CN104903401A - 高冲击性长纤维增强的聚酰胺组合物 - Google Patents
高冲击性长纤维增强的聚酰胺组合物 Download PDFInfo
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Abstract
本文公开了组合物和方法。所述组合物是包含增加冲击强度的添加剂和/或改善机械性质的添加剂的纤维增强的热塑性组合物。
Description
相关申请的引用
本申请要求于2012年8月17日提交的美国临时申请号61/684,474的权益，通过引用将其全部结合于此。
技术领域
本公开涉及具有优越的性质和性能的纤维增强的聚酰胺聚合物组合物。
背景技术
可以使用某些填料或添加剂来增强聚合物树脂的性能特征。具体地，通过添加除了别的以外，常见的增强物(增强剂，reinforcement)如玻璃纤维、碳纤维、矿物填料等，可以实现聚合物的物理性质的改善。这样，热塑性树脂中的长纤维增强物可以改善产物的冲击性质。作为一般的经验法则，填料含量越高，可以在填料量的合理限度内的性质越高。超过合理限度的填料含量水平，即太高的填料含量，不能进一步改善产物的性质。进一步地，当使用不同类型的填料时，由于需要保持操作的实用性，加工和模制的难易变成重要的因素。
可以期望改善给定产物的冲击性质，甚至超过使用长纤维增强物可实现的益处。
因此，对于可以提供改善的性质并且通过多种方法容易制造的纤维增强的热塑性组合物存在需要。本公开的组合物和方法满足了这些需要和其他需要。
发明内容
根据本发明的目的，如本文中实施和广泛描述的，在不同的实施方式中，本公开涉及具有优越的性质的纤维增强的聚合物组合物。
如本文更完整地描述的，在一个实施方式中，本文公开的是纤维增强的热塑性组合物，包含：聚酰胺聚合物组分；纤维增强物组分；润滑剂组分；和除了润滑剂组分之外的增加冲击强度的添加剂。在一个实施方式中，纤维增强的热塑性组合物包含a)30至65重量百分数的聚酰胺组分；b)0至70重量百分数的纤维增强物组分；c)大于0至1重量百分数的润滑剂组分；和d)大于0至3重量百分数的增加冲击强度的添加剂。
在另一个实施方式中，本文公开的是纤维增强的热塑性组合物，包含a)聚酰胺聚合物组分；b)纤维增强物组分；c)可选的润滑剂组分；和d)除了可选的润滑剂组分之外的改善机械性质的添加剂。在一个实施方式中，纤维增强的热塑性组合物包含a)30至65重量百分数的聚酰胺组分；b)35至70重量百分数的纤维增强物组分；c)大于0至1重量百分数的可选的润滑剂组分；和d)大于0至3重量百分数的改善机械性质的添加剂。
本文还公开的是用于增加由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的冲击强度的方法，该常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；该方法包括：a)提供常规纤维增强聚酰胺配制品；b)确定除了加工助剂组分之外，有待结合至常规纤维增强聚酰胺配制品中的增加冲击强度的添加剂的重量百分数；c)用确定重量百分数的增加冲击强度的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分，以提供显示增加的冲击强度的纤维增强的聚酰胺配制品；以及d)根据步骤c)提供的纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。
本文还公开的是用于改善由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的一种或多种机械性质的方法，该常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；该方法包括：a)提供常规纤维增强聚酰胺配制品；b)确定除了加工助剂组分之外，有待结合至常规纤维增强聚酰胺配制品中的改善机械性质的添加剂的重量百分数；c)用确定重量百分数的改善机械性质的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分，以提供显示至少一种改善的机械性质的纤维增强的聚酰胺配制品；以及d)根据步骤c)提供的纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。
本发明的另外的实施方式将在以下说明中部分地阐明，并且部分地由描述可以清楚，或者可通过本发明的实践来了解。通过所附权利要求中具体指出的要素和组合来实现以及得到本发明的优点。应当理解的是前面的一般性描述和以下具体实施方式都是示例性的而且仅用于举例说明，而并非限制本发明(如所要求保护的)。
附图说明
结合到本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图，示出了多个实施方式并且连同说明书一起用来解释本发明的原理。
图1以相应长玻璃纤维(LGF)含量水平的蛛网图形式示出了数据。在图1中观察到StruktolTM TR063A在改善60wt％玻璃纤维含量的缺口悬臂梁冲击(NII)的益处。
具体实施方式
通过参考以下详细的描述、实施例、附图、和权利要求、以及它们之前和之后的描述，可以更容易地理解本发明。然而，在公开和描述本发明的组合物、制品、装置、系统、和/或方法之前，应当理解的是，除非另有说明，否则本发明并不限于所公开的组合物、制品、装置、系统、和/或方法的具体实施方式，当然这些可以改变。还应当理解的是，本文使用的术语仅是为了描述本发明的具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。
在其最好的目前已知的实施方式中还提供本发明的以下描述作为本发明的启示教导(促成教导，enabling teaching)。为此，相关领域的普通技术人员应当认识并理解的是，可以对本文描述的本发明的多个实施方式做出改变和修改，同时仍获得本发明的有益结果。还应当清楚的是，可以通过选择本发明的一些特征而不利用其他特征来获得本发明的一些希望的益处。因此，相关领域的普通技术人员应当认识到的是，对本发明的许多修改和改变是可能的，并且在某些情况下甚至可以是希望的，并且因此还是本发明的一部分。因此，提供以下描述，作为本发明原理的举例说明，而并非对其进行限制。
本发明涵盖了本公开的要素的各种组合，例如，来自从属于相同独立权利要求的从属权利要求的要素的组合。
此外，除非另外清楚地说明，否则应当理解的是，并非意图将在本文中阐明的任何方法解释为需要以特定顺序进行其步骤。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤需要遵循的顺序、或没有在权利要求或说明书中另外明确地说明将步骤限制为特定顺序的情况下，在任何方面都不能旨在推断顺序。这适用于用于解释的任何可能的非表达基础，包括与步骤或操作流程的设置有关的逻辑事件；源自语法组织或标点的普通含义；和在说明书中描述的实施方式的数量或类型。
本文中提到的任何出版物通过引用合并于此，以便与出版物所引用的内容相关联公开和描述这些方法和/或材料。
还应当理解的是，本文使用的术语仅是为了描述具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如在说明书中和在权利要求中所使用的，术语“包括”可以包括“由……组成”和“基本上由……组成”的实施方式。除非另有定义，否则本文中使用的所有技术与科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。在本说明书中和在所附权利要求中，将会提到将在此限定的多个术语。
如在说明书和所附权利要求中使用的，除非上下文明确地另外指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指示物。因此，例如，提及“玻璃纤维”包括两种以上这种玻璃纤维的混合物。
在本文中范围可以表示为从“约”一个具体值和/或至“约”另一个具体值。当表示这样的范围时，另一个实施方式包括从该一个具体值和/或至该其他具体值。类似地，当值表示为近似值时(通过使用先行词“约”)，应当理解的是，具体值形成另一个实施方式。应当进一步理解的是，每个范围的端点明显地与其他端点相关且独立于其他端点。还应当理解的是，存在本文中公开的许多值，并且本文中还将每个值公开为除了该值本身外“约”该具体值。例如，如果公开了值“10”，那么也公开了“约10”。还应当理解的是，还公开了落在两个具体单元之间的范围内的每个单元。例如，如果公开了10和15，那么也公开了11、12、13、和14。
如在本文中使用的，术语“可选的”或“可选地”是指随后描述的事件、条件、组分、或情况可以出现或可以不出现，并且该描述包括所述事件或情况出现的情况和不出现的情况。
如本文使用的术语或短语“有效的”、“有效量”、或“有效……条件”是指能够实现有效量表示的功能或性质的这种量或条件。如在以下将要指出的，不同的实施方式之间需要的确切的量或具体的条件可以改变，其取决于识别的变量，如采用的材料和观察的加工条件。因此，为每个实施方式或本公开包括的实施方式指定确切的“有效量”或“有效……条件”并不总是可能的。然而，应当理解的是，本领域的普通技术人员仅使用常规实验将容易地确定有效实现期望结果的适当的有效量或条件。
如本文使用的，术语或短语“改善机械性质的添加剂”或相似的术语是指添加至组合物的物质或物质的混合物，该组合物与不含该物质的相同材料相比改善了材料的一种或多种性质。性质的实例包括但不限于拉伸强度、拉伸应变、拉伸模量、挠曲强度、挠曲模量、缺口悬臂梁冲击、无缺口悬臂梁冲击、或它们的任何组合。改善机械性质的添加剂的非限制性实例是StruktolTM TR063A。
如本文使用的，术语或短语“增加冲击强度的添加剂”或相似的术语是指添加至组合物的物质或物质的混合物，该组合物改善了材料的缺口悬臂梁冲击(NII)性质。因此，增加冲击强度的添加剂还是改善机械性质的添加剂。增加冲击强度的添加剂的非限制性实例是StruktolTM TR063A、StruktolTM TR065或它们的混合物。
如本文使用的，术语或短语“常规纤维增强聚酰胺配制品”或相似的术语是指不含改善机械性质的添加剂和/或增加冲击强度的添加剂的组合物。例如，常规纤维增强聚酰胺配制品可以具有与不被视为常规纤维增强聚酰胺配制品但是缺乏改善机械性质的添加剂和/或增加冲击强度的添加剂的组合物相同的组分。
公开了用于制备本发明公开的组合物的组分，以及用于本文公开的方法中的组合物本身。本文公开了这些材料和其他材料，并且应当理解的是，当公开这些材料的组合、子集、相互作用、集合等等时，尽管不能明确地公开这些化合物的每种不同的单独和集体的组合以及改变的具体参考，但是本文明确地考虑并描述了它们中的每一种。例如，如果公开和讨论了具体的化合物并且讨论了能够对包括该化合物的许多分子进行的许多修改，除非明确地指出相反，否则明确考虑的是化合物的每种和所有的组合与改变以及可能的修改。因此，如果公开了一类分子A、B、和C以及一类分子D、E、和F，并且公开了组合分子的实例A-D，那么即使没有单独地述及每一种，每一种也是单独地和结合地考虑的含义的组合，认为公开了A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E、和C-F。同样地，还公开了这些的任何子集或组合。因此，例如，可以认为公开了子集A-E、B-F、和C-E。这个概念适用于本申请的所有实施方式，包括但不限于制造和使用本发明的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在许多另外的可以进行的步骤，应当理解的是，可以利用本发明方法的任何具体实施方式或实施方式的组合来进行这些另外步骤中的每一个。
在说明书和最后的权利要求中提到的在组合物或制品中的特定要素或成分的以重量计的份数表示在组合物或制品中的要素或成分与任何其他元素或成分之间的重量关系，其以重量份数表示。因此，在包含以重量计2份成分X和以重量计5份成分Y的组合物中，X和Y以2:5的重量比存在，并且无论在化合物中是否包含另外的组分，都以这种比例存在。
除非明确地指出相反，否则组分的重量百分数(wt％)是基于其中包含该组分的配制品或组合物的总重量。例如，如果说在组合物或制品中具有60％重量百分数的特定要素或组分，那么应当理解的是，该重量百分数是相对于100％的总组成百分数。
本文公开的每种组分起始材料是商业可获得的和/或其生产方法对于本领域技术人员来说是已知的。
如以上简要总结的，相对于常规的纤维增强的热塑性组合物，本公开的实施方式提供显示一种或多种改善的性能性质的纤维增强的热塑性聚合物组合物。例如，公开的纤维增强的热塑性聚合物组合物可以包含改善机械性质的添加剂和/或增加冲击强度的添加剂。在一个实施方式中，在具有特定加载量的纤维增强物组分的组合物中，改善机械性质的添加剂和/或增加冲击强度的添加剂可以出人意料地和出乎意料地更有效。
本发明公开的纤维增强组合物总体上包含热塑性聚合物组分和添加剂。添加剂可以是增加冲击强度的添加剂。在另一个实施方式中，添加剂可以是改善机械性质的添加剂。出人意料地和出乎意料地，在公开的增强的热塑性组合物中结合改善机械性质的添加剂和/或增加冲击强度的添加剂产生相对于不存在改善机械性质的添加剂和/或增加冲击强度的添加剂的常规的增强热塑性组合物显示一种或多种改善的性能性质的增强组合物。
如上所述，公开的组合物包含热塑性聚合物组分。热塑性聚合物组分包括聚酰胺聚合物组分。在一个实施方式中，聚酰胺聚合物组分可以包括单一聚酰胺，或可替代地，在另一个实施方式中，可以包括两种以上不同聚酰胺的共混物。在一个实施方式中，聚酰胺聚合物组分可以是尼龙6。在另一个实施方式中，聚酰胺聚合物组分可以是尼龙6,6。在另一个实施方式中，聚酰胺聚合物组分可以是尼龙6和尼龙6,6的混合物。聚酰胺聚合物组分可以以任何期望的量存在于组合物中。在一些实施方式中，聚酰胺聚合物组分以组合物的约10重量百分数至90重量百分数，具体地组合物的约30至65重量百分数的范围内的量存在于组合物中。在另一个实施方式中，存在于组合物中的聚酰胺聚合物组分可以以至少15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、或85重量百分数的量存在。在又进一步的实施方式中，聚酰胺聚合物组分可以以源自以上值中的任何两个的任何范围内的量存在，包括，例如10重量百分数至70重量百分数的范围内的量，或30重量百分数至65重量百分数的范围内的量。例如，聚酰胺聚合物组分可以是尼龙6或尼龙6,6的混合物，并且可以以30重量百分数至40重量百分数的聚酰胺组分存在。
根据其中聚酰胺组分包括至少两种不同的聚酰胺的实施方式，应当理解的是，该至少两种不同的聚酰胺可以以期望的相对重量比存在。例如，第一聚酰胺可以以与第二聚酰胺约3:1至约9:1的范围内的相对重量比存在，包括，例如约4:1、约5:1、约6:1、约7:1、或约8:1的另外的示例性重量比。例如，在又进一步的实施方式中，如以上描述的，其中聚酰胺组分可以包括尼龙6,6聚酰胺和尼龙6聚酰胺，尼龙6,6和尼龙6的相对重量比可以在约3:1至约9:1的范围内。
公开的组合物除了别的之外，进一步包含纤维增强物组分，如玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维、矿物填料等。具体地，纤维增强物组分包括多种纤维，如玻璃纤维。为此，玻璃纤维可以是相对短的玻璃纤维、相对长的玻璃纤维，如长玻璃纤维、或短和长玻璃纤维的组合。在一个实施方式中，玻璃纤维可以是长玻璃纤维。如本文使用的，术语短玻璃纤维是指具有小于或等于约5毫米(mm)平均纤维长度的玻璃纤维的群体。如本文使用的，术语长玻璃纤维是指具有大于约5mm平均纤维长度的玻璃纤维的群体，包括，例如，具有在大于5mm至15mm范围内的纤维长度的玻璃纤维的群体。又进一步地，玻璃纤维也可以由细丝直径表征。为此，合适的玻璃纤维可以具有任何期望的直径。根据一些实施方式，然而，可能期望的是最小化或降低玻璃纤维直径成可以导致冲击性质改善的较小直径的玻璃纤维。在又进一步的实施方式中，玻璃纤维可以由实施方式的比值和截面表征。例如，玻璃纤维可以具有相对圆的截面。可替代地，玻璃纤维可以具有相对平的或矩形的截面。
纤维增强物组分可以以任何期望的量存在于组合物中。然而，在示例性的实施方式中，增强物组分以大于0重量百分数至约70重量百分数，包括示例性的量5重量百分数、10重量百分数、15重量百分数、20重量百分数、25重量百分数、30重量百分数、35重量百分数、40重量百分数、45重量百分数、50重量百分数、55重量百分数、60重量百分数、和65重量百分数的量存在于组合物中。在又进一步的实施方式中，纤维增强物组分可以以源自以上公开的重量百分数值中的任何两个的任何范围，包括，例如20至50重量百分数或30至50重量百分数的量存在于组合物中。更具体地，纤维增强物组分可以以约55至65重量百分数范围内的量存在于组合物中。例如，纤维增强物组分可以以约60重量百分数的量存在于组合物中。
公开的纤维增强的组合物可以进一步可选的包含润滑剂组分。在一个实施方式中，润滑剂组分可以包括蜡。蜡常被用于混合和模制工业，在聚酰胺组合物中起润滑剂、加工助剂、滑爽剂(slip agent)和分散助剂的功能。在聚酰胺组合物中常用的蜡类润滑剂加工助剂的实例可以是由Lonza商业可获得的亚乙基双-硬脂酰胺蜡、AcrawaxTM C。然而，尽管这种添加剂可以有助于改善聚酰胺组合物的可加工性，但是它们还可以导致对某些产物物理性质的负面作用。
润滑剂组分可以以任何期望的量存在于组合物中。然而，在示例性的实施方式中，润滑剂组分以大于0重量百分数至约5重量百分数，包括示例性的量1重量百分数、2重量百分数、3重量百分数、4重量百分数、和5重量百分数的量存在于组合物中。在另一个实施例中，润滑剂组分以大于0重量百分数至约1重量百分数，包括0.10重量百分数，0.20重量百分数，0.30重量百分数、0.40重量百分数、0.50重量百分数、0.60重量百分数、0.70重量百分数、0.80重量百分数、0.90重量百分数的量存在于组合物中。
公开的纤维增强的热塑性组合物进一步包含至少一种改善机械性质的添加剂。根据进一步的实施方式，改善机械性质的添加剂可以是增加冲击强度的添加剂。例如，热塑性组合物可以包含改善机械性质的添加剂。在另一个实施例中，热塑性组合物可以包含增加冲击强度的添加剂。在再一个实施例中，热塑性组合物可以包含改善机械性质的添加剂和增加冲击强度的添加剂。在一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂可以是改善机械性质的添加剂。在一个实施方式中，改善机械性质的添加剂与可选的润滑剂组分不同。例如，改善机械性质的添加剂可以包括由美国的StruktolCompany商业可获得的StruktolTM TR063A。为此，出人意料地，以本文公开的重量百分数水平使用StruktolTM TR063A导致一种或多种机械性质的显著改善。
改善机械性质的添加剂可以以任何期望的量存在于组合物中。在示例性的实施方式中，改善机械性质的添加剂以大于0重量百分数至约3重量百分数，包括示例性的量1重量百分数、2重量百分数、和3重量百分数的量存在于组合物中。在另一个实施例中，改善机械性质的添加剂以大于0重量百分数至约2重量百分数，包括0.25重量百分数，0.50重量百分数、0.75重量百分数、1.0重量百分数、1.25重量百分数、1.50重量百分数、1.75重量百分数、和2.0重量百分数的量存在于组合物中。
在一个实施方式中，相对于不存在改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，包含改善机械性质的添加剂的组合物显示至少一种改善的机械性质。在一个实施方式中，相对于不存在改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，组合物显示至少两种改善的机械性质。在一个实施方式中，相对于不存在改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，组合物显示至少三种改善的机械性质。在一个实施方式中，相对于不存在改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，组合物显示至少四种改善的机械性质。在一个实施方式中，相对于不存在改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，组合物显示至少五种改善的机械性质。改善的性质可以是改善了至少5百分数、10百分数、15百分数、20百分数或25百分数的性质。具体地，机械性质至少改善了10百分数。至少一种改善的机械性质可以包括拉伸强度、拉伸应变、拉伸模量、挠曲强度、挠曲模量、缺口悬臂梁冲击、无缺口悬臂梁冲击、或它们的任何组合。
在一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂与润滑剂组分不同。在一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂包括加工助剂。在另一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂包括润滑剂。在再一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂包括共混剂。在再一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂包括多种不同分子量的热塑性树脂。在再一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A。在再一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂包括也由美国的Struktol Company商业可获得的StruktolTM TR065。在再一个实施方式中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065的共混物。增加冲击强度的添加剂可以以任何期望的量存在于组合物中。然而，在示例性的实施方式中，增加冲击强度的添加剂以大于0重量百分数至约3重量百分数，包括示例性的量1重量百分数、2重量百分数、和3重量百分数的量存在于组合物中。在另一个实施例中，增加冲击强度的添加剂以大于0重量百分数至约2重量百分数，包括0.25重量百分数，0.50重量百分数、0.75重量百分数、1.0重量百分数、1.25重量百分数、1.50重量百分数、1.75重量百分数、和2.0重量百分数的量存在于组合物中。在一个实施方式中，组合物显示高于不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度的缺口悬臂梁冲击强度。在一个实施方式中，缺口悬臂梁冲击强度的增加可以是缺口悬臂梁冲击强度的任何增加。例如，根据本发明的实施方式，公开的组合物可以显示比相应的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少约5％的缺口悬臂梁冲击强度。进一步的实施方式可以显示缺口悬臂梁冲击强度的更大增加，包括，例如大至少约10％、大至少约15％、大至少约20％、大至少约25％、大至少约30％、大至少约40％、大至少约50％、大至少约60％，以及甚至大至少约70％的增加。具体地，组合物可以显示比相应的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少约10％的缺口悬臂梁冲击强度。因此，在一个实施方式中，纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少10％。在另一个实施方式中，纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少60％。在另一个实施方式中，纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高10％至60％。在另一个实施方式中，纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高5％至80％。
填充的聚酰胺配制品可以进一步包含另外的次要组分，如炭黑浓缩物、加工助剂、热稳定剂、偶联剂和着色剂。在一个实施方式中，热塑性组合物可选地包含炭黑浓缩物。炭黑浓缩物可以以任何期望的量存在于组合物中。然而，在示例性的实施方式中，炭黑浓缩物以大于0重量百分数至约3重量百分数，包括示例性的量1重量百分数、2重量百分数、和3重量百分数的量存在于组合物中。在另一个实施例中，润滑剂组分以大于0重量百分数至约2重量百分数，包括0.25重量百分数，0.50重量百分数，0.75重量百分数、1.00重量百分数、1.25重量百分数、1.50重量百分数、1.75重量百分数、和2.00重量百分数的量存在于组合物中。
因此，公开的热塑性组合物的非限制性实例包含a)30至40重量百分数的聚酰胺组分，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；b)55至65重量百分数的纤维增强物组分，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维；c)大于0至1重量百分数的润滑剂组分，其中，润滑剂组分包括蜡；和d)大于0.5至3重量百分数的增加冲击强度的添加剂，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065中的至少一种。这种组合物可以显示比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少10％的缺口悬臂梁冲击强度。这种组合物还可以显示比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少30％的缺口悬臂梁冲击强度。更进一步地，这种组合物还可以显示比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少60％的缺口悬臂梁冲击强度。
公开的热塑性组合物的另一个非限制性实例包含a)35至65重量百分数的聚酰胺组分，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；b)35至65重量百分数的纤维增强物组分，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维；c)大于0至1重量百分数的可选的润滑剂组分，其中，润滑剂组分包括蜡；和d)大于0.5至3重量百分数的改善机械性质的添加剂，其中，改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
在另一个实施方式中，本文还公开的是用于增加由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的冲击强度的方法，该常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数。根据该实施方式的方法总体上包括a)提供常规纤维增强聚酰胺配制品；b)确定除了加工助剂组分之外，有待结合至常规纤维增强聚酰胺配制品中的增加冲击强度的添加剂的重量百分数；c)用确定重量百分数的增加冲击强度的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分，以提供显示增加的冲击强度的纤维增强的聚酰胺配制品；和d)根据步骤c)提供的纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。
当聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺时，如在本文的别处所述描述的，该至少两种聚酰胺以相对重量比存在于常规的纤维增强的聚酰胺组合物中。根据该实施方式的方法，在步骤c)中用确定重量百分数的增加冲击强度的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分后，至少两种聚酰胺仍然以相同的相对重量比存在于提供的纤维增强的聚酰胺配制品中。在一个实施方式中，该方法产生显示增加的冲击强度的纤维增强的聚酰胺配制品，包含：a)30至40重量百分数的聚酰胺组分，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；b)55至65重量百分数的纤维增强物组分，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维；c)大于0至1重量百分数的润滑剂组分，其中，加工助剂组分包括蜡；以及d)大于0.5至3重量百分数的增加冲击强度的添加剂，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065中的至少一种。
在又一个实施方式中，还公开的是用于改善由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的一种或多种机械性质的方法，该常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数。根据该实施方式，该方法总体上包括a)提供常规纤维增强聚酰胺配制品；b)确定除了加工助剂组分之外，有待结合至常规纤维增强聚酰胺配制品中的改善机械性质的添加剂的重量百分数；c)用确定重量百分数的改善机械性质的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分，以提供显示至少一种改善的机械性质的纤维增强的聚酰胺配制品；以及d)根据步骤c)提供的纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。在一个实施方式中，显示改善的机械性质的纤维增强的聚酰胺配制品包含a)30至65重量百分数的聚酰胺组分；b)大于35至70重量百分数的纤维增强物组分；c)大于0至1重量百分数的可选的润滑剂；和d)大于0至3重量百分数的改善机械性质的添加剂。再一次地，当聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺时，那么该至少两种聚酰胺以相对重量比存在于常规的纤维增强的聚酰胺组合物中。在步骤c)中用确定重量百分数的改善机械性质的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分后，至少两种聚酰胺以相同的相对重量比存在于提供的纤维增强的聚酰胺配制品中。在一个实施方式中，在以上描述的方法的步骤d)中制备的组合物包含a)35至65重量百分数的聚酰胺组分，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；b)35至65重量百分数的纤维增强物组分，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维；c)大于0至1重量百分数的可选的润滑剂组分，其中，润滑剂组分包括蜡；和d)大于0.5至3重量百分数的改善机械性质的添加剂，其中，改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
在又进一步的实施方式中，提供了用于制造本文公开的纤维增强的组合物的方法。根据该实施方式的方法总体上包括形成聚酰胺树脂组分和纤维增强物组分的复合物混合物。形成复合物的步骤可以包括使以上描述的提供的增强纤维组分与聚酰胺组分接触，以形成纤维增强的热塑性复合物。本领域普通技术人员将要了解的是，该接触步骤可以根据玻璃纤维增强物组分的性质而改变。例如，根据一些实施方式，可以通过连续的一步拉挤成型过程(one step pultrusion process)进行该接触步骤。本领域普通技术人员将要了解的是，拉挤成型(pultrusion process)可能更适用于其中增强纤维材料包括长玻璃纤维的那些实施方式。根据这些实施方式，可以连续的地从卷轴将玻璃纤维粗纱拉离，并且通过树脂混合物涂覆或浸渍站，在那里它们被包含树脂混合物的熔体涂覆或浸渍。然后可以冷却以及随后造粒涂覆或浸渍的玻璃纤维线束。然后可以将这些粒料注射模制成它们现有形式的测试样品部件用于性能测试，或可以将这些粒料注射模制成不同复杂度的模制部件用于期望的最终用途应用。如果需要将一种或多种可选的添加剂结合至纤维增强的热塑性组合物，那么可以在拉挤成型期间或通过在拉挤成型后以及在任何随后的模制步骤前将其与造粒的增强的热塑性组合物干燥共混而引入它们。在一个实施方式中，在进料至挤出机之前，可以首先共混(即，干燥共混)包括Struktol和任何可选的润滑剂的组分(不包括玻璃纤维)。对于包含短玻璃纤维的组合物，可以使用不同的进料器单独进料这些纤维。对于包含长玻璃纤维的组合物，可以使连续的纤维从卷轴退绕，并且将其拉成聚合物熔体，该聚合物熔体可以来自挤出机，将干燥共混的原料进料至该挤出机用于浸渍-如通过本文描述的拉挤成型所描述的。
虽然为了说明的目的已经阐述了典型的实施方式，但是上述描述不应当被认为限制本发明的范围。因此，在不背离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员可以想到各种修改、改变、和替换。
提出以下实施例以便为本领域的普通技术人员提供如何制造和评价本文要求保护的化合物、组合物、制品、装置和/或方法的完整的公开和描述，并且旨在纯粹是举例说明本发明而并不旨在限制本发明人所认为的发明范围。已经努力确保数字(例如，量、温度等)的准确性，但应考虑一些误差和偏差。除非另外指出，否则份是指重量份，温度以℃表示或是环境温度，并且压力是大气压或接近大气压。
实施例
在以下的实施例中，使用StruktolTM TR063A和/或StruktolTM TR065次要添加剂组分评估各种长和短玻璃纤维增强的聚酰胺树脂的改善的性质。使用Berstorff 44mm双螺杆挤出机，在约305-330℃(580-630°F)的料筒温度和300rpm的螺杆速度下操作，通过拉挤成型生产长玻璃纤维聚酰胺粒料。控制长玻璃含量是本领域技术普通技术人员熟知的，并且可以通过使用具有已知的孔/开口直径的出口模口精确控制，通过该模口拉挤聚合物浸渍的玻璃。将样品模制成ISO/ASTM测试试样用于性质测试。以20-25英尺/分(ft/min)的线速生成所有样品。在25mm双螺杆挤出机中，在约260-288℃(500-550°F)的料筒温度、约175转/分(rpm)的螺杆速度、和约18磅/小时(lbs/hr)的通过量下操作，进行混合短玻璃填充的聚酰胺样品。将样品模制成ISO/ASTM测试试样用于性质测试。
1.实施例1
在本实施例的情况中，评估填充的聚酰胺组合物中的StruktolTMTR063A，已知其提供与标准蜡(如AcrawaxTM C)相似的加工益处。在存在或不存在亚乙基双-硬脂酰胺蜡的情况下制造存在Struktol TR063A的样品。
a.描述和操作：
在双螺杆挤出机中，使用260-288℃(500-550°F)范围内的温度，混合样品。在注射模制机中，使用260-288℃(500-550°F)范围内的温度，模制样品测试试样。根据在接下来的部分中讨论的ISO/ASTM步骤进行所有测试。
b.结果
连同生成的产物的性质一起评估的一组配制品，列于表1中。从表1中看出，观察到由于添加StruktolTM TR063A得到的益处。
表1
在表2中示出以上配制品的另一变体。在表2中，观察到使用StruktolTM TR063A取代常规的润滑剂AcrawaxTM C的益处。
表2
2.实施例2
a.描述和操作：
用于生产长纤维增强的热塑性聚合物粒料的方法是一步连续方法，其中，通过用聚合物熔体涂覆的聚合物涂覆/浸渍设置将纤维粗纱从卷轴拉离。然后冷却以及造粒聚合物涂覆的线束。然后可以将这些粒料注射模制成它们现有形式的测试试样或使其与另外的组分干燥共混后用于性质测试，或模制成为不同复杂度的部件用于现实世界的应用。
以在包含35-60wt％范围内的长玻璃纤维的VertonTM聚酰胺配制品中最高达1.0wt％的负载水平，作为次要组分评估StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065。使用位于Columbus,IN的LNP’s Verton R&D研发站的Berstorff 44mm双螺杆挤出机，拉挤所有样品。在约305-330℃(580-630°F)料筒设置温度和300rpm螺杆速度下混合配制品。控制玻璃在任何给定的Verton产物中的含量是已知的，并且可以通过使用具有已知的孔/开口直径的出口模口精确地控制，通过该模口拉挤聚合物浸渍的玻璃。将拉挤的样品模制成ISO/ASTM测试试样用于性质测试。以20-25ft/min的线速生成所有样品。在表3中给出了缺少Struktol添加剂的对照产物配制品。对于使用Struktol添加剂的样品，减少现有(对照)配制品中的聚酰胺66(PA66)和聚酰胺6(PA6)的含量，以适应使用的Struktol添加剂的量。在该实验中拉挤的所有样品中，保持PA66/PA6的恒定比。
表3
b.结果
表4示出来自实验设计(Design of Experiment)(DOE)的结果。如从表4中针对运行#8的数据看出，对于60％玻璃填充的不含Struktol添加剂的Verton PA产物(对照)，缺口悬臂梁冲击(NII)是～56千焦/平方米(kJ/m2)。如从相同的表中针对运行18和21的数据看出，在Struktol添加剂存在下，认为相同的性质高达约90kJ/m2，改善了约60％。比较而言，两种其他的玻璃纤维含量水平35和47.5wt％没有示出在NII性质上如此大的提高。
基于实验数据分析，可以看出Struktol TR063A显著增强了NII性能，特别是60wt％长纤维增强聚酰胺产物的NII性能。以下表4示出在Verton聚酰胺产物中的Struktol TR063A和Struktol TR065的评估。在模块1(Block1)上进行所有的样品。F1＝因素1(A:TR065)、F2＝因素2(B:TR063A)、F3＝因素3(C:玻璃)、F4＝因素4(D:Acrawax)、R1＝响应1(拉伸强度MPa)、R2＝响应2(拉伸应变％)、R3＝响应3(拉伸模量MPa)、R4＝响应4(挠曲强度MPa)、R5＝响应5(NII KJ/m2)、R6＝响应6(UNII KJ/m2)、R7＝响应7(MAI(TE)J)。
表格4
图1示出相应长玻璃纤维(LGF)含量水平的蛛网图形式的数据。在图1中观察到StruktolTM TR063A对于改善60wt％玻璃纤维含量的NII的益处。
在以下列出的是本文公开的纤维增强的热塑性组合物的至少一些实施方式和用于制作该纤维增强的热塑性组合物的方法。
实施方式1：纤维增强的热塑性组合物，包含：聚酰胺聚合物组分；纤维增强物组分；润滑剂组分；和除了润滑剂组分之外的增加冲击强度的添加剂。
实施方式2：根据实施方式1的纤维增强的热塑性组合物，包含30至65重量百分数的聚酰胺组分；大于0至70重量百分数的纤维增强物组分；大于0至1重量百分数的润滑剂组分；和大于0至3重量百分数的增加冲击强度的添加剂。
实施方式3：根据实施方式1或实施方式2的纤维增强的热塑性组合物，其中，增加冲击强度的添加剂包括加工助剂。
实施方式4：根据实施方式1-3中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，增加冲击强度的添加剂包括润滑剂。
实施方式5：根据实施方式1-4中任一项的纤维增强热塑性组合物，其中，增加冲击强度的添加剂包括共混剂。
实施方式6：根据权利要求1-5中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，增加冲击强度的添加剂包括多种不同分子量的热塑性树脂。
实施方式7：根据实施方式1-6中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A。
实施方式8：根据实施方式1-7中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR065。
实施方式9：根据实施方式1-8中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065的共混物。
实施方式10：根据实施方式1-9中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
实施方式11：根据实施方式1-10中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
实施方式12：根据实施方式11的纤维增强的热塑性组合物，其中，尼龙6,6和尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
实施方式13：根据实施方式1-12中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，纤维增强物组分包括玻璃纤维。
实施方式14：根据实施方式1-13中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维。
实施方式15：根据实施方式1-14中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，组合物显示大于不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度的缺口悬臂梁冲击强度。
实施方式16：根据实施方式1-15中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度大至少10％。
实施方式17：根据实施方式1-16中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度大至少60％。
实施方式18：根据实施方式1-17中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度大10％至60％。
实施方式19：根据实施方式1-18中任一项的纤维增强的热塑性组合物，包含30至40重量百分数的聚酰胺组分，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；55至65重量百分数的纤维增强物组分，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维；大于0至1重量百分数的润滑剂组分，其中，润滑剂组分包括蜡；和大于0.5至3重量百分数的增加冲击强度的添加剂，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065中的至少一种。
实施方式20：根据实施方式1-19中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，组合物显示比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度大至少10％的缺口悬臂梁冲击强度。
实施方式21：根据实施方式1-20中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，组合物显示比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度大至少30％的缺口悬臂梁冲击强度。
实施方式22：根据实施方式1-21中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，组合物显示比不存在增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度大至少60％的缺口悬臂梁冲击强度。
实施方式23：用于增加由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的冲击强度的方法，该常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；该方法包括：a)提供常规纤维增强聚酰胺配制品；b)确定除了加工助剂组分之外，有待结合至常规纤维增强聚酰胺配制品中的增加冲击强度的添加剂的重量百分数；c)用确定重量百分数的增加冲击强度的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分，以提供显示增加的冲击强度的纤维增强的聚酰胺配制品；以及根据步骤c)提供的纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。
实施方式24：根据实施方式23的方法，其中，显示增加的冲击强度的纤维增强的聚酰胺配制品包含30至65重量百分数的聚酰胺组分；大于0至70重量百分数的纤维增强物组分；大于0至1重量百分数的加工助剂；和大于0至3重量百分数的增加冲击强度的添加剂。
实施方式25：根据实施方式23或实施方式24的方法，其中，增加冲击强度的添加剂包括加工助剂。
实施方式26：根据实施方式23-25中任一项的方法，其中，增加冲击强度的添加剂包括润滑剂。
实施方式27：根据实施方式23-26中任一项的方法，其中，增加冲击强度的添加剂包括共混剂。
实施方式28：根据实施方式23-27中任一项的方法，其中，增加冲击强度的添加剂包括多种不同分子量的热塑性树脂。
实施方式29：根据实施方式23-28中任一项的方法，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A。
实施方式30：根据实施方式23-29中任一项的方法，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR065。
实施方式31：根据实施方式23-30中任一项的方法，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065的共混物。
实施方式32：根据实施方式23-31中任一项的方法，其中，聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
实施方式33：根据实施方式23-32中任一项的方法，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
实施方式34：根据实施方式33的方法，其中，尼龙6,6和尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
实施方式35：根据实施方式32-34中任一项的方法，其中，至少两种聚酰胺以相对重量比存在于常规的纤维增强的聚酰胺组合物中，并且其中，在步骤c)中用确定重量百分数的增加冲击强度的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分后，至少两种聚酰胺以相同的相对重量比存在于提供的纤维增强的聚酰胺配制品中。
实施方式36：根据实施方式23-35中任一项的方法，其中，纤维增强物组分包括玻璃纤维。
实施方式37：根据实施方式23-36中任一项的方法，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维。
实施方式38：根据实施方式23-37中任一项的方法，其中，步骤d)提供的纤维增强的聚酰胺组合物显示比不存在增加冲击强度的添加剂的常规的纤维增强的聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击强度大至少10％的缺口悬臂梁冲击强度。
实施方式39：根据实施方式23-38中任一项的方法，其中，步骤d)提供的纤维增强的聚酰胺组合物显示比不存在增加冲击强度的添加剂的常规的纤维增强的聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击强度大至少30％的缺口悬臂梁冲击强度。
实施方式40：根据实施方式23-39中任一项的方法，其中，步骤d)提供的纤维增强的聚酰胺组合物显示比不存在增加冲击强度的添加剂的常规的纤维增强的聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击强度大至少60％的缺口悬臂梁冲击强度。
实施方式41：根据实施方式23-40中任一项的方法，其中，步骤d)提供的纤维增强的聚酰胺组合物显示比不存在增加冲击强度的添加剂的常规的纤维增强的聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击强度大10％至60％的缺口悬臂梁冲击强度。
实施方式42：根据实施方式23-41中任一项的方法，其中，显示增加的冲击强度的纤维增强的聚酰胺配制品包含：30至40重量百分数的聚酰胺组分，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；55至65重量百分数的纤维增强物组分，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维；大于0至1重量百分数的润滑剂组分，其中，加工助剂包括蜡；和大于0.5至3重量百分数的增加冲击强度的添加剂，其中，增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065中的至少一种。
实施方式43：纤维增强的热塑性组合物，包含：聚酰胺聚合物组分；纤维增强物组分；可选的润滑剂组分；和除了可选的润滑剂组分之外的改善机械性质的添加剂。
实施方式44：根据实施方式45的纤维增强的热塑性组合物，包含30至65重量百分数的聚酰胺组分；35至70重量百分数的纤维增强物组分；大于0至1重量百分数的可选的润滑剂组分；和大于0至3重量百分数的改善机械性质的添加剂。
实施方式45：根据实施方式43或实施方式44的纤维增强的热塑性组合物，其中，改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
实施方式46：根据实施方式43-45中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
实施方式47：根据实施方式43-46中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
实施方式48：根据实施方式46的纤维增强的热塑性组合物，其中，尼龙6,6和尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
实施方式49：根据实施方式43-48中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，纤维增强物组分包括玻璃纤维。
实施方式50：根据实施方式43-49中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，纤维增强物组分包括短玻璃纤维。
实施方式51：根据实施方式43-45中任一项的纤维增强的热塑性组合物，其中，相对于不存在改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，组合物显示至少一种改善的机械性质。
实施方式52：根据实施方式51的纤维增强的热塑性组合物，其中，至少一种改善的机械性质包括拉伸强度、拉伸应变、拉伸模量、挠曲强度、挠曲模量、缺口悬臂梁冲击、无缺口悬臂梁冲击、或它们的任何组合。
实施方式53：根据实施方式43-53中任一项的纤维增强的热塑性组合物，包含：35至65重量百分数的聚酰胺组分，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；35至65重量百分数的纤维增强物组分，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维；大于0至1重量百分数的可选的润滑剂组分，其中，润滑剂组分包括蜡；和大于0.5至3重量百分数的改善机械性质的添加剂，其中，改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
实施方式54：用于改善由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的一种或多种机械性质的方法，该常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；该方法包括：a)提供常规纤维增强聚酰胺配制品；b)确定除了加工助剂组分之外，有待结合至常规纤维增强聚酰胺配制品中的改善机械性质的添加剂的重量百分数；c)用确定重量百分数的改善机械性质的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分，以提供显示至少一种改善的机械性质的纤维增强的聚酰胺配制品；以及d)根据步骤c)中提供的纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。
实施方式55：根据实施方式54的方法，其中，显示改善的机械性质的纤维增强的聚酰胺配制品包含30至65重量百分数的聚酰胺组分；大于35至70重量百分数的纤维增强物组分；大于0至1重量百分数的可选的润滑剂；和大于0至3重量百分数的改善机械性质的添加剂。
实施方式56：根据实施方式54或实施方式55的方法，其中，改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
实施方式57：根据实施方式54-56中任一项的方法，其中，聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
实施方式58：根据实施方式54-57中任一项的方法，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
实施方式59：根据实施方式58的方法，其中，尼龙6,6和尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
实施方式60：根据实施方式54-59中任一项的方法，其中，至少两种聚酰胺以相对重量比存在于常规的纤维增强的聚酰胺组合物中，并且其中，在步骤c)中用确定重量百分数的改善机械性质的添加剂取代相应重量百分数的聚酰胺组分后，至少两种聚酰胺以相同的相对重量比存在于提供的纤维增强的聚酰胺配制品中。
实施方式61：根据实施方式53-60中任一项的方法，其中，纤维增强物组分包括玻璃纤维。
实施方式62：根据实施方式53-61中任一项的方法，其中，纤维增强物组分包括短玻璃纤维。
实施方式63：根据实施方式53-62中任一项的方法，其中，相对于不存在改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，在步骤d)中制备的组合物显示至少一种改善的机械性质。
实施方式64：根据实施方式63的方法，其中，至少一种改善的机械性质包括拉伸强度、拉伸应变、拉伸模量、挠曲强度、挠曲模量、缺口悬臂梁冲击、无缺口悬臂梁冲击、或它们的任何组合。
实施方式65：根据实施方式55的方法，其中，步骤d)中制备的组合物包含35至65重量百分数的聚酰胺组分，其中，聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；35至65重量百分数的纤维增强物组分，其中，纤维增强物组分包括长玻璃纤维；大于0至1重量百分数的可选的润滑剂组分，其中，润滑剂组分包括蜡；和大于0.5至3重量百分数的改善机械性质的添加剂，其中，改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
对于本领域的技术人员而言，显而易见的是，在不背离本发明的范围和精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。对于本领域的技术人员来说，通过考虑本文公开的本发明的说明书和实践，可以清楚本发明的其他实施方式。在本发明的真正范围和精神通过随附权利要求指出的情况下，希望将说明书和实施例认为仅是示例性的。
Claims (65)
1.一种纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)聚酰胺聚合物组分；
b)纤维增强物组分；
c)润滑剂组分；和
d)除了所述润滑剂组分之外的增加冲击强度的添加剂。
2.根据权利要求1所述的纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)30至65重量百分数的所述聚酰胺组分；
b)大于0至70重量百分数的所述纤维增强物组分；
c)大于0至1重量百分数的所述润滑剂组分；和
d)大于0至3重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括加工助剂。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括润滑剂。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括共混剂。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括多种不同分子量的热塑性树脂。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR065。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTMTR065的共混物。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
12.根据权利要求11所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述尼龙6,6和所述尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述纤维增强物组分包括玻璃纤维。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述纤维增强物组分包括长玻璃纤维。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述组合物显示大于不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度的缺口悬臂梁冲击强度。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少10％。
17.根据权利要求1-16中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少60％。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述纤维增强的热塑性组合物的缺口悬臂梁冲击强度比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高10％至60％。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)30至40重量百分数的所述聚酰胺组分，其中，所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；
b)55至65重量百分数的所述纤维增强物组分，其中，所述纤维增强物组分包括长玻璃纤维；
c)大于0至1重量百分数的所述润滑剂组分，其中，所述润滑剂组分包括蜡；和
d)大于0.5至3重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTMTR065中的至少一种。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少10％的缺口悬臂梁冲击强度。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少30％的缺口悬臂梁冲击强度。
22.根据权利要求1-21中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的基本相同的参考组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少60％的缺口悬臂梁冲击强度。
23.一种用于增加由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的冲击强度的方法，所述常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；所述方法包括：
a)提供所述常规纤维增强聚酰胺配制品；
b)确定除了所述加工助剂组分之外，有待结合至所述常规纤维增强聚酰胺配制品中的增加冲击强度的添加剂的重量百分数；
c)用确定重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂取代相应重量百分数的所述聚酰胺组分，以提供显示增加的冲击强度的纤维增强的聚酰胺配制品；以及
d)根据步骤c)提供的所述纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，显示增加的冲击强度的所述纤维增强的聚酰胺配制品包含：
a)30至65重量百分数的所述聚酰胺组分；
b)大于0至70重量百分数的所述纤维增强物组分；
c)大于0至1重量百分数的所述加工助剂；和
d)大于0至3重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂。
25.根据权利要求23或权利要求24所述的方法，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括加工助剂。
26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括润滑剂。
27.根据权利要求23-26中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括共混剂。
28.根据权利要求23-27中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括多种不同分子量的热塑性树脂。
29.根据权利要求23-28中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A。
30.根据权利要求23-29中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR065。
31.根据权利要求23-30中任一项所述的方法，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTM TR065的共混物。
32.根据权利要求23-31中任一项所述的方法，其中，所述聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
33.根据权利要求23-32中任一项所述的方法，其中，所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述尼龙6,6和尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
35.根据权利要求23-34中任一项所述的方法，其中，所述至少两种聚酰胺以相对重量比存在于所述常规的纤维增强的聚酰胺组合物中，并且
其中，在步骤c)中用所述确定重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂取代相应重量百分数的所述聚酰胺组分后，所述至少两种聚酰胺以相同的相对重量比存在于所述提供的纤维增强的聚酰胺配制品中。
36.根据权利要求23-35中任一项所述的方法，其中，所述纤维增强物组分包括玻璃纤维。
37.根据权利要求23-36中任一项所述的方法，其中，所述纤维增强物组分包括长玻璃纤维。
38.根据权利要求23-37中任一项所述的方法，其中，步骤d)提供的所述纤维增强的聚酰胺组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的所述常规的纤维增强的聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少10％的缺口悬臂梁冲击强度。
39.根据权利要求23-38中任一项所述的方法，其中，步骤d)提供的所述纤维增强的聚酰胺组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的所述常规的纤维增强的聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少30％的缺口悬臂梁冲击强度。
40.根据权利要求23-39中任一项所述的方法，其中，步骤d)提供的所述纤维增强的聚酰胺组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的所述常规的纤维增强的聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击强度高至少60％的缺口悬臂梁冲击强度。
41.根据权利要求23-40中任一项所述的方法，其中，步骤d)提供的所述纤维增强的聚酰胺组合物显示比不存在所述增加冲击强度的添加剂的所述常规的纤维增强的聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击强度高10％至60％的缺口悬臂梁冲击强度。
42.根据权利要求23-41中任一项所述的方法，其中，显示增加的冲击强度的所述纤维增强的聚酰胺配制品包含：
a)30至40重量百分数的所述聚酰胺组分，其中，所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；
b)55至65重量百分数的所述纤维增强物组分，其中，所述纤维增强物组分包括长玻璃纤维；
c)大于0至1重量百分数的所述润滑剂组分，其中，所述加工助剂组分包括蜡；和
d)大于0.5至3重量百分数的所述增加冲击强度的添加剂，其中，所述增加冲击强度的添加剂包括StruktolTM TR063A和StruktolTMTR065中的至少一种。
43.一种纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)聚酰胺聚合物组分；
b)纤维增强物组分；
c)可选的润滑剂组分；和
d)除了所述可选的润滑剂组分之外的改善机械性质的添加剂。
44.根据权利要求45所述的纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)30至65重量百分数的所述聚酰胺组分；
b)35至70重量百分数的所述纤维增强物组分；
c)大于0至1重量百分数的可选的润滑剂组分；和
d)大于0至3重量百分数的所述改善机械性质的添加剂。
45.根据权利要求43或权利要求44所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
46.根据权利要求43-45中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
47.根据权利要求43-46中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
48.根据权利要求46所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述尼龙6,6和所述尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
49.根据权利要求43-48中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述纤维增强物组分包括玻璃纤维。
50.根据权利要求43-49中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述纤维增强物组分包括短玻璃纤维。
51.根据权利要求43-45中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，相对于不存在所述改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，所述组合物显示至少一种改善的机械性质。
52.根据权利要求51所述的纤维增强的热塑性组合物，其中，所述至少一种改善的机械性质包括拉伸强度、拉伸应变、拉伸模量、挠曲强度、挠曲模量、缺口悬臂梁冲击、无缺口悬臂梁冲击、或它们的任何组合。
53.根据权利要求43-53中任一项所述的纤维增强的热塑性组合物，包含：
a)35至65重量百分数的所述聚酰胺组分，其中，所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；
b)35至65重量百分数的所述纤维增强物组分，其中，所述纤维增强物组分包括长玻璃纤维；
c)大于0至1重量百分数的所述可选的润滑剂组分，其中，所述润滑剂组分包括蜡；和
d)大于0.5至3重量百分数的所述改善机械性质的添加剂，其中，所述改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
54.一种用于改善由常规纤维增强聚酰胺配制品显示的一种或多种机械性质的方法，所述常规纤维增强聚酰胺配制品包含纤维增强物组分的重量百分数；聚酰胺组分的重量百分数；和加工助剂组分的重量百分数；所述方法包括：
a)提供所述常规纤维增强聚酰胺配制品；
b)确定除了所述加工助剂组分之外，有待结合至所述常规纤维增强聚酰胺配制品中的改善机械性质的添加剂的重量百分数；
c)用所述确定重量百分数的所述改善机械性质的添加剂取代相应重量百分数的所述聚酰胺组分，以提供显示至少一种改善的机械性质的纤维增强的聚酰胺配制品；以及
d)根据步骤c)提供的所述纤维增强的聚酰胺配制品，制备纤维增强的聚酰胺组合物。
55.根据权利要求54所述的方法，其中，显示改善的机械性质的所述纤维增强的聚酰胺配制品包含：
a)30至65重量百分数的所述聚酰胺组分；
b)大于35至70重量百分数的所述纤维增强物组分；
c)大于0至1重量百分数的所述可选的润滑剂；和
d)大于0至3重量百分数的所述改善机械性质的添加剂。
56.根据权利要求54或权利要求55所述的方法，其中，所述改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
57.根据权利要求54-56中任一项所述的方法，其中，所述聚酰胺组分包括至少两种聚酰胺。
58.根据权利要求54-57中任一项所述的方法，其中，所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6。
59.根据权利要求58所述的方法，其中，所述尼龙6,6和尼龙6以约3:1至9:1的范围内的相对重量比存在。
60.根据权利要求54-59中任一项所述的方法，其中，所述至少两种聚酰胺以相对重量比存在于所述常规的纤维增强的聚酰胺组合物中，并且
其中，在步骤c)中用所述确定重量百分数的所述改善机械性质的添加剂取代相应重量百分数的所述聚酰胺组分后，所述至少两种聚酰胺以相同的相对重量比存在于所述提供的纤维增强的聚酰胺配制品中。
61.根据权利要求54-60中任一项所述的方法，其中，所述纤维增强物组分包括玻璃纤维。
62.根据权利要求54-61中任一项所述的方法，其中，所述纤维增强物组分包括短玻璃纤维。
63.根据权利要求54-62中任一项所述的方法，其中，相对于不存在所述改善机械性质的添加剂的基本相同的参考组合物的机械性质，在步骤d)中制备的所述组合物显示至少一种改善的机械性质。
64.根据权利要求63所述的方法，其中，所述至少一种改善的机械性质包括拉伸强度、拉伸应变、拉伸模量、挠曲强度、挠曲模量、缺口悬臂梁冲击、无缺口悬臂梁冲击、或它们的任何组合。
65.根据权利要求54-64中任一项所述的方法，其中，在步骤d)中制备的所述组合物包含：
a)35至65重量百分数的所述聚酰胺组分，其中，所述聚酰胺组分包括尼龙6和尼龙6,6；
b)35至65重量百分数的所述纤维增强物组分，其中，所述纤维增强物组分包括长玻璃纤维；
c)大于0至1重量百分数的所述可选的润滑剂组分，其中，所述润滑剂组分包括蜡；和
d)大于0.5至3重量百分数的所述改善机械性质的添加剂，其中，所述改善机械性质的添加剂包括StruktolTM TR063A。
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