CN104672894A

CN104672894A - 包含聚酰胺的振动阻尼性组合物

Info

Publication number: CN104672894A
Application number: CN201310624779.XA
Authority: CN
Inventors: 王枫; 王颖娟
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明公开了具有优异的振动阻尼性的组合物及由其制得的模塑制品。本发明的组合物包含(a)100重量份的聚酰胺；(b)5-100重量份的纤维增强剂，其选自玻璃纤维、碳纤维或它们的混合物；(c)1-50重量份的对位芳族聚酰胺纤维，其纤维长度不超过5毫米；以及(d)0.1-15重量份的添加剂。

Description

包含聚酰胺的振动阻尼性组合物

技术领域

本发明涉及具有优异的振动阻尼性的聚酰胺组合物和由所述组合物所制得的模塑制品。本发明的模塑制品特别适合用作交通运输工具中发动机系统内产生的振动阻尼部件。

背景技术

在需要具高刚度、高强度和低膨胀的材料时，高分子复合材料已成为金属的有力轻质替代品。这些复合材料已特别有效地应用于交通运输工具和电器设备之中。尽管热塑性复合材料的轻质和可量身订制性为必须满足严刻的热系统和机械系统要求的部件之设计优化提供了有效途径，但是这些部件仍然呈现不尽理想的振动水平。发动机的振动会传至交通工具的客舱/车厢内使乘客感觉不适。例如，由汽车发动机系统所产生的振动频率在低频范围，一般约为500Hz到3,100Hz。人耳可听到频率从20Hz到20,000Hz之间的声音，其中最灵敏的响应频率约在3,000Hz以下。

材料的振动阻尼的定量化通常可由称为正切δ(也称为tanδ、损耗正切值或损耗因子)的数值表述，其定义为该材料的损耗模量比其储能模量的比值。损耗模量与材料的粘性行为相关，其表明该材料的能量耗散能力；储能模量与材料的弹性行为相关，其表明该材料的储能能力。Tanδ可按照动态力学分析(dynamic mechanical analysis,DMA)试验测定，DMA试验测量材料的复数模量(complex modulus)作为外振动能耗散的量度。典型的粘弹性材料随着频率而改变的储能模量和损耗因子表明，升温对储能模量的影响与降低频率的影响相似。因此，可用温度-频率叠加原理将材料性质从温度域转换至频率域，反之亦然。更有效的振动阻尼性材料是表现在其将振动能更多地转换为其它能量形式如热能，即它们具有较高的tanδ。

在文献中已描述了各种阻尼振动和降噪声的材料。例如，与粘弹性弹性体混合的热塑性树脂提供良好的阻尼性，但是，通常它们不具有足够的刚性、模量强度或耐高温性，从而阻碍它们应用于诸如交通运输工具中的动力传动系统的部件等。

CN201010624765A公开了噪声阻尼性组合物，其包含聚酰胺、纤维增强剂和氧化锌，该材料具有良好的噪声阻尼性。

总之，人们仍然需要具有良好的振动阻尼性和适合的力学性质和耐高温性的组合物。这样的材料可广泛地应用于关注振动的领域，并且由所述材料制得的制品/部件的工作温度可以是约150℃或更高。

发明内容

本发明提供具有改进的振动阻尼性的组合物，其包含以下混合物、或基本上由以下混合物组成、或由以下混合物制得：

(a)100重量份的聚酰胺；

(b)约5-100重量份的纤维增强剂，其选自玻璃纤维、碳纤维，以及它们的混合物；

(c)约1-50重量份的对位芳族聚酰胺纤维，其长度不超过5毫米；以及

(d)约0.1-15重量份的添加剂；

条件是所述组合物基本不含氧化锌。

在一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(a)的聚酰胺选自聚酰胺66、聚酰胺66/6、聚酰胺66/610、聚酰胺46、聚酰胺1010、聚酰胺10、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺610、聚酰胺612，以及它们的共混物。

在一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(a)的聚酰胺选自聚酰胺66、聚酰胺66/6以及它们的共混物。

在一个实施方案中，在本发明的组合物中，相对于每100重量份的组分(a)的聚酰胺，组分(b)的纤维增强剂和组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维的总量范围为约10-120重量份；组分(b)的纤维增强剂与组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维之间的重量比范围为约60:1至约1:1。

在一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(d)的添加剂选自抗氧化剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、紫外光吸收剂、包括染料和颜料的着色剂、润滑剂、耐水解剂、脱模剂、流动改性剂、增链剂、阻燃剂，以及它们的组合。

本发明还提供模塑制品，其包含本发明的组合物或由本发明的组合物制得。

在一个实施方案中，本发明的模塑制品是交通运输工具的振动阻尼部件，其中所述交通运输工具是汽车、飞机、火车或船舶。

在一个实施方案中，本发明的模塑制品是用于交通运输工具的传动系统、进气和排气装置、冷却系统、发动机系统、电子燃油喷射系统或车体的振动阻尼部件。

在一个实施方案中，本发明的模塑制品是电器的振动阻尼部件，其中所述电器选自电动工具、电动马达和家用电器，所述家用电器包括洗衣机、空调、风机、除湿机、微波炉、冰箱和冰柜。

本发明还提供本发明的模塑制品用作交通运输工具中的振动阻尼性部件的用途。

本发明的组合物具有优异的振动抑制性，并且可低成本生产。此外，本发明的组合物还具有高力学强度和耐高温性，使它们适合用于工作温度高于150℃的应用。由本发明的组合物模塑制得的振动阻尼性制品特别可用作交通运输工具中的发动机系统中产生的振动的部件。

参考以下的说明、实施例及随附的权利要求书，本发明的各种其它特征、考量和优点将更清楚明白。

具体实施方式

除非另外说明，本文所提及的所有出版物、专利申请、专利及其它参考文献都以其整体援引加入本文，在此如同将其全文进行阐述。

除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同含义。在抵触的情况下，则以本说明书与包含其内之定义为准。

除非另外说明，所有的百分比、份数、比值等均以重量计。

在本文中，术语“由…制得”等同于“包含/括”。本文使用的术语“包含”、“包括”、“含有”、“具有”、“有”或其任何其它变体意在涵盖非排他性包括。例如，包含/括一系列要素的组合物、工艺、方法、制品或设备并不一定仅限于那些要素，而是还可以包括这些组合物、工艺、方法、制品或设备所未明确列举的或所固有的其它要素。

术语“由…组成”不包括任何未明确列举的要素、步骤或成分。如果出现在权利要求中，该类术语将使权利要求限于所描述的材料而不包括未描述的材料，但仍包括通常与所述材料相关的杂质。当术语“由…组成”出现在权利要求的特征部分，而非紧接前序部分时，其仅限于特征部分中所阐述的要素；其它要素并未被从该权利要求整体中排除。

术语“基本上由…组成”用于定义除字面上所述的那些材料、步骤、特征、组分或要素之外还包含/括另外的材料、步骤、特征、组分或要素的组合物、方法或装置，前提是这些另外的材料、步骤、特征、组分或要素不实质性地影响所要求保护的发明的基本特征和新颖特征。术语“基本上由…组成”处于“包含/括”和“由…组成”之间的位阶。

术语“基本上不包含/括”或“基本上不含有”某种/些组分表示本发明的组合物，相对于所述噪声阻尼性热塑性组合物的总重量，应包含低于1重量%，优选地低于0.5重量%，更优选地低于0.1重量%，最优选地0重量%的该组分。

术语“包含/括”意图包括术语“基本上由…组成”和“由…组成”所涵盖的实施方案。相似地，术语“基本上由…组成”意图包括术语“由…组成”所涵盖的实施方案。

当以范围、优选范围或一系列上限优选值和下限优选值给出数量、浓度或其它数值或参数时，应理解其具体公开了由任何较大的范围限值或优选值和任何较小的范围限值或优选值的任何一对数值所形成的所有范围，而无论范围是否分别被公开。例如，当描述“1至5”的范围时，所描述的范围应理解为包括“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等范围。除非另外说明，在本文描述数值范围之处，所述范围意图包括范围端值和范围内的所有整数和分数。

当术语“约”用于描述数值或范围的端点值时，所公开的内容应理解为包括所指的具体值或端值。

此外，除非明确表示相反含义，“或者(或)”是指包容性的“或者(或)”，而非排它性的“或者(或)”。例如，以下任一条件都适用条件A“或”B：A是真(或存在)并且B是假(或不存在)，A是假(或不存在)并且B是真(或存在)，以及A和B均为真(或存在)。

在本发明的说明书和/或权利要求书中，术语“均聚物”是指由一种单体聚合而得的聚合物；“共聚物”是指由两种或多种单体聚合而得的聚合物。所述共聚物包括二元共聚物、三元共聚物或多元共聚物。

在描述某些聚合物时，应理解有时申请人通过用于制备聚合物的单体或用于制备聚合物的单体量来描述所述聚合物。然而，该描述可能不包括用来描述最终聚合物的具体命名，或可能不包括方法-限定-产品的术语，对于单体及其量的任何此类表述，应理解为表示包含那些单体(即那些单体的共聚单元)或者单体量的聚合物，以及其相应的聚合物和组合物。

术语“纤维”是指长度直径比大于约10的材料。纤维通常根据其细度分类，以其“旦尼尔”或“分特”表征。本说明书中使用的术语“旦尼尔”或缩写为“旦”应当理解为是对纤维或纱线的细度（纤度或线密度）的相关度量。旦尼尔与每9,000米长度的材料之以克为单位的重量等值。术语“分特”是对纤维细度的另一种度量，其等于每100,00米长度的材料以克为单位的重量。

术语“长纤”包括“单丝纤维”和“多丝纤维”，是指包括一股或多股不确定（即未预设）长度连续的天然或合成的纤维；与其相反地，“短纤”是长度一定的不连续的纤维股（即，一股已经切割或已分成预设长度的小段）。例如，本发明的组合物中采用的玻璃纤维和对位芳族聚酰胺纤维是短纤，因为它们是已被切成预定的长度，这通常是不超过5毫米。

本发明的实施方案，包括在发明内容部分中所述本发明的实施方案与本文以下所述任何其他的实施方案，可以任意地进行组合，并且实施方案中变量的表述适用于本发明的组合物及由其制得的模塑制品。

除非另外说明，本发明的材料、方法和实施例仅是示例性的，而非限制性的。本文仅描述了适合的方法和材料，但是在实施或测试本发明时可以使用与本文所述那些相似或等效的方法和材料。

以下详述本发明。

组分(a)聚酰胺

由树脂例如聚酰胺所制备的模塑产品常用于汽车的发动机罩下的部件，因其具有高耐热性和高韧性(如聚酰胺66)。由于聚酰胺本身具有优异的机械性能，对于大多数的应用来说，为了振动阻尼改进只要能保持其75%的机械强度仍是可以接受的。考虑成本和可商购性，选择聚酰胺作为基础树脂，即本发明的组合物的组分(a)，并且优选为脂肪族聚酰胺。本领域技术人员已知的任何脂肪族聚酰胺以及它们的共混物都可以使用。

源于单一反应物例如内酰胺、氨基羧酸酯的聚酰胺以及所述反应物的共聚物，在Nylon Plastics(由Melvin L.Kohan编辑，1973，John Wiley andSons,Inc.)中被称为AB型聚酰胺。这类的脂肪族聚酰胺包括但不限于聚酰胺6(聚-ε-己酰胺)、聚酰胺10(聚-ω-癸酰胺)、聚酰胺12(聚-ω-十二酰胺)，及其混合物或共聚物。例如，聚酰胺6可通过己内酰胺的水解聚合制备。

由二胺和二酸缩合制得的另一种公知的聚酰胺被称为AABB型聚酰胺。例如，聚酰胺66是由己二胺和己二酸通过缩聚反应所制备的。常见的AABB型脂肪族聚酰胺包括但不限于尼龙66、尼龙610(聚癸二酰己二胺)、尼龙612(聚十二碳二酰己二胺)、尼龙46(聚己二酰丁二胺)、尼龙1010(聚癸二酰癸二胺)和尼龙12,12(聚十二碳二酰十二碳二胺)。

常见的脂肪族聚酰胺共聚物，即共聚酰胺，包括聚酰胺66/6和聚酰胺66/610。例如，聚酰胺66/6可以通过缩聚己内酰胺、己二胺和己二酸制得。

由于脂肪族聚酰胺及其制备工艺是本领域技术人员公知的，为行文简洁起见本文中略去其相关描述。

在一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(a)的聚酰胺是脂肪族聚酰胺，其包括聚酰胺66、聚酰胺66/6、聚酰胺66/610、聚酰胺46、聚酰胺1010、聚酰胺10、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺610、聚酰胺612，以及它们的共混物。

在一个优选的实施方案中，在本发明的组合物中，组分(a)的聚酰胺是聚酰胺66、聚酰胺6/66或它们的共混物。

在上述聚酰胺树脂中，数均分子量为约7,000-30,000的那些优选用于本发明中。

聚酰胺66可从E.I.内穆尔杜邦公司，美国特拉华州威明顿市(下文称作“杜邦”)以商品名商购获得。其他合适的聚酰胺的可商购的实例包括BASF所售的和DSM所售的

组分(b)纤维增强剂

向本发明的噪声阻尼性热塑性组合物添加纤维增强剂是用以改进其力学强度例如拉伸强度、弯曲强度，并且用以抑制模塑产品的收缩。

纤维增强剂的实例包括：无机纤维，例如玻璃纤维、碳纤维、石墨纤维、硅-铝纤维、氧化锆纤维、陶瓷纤维、金属纤维如不锈钢、铝、钛、铜或黄铜的纤维。可以使用它们中的一种或两种或多种，或其组合。就增强效果而言，所述纤维增强剂优选地为玻璃纤维、碳纤维或其混合物。鉴于可商购性和成本，玻璃纤维是更优选的。

在一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(b)的纤维增强剂选自玻璃纤维、碳纤维，和其混合物。在另一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(b)的纤维增强剂是玻璃纤维。

根据本发明所述玻璃纤维可采用各种各样的玻璃纤维。在这些玻璃纤维中，优选的是由E-玻璃(无碱玻璃)制得的短玻璃丝束(chopped strand)。所述纤维增强剂的平均纤维直径没有特别限制，例如1-100μm，优选地为约3-30μm，而且更优选地为约5-15μm。所述纤维增强剂的平均纤维长度也没有特别限制，并且是例如约2-4mm。

适合的玻璃纤维的实例包括NEG275H由Nippon Electric Glass Co.Ltd.生产；ChopVantage^TM由PPG Industries Fiber Glass所提供；和HP3660由PFG Fiber(KUNSHAN)Co.Ltd所提供。

此外，所述组分(b)的纤维增强剂可以根据需要通过使用表面处理剂(例如，以化合物的官能团分类，包括含环氧基的化合物、含丙烯酸的化合物、含异氰酸酯的化合物、硅烷类化合物或含钛酸盐(酯)的化合物)进行表面处理。所述纤维增强剂(b)可由上述表面处理剂进行初步表面处理，或者可在准备物料时通过加入表面处理剂进行表面处理。所述玻璃纤维优选地用硅烷类化合物(也称为硅烷偶联剂)进行表面处理，以增强对所述聚酰胺树脂的粘接性。

相对于每100重量份的组分(a)的聚酰胺，在本发明的组合物中组分(b)的纤维增强剂的用量范围为约5至100重量份，优选为约10至95重量份，更优选为约20至85重量份，最优选为约25至75重量份。

组分(c)对位芳族聚酰胺纤维

在本发明的组合物中加入对位芳族聚酰胺短纤维以提高其耐冲击性。

对位芳族聚酰胺纤维由对位芳族聚酰胺树脂制得。对位芳族聚酰胺树脂，即聚(对亚苯基对苯二甲酰胺)树脂，可通过聚合对苯二胺和对苯二甲酰氯制得。

在本发明中，对位芳族聚酰胺树脂优选为均聚物或共聚物，所述共聚物含有90摩尔%或更多的对亚苯基对苯二甲酰胺重复单元和10摩尔%或更少的由其他芳族二胺和/或芳族二酰氯制备的其他酰胺单元；条件是其他芳族二胺和/或芳族二酰氯的含量不会对对位芳族聚酰胺的性能产生不利影响。

当采用共聚物时，可用于共聚的其他二酰氯包括例如间苯二甲酰氯、2,6-萘二甲酰氯或氯代或二氯对苯二甲酰氯；其他芳族二胺，如间苯二胺。

由于制备对位芳族聚酰胺树脂的方法是本领域技术人员众所周知的，为简洁起见，在此省略进一步的描述。

对位芳族聚酰胺纤维一般通过将对位芳族聚酰胺的溶液经过毛细管挤出进入凝固浴中制成丝。所述溶液的溶剂通常是浓硫酸，并且挤出时一般是通过气隙进入冷的水性凝固浴中。这种方法是公知的，不构成本发明的一部分。

具有不同细度的多种复丝对位芳族聚酰胺纤维可以用作本发明的组分(c)。优选地，用于本发明的单根对位芳族聚酰胺长丝的细度为至少约0.5dpf(单丝旦数)，最高为约5dpf，优选为约1dpf至约2dpf。对位芳族聚酰胺纤维的平均纤维直径没有特别的限制，例如，为1至100微米，优选为约3至30微米，更优选为约10至20微米。

由于本发明中使用的对位芳族聚酰胺纤维是短纤维，这意味着，将纤维切成预定的长度，一般不超过约5毫米并至少为约0.3毫米，优选为约1毫米至约4毫米。

合适的对位芳族聚酰胺纤维的实例包括杜邦所售的纤维，和日本东京Teijin Ltd.所售的此外，与对位芳族聚酰胺纤维共混的聚酰胺66可以从杜邦以商品名商购获得。

相对于每100重量份的组分(a)的聚酰胺，本发明的组合物中组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维的用量范围为约1-50重量份，优选为约1-35重量份，更优选为约5-25重量份。

在本发明的组合物中，组分(b)的纤维增强剂与组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维之间的重量比范围为约60:1至约1:1，优选为约30:1至约1:1，更优选为约15:1至约1:1，最优选为约10:1至约1:1。

在一实施方案中，在本发明的组合物中，相对于每100重量份的组分(a)，组分(b)的纤维增强剂和组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维的总量范围为约10-120重量份，优选为约10-30重量份；或约30-80重量份；或约80-120重量份。

组分(d)功能性添加剂

本发明的组合物可进一步包括少量在聚合物领域中常用且熟知的功能性添加剂。这些添加剂的实例包括但不限于抗氧化剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、包括染料和颜料的着色剂、润滑剂、抗水解剂、脱模剂、流动改性剂、链增长剂、阻燃剂及其任意组合。

这些添加剂的合适用量和将这些添加剂掺入聚合物组合物的方法是本领域技术人员已知的。参见例如Modern Plastics Encyclopedia。相对于每100重量份的组分(a)的聚酰胺，作为本发明的组合物的组分(d)的添加剂的量为约0.1到约15重量份，只要它们不损害所述组合物的基本和新颖性特征，并且对所述组合物的性能没有明显的不利影响。

合适的润滑剂包括但不限于：Cognis所售的P861/3.5、PTS HOB7119，和Clariant Corp.,(Charlotte,N.C.,USA)所售的ET132、ET141和Licomont wax OP。

合适的抗氧化剂包括但不限于基于铜盐的抗氧化剂，即卤化亚铜、卤化钾与硬脂酸盐的混合物，如可从Bruggemann Chemical Asia,Ltd.商购得到的H3374；受阻酚化合物，包括例如商品名为1010和1076的四(亚甲基(3,5-二(叔)丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯))甲烷，均可购自BASF。其他合适的抗氧化剂包括亚磷酸盐或酯，例如GE SpecialtyChemical(Morgantown,W.Va.,USA)所售的626和619，以及BASF所售的168(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)。

合适的阻燃剂包括但不限于含卤化合物(例如溴化聚苯乙烯等)、成炭型的化合物(例如含磷化合物等)或释放水型的化合物(硼酸锌等)或其任意混合物。所述阻燃剂是已知组分，其可商购或可通过已知方法得到。无卤素的阻燃剂是优选的，而更优选为磷系阻燃剂。市售的磷系阻燃剂包括但不限于多磷酸铵(APP)、红磷、聚磷酸三聚氰胺(MPP)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)、双酚-A双(磷酸二苯酯)(BDP)、间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯](RDX)和Doher-7000(可购自大八化学工业和浙江万盛化工有限公司)。

本发明的组合物是呈熔融-混合的共混物形式，其中所有的聚合物组分良好地分散在彼此之间，并且所有的非聚合物成分也均匀地分散于其中，并与聚合物基质结合，使得所述共混物形成统一的整体。可使用任何熔融-混合方法通过将组分(a)、(b)、(c)和(d)混合而得到所述共混物。使用熔融混合器，例如单螺杆或双螺杆挤出机、共混机、捏合机、班伯里密炼机等，可将所述组分材料混合均匀而得到树脂组合物。或者，可在熔融-混合机中混合所述组分中的一部分和基体树脂以形成母料，并然后将所述组分中的剩余部分加入，并进一步熔融-混合直至均匀。

制备本发明的组合物中的混合次序可以是将各组分一次进料并熔融，或者可将增强填料和/或其他组分从侧面进料机进料等，这是本领域技术人员所理解的。

如上所述，本发明的组合物可通过适当的模塑方法被制成所需的形状，例如注塑、共注塑、压塑、过模塑、型材挤塑、吹塑、真空成型和成型模塑。例如，本发明的振动阻尼性组合物可以用于模塑产品中，该产品为汽车部件和其它交通运输工具的部件。

应用本发明的组合物的具体实例可以包括与汽车及其它交通运输工具如飞机、火车和船舶相关的部件或产品。更具体地，用于汽车的模塑部件包括：用于传动系统中的部件例如轴承座座体、变速器罩组件和变速器壳体；用于进排气装置中的部件例如进排气管、空气滤清器壳体、进气歧管、排气歧管、排气消声器、废气再循环壳体、排气管和三元催化净化器壳体；用于冷却系统中的部件例如护罩、容器盖、散热器末端水箱、中间冷却器箱、带电空气冷却器和节温器壳体；用于发动机系统中的部件例如发动机盖、发动机支架、机油储罐、油底壳、机油缓冲器、机油过滤器、气缸罩盖、正时带罩、铰链夹、接合带和电动机支座或壳体；用于电子燃油喷射系统中的部件例如燃油箱、副油箱、储油箱、供油组件、供油管、滤油器、过滤罐、接线盒、谐振器、继电器盒、连接器、波形管和防护罩；用于车身中的部件例如发动机罩和行李箱盖。

此外，本发明的组合物可以应用于如下产品，如转向节(steeringknuckle)、控制臂、铸模支架(cast cradle)、铸模仪表板梁(cast instrument panelbeam)，或任何结构的或封闭的铸模。而且，本发明对于如下应用是有益的：用于混合电动和纯电动推进系统的牵引传动发动机，以及用于高压接触器的密封器/外罩。

另外，本发明的组合物也可以用于与电器产品相关的部件，所述电器产品包括电动工具、电动马达和家用电器产品(例如，包括洗衣机、空调、风机、除湿器、微波炉、冰箱和冰柜)。

其它具潜力的应用包括应用于在使用中产生可听见的并令人不快的振动的任何结构，例如，制造机器、铁路设备、客机、船舶等。但是，本发明的组合物特别适合用于汽车(包括轿车、卡车、越野车、面包车)的模塑部件，其容纳或包封一个或多个产生振动的旋转部件。

实施例

缩写“E”表示“实施例”，“C”表示“对比例”，其后数字表示在哪个实施例中制备了所述组合物。所有的实施例和对比例均以相似的方式进行制备和测试。除非另外指明，百分比是重量百分比。

材料

PA-1：由杜邦制造商品名为101NC010的聚酰胺66(PA66)树脂。

PA-2：由杜邦制造商品名为70K20NC010的聚酰胺66树脂，其包含20%重量比的直径为约13微米且长度被切为约1.5-3.0毫米的对位芳族聚酰胺短纤维。

GF：购自PFG纤维(昆山)有限公司，其商品名为HP3660的短切原丝的玻璃纤维，其长度为约2.75-3.00毫米，直径为约10微米。

着色剂：获自杜邦商品名为3824BK031C的黑色的色母粒。

抗氧化剂：购自Bruggemann KG，其商品名为H3374的基于铜盐的抗氧化剂和热稳定剂，其为卤化亚铜、和卤化钾与硬脂酸盐的混合物。

实施例和对比例的通用配混方法

将聚酰胺树脂和玻璃纤维放在80℃下烘箱干燥12小时。根据表1-3的各实施例的成分量喂入双螺杆挤出机(ZE25A47D UTXi,KraussMaffeiGroup)以获得颗粒状的相应组合物。需要注意的是，各实施例还包含基于所述组合物的总重量的1重量%的黑色着色剂，和基于组分(a)的聚酰胺的量的0.4重量%的基于铜盐的抗氧化剂。

对于具有10个加热模块构造的所述挤出机，将挤出机的温度设定为240/280/280/280/280/280/280/280/290/285℃。模头温度为235-245℃，并且螺杆速度为280-450rpm。进料速度设定为5～25Kg/小时。

通用模塑步骤

在模塑前，将挤出的颗粒干燥至水分含量低于40ppm。为了测试力学性质，按照ISO3167，在Sumitomo100Ton模塑成型机上模塑多用途的测试样品，其螺杆直径为32mm，喷嘴直径为5mm。机桶温度设定为280℃并且模具温度为100℃。多用途测试样品具有基本的哑铃形状，长150mm，中间段宽10mm，厚4mm，长80mm。

测试方法

(i)阻尼损耗因子(tanδ)：使用PerkinElmer,Inc.生产的动态力学分析仪，在若干固定频率(即0.5、1、2、5和10Hz)以频率多路模式(frequencymultiplexing mode)分析长方形测试样品17.5mm×12.8mm×0.76mm(长度×宽度×厚度)，其温度范围在0℃-200℃之间，加热速度为5℃/min。利用单悬臂弯曲变形模式处理测试样品。然后通过时间-温度-叠加(time-temperature-superposition)算法将在150℃下所测得的数据换算以预测在不可直接测定的频率范围如50Hz-3500Hz内的振动阻尼性质。

(ii)阻尼改进(ΔTanδ)：通过以下方程式计算阻尼改进：

阻尼改进(ΔTanδ)%=[(Τ_n-Τ₀)/T₀]x100

其中T₀是在特定频率下参照例的Tanδ，和

T_n是在相同频率下比较该例的Tanδ。

(iii)按照ISO527:1993(E)，在通用材料测试机Instron5567上测定拉伸模量。

(iv)按照ISO178:2001(E)，在通用材料测试机Instron5567上测试弯曲模量。

本发明的实施方案在以下实施例中进一步被定义。实施例和对比例的组合物以及其评价结果示于表1-3中。

表1

^*pbw是指重量份，相对于100重量份的组分(a)的聚酰胺。

从表1的结果可以清楚地得出以下结论。

将实施例E1-E3和相应的对比例C1的阻尼损耗因子数据对比，E1-E3中玻璃纤维和对位芳族聚酰胺纤维的同时存在提供了约6.5%-27.5%的振动阻尼性能改进。

虽然E1-E3的机械性能数据比C1的机械性能数据低，但本发明的组合物仍保持了约83%-94%的拉伸模量和约82%-105%的弯曲模量。本领域技术人员可以选择适宜的应用将本发明的组合物用作交通运输工具或电器的振动阻尼部件。

在一个实施方案中，本发明的组合物包含以下混合物、或基本上由以下混合物组成、或由以下混合物制得：

(a)100重量份的聚酰胺；

(b)约5-25重量份，优选为约10-20重量份的玻璃纤维；

(c)约1-25重量份，优选为约1-10重量份的对位芳族聚酰胺纤维，其长度不超过5毫米；以及

(d)约0.1-15重量份的添加剂；

条件是该组合物基本不含氧化锌。

在另一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(b)的纤维增强剂与组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维之间的重量比范围为约10:1至约1:1，优选为约5:1至约1:1。

在进一步的实施方案中，在本发明的组合物中，相对于每100重量份的组分(a)的聚酰胺，组分(b)的纤维增强剂和组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维的总量范围为约10-30重量份，优选为约15-25重量份。

表2

^*pbw是指重量份，相对于100重量份的组分(a)的聚酰胺。

从表2的结果可以清楚地得出以下结论。

将实施例E4-E9和相应的对比例C2的阻尼损耗因子数据对比，E4-E9中玻璃纤维和对位芳族聚酰胺纤维的同时存在提供了约1.5%-30.9%的振动阻尼性能改进。

虽然E4-E9的机械性能数据比C2的机械性能数据低，但本发明的组合物仍保持了约77%-99%的拉伸模量和约77%-94%的弯曲模量。由于本发明组合物的机械强度实际上相比于其他工程塑料是优异的，它们非常适合用作交通运输工具或电器的振动阻尼部件。

(a)100重量份的聚酰胺；

(b)约25-65重量份，优选为约30-55重量份的玻璃纤维；

(c)约1-35重量份，优选为约5-25重量份的对位芳族聚酰胺纤维，其长度不超过5毫米；以及

(d)约0.1-15重量份的添加剂；

条件是该组合物基本不含氧化锌。

在另一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(b)的纤维增强剂与组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维之间的重量比范围为约60:1至约1:1，优选为约30:1至约1:1，更优选为约15:1至约1:1，最优选为约10:1至约1:1。

在进一步的实施方案中，在本发明的组合物中，相对于每100重量份的组分(a)的聚酰胺，组分(b)的纤维增强剂和组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维的总量范围为约30-80重量份，优选为约40-70重量份，更优选为约50-60重量份。

表3

^*pbw是指重量份，相对于100重量份的组分(a)的聚酰胺。

从表3的结果可以清楚地得出以下结论。

将实施例E10-E14和相应的对比例C3的阻尼损耗因子数据对比，E10-E14中玻璃纤维和对位芳族聚酰胺纤维的同时存在提供了最高达到约19.6%的振动阻尼性能改进。

虽然E10-E14的机械性能数据比C3的机械性能数据低，但本发明的组合物仍保持了约83%-95%的拉伸模量和约87%-97%的弯曲模量。由于本发明组合物的机械强度实际上相比于其他工程聚合物是优异的，它们非常适合用作交通运输工具或电器的振动阻尼部件。

(a)100重量份的聚酰胺；

(b)约65-100重量份，优选为约75-95重量份的玻璃纤维；

(d)约0.1-15重量份的添加剂；

条件是该组合物基本不含氧化锌。

在另一个实施方案中，在本发明的组合物中，组分(b)的纤维增强剂与组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维之间的重量比范围为约30:1至约1:1，优选为约15:1至约1:1，更优选为约10:1至约1:1。

在进一步的实施方案中，在本发明的组合物中，相对于每100重量份的组分(a)，组分(b)的纤维增强剂和组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维的总量范围为约80-120重量份，优选为约90-110重量份。

尽管以典型的实施方案示例和描述了本发明，其意图不是将本发明限于所示出的细节中，在不背离本发明的精神下可能存在多种修改和替代。由此，当本领域技术人员可仅通过常规实验就获得与本文中公开之发明的改进和等同，则确信所有这些改进和等同是包含在权利要求中所限定的本发明的精神和范围内。

Claims

1.一种组合物，其包含：

(a)100重量份的聚酰胺；

(b)5-100重量份的纤维增强剂，其选自玻璃纤维、碳纤维，以及它们的混合物；

(c)1-50重量份的对位芳族聚酰胺纤维，其长度不超过5毫米；以及

(d)0.1-15重量份的添加剂；

条件是所述组合物基本不含氧化锌。

2.根据权利要求1的组合物，其中所述组分(a)的聚酰胺选自聚酰胺66、聚酰胺66/6、聚酰胺66/610、聚酰胺46、聚酰胺1010、聚酰胺10、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺610、聚酰胺612，以及它们的共混物。

3.根据权利要求2的组合物，其中所述组分(a)的聚酰胺选自聚酰胺66、聚酰胺66/6以及它们的共混物。

4.根据权利要求1的组合物，其中相对于每100重量份的组分(a)的聚酰胺，组分(b)的纤维增强剂和组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维的总量范围为10-120重量份；组分(b)的纤维增强剂与组分(c)的对位芳族聚酰胺纤维之间的重量比的范围为60:1至1:1。

5.根据权利要求1的组合物，其中组分(d)的添加剂选自抗氧化剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、紫外光吸收剂、包括染料和颜料的着色剂、润滑剂、耐水解剂、脱模剂、流动改性剂、增链剂、阻燃剂，以及它们的组合。

6.模塑制品，其包含根据权利要求1的组合物或由权利要求1的组合物制得。

7.根据权利要求6的模塑制品，其是交通运输工具的振动阻尼部件，其中所述交通运输工具是汽车、飞机、火车或船舶。

8.根据权利要求7的模塑制品，其是用于交通运输工具的传动系统、进气和排气装置、冷却系统、发动机系统、电子燃油喷射系统或车体的振动阻尼部件。

9.根据权利要求6的模塑制品，其是电器的振动阻尼部件，其中所述电器选自电动工具、电动马达和家用电器，所述家用电器包括洗衣机、空调、风机、除湿机、微波炉、冰箱和冰柜。

10.根据权利要求6的模塑制品用作交通运输工具中的振动阻尼部件的用途。