物，例如具有一个或两个通常为苯乙烯嵌段的烯基芳族嵌段A(具有烯基芳族重复单元的嵌段)和通常为异戊二烯嵌段或丁二烯嵌段的橡胶嵌段B的A-B两嵌段共聚物和A-B-A三嵌段共聚物。可以部分地或完全地氢化丁二烯嵌段。也可以使用这些两嵌段共聚物和三嵌段共聚物的混合物以及非氢化的共聚物、部分氢化的共聚物、完全氢化的共聚物和前述物质中的两种或更多种的组合的混合物。A-B共聚物和A-B-A共聚物包括但不限于聚苯乙烯-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)(SEP)、聚苯乙烯-聚异戊二烯、聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯(SEBS)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)、聚(α-甲基苯乙烯)-聚丁二烯-聚(α-甲基苯乙烯)、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯-苯乙烯)-聚苯乙烯等。也可以使用前述嵌段共聚物的混合物。这些A-B和A-B-A嵌段共聚物可商购自多种来源，包括Phillips Petroleum(以商标SOLPRENE)、Kraton Polymers(以商标KRATON)、Dexco(以商标VECTOR)、Asahi Kasai(以商标TUFTEC)、Total Petrochemicals(以商标FINAPRENE和FINACLEAR)、Dynasol(以商标CALPRENE)、和Kuraray(以商标SEPTON)。在一种实施方式中，抗冲改性剂包含聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)-聚苯乙烯、聚苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)或前述物质的组合。
另一类型的抗冲改性剂实质上不含烯基芳族重复单元，其包含一种或多种选自羧酸、酐、环氧基、噁唑啉和原酸酯的部分。实质上不含定义为具有存在量少于5重量百分数、或更特别地少于3重量百分数、或甚至更特别地少于2重量百分数的烯基芳族单元，基于嵌段共聚物的总重量。当抗冲改性剂包含羧酸部分，可以采用离子(优选金属离子，如锌或钠)中和所述羧酸部分。它可以是烯烃-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，烯烃基团可以具有2至6个碳原子，(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基可以具有1至8个碳原子。可以通过使烯烃(例如乙烯和丙烯)与多种(甲基)丙烯酸酯单体和/或多种基于马来酸的单体共聚来制备这类聚合物。术语(甲基)丙烯酸酯指丙烯酸酯以及相应的甲基丙烯酸酯类似物。包括在术语(甲基)丙烯酸酯单体之内的是含有前述反应性部分中的至少一种的多种(甲基)丙烯酸酯单体以及(甲基)丙烯酸烷基酯单体。在一种实施方式中，共聚物得自作为烯烃组分的乙烯、丙烯、或乙烯和丙烯的混合物；用于(甲基)丙烯酸烷基酯单体组分的丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、或丙烯酸丙酯以及相应的(甲基)丙烯酸烷基酯，以丙烯酸、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯或它们的组合作为提供另外的反应性部分(即羧酸、酐、环氧基)的单体。示例性抗冲改性剂可商购自多种来源，包括DuPont(以商标ELVALOY PTW、SURLYN、和FUSABOND)。
抗冲改性剂可以单独使用或以组合使用。
当存在抗冲改性剂时，抗冲改性剂的用量可以是约1重量百分数至约15重量百分数，基于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。在该范围内，抗冲改性剂的量可以是约1.5重量百分数至约13重量百分数、特别地为约2重量百分数至约12重量百分数、更特别地为约4重量百分数至约10重量百分数。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含少于或等于1重量百分数、特别地包含少于或等于0.5重量百分数、更特别地包含少于或等于0.1重量百分数的任何抗冲改性剂。在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括抗冲改性剂。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括包含聚酰胺的连续相和包含聚(亚芳基醚)的分散相，该连续相不包括抗冲改性剂。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含氟化聚合物来改进活塞导向环的滑动性，从而增加活塞滑动速率(在该速率可以使用活塞)。氟化聚合物包括诸如偏二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、2-氯五氟丙烯、二氯二氟乙烯和1,1-二氯氟乙烯的单体的均聚物和共聚物。在一些实施方式中，氟化聚合物包含四氟乙烯。当氟化聚合物存在于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物中时，氟化聚合物的用量可以是约1重量百分数至约20重量百分数、特别地为约5重量百分数至约15重量百分数，基于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还可以任选地包括一种或多种添加剂。添加剂包括例如稳定剂、抗氧化剂、脱模剂、加工助剂、阻燃剂、防滴剂(drip retardants)、成核剂、抗静电剂、矿物油、金属减活性剂、抗粘连剂和它们的组合。在使用时，通常该添加剂的总用量小于或等于5重量百分数、特别地小于或等于3重量百分数、更特别地小于或等于1重量百分数，基于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括导电填料。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括阻燃剂。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃。
在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
在特别的实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约25重量份至约45重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)，其中聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；约40重量份至约60重量份的聚酰胺，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)，其中聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；和约20重量百分数至约40重量百分数的玻璃纤维，基于相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。聚(亚芳基醚)可以任选地包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100℃显示出的压缩强度为至少35兆帕、特别地为35兆帕至约70兆帕、更特别地为约38兆帕至约55兆帕。在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130℃显示出的压缩强度为至少30兆帕、特别地为30兆帕至约50兆帕、更特别地为约33兆帕至约40兆帕。相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物可以任选地不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
在另一特别的实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约40重量份至约60重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)，其中聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；和约40重量份至约60重量份的聚酰胺，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)，其中聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。聚(亚芳基醚)可以任选地包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。在一些实施方式中，不含玻璃纤维的相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100℃显示出的压缩强度为至少20兆帕、特别地为20兆帕至约35兆帕、更特别地为约25兆帕至约30兆帕。在一些实施方式中，不含玻璃纤维的相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130℃显示出的压缩强度为至少17兆帕、特别地为17兆帕至约30兆帕、更特别地为约19兆帕至约25兆帕、甚至更特别地为约20兆帕至约25兆帕。相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物可以任选地不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物显示出压缩强度和硬度的期望组合。例如，在一些实施方式中，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100℃显示出至少25兆帕、特别地为约25兆帕至约70兆帕、更特别地为约30兆帕至约70兆帕、甚至更特别地为约35兆帕至60兆帕、又更特别地为约38兆帕至约55兆帕的压缩强度；和至少2,000兆帕、特别地为2,000兆帕至约20,000兆帕的挠曲模量，根据ASTM D790-10在23℃测得。当相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不含玻璃纤维时，挠曲模量可以是约2,000兆帕至约4,000兆帕、特别地为约2,000兆帕至约3,000兆帕。当相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物含有玻璃纤维时，挠曲模量可以是约6,000兆帕至约20,000兆帕、特别地为约7,000兆帕至约15,000兆帕、更特别地为约7,500兆帕至约10,000兆帕。
活塞导向环的形状和尺寸可以根据在其中使用活塞导向环的活塞-圆筒组件的尺寸和形状而变化。在一些实施方式中，活塞导向环包括约20厘米至约200厘米、特别地为约40厘米至约150厘米、更特别地为约60厘米至约10厘米的直径(外径)；约3毫米至约30毫米、特别地为约5毫米至约20毫米、更特别地为约7毫米至约10毫米的宽度(在活塞-圆筒轴方向上)；和约1毫米至约10毫米、特别地为约2毫米至约8毫米、更特别地为约3毫米至约6毫米的厚度(横跨外径和内径)。
本领域已知通过注塑接着加工来形成导向环的方法，该方法描述于例如美国专利6,033,227(Deppert等)中。制造密封环的方法描述于Lindsten等的美国专利申请公开2006/0099950A1中，也可以使用该方法形成本发明的导向环。
举例说明的形成导向环的方法如下。使用注塑形成具有封闭端和开口端的圆柱管。该管的外径稍大于成品导向环的外径，该管的内径稍小于成形导向环的内径。该管的长度等于约20个至40个成品导向环。加工该管的外表面以使其符合期望的成品导向环的外径。加工该管的内表面以使其符合期望的成品导向环的内径。随后将所加工的管切割成期望宽度的导向环。
本发明包括含有活塞导向环的活塞-圆筒组件。因此，一种实施方式是活塞-圆筒组件，其包含：包含圆筒内壁的圆筒，所述圆筒内壁限定了圆筒内腔；可滑动地安置于所述圆筒内腔之内的活塞，所述活塞包含活塞外壁，活塞外壁限定了在活塞中的至少一个槽；和安装在所述至少一个槽中的至少一个活塞导向环，其包含可滑动地邻接于所述圆筒内壁的外表面和邻接于限定了所述槽的所述活塞外壁的内表面；其中所述活塞导向环包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。在相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的上下文中所有上述的组成变化也适用于活塞-圆筒组件中所使用的活塞导向环。
本发明包括至少下列实施方式。
实施方式1：包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的活塞导向环；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。
实施方式2：实施方式1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物显示出在5%应变和100℃的至少25兆帕的压缩强度和至少2,000兆帕的挠曲模量(根据ASTM D790-10在23℃测定)。
实施方式3：实施方式1或2的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130℃显示出至少17兆帕的压缩强度。
实施方式4：实施方式1-3的任一种的活塞导向环，其中所述聚酰胺包含聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、或它们的混合物。
实施方式5：实施方式1-4的任一种的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、或它们的混合物。
实施方式6：实施方式1-5的任一种的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。
实施方式7：实施方式1-6的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还包含约1重量百分数至约50重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
实施方式8：实施方式1-6的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
实施方式9：实施方式1-8的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括包含聚酰胺的连续相和包含聚(亚芳基醚)的分散相，其中所述连续相不包括抗冲改性剂。
实施方式10：实施方式1-9的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括抗冲改性剂。
实施方式11：实施方式1-10的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括导电填料。
实施方式12：实施方式1-11的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括阻燃剂。
实施方式13：实施方式1-12的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃。
实施方式14：实施方式1-13的任一种的活塞导向环，其具有约20厘米至约200厘米的直径、约3毫米至约30毫米的宽度、和约1毫米至约10毫米的厚度。
实施方式15：实施方式1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约25重量份至约45重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；和约20重量百分数至约40重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
实施方式16：实施方式15的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100℃显示出至少35兆帕的压缩强度。
实施方式17：实施方式15或16的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130℃显示出至少30兆帕的压缩强度。
实施方式18：实施方式15-17的任一种的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。
实施方式19：实施方式15-18的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
实施方式20：实施方式1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约40重量份至约60重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；和约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
实施方式21：实施方式20的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100℃显示出至少20兆帕的压缩强度。
实施方式22：实施方式20或21的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130℃显示出至少17兆帕的压缩强度。
实施方式23：实施方式20-22的任一种的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。
实施方式24：实施方式20-23的任一种的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
实施方式25：活塞-圆筒组件，其包含：包含圆筒内壁的圆筒，所述圆筒内壁限定了圆筒内腔；可滑动地安置于所述圆筒内腔之内的活塞，所述活塞包含限定了在所述活塞中的至少一个槽的活塞外壁；和安装在所述至少一个槽中的至少一个活塞导向环，其包含可滑动地邻接于所述圆筒内壁的外表面和邻接于限定了所述槽的所述活塞外壁的内表面；其中所述活塞导向环包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)。
实施方式26：实施方式25的活塞-圆筒组件，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约25重量份至约45重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；和约20重量百分数至约40重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
实施方式27：实施方式25的活塞-圆筒组件，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约40重量份至约60重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；和约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
通过下列非限定性实施例进一步说明了本发明。
实施例1-8、对比例1
用于形成组合物的组分概述于表1中。
表1
组合物概述于表2中，其中组分的量以重量份表示。使用具有30毫米的内径和四个进料口、以240转每分钟的螺杆转速和约18千克每小时(约40磅每小时)的大致处理量工作的Werner&Pfleiderer双螺杆挤出机配混该组合物。对于含有聚(亚芳基醚)的组合物(实施例1-8)，从进料喉(feed throat)至模头的机筒温度为260/288/288/288/288/260/249/249/249/271℃(500/550/550/550/550/500/480/480/480/520°F)。对于缺少聚(亚芳基醚)的对比例1，从进料喉至模头的机筒温度为204/221/221/221/221/221/221/221/221/232℃(400/430/430/430/430/430/430/430/430/450°F)。对于对比例1，通过进料喉(即最上游的进料口)加入研磨的聚酰胺-6,6和添加剂，通过第一下游进料口加入聚酰胺，通过第三(最)下游进料口加入玻璃纤维。对于实施例1-4，通过进料喉(即最上游的进料口)加入聚(亚芳基醚)和添加剂，通过第一下游进料口加入聚酰胺-6,6，通过第三(最)下游进料口加入玻璃纤维。对于实施例5-8，通过进料喉(即最上游的进料口)加入聚(亚芳基醚)和添加剂，通过第一下游进料口加入聚酰胺-6,6。在用于注塑之前，将挤出物粒料化，在220℃将其干燥3小时。
表2还概述了组合物的性质。在Van Dorn120T注塑机上注塑用于物理性质测试的测试样品。对于实施例1-8的含有聚(亚芳基醚)的组合物，机筒温度为299℃(570°F)，模具温度为88℃(190°F)。对于缺少聚(亚芳基醚)的对比例1，机筒温度为277℃(530°F)，模具温度为88℃(190°F)。根据ISO1133:2005在280℃和5千克载荷测量以立方厘米每10分钟为单位表示的熔体体积流动速率(MVR)值。根据ASTM D648-07，方法B在6.35毫米(0.25英寸)的样品厚度和1.82兆帕(264磅每平方英寸)的载荷测量以摄氏度表示的热挠曲温度(HDT)值。根据ASTM D256-10在23℃测量以焦耳每米为单位表示的Izod缺口冲击强度值。根据ASTM D790-10在23℃和6.35毫米(0.25英寸)的样品厚度测量各自以兆帕为单位表示的屈服挠曲模量和屈服挠曲应力。通过注塑具有在流入(in-flow)方向上为5厘米、在错流(cross-flow)方向上为5厘米、厚度为2毫米的尺寸的样片样品、在23℃和50%相对湿度调节模塑的样品24小时和测量模塑件相对于模具的收缩率，来确定以百分数为单位表示的流入收缩率和错流收缩率。通过将聚酰胺-6,6的重量分数乘以值8.4%(对于在100%相对湿度和23℃89天之后的纯聚酰胺-6,6)，来计算以重量百分数为单位表示的估计的吸湿率。
采用Zwick Z010通用试验机在50%相对湿度和23℃、100℃、130℃确定单轴压缩强度值。测试样品是注塑的直径为6毫米和高度为6毫米的注塑的圆筒。在测试之前，将样品在23℃和50%相对湿度调节48小时(ISO291)。在测试期间，使样品靠着圆筒末端的平行面经受压力载荷。测试速率为1毫米每分钟。在测试期间，记录载荷数据和变形(应变)数据。当应变达到50%时结束测试。每个组合物测试3个样品，对结果取平均值，从而得到图4-6(显示0-10%应变的数据)和7-9(显示0-50%应变的数据)中显示的结果。将压缩强度计算为F/A，其中F为所施加的载荷(以牛顿表示)，A为圆筒一端的面积(以平方毫米表示)。在5%应变处的所计算的压缩强度值呈现在表2中。图10由对比例1(不同放大率的图像(a)和(b))和实施例1(不同放大率的图像(c)和(d))的扫描电子显微图组成。在所有图像中玻璃纤维的横截面是明显的。在实施1的图像(c)和(d)中聚(亚芳基醚)分散相是明显的。
在表2中的结果表明实施例1-4的玻璃填充的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在升高的温度(100℃和130℃)显示出的压缩强度高于相应的对比例1的玻璃填充的聚酰胺(缺少聚(亚芳基醚))。实施例3和4的含有聚(亚芳基醚)共聚物的共混物显示出最高的压缩强度。较之对比例1，实施例1-4还显示出更为各向同性的收缩率。
实施例5-8的未填充的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物显示出良好的压缩强度、低吸湿率和相对各向同性的收缩率，这使得它们成为了以没有二次(后模塑)操作的方法形成的轻型和中型活塞导向环的有利候选者。
表2
Figure BDA0000466943920000231
表2(续)
Figure BDA0000466943920000241
本说明书使用实施例来公开本发明，包括最佳方式，并且也使得任何本领域技术人员能够进行和使用本发明。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，其可以包括那些本领域技术人员所认识到的其它实施例。如果这些其它实施例具有不同于权利要求的文字语言的结构要素，或如果这些其它实施例包括与权利要求的文字语言无实质差异的等效的结构要素，则意图将这些其它实施例包括在权利要求的范围之内。
将所有引用的专利、专利申请和其它参考文献通过参考全部并入本申请。然而，如果本申请中的术语与所并入的参考文献中的术语矛盾或冲突，则本申请的术语优先于所并入参考文献的冲突的术语。
本申请中公开的所有范围包括端点，端点可以彼此独立地组合。本申请中公开的各范围指定了在所公开范围之内的任何点或子区间。
除非在本申请中另外进行了不同的说明或与上下文明显地相矛盾，否则在描述本发明的上下文中(尤其是在所附权利要求的上下文中)，术语“一”(“a”)、“一个”(“an”)、“该”(“the”)及类似指示词的使用应解释为涵盖了单数和复数二者。此外，还应注意到本申请中的术语“第一”、“第二”及类似物不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区别一个要素和另一要素。与数量联用的修饰语“约”包括所述值并且具有上下文指示的意义(即它包括与特定量的测试相关的误差程度)。

Claims (27)

1.包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)。
2.权利要求1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物显示出
在5%应变和100℃的至少25兆帕的压缩强度；和
至少2,000兆帕的挠曲模量，根据ASTM D790-10在23℃测定。
3.权利要求1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130℃显示出至少17兆帕的压缩强度。
4.权利要求1的活塞导向环，其中所述聚酰胺包含聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、或它们的混合物。
5.权利要求1的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、或它们的混合物。
6.权利要求1的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。
7.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还包含约1重量百分数至约50重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
8.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
9.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括包含所述聚酰胺的连续相和包含所述聚(亚芳基醚)的分散相，其中所述连续相不包括抗冲改性剂。
10.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括抗冲改性剂。
11.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括导电填料。
12.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括阻燃剂。
13.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃。
14.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其具有约20厘米至约200厘米的直径、约3毫米至约30毫米的宽度、和约1毫米至约10毫米的厚度。
15.权利要求1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含
约25重量份至约45重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；
约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；和
约20重量百分数至约40重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
16.权利要求15的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100℃显示出至少35兆帕的压缩强度。
17.权利要求15的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130℃显示出至少30兆帕的压缩强度。
18.权利要求15的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。
19.权利要求15-18的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
20.权利要求1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含
约40重量份至约60重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；和
约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；
其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
21.权利要求20的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100℃显示出至少20兆帕的压缩强度。
22.权利要求20的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130℃显示出至少17兆帕的压缩强度。
23.权利要求20的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物。
24.权利要求20-23的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
25.活塞-圆筒组件，其包含：
包含圆筒内壁的圆筒，所述圆筒内壁限定了圆筒内腔；
可滑动地安置于所述圆筒内腔之内的活塞，所述活塞包含限定了在所述活塞中的至少一个槽的活塞外壁；和
安装在所述至少一个槽中的至少一个活塞导向环，其包含可滑动地邻接于所述圆筒内壁的外表面和邻接于限定了所述槽的所述活塞外壁的内表面；
其中所述活塞导向环包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)。
26.权利要求25的活塞-圆筒组件，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含
约25重量份至约45重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；
约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；和
约20重量百分数至约40重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
27.权利要求25的活塞-圆筒组件，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含
约40重量份至约60重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2,6-二甲基苯酚的均聚物、2,6-二甲基苯酚和2,3,6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；和
约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺-6,6、和它们的混合物；
其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
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