CN104419196A - 基于聚酰胺组合物的管接头 - Google Patents

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T.蒙塔纳利
李振中
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Abstract

本发明涉及由聚酰胺组合物制备的管接头，所述聚酰胺组合物包括至少一种第一聚酰胺A和至少一种第二聚酰胺B，所述第一聚酰胺A具有碳原子/氮原子的平均数CA，所述第二聚酰胺B具有碳原子/氮原子的平均数CB，其中CA≤8.5且CB≥7.5，和其中CA<CB。根据优选实施方式，所述组合物包括第三聚酰胺C，所述第三聚酰胺C具有碳原子/氮原子的平均数CC，其中CB≤CC。

Description

基于聚酰胺组合物的管接头
技术领域
本发明涉及基于聚酰胺组合物的管接头(tube connector)或管接头部件、以及制备其的方法。
背景技术
需要管以储存和传输不同类型的流体。例如，在机动车中，管用于将燃料从油箱供给到发动机、用于冷却回路、用于液压系统、用于空调系统等。
聚酰胺广泛用于制备这样的管。考虑到在危险时的所有技术要求，其经常必须采取多层结构。例如，通常使用至少一个基于具有相对高的碳原子/氮原子的平均数的聚酰胺(例如PA11或PA12)的外层，向管提供所需的柔性和机械耐受性；和至少一个称作阻挡层的内层，提供所需的对传输流体的不渗透性。具有相对低的碳原子/氮原子的平均数的聚酰胺(例如PA6或PA6.6)以及非聚酰胺材料如乙烯-乙烯醇共聚物可包括在阻挡层中。
上述管使用接头连接在一起或连接至功能部件(例如过滤器)。
常规的接头通常使用聚酰胺材料如PA11或PA12(通常用玻璃纤维增强)通过注塑制造。
将接头连接到管和/或功能部件的常规方法是基于由于在接头上的起伏(relief)实现的机械锚固。
更安全和更有效的固定方法包括在接头与管和/或功能部件中的聚合物的部分熔融。这样的部分熔融可例如通过旋转焊接、超声焊接等实现。但是，由一种聚酰胺制备的一个基材对由另一聚酰胺制备的另一基材的附着(粘附)是可变的：例如，PA12与PA12或PA11的附着是良好的，但是PA12与PA6的附着不是良好的。
因此，仍存在对如下接头的需要，其展现出对各种管状基材且特别是对各种类型的基于聚酰胺的管状基材的更好附着，特别是在焊接装配方法如旋转焊接的情况下。
另一限制是，在制造过程的结尾，收缩应保持尽可能低(就像例如由PA12制备的常规接头一样)。
发明内容
本发明的第一目的是提供由聚酰胺组合物制备的管接头部件，所述聚酰胺组合物包括至少一种第一聚酰胺A和至少一种第二聚酰胺B，所述第一聚酰胺A具有碳原子/氮原子的平均数CA，所述第二聚酰胺B具有碳原子/氮原子的平均数CB，其中CA≤8.5且CB≥7.5，和其中CA<CB。
所述管接头部件可为完整的管接头或可表示管接头的仅一部分、例如用于提供与至少一种管或功能部件的连接(例如通过焊接)的末端部分。
根据一个实施方式，差CB-CA为1-6、更优选2-4、或2-3。
根据一个实施方式，CA≤7.5，优选CA≤6.5，和最优选CA=6。
根据一个实施方式，所述至少一种第一聚酰胺A选自PA6、PA4.6、PA6.6、PA6/6.6、PA6/6.T、PA6.6/6.T、PA6.6/6.I、PA6.I/6.T、PA6.6/6.I/6.T、PA6.10和其混合物，且优选为PA6。
根据一个实施方式，所述组合物包括1-70重量%、优选2-60重量%且更优选3-50重量%的所述至少一种第一聚酰胺A。
根据一个实施方式，所述第二聚酰胺B选自PA6.10、PA6.12、PA6.14、PA10.10、PA11、PA12、PA10.12、PA6.18、PA12.T、PA12/10.T、PA10.10/10.T、PA B.12、PA B.10/10.10、PA IPD.10、PA B.I/12和其混合物，优选选自PA6.10、PA6.12、PA10.10、PA12和其混合物，且更优选为PA6.12，其任选地与另外的聚酰胺混合。
根据一个实施方式，所述组合物包括1-70重量%、优选10-60重量%且更优选20-50重量%的所述至少一种第二聚酰胺B。
根据一个实施方式，所述组合物由一种第一聚酰胺A、一种第二聚酰胺B和任选地非聚酰胺添加剂组成；和优选地，所述第一聚酰胺A为PA6和所述第二聚酰胺B为PA6.12。
根据一个实施方式，所述组合物除了所述第一聚酰胺A和第二聚酰胺B外还包括至少一种第三聚酰胺C，所述第三聚酰胺C具有碳原子/氮原子的平均数CC，其中CC≥7.5和CC≥CB。
根据一个实施方式，差CC-CB为1-4，优选2-3。
根据一个实施方式，所述第二聚酰胺B选自PA6.10、PA6.12和其混合物；和/或所述第三聚酰胺C选自PA6.14、PA10.10、PA11、PA12、PA10.12、PA6.18、PA12.T、PA12/10.T、PA10.10/10.T、PA B.12、PA B.10/10.10、PAIPD.10、PA B.I/12和其混合物，优选选自PA10.10、PA12和其混合物；和更优选为PA12。
根据一个实施方式，所述组合物包括1-80重量%、优选5-70重量%且更优选10-65重量%的所述至少一种第二聚酰胺B；和/或所述组合物包括1-70重量%、优选2-60重量%且更优选3-50重量%的所述至少一种第三聚酰胺C。
根据一个实施方式，所述组合物由一种第一聚酰胺A、一种第二聚酰胺B、一种第三聚酰胺C和任选地非聚酰胺添加剂组成；和优选地，所述第一聚酰胺A为PA6，所述第二聚酰胺B为PA6.10或PA6.12，和所述第三聚酰胺C为PA10.10或PA12。
根据一个实施方式，所述组合物中聚酰胺的量为30-100重量%、优选50-99重量%、更优选60-95重量%、且最优选65-85重量%。
根据一个实施方式，所述组合物进一步包括选自如下的添加剂：抗冲改性剂、加工助剂、填料、稳定剂、成核剂、染料、颜料、防火剂和其混合物；和所述组合物优选包括选自如下的添加剂：填料、抗冲改性剂、稳定剂和其组合；和所述组合物更优选包括：
-10-40重量%的填料，特别是玻璃纤维；和/或
-0.1-2重量%的至少一种稳定剂；和/或
-5-20重量%的至少一种官能化的抗冲改性剂，特别是乙烯的共聚物，优选乙烯丙烯弹性体共聚物。
根据一个实施方式，所述管接头部件适于被焊接至一种或多种管，优选通过旋转焊接，所述管优选为聚酰胺管。
根据一个实施方式，所述管接头部件为用于在机动车中传输液体或气体的回路的部件。
本发明还涉及制备上述管接头部件的方法，包括使所述聚酰胺组合物熔融和成型。
根据一个实施方式，所述方法为注塑方法。
本发明使得可克服现有技术的缺点。特别地，本发明提供良好地附着至各种类型的材料、特别是各种类型的聚酰胺材料例如PA6(或基于PA6.T的共聚物)、PA12(或PA10.10)、PA6.10(或PA6.12)的接头；此外，这些接头可以令人满意的低收缩水平制造。
本发明在连接至在内层和外层中包含不同聚酰胺组分的多层管、例如具有基于PA12的外层和具有PA6的内层的多层管的情况下是特别有用的。本发明的接头可有利地焊接至这两种类型的表面，且因此连接的耐受性可最大化。
这是通过使用包括至少两种(和根据一些优选实施方式，至少三种)具有不同的碳原子/氮原子的平均数的聚酰胺组分的组合物实现的。
具体实施方式
现在在以下描述中更详细地且不是限制地描述本发明。
本发明依赖于包括至少两种聚酰胺组分的组合物，一种在较低的碳原子/氮原子的平均数的范围内，和另一种在较高的碳原子/氮原子的平均数的范围内。任选地，第三聚酰胺组分可存在于所述组合物中。在这种情况下，第一聚酰胺组分在低的碳原子/氮原子的平均数的范围内，第二聚酰胺组分在中间的碳原子/氮原子的平均数的范围内，和第三聚酰胺组分在高的碳原子/氮原子的平均数的范围内。
聚酰胺包括均聚酰胺和共聚酰胺。
用于限定聚酰胺的术语描述在标准ISO 1874-1:1992“Plastics-polyamide(PA)materials for moulding and extrusion-Part1:Designation”中，特别是在第3页(表1和2)上，且是本领域技术人员公知的。
均聚酰胺通常表示为PA X，其中X表示氨基酸的残基；或PA X.Y，其中X表示二胺的残基和Y表示二酸的残基。
对于聚酰胺PA X，碳原子/氮原子的平均数对应于在氨基酸残基中的碳原子数。例如，该平均数对于PA6(聚己内酰胺)为6，对于PA11(聚十一碳酰胺)为11，和对于PA12(聚十二碳酰胺)为12。
对于聚酰胺PA X.Y，碳原子/氮原子的平均数对应于在二胺X残基中和在二酸Y残基中的碳原子数的平均值。例如，该平均数对于PA6.10(聚癸二酰己二胺、聚癸二酸己二醇酯)为8，对于PA6.12(聚十二烷二酰己二胺)为9，对于PA10.10(聚癸二酰癸二胺、聚癸二酸癸二醇酯)为10，对于PA12.T(聚对苯二甲酰十二烷二胺、聚对苯二甲酸十二烷二醇酯－T表示来自对苯二甲酸的残基，包括8个碳原子)为10等。
共聚酰胺通常标明为PA X/Y，或在三元共聚物的情况下为PA X/Y/Z，其中X、Y和Z表示如上所述的均聚酰胺单元。
对于这样的聚酰胺，碳原子/氮原子的平均数对应于按各酰胺单元的摩尔比例。
例如，在包含60摩尔%的6.T单元和40摩尔%的6.6单元的PA6.T/6.6共聚物中，所述平均数为6.6(即60%×(6+8)/2+40%×(6+6)/2=6.6)。
在包含非酰胺单元的共聚酰胺的情况下，单独地对酰胺单元进行计算。因此，例如，PEBA12(其为PA12型酰胺单元和醚单元的嵌段共聚物)，碳原子/氮原子的平均数为12，像对于PA12一样；对于PEBA6.12，其为9，像对于PA6.12一样。
在本发明中使用的聚酰胺可为均聚酰胺或共聚酰胺。优选，它们是均聚酰胺。
优选地，在本发明中使用的共聚酰胺仅包含酰胺单元。
本发明的组合物包括至少一种第一聚酰胺A和一种第二聚酰胺B，所述第一聚酰胺A具有碳原子/氮原子的平均数CA，所述第二聚酰胺B具有碳原子/氮原子的平均数CB，其中CA≤8.5且CB≥7.5，和CA<CB。
根据一些实施方式，CA≤7.5；或CA<7.5。
根据一些实施方式，CA为4-4.5；或4.5-5；或5-5.5；或5.5-6；或6-6.5；或6.5-7；或7-7.5；或7.5-8；或8-8.5。对于CA的有利范围可为5.8-6.2。
所述第一聚酰胺A优选为PA6。或者，可使用其它聚酰胺组分例如PA4.6(聚己二酰丁二胺、聚己二酰丁二醇酯)、PA6.6(聚己二酰己二胺、聚己二酰己二醇酯)、或者例如各种共聚酰胺(包括PA6/6.T、PA6/6.6、PA6.T/6.6、PA6.I/6.6和PA6.T/6.I/6.6(I表示来自间苯二甲酸的残基))。
PA6.10也可用作所述第一聚酰胺A，在该情况下CB必须大于8。例如，在这种情况下，所述第二聚酰胺B可为PA12。
优选，使用仅一种聚酰胺A。或者，可使用两种或更多种这样的聚酰胺的混合物。PA6+PA4.6的组合和PA6+PA6.6的组合是这样的混合物的实例。
转向所述第二聚酰胺B，根据各种实施方式，CB为7.5-8；或8-8.5；或8.5-9；或9-9.5；或9.5-10；或10-10.5；或10.5-11；或11-11.5；或11.5-12；或12-12.5；或12.5-13；或13-13.5；或13.5-14；或超过14。对于CB的有利范围可为8-12。
根据一些实施方式，差CB-CA为0.5-1；或1-1.5；或1.5-2；或2-2.5；或2.5-3；或3-3.5；或3.5-4；或4-4.5；或4.5-5；或5-5.5；或5.5-6；或6-6.5；或6.5-7。
所述第二聚酰胺B可特别地选自PA6.10、PA6.12、PA6.14、PA10.10、PA11、PA12、PA10.12(聚十二烷二酰癸二胺，聚十二烷二酸癸二醇酯)、PA6.18、PA12.T。也可使用共聚酰胺如PA12/10.T和PA10.10/10.T，以及PAB.12、PA B.10/10.10、PA IPD.10和PA B.I/12，其中B表示由双-(3-甲基-4-氨基环己基)-甲烷(BMACM)缩合得到的残基和IPD表示由异佛尔酮二胺缩合得到的残基。
根据一个实施方式，使用仅一种聚酰胺B，其具有碳原子/氮原子的平均数CB≥7.5。在这种情况下，CB优选大于8，更优选大于8.5；和/或差CB-CA优选大于1，或大于1.5，或大于2，或大于2.5，或大于3。
或者，可使用至少两种具有大于或等于7.5的碳原子/氮原子的平均数的聚酰胺。在这种情况下，将这至少两种聚酰胺表示为具有碳原子/氮原子的平均数CB≥7.5的第二聚酰胺B和具有碳原子/氮原子的平均数CC≥7.5的第三聚酰胺C是方便的。
优选地，所述第二聚酰胺B具有中间的碳原子/氮原子的平均数，即7.5≤CB<10，和所述第三聚酰胺C具有高的碳原子/氮原子的平均数，即CC≥10－尽管替代地，两种聚酰胺可具有在相同范围内的碳原子/氮原子的平均数，即7.5≤CB<10和7.5≤CC<10；或者CB≥10和CC≥10。
根据一些实施方式，差CC-CB为0.5-1；或1-1.5；或1.5-2；或2-2.5；或2.5-3；或3-3.5；或3.5-4；或4-4.5；或4.5-5。
在以上三种聚酰胺A、B和C的情况下，所述第二聚酰胺B可特别地选自PA6.10和PA6.12。和所述第三聚酰胺C可特别地选自PA6.14、PA10.10、PA11、PA12、PA10.12、PA6.18、PA12.T、PA12/10.T、PA10.10/10.T PA B.12、PA B.10/10.10、PA IPD.10、PA B.I/12。优选PA12和PA10.10。
优选，使用仅一种聚酰胺B，其具有碳原子/氮原子的平均数7.5≤CB<10。或者，可使用两种或更多种这样的聚酰胺的混合物。于是，优选PA6.10+PA6.12的组合。
优选，使用仅一种聚酰胺C，其具有碳原子/氮原子的平均数CC≥10。或者，可使用两种或更多种这样的聚酰胺的混合物。于是，优选PA12+PA10.10的组合。
在全部组合物中各聚酰胺A、B和任选地C的重量比例可显著变化。
基于一种聚酰胺A和一种聚酰胺B(加上任选的下述添加剂)的二元配方的一些实施方式总结在下表中，其中CA≤8.5和7.5≤CB，所述重量比例是相对于全部组合物的
配方编号 A(重量%) B(重量%) 配方编号 A(重量%) B(重量%)
1 1-5% 1-5% 2 1-5% 5-10%
3 1-5% 10-15% 4 1-5% 15-20%
5 1-5% 20-25% 6 1-5% 25-30%
7 1-5% 30-35% 8 1-5% 35-40%
9 1-5% 40-45% 10 1-5% 45-50%
11 1-5% 50-55% 12 1-5% 55-60%
13 1-5% 60-65% 14 1-5% 65-70%
15 1-5% 70-75% 16 1-5% 75-80%
17 1-5% 80-85% 18 1-5% 85-90%
19 1-5% 90-95% 20 5-10% 1-5%
21 5-10% 5-10% 22 5-10% 10-15%
23 5-10% 15-20% 24 5-10% 20-25%
25 5-10% 25-30% 26 5-10% 30-35%
27 5-10% 35-40% 28 5-10% 40-45%
29 5-10% 45-50% 30 5-10% 50-55%
31 5-10% 55-60% 32 5-10% 60-65%
33 5-10% 65-70% 34 5-10% 70-75%
35 5-10% 75-80% 36 5-10% 80-85%
37 5-10% 85-90% 38 5-10% 90-95%
39 10-15% 1-5% 40 10-15% 5-10%
41 10-15% 10-15% 42 10-15% 15-20%
43 10-15% 20-25% 44 10-15% 25-30%
45 10-15% 30-35% 46 10-15% 35-40%
配方编号 A(重量%) B(重量%) 配方编号 A(重量%) B(重量%)
47 10-15% 40-45% 48 10-15% 45-50%
49 10-15% 50-55% 50 10-15% 55-60%
51 10-15% 60-65% 52 10-15% 65-70%
53 10-15% 70-75% 54 10-15% 75-80%
55 10-15% 80-85% 56 10-15% 85-90%
57 15-20% 1-5% 58 15-20% 5-10%
59 15-20% 10-15% 60 15-20% 15-20%
61 15-20% 20-25% 62 15-20% 25-30%
63 15-20% 30-35% 64 15-20% 35-40%
65 15-20% 40-45% 66 15-20% 45-50%
67 15-20% 50-55% 68 15-20% 55-60%
69 15-20% 60-65% 70 15-20% 65-70%
71 15-20% 70-75% 72 15-20% 75-80%
73 15-20% 80-85% 74 20-25% 1-5%
75 20-25% 5-10% 76 20-25% 10-15%
77 20-25% 15-20% 78 20-25% 20-25%
79 20-25% 25-30% 80 20-25% 30-35%
81 20-25% 35-40% 82 20-25% 40-45%
83 20-25% 45-50% 84 20-25% 50-55%
85 20-25% 55-60% 86 20-25% 60-65%
87 20-25% 65-70% 88 20-25% 70-75%
89 20-25% 75-80% 90 25-30% 1-5%
91 25-30% 5-10% 92 25-30% 10-15%
93 25-30% 15-20% 94 25-30% 20-25%
95 25-30% 25-30% 96 25-30% 30-35%
97 25-30% 35-40% 98 25-30% 40-45%
99 25-30% 45-50% 100 25-30% 50-55%
101 25-30% 55-60% 102 25-30% 60-65%
103 25-30% 65-70% 104 25-30% 70-75%
配方编号 A(重量%) B(重量%) 配方编号 A(重量%) B(重量%)
105 30-35% 1-5% 106 30-35% 5-10%
107 30-35% 10-15% 108 30-35% 15-20%
109 30-35% 20-25% 110 30-35% 25-30%
111 30-35% 30-35% 112 30-35% 35-40%
113 30-35% 40-45% 114 30-35% 45-50%
115 30-35% 50-55% 116 30-35% 55-60%
117 30-35% 60-65% 118 30-35% 65-70%
119 35-40% 1-5% 120 35-40% 5-10%
121 35-40% 10-15% 122 35-40% 15-20%
123 35-40% 20-25% 124 35-40% 25-30%
125 35-40% 30-35% 126 35-40% 35-40%
127 35-40% 40-45% 128 35-40% 45-50%
129 35-40% 50-55% 130 35-40% 55-60%
131 35-40% 60-65% 132 40-45% 1-5%
133 40-45% 5-10% 134 40-45% 10-15%
135 40-45% 15-20% 136 40-45% 20-25%
137 40-45% 25-30% 138 40-45% 30-35%
139 40-45% 35-40% 140 40-45% 40-45%
141 40-45% 45-50% 142 40-45% 50-55%
143 40-45% 55-60% 144 45-50% 1-5%
145 45-50% 5-10% 146 45-50% 10-15%
147 45-50% 15-20% 148 45-50% 20-25%
149 45-50% 25-30% 150 45-50% 30-35%
151 45-50% 35-40% 152 45-50% 40-45%
153 45-50% 45-50% 154 45-50% 50-55%
155 50-55% 1-5% 156 50-55% 5-10%
157 50-55% 10-15% 158 50-55% 15-20%
159 50-55% 20-25% 160 50-55% 25-30%
161 50-55% 30-35% 162 50-55% 35-40%
配方编号 A(重量%) B(重量%) 配方编号 A(重量%) B(重量%)
163 50-55% 40-45% 164 50-55% 45-50%
165 55-60% 1-5% 166 55-60% 5-10%
167 55-60% 10-15% 168 55-60% 15-20%
169 55-60% 20-25% 170 55-60% 25-30%
171 55-60% 30-35% 172 55-60% 35-40%
173 55-60% 40-45% 174 60-65% 1-5%
175 60-65% 5-10% 176 60-65% 10-15%
177 60-65% 15-20% 178 60-65% 20-25%
179 60-65% 25-30% 180 60-65% 30-35%
181 60-65% 35-40% 182 65-70% 1-5%
183 65-70% 5-10% 184 65-70% 10-15%
185 65-70% 15-20% 186 65-70% 20-25%
187 65-70% 25-30% 188 65-70% 30-35%
189 70-75% 1-5% 190 70-75% 5-10%
191 70-75% 10-15% 192 70-75% 15-20%
193 70-75% 20-25% 194 70-75% 25-30%
195 75-80% 1-5% 196 75-80% 5-10%
197 75-80% 10-15% 198 75-80% 15-20%
199 75-80% 20-25% 200 80-85% 1-5%
201 80-85% 5-10% 202 80-85% 10-15%
203 80-85% 15-20% 204 85-90% 1-5%
205 85-90% 5-10% 206 85-90% 10-15%
207 90-95% 1-5% 208 90-95% 5-10%
209 95-99% 1-5%
应理解，还可基于两种(或超过两种)聚酰胺A和/或两种(或超过两种)聚酰胺B制备与在上表中提及的那些类似的配方，在该情况下在表中表明的重量比例一方面涉及聚酰胺A的全部和另一方面涉及聚酰胺B的全部。
基于一种聚酰胺A、一种聚酰胺B和一种聚酰胺C(加上任选的下述添加剂)的三元配方的一些实施方式总结在下表中，其中CA<CB<CC(和其中例如CA≤7.5、7.5≤CB<10和10≤CC)，所述重量比例是相对于全部组合物的。
配方编号 A(重量%) B(重量%) C(重量%)
210 1-10% 1-10% 1-10%
211 1-10% 1-10% 10-20%
212 1-10% 1-10% 20-30%
213 1-10% 1-10% 30-40%
214 1-10% 1-10% 40-50%
215 1-10% 1-10% 50-60%
216 1-10% 1-10% 60-70%
217 1-10% 1-10% 70-80%
218 1-10% 1-10% 80-90%
219 1-9% 1-9% 90-98%
220 1-10% 10-20% 1-10%
221 1-10% 10-20% 10-20%
222 1-10% 10-20% 20-30%
223 1-10% 10-20% 30-40%
224 1-10% 10-20% 40-50%
225 1-10% 10-20% 50-60%
226 1-10% 10-20% 60-70%
227 1-10% 10-20% 70-80%
228 1-10% 10-19% 80-89%
229 1-10% 20-30% 1-10%
230 1-10% 20-30% 10-20%
231 1-10% 20-30% 20-30%
232 1-10% 20-30% 30-40%
233 1-10% 20-30% 40-50%
234 1-10% 20-30% 50-60%
235 1-10% 20-30% 60-70%
236 1-10% 20-29% 70-79%
237 1-10% 30-40% 1-10%
配方编号 A(重量%) B(重量%) C(重量%)
238 1-10% 30-40% 10-20%
239 1-10% 30-40% 20-30%
240 1-10% 30-40% 30-40%
241 1-10% 30-40% 40-50%
242 1-10% 30-40% 50-60%
243 1-10% 30-39% 60-69%
244 1-10% 40-50% 1-10%
245 1-10% 40-50% 10-20%
246 1-10% 40-50% 20-30%
247 1-10% 40-50% 30-40%
248 1-10% 40-50% 40-50%
249 1-10% 40-49% 50-59%
250 1-10% 50-60% 1-10%
251 1-10% 50-60% 10-20%
252 1-10% 50-60% 20-30%
253 1-10% 50-60% 30-40%
254 1-10% 50-59% 40-49%
255 1-10% 60-70% 1-10%
256 1-10% 60-70% 10-20%
257 1-10% 60-70% 20-30%
258 1-10% 60-69% 30-39%
259 1-10% 70-80% 1-10%
260 1-10% 70-80% 10-20%
261 1-10% 70-79% 20-29%
262 1-10% 80-90% 1-10%
263 1-10% 80-89% 10-19%
264 1-9% 90-98% 1-9%
265 10-20% 1-10% 1-10%
266 10-20% 1-10% 10-20%
配方编号 A(重量%) B(重量%) C(重量%)
267 10-20% 1-10% 20-30%
268 10-20% 1-10% 30-40%
269 10-20% 1-10% 40-50%
270 10-20% 1-10% 50-60%
271 10-20% 1-10% 60-70%
272 10-20% 1-10% 70-80%
273 10-19% 1-10% 80-89%
274 10-20% 10-20% 1-10%
275 10-20% 10-20% 10-20%
276 10-20% 10-20% 20-30%
277 10-20% 10-20% 30-40%
278 10-20% 10-20% 40-50%
279 10-20% 10-20% 50-60%
280 10-20% 10-20% 60-70%
281 10-20% 10-20% 70-80%
282 10-20% 20-30% 1-10%
283 10-20% 20-30% 10-20%
284 10-20% 20-30% 20-30%
285 10-20% 20-30% 30-40%
286 10-20% 20-30% 40-50%
287 10-20% 20-30% 50-60%
288 10-20% 20-30% 60-70%
289 10-20% 30-40% 1-10%
290 10-20% 30-40% 10-20%
291 10-20% 30-40% 20-30%
292 10-20% 30-40% 30-40%
293 10-20% 30-40% 40-50%
294 10-20% 30-40% 50-60%
295 10-20% 40-50% 1-10%
配方编号 A(重量%) B(重量%) C(重量%)
296 10-20% 40-50% 10-20%
297 10-20% 40-50% 20-30%
298 10-20% 40-50% 30-40%
299 10-20% 40-50% 40-50%
300 10-20% 50-60% 1-10%
301 10-20% 50-60% 10-20%
302 10-20% 50-60% 20-30%
303 10-20% 50-60% 30-40%
304 10-20% 60-70% 1-10%
305 10-20% 60-70% 10-20%
306 10-20% 60-70% 20-30%
307 10-20% 70-80% 1-10%
308 10-20% 70-80% 10-20%
309 10-19% 80-89% 1-10%
310 20-30% 1-10% 1-10%
311 20-30% 1-10% 10-20%
312 20-30% 1-10% 20-30%
313 20-30% 1-10% 30-40%
314 20-30% 1-10% 40-50%
315 20-30% 1-10% 50-60%
316 20-30% 1-10% 60-70%
317 20-29% 1-10% 70-79%
318 20-30% 10-20% 1-10%
319 20-30% 10-20% 10-20%
320 20-30% 10-20% 20-30%
321 20-30% 10-20% 30-40%
322 20-30% 10-20% 40-50%
323 20-30% 10-20% 50-60%
324 20-30% 10-20% 60-70%
配方编号 A(重量%) B(重量%) C(重量%)
325 20-30% 20-30% 1-10%
326 20-30% 20-30% 10-20%
327 20-30% 20-30% 20-30%
328 20-30% 20-30% 30-40%
329 20-30% 20-30% 40-50%
330 20-30% 20-30% 50-60%
331 20-30% 30-40% 1-10%
332 20-30% 30-40% 10-20%
333 20-30% 30-40% 20-30%
334 20-30% 30-40% 30-40%
335 20-30% 30-40% 40-50%
336 20-30% 40-50% 1-10%
337 20-30% 40-50% 10-20%
338 20-30% 40-50% 20-30%
339 20-30% 40-50% 30-40%
340 20-30% 50-60% 1-10%
341 20-30% 50-60% 10-20%
342 20-30% 50-60% 20-30%
343 20-30% 60-70% 1-10%
343 20-30% 60-70% 10-20%
344 20-29% 70-79% 1-10%
345 30-40% 1-10% 1-10%
346 30-40% 1-10% 10-20%
347 30-40% 1-10% 20-30%
348 30-40% 1-10% 30-40%
349 30-40% 1-10% 40-50%
350 30-40% 1-10% 50-60%
351 30-39% 1-10% 60-69%
352 30-40% 10-20% 1-10%
配方编号 A(重量%) B(重量%) C(重量%)
353 30-40% 10-20% 10-20%
354 30-40% 10-20% 20-30%
355 30-40% 10-20% 30-40%
356 30-40% 10-20% 40-50%
357 30-40% 10-20% 50-60%
358 30-40% 20-30% 1-10%
359 30-40% 20-30% 10-20%
360 30-40% 20-30% 20-30%
361 30-40% 20-30% 30-40%
362 30-40% 20-30% 40-50%
363 30-40% 30-40% 1-10%
364 30-40% 30-40% 10-20%
365 30-40% 30-40% 20-30%
366 30-40% 30-40% 30-40%
367 30-40% 40-50% 1-10%
368 30-40% 40-50% 10-20%
369 30-40% 40-50% 20-30%
370 30-40% 50-60% 1-10%
371 30-40% 50-60% 10-20%
372 30-39% 60-69% 1-10%
373 40-50% 1-10% 1-10%
374 40-50% 1-10% 10-20%
375 40-50% 1-10% 20-30%
376 40-50% 1-10% 30-40%
377 40-50% 1-10% 40-50%
378 40-49% 1-10% 50-59%
379 40-50% 10-20% 1-10%
380 40-50% 10-20% 10-20%
381 40-50% 10-20% 20-30%
配方编号 A(重量%) B(重量%) C(重量%)
382 40-50% 10-20% 30-40%
383 40-50% 10-20% 40-50%
384 40-50% 20-30% 1-10%
385 40-50% 20-30% 10-20%
386 40-50% 20-30% 20-30%
387 40-50% 20-30% 30-40%
388 40-50% 30-40% 1-10%
389 40-50% 30-40% 10-20%
390 40-50% 30-40% 20-30%
391 40-50% 40-50% 1-10%
392 40-50% 40-50% 10-20%
393 40-49% 50-59% 1-10%
394 50-60% 1-10% 1-10%
395 50-60% 1-10% 10-20%
396 50-60% 1-10% 20-30%
397 50-60% 1-10% 30-40%
398 50-59% 1-10% 40-49%
399 50-60% 10-20% 1-10%
400 50-60% 10-20% 10-20%
401 50-60% 10-20% 20-30%
402 50-60% 10-20% 30-40%
403 50-60% 20-30% 1-10%
404 50-60% 20-30% 10-20%
405 50-60% 20-30% 20-30%
406 50-60% 30-40% 1-10%
407 50-60% 30-40% 10-20%
408 50-59% 40-49% 1-10%
409 60-70% 1-10% 1-10%
410 60-70% 1-10% 10-20%
配方编号 A(重量%) B(重量%) C(重量%)
411 60-70% 1-10% 20-30%
412 60-69% 1-10% 30-39%
413 60-70% 10-20% 1-10%
414 60-70% 10-20% 10-20%
415 60-70% 10-20% 20-30%
416 60-70% 20-30% 1-10%
417 60-70% 20-30% 10-20%
418 60-69% 30-39% 1-10%
419 70-80% 1-10% 1-10%
420 70-80% 1-10% 10-20%
421 70-79% 1-10% 20-29%
422 70-80% 10-20% 1-10%
423 70-80% 10-20% 10-20%
424 70-79% 20-29% 1-10%
425 80-90% 1-10% 1-10%
426 80-89% 1-10% 10-19%
427 80-89% 10-19% 1-10%
428 90-98% 1-9% 1-9%
应理解，还可基于两种(或超过两种)聚酰胺A和/或两种(或超过两种)聚酰胺B和/或两种(或超过两种)聚酰胺C制备与在上表中提及的那些类似的配方，在该情况下在表中表明的重量比例分别涉及聚酰胺A、B和C的全部。
在所述组合物中聚酰胺的总重量比例可为30-35%；或35-40%；或40-45%；或45-50%；或50-55%；或55-60%；或60-65%；或65-70%；或70-75%；或75-80%；或80-85%；或85-90%；或90-95%；或95-100%。
除了上述聚酰胺外，所述组合物还可包括各种添加剂。
所述添加剂可包括抗冲改性剂、加工助剂、填料、稳定剂、成核剂、染料、颜料和/或防火剂。
所述抗冲改性剂可为具有根据ISO178标准测量的小于100MPa的挠曲模量的非刚性聚合物。
该聚合物优选具有低的玻璃化转变温度，如小于0℃的玻璃化转变温度。
所述抗冲改性剂非常优选地被化学官能化以能够与以上聚酰胺反应和与它们形成合金。
所述抗冲改性剂优选为一种或多种聚烯烃，它们的一些或全部携带选自如下的官能团：羧酸、羧酸酐和环氧官能团以及任何其它能够与聚酰胺化学反应(典型地经由胺链末端(在羧酸或羧酸酐的情况下)或经由酸链末端(在环氧化物、特别是甲基丙烯酸缩水甘油酯的情况下))的官能团。
所述聚烯烃可更特别地选自：
-弹性体性质的乙烯和丙烯的共聚物(EPR)，
-弹性体性质的乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)和
-乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。
另一种可能是使用聚醚嵌段酰胺(PEBA)作为非官能化的抗冲改性剂，所述PEBA具有根据ISO 178标准测量的小于100MPa的挠曲模量。
当存在时，所述组合物中抗冲改性剂的重量比例有利地为1-40%、优选3-30重量%、更优选5-20%。
还可使用稳定剂，且特别是热稳定剂。所述组合物中热稳定剂的重量比例可为0-4%、特别地0.01-2%或0.1-1.5%。
可使用基于铜的热稳定剂，特别是铜盐或铜盐衍生物，例如碘化铜、溴化铜、卤化铜、其混合物的衍生物。优选铜盐I。实例是碘化铜、溴化铜、氯化铜、氟化铜、硫氰酸铜、硝酸铜、乙酸铜、环烷酸铜、癸酸铜、月桂酸铜、硬脂酸铜、乙酰丙酮化铜、氧化铜。
另外的可能的热稳定剂是金属卤化物盐如LiI、NaI、KI、MgI2、KBr或CaI2。优选KI和KBr。
优选，基于铜的热稳定剂是碘化钾和碘化铜(KI/CuI)的混合物，更优选其具有90:10-70:30的重量比。这样的稳定剂由Ciba以名称Polyadd P201出售。
基于铜的稳定剂进一步描述在文献US 2,705,227中。
还可使用络合铜，如由Brueggemann以名称Bruggolen H3336、H3337、H3373出售的。
其它可能的热稳定剂是空间位阻酚类抗氧化剂。这些化合物描述在文献US 2012/0279605的段落[0025]和[0026]中，其通过参考引入本文中。
还可存在UV稳定剂，特别是亚磷酸酯(盐)或基于空间位阻胺的稳定剂(HALS)，其为2,2,6,6-四甲基吡啶衍生物。它们可例如在0-1重量%或0.01-0.5重量%的范围内使用。
加工助剂可包括润滑剂和/或脱模剂。
在加工助剂中，可提及硬脂酸盐如硬脂酸钙或锌、天然蜡、和基于四氟乙烯的聚合物。如果存在的话，所述组合物中加工助剂的重量比例可典型地为0.01-0.3%、特别地0.02-0.1%。
在染料和颜料中，可特别地提及炭黑和荧光增白剂。如果存在的话，所述组合物中染料和/或颜料的重量比例可典型地为0.1-0.2%。
在填料中，可提及二氧化硅、石墨、膨胀石墨、炭黑、玻璃珠、高岭土、氧化镁、炉渣、滑石、碳纳米填料(nanocharge)(例如碳纳米管)、金属氧化物(氧化钛)、金属、和更优选纤维(芳纶(aramide)、玻璃纤维、碳纤维)。
所述组合物中填料的重量比例可为1-65%、优选1-50%、更优选5-40%、最优选10-35%。特别地，玻璃纤维可以10-65%、优选20-40%的重量比例存在。替代地或者补充地，碳纤维可以5-40%、优选5-25%、优选10-20%的重量比例存在。还可使用碳纤维和玻璃纤维的混合物。
纤维的使用对于增强由所述组合物制备的接头是特别有利的。所述纤维可例如具有0.05-1mm、特别地0.1-0.5mm的平均长度。它们的平均直径可为5-20μm、优选6-14μm。
纤维的一些可为抗静电化合物且还可具有对所述组合物的着色效果。
除了以上聚酰胺(和任选地以上聚烯烃)之外，本发明的组合物还可包括一种或多种另外的聚合物。
这样的另外的聚合物可例如为聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、氟化的聚合物、和其混合物。
所述组合物可包含最高达20重量%的这样的另外的聚合物。
替代的且优选地，所述组合物不包含任何这样的另外的聚合物。
根据一个实施方式，本发明的组合物包括以下、或基本上由以下组成、或由以下组成：
-1-50重量%、优选2-45重量%的上述第一聚酰胺A(特别是PA6)；
-10-80重量%、优选20-70重量%的上述第二聚酰胺B(和任选地第三聚酰胺C)；
-0-15重量%的抗冲改性剂，例如EPR；
-10-40重量%的填料，例如玻璃纤维或碳纤维；
-0-2%的稳定剂。
在本发明中使用的组合物可通过将所有组分一起配混而制备。所述组合物通常以丸或颗粒的形式收取。
所述接头或接头部件可通过注塑制造。注塑由以下组成：将原料(聚酰胺组合物)高压注入模具中，这使其成型为所需形状。
所述聚酰胺组合物优选以丸状形式提供。将其通过料斗进料到具有往复螺杆的经加热的筒中。所述螺杆将原料向前输送，向上通过止回阀。熔融的材料在螺杆的前面收集。然后在高的压力和速率下迫使其进入模具中。使经模塑的部分冷却。在冷却时间期间所述聚酰胺再结晶。
应注意，作为将完整的组合物以颗粒或丸的形式进料到经加热的筒中的替代方式，还可将所述组分的一部分(或全部)分开地添加到所述筒中，在该情况下在注塑方法期间原位制备完整的组合物。
本发明的接头或接头部件优选由单片(one piece)制备，且优选由单层制备。它们优选具有均匀的组成。
本发明的接头或接头部件可被焊接至一种或多种管和/或其它功能目标(例如过滤器)。
焊接可特别地通过热气焊接、快速喷嘴焊接(speed tip welding)、挤出焊接、接触焊接、包塑成型(overmolding)、热板焊接、高频焊接、注塑焊接、超声焊接、摩擦焊接、旋转焊接和溶剂焊接实现。
所述接头或接头部件可特别地被焊接至由聚酰胺组合物如基于PA6、或基于PA6.T、或基于PA12、或基于PA6.10、或基于PA6.12的聚酰胺组合物制备的物品或层。
因此，可将本发明的接头或接头部件引入流体回路例如用于储存和传输液体或气体、特别是燃料或制冷剂、且特别地在机动车中的回路中。
实施例
以下实施例说明本发明，而不是限制它。
如下制备根据本发明的11种聚酰胺组合物I-1至I-11以及四种对比聚酰胺组合物C-1至C-4：
使用通常的配混方法制备所述组合物。使用Werner40双螺杆挤出机，在300rpm、60kg/小时下运行，在所有筒上温度设定在280℃以使聚合物熔融。在螺杆的开始处引入聚合物(聚酰胺和抗冲改性剂)，在螺杆的中间处使用侧进料器引入增强剂(玻璃纤维、碳纤维)。
各配方总结在下表中所述比例以重量百分数表示：
在上表中，EPR是指“乙丙橡胶”(来自Exxon的Exxellor VA1801)，CF是指“碳纤维”(来自Toho Tenax的Tenax A243)，GF是指“玻璃纤维”(3540型，来自PPG)，稳定剂#1是指由0.8%苯酚(来自Great Lakes的Lowinox44B25)和0.2%亚磷酸酯(来自Ciba的Irgafos168)组成的有机稳定剂的混合物，和稳定剂#2是指基于碘化铜和碘化钾的无机稳定剂的混合物(来自Ciba的Polyadd P201)。
PA6.10聚酰胺具有19000的数均分子量Mn和223℃的熔点。
PA6.12聚酰胺具有19000的数均分子量Mn和218℃的熔点。
PA10.10聚酰胺具有20000的数均分子量Mn和198℃的熔点。
PA6聚酰胺具有18000的数均分子量Mn和220℃的熔点。
PA12聚酰胺具有23000的数均分子量Mn和178℃的熔点。
根据以下方案测试这些各种组合物的收缩和对若干基于聚酰胺的基材的附着。
收缩评价：将各种组合物通过注塑成型为100×100×2mm的板。在室温下24小时的调整时间后精确测量板的尺寸，随后与在用于板模塑的相同温度下的模具的初始尺寸比较。所有组合物用常规的注塑机模塑，其具有在290℃下被加热的筒，模具空腔为控制在60℃的温度。板的厚度在与常规接头的相同的厚度范围内，和使用相同的加工技术制造板以代表接头的实际收缩。
附着评价：使用包塑成型方法即两步法评价附着。第一，由一种参比聚酰胺A、B或C模塑出插入物部件(insert part)。第二，将在第一部分(part)中模塑的插入物置于具有相同的部件几何形状但是具有较高的厚度的模具中，并通过测试的组合物之一包塑成型(overmold)。对于在实施例中描述的所有组合物重复该程序，插入物部件交替地为聚酰胺A、B或C。包塑成型的几何形状选择为能够进行剥离测试，其中表征测试组合物和参比聚酰胺A、B或C之间的附着。
在包塑成型过程期间，当包塑成型材料(这里为在实施例中描述的组合物)流到插入物材料上时，由于熔融聚合物的高温(典型地290℃)，在两种材料之间的小的界面区域被熔融(约100μm)。因此，发现包塑成型过程代表焊接技术例如旋转焊接、板焊接、超声焊接或高频焊接，其中待焊接的材料的部分熔融用于产生附着。
结果总结在下表中，采用以下术语：1=完全令人满意的；2=可接受的；3=不令人满意的；4=非常不令人满意的。

Claims (19)

1.由聚酰胺组合物制备的管接头部件，所述聚酰胺组合物包括至少一种第一聚酰胺A和至少一种第二聚酰胺B，所述第一聚酰胺A具有碳原子/氮原子的平均数CA，所述第二聚酰胺B具有碳原子/氮原子的平均数CB，其中CA≤8.5且CB≥7.5，和其中CA<CB。
2.权利要求1的管接头部件，其中差CB-CA为1-6、更优选2-4、或2-3。
3.权利要求1或2的管接头部件，其中CA≤7.5，优选CA≤6.5，和最优选CA=6。
4.权利要求1-3之一的管接头部件，其中所述至少一种第一聚酰胺A选自PA6、PA4.6、PA6.6、PA6/6.6、PA6/6.T、PA6.6/6.T、PA6.6/6.I、PA6.I/6.T、PA6.6/6.I/6.T、PA6.10和其混合物，且优选为PA6。
5.权利要求1-4之一的管接头部件，其中所述组合物包括1-70重量%、优选2-60重量%且更优选3-50重量%的所述至少一种第一聚酰胺A。
6.权利要求1-5之一的管接头部件，其中所述第二聚酰胺B选自PA6.10、PA6.12、PA6.14、PA10.10、PA11、PA12、PA10.12、PA6.18、PA12.T、PA12/10.T、PA10.10/10.T、PA B.12、PA B.10/10.10、PA IPD.10、PA B.I/12和其混合物，优选选自PA6.10、PA6.12、PA10.10、PA12和其混合物，且更优选为PA6.12，其任选地与另外的聚酰胺混合。
7.权利要求1-6之一的管接头部件，其中所述组合物包括1-70重量%、优选10-60重量%且更优选20-50重量%的所述至少一种第二聚酰胺B。
8.权利要求1-7之一的管接头部件，其中所述组合物由一种第一聚酰胺A、一种第二聚酰胺B和任选地非聚酰胺添加剂组成；和其中，优选地，所述第一聚酰胺A为PA6和所述第二聚酰胺B为PA6.12。
9.权利要求1-7之一的管接头部件，其中所述组合物除了所述第一聚酰胺A和第二聚酰胺B外还包括至少一种第三聚酰胺C，所述第三聚酰胺C具有碳原子/氮原子的平均数CC，其中CC≥7.5和CC≥CB。
10.权利要求9的管接头部件，其中差CC-CB为1-4、优选2-3。
11.权利要求9或10的管接头部件，其中所述第二聚酰胺B选自PA6.10、PA6.12和其混合物；和/或所述第三聚酰胺C选自PA6.14、PA10.10、PA11、PA12、PA10.12、PA6.18、PA12.T、PA12/10.T、PA10.10/10.T、PAB.12、PA B.10/10.10、PA IPD.10、PA B.I/12和其混合物，优选选自PA10.10、PA12和其混合物；和更优选为PA12。
12.权利要求9-11之一的管接头部件，其中所述组合物包括1-80重量%、优选5-70重量%且更优选10-65重量%的所述至少一种第二聚酰胺B；和/或所述组合物包括1-70重量%、优选2-60重量%且更优选3-50重量%的所述至少一种第三聚酰胺C。
13.权利要求9-12之一的管接头部件，其中所述组合物由一种第一聚酰胺A、一种第二聚酰胺B、一种第三聚酰胺C和任选地非聚酰胺添加剂组成；和其中，优选地，所述第一聚酰胺A为PA6，所述第二聚酰胺B为PA6.10或PA6.12，和所述第三聚酰胺C为PA10.10或PA12。
14.权利要求1-13之一的管接头部件，其中所述组合物中聚酰胺的量为30-100重量%、优选50-99重量%、更优选60-95重量%、且最优选65-85重量%。
15.权利要求1-14之一的管接头部件，其中所述组合物进一步包括选自如下的添加剂：抗冲改性剂、加工助剂、填料、稳定剂、成核剂、染料、颜料、防火剂和其混合物；和其中所述组合物优选包括选自如下的添加剂：填料、抗冲改性剂、稳定剂和其组合；和所述组合物更优选包括：
-10-40重量%的填料，特别是玻璃纤维；和/或
-0.1-2重量%的至少一种稳定剂；和/或
-5-20重量%的至少一种官能化的抗冲改性剂，特别是乙烯的共聚物，优选乙烯丙烯弹性体共聚物。
16.权利要求1-15之一的管接头部件，其适于被焊接至一种或多种管，优选通过旋转焊接，所述管优选为聚酰胺管。
17.权利要求1-16之一的管接头部件，其为用于在机动车中传输液体或气体的回路的部件。
18.制备权利要求1-17之一的管接头部件的方法，包括使所述聚酰胺组合物熔融和成型。
19.权利要求18的方法，其为注塑方法。
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