CN104995415A - 改进的紧固件 - Google Patents

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Abstract

一种紧固件，该紧固件包含一种聚合物组合物[组合物(C)]，该聚合物组合物包含基于该组合物(C)的总重量，至少一种聚芳醚酮聚合物[(PAEK)聚合物]，和至少一种具有如在CRC出版社的《化学和物理手册》，第64版，第B-65至B-158页中定义的从1.3至2.5的电负性(ε)的元素的氮化物(NI)。

Description

改进的紧固件
本申请要求于2012年12月20日提交的美国临时申请号61/740328以及2013年2月12日提交的欧洲申请号13154980.0的优先权，出于所有目的将这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。
发明领域
本发明涉及由聚(芳醚酮)聚合物组合物制成的紧固件，其中所述聚(芳醚酮)聚合物组合物的特征为具有改进的机械特性，特别是具有优异的刚度和延展性的平衡，并且所述紧固件具有更高的拉伸和挠曲模量以及强度以及此外非常好的美学特性，尤其是改进的更浅的颜色。
发明背景
多种设计的紧固件，包括螺母、螺钉、夹子、铆钉以及许多其他种类，已经取决于特定涵盖的应用可供使用。它们的共同特征在于因此相关的特别严格的要求。
事实上，在它们的寿命过程中，任何紧固件，值得注意地包括无螺纹紧固件和螺纹紧固件，值得注意地经受苛刻的机械条件：它们经常被拉伸、扭曲和弯曲。紧固件进一步通常经受多种恶劣环境，如振动、热循环和/或化学侵蚀，这可以随时间的推移改变它们的机械性能，而且，在最坏的情况下，导致紧固件实质上“丢失(lost)”。
一类特别重要的紧固件是面临附加的具体问题的螺纹紧固件。当螺纹紧固件被拧紧时，我们将能量泵入其中，并且，在我们放开之后，这种能量由摩擦约束保持在其中。典型地，这些摩擦约束在很大程度上集中在紧固件螺纹中，作为其细度的结果这些紧固螺纹又经常代表该紧固件的最精细的部分。如以上所述的恶劣的环境因素可导致螺纹紧固件放松其所有的预载荷并且真正地丢失(“松动”问题)。与松动在某种程 度上有关的是螺纹剥离，当螺纹紧固件被过度拧紧时发生的另一种故障；螺纹剥离的特征在于该紧固件螺纹的变形(改变)，典型地导致性能的降低。
某些紧固件，包括某些无螺纹紧固件和螺纹紧固件，可能具有复杂的设计，并且从适当的材料成型/机械加工它们可能是一件艰难的事情。在螺纹紧固件的情况下，形成精细且规则的螺纹已经被证明是特别不容易的。
材料的选择对于紧固件是关键的。
然而，金属紧固件呈现一定数量的缺点。金属紧固件是重的这在重量成为问题的应用中是缺点，例如值得注意地在飞机应用中。金属紧固件总体上还易于腐蚀并且是导电的。从金属机械加工复杂的形状，以及形成精细且规则的螺纹也是一个艰难的事。
因此对于如以上列出的若干原因，聚合物材料是有用的金属替代品。
然而，重要的是所述紧固件是由易于加工成紧固件的聚合物材料制成的并且所述聚合物材料能够提供所要求的机械特性水平，特别是尤其具有优异的刚度和延展性的平衡，高的伸长率强度，高的挠曲强度以及，最后但并非最不重要的，高的抗扭强度(或扭矩)，这与材料的固有的剪切强度相关。事实上，对于许多紧固件，包括但不限于螺纹紧固件，负荷承载能力典型地是结构材料的剪切或扭转强度的函数。
已知的是碳纤维增强的聚醚醚酮(PEEK)组合物已经被用来在各种各样的应用中诸如值得注意地在航空航天应用中替代铝、黄铜、钢和不锈钢紧固件。
已知的是在紧固件的制造中，使用不同的加工技术，诸如值得注意地是注塑或挤出，所述PAEK聚合物的结晶速率起着重要的作用。稍慢的结晶速率可能已经导致制造具有例如不均匀性的缺陷如值得注意地是外观和颜色的不均匀性，以及皮-芯变化效应其中螺纹螺钉，例如在壁附近将更加无定形并且在中心附近更加结晶的紧固件(特别是在所述紧固件的一小部分中)。这导致螺钉的周边部分具有整体模制的限制剪切强度。
对于由聚合物组合物制成的紧固件仍然存在一种持续的需要，其中所述紧固件具有的特征为优异的刚性和延展性的平衡，高的扭矩，高的实际韧性(高拉伸伸长率)， 高的在拉伸中和在冲击载荷下的伸长能力，高的强度，高的耐化学性，轻重量，以及能够通过熔融加工技术，诸如挤出或注射模制容易地形成的均匀结晶度，包括当所考虑的零件具有复杂的形状和/或非常薄的部分(例如，螺纹，或者当必须使用具有小孔的挤出机时)。最后但并非最不重要的，由于当前和未来几代飞机的轻重量和能源效率的关键性，聚合物材料的比重需要尽可能地低。在这些情况下，使用具有相对高负荷的玻璃增强物(即20％或更高)的玻璃纤维增强树脂从单位重量和移动性的观点来看可能变得不利，因为这些增强物显著增加了相对于相应的未填充聚合物该组合物的密度。碳纤维由于其相对于玻璃纤维更低的密度可以减轻这种影响，但在另一方面碳纤维增强的塑料具有导电性问题，这可能导致存在的配合铝结构的电化腐蚀。这限制了碳纤维增强的PEEK的效用的范围。增强塑料像使用玻璃纤维和碳纤维增强的PEEK，例如，受制于该组合物具有遍及该零件的各个位置的不均匀特性，取决于纤维如何取向以及最终零件如何制造。在纤维的流动方向或对齐方向上强度和刚度是非常高的并且垂直于这些纤维的取向实现了弱得多的特性。刚才提及的强烈的各向异性还导致注塑模制的零件的翘曲问题，因为零件的不同部位或尺寸可能收缩不同，这取决于在该特定方向上纤维对齐的状态。因此，本领域中对于不赋予用于飞机和航空航天应用的紧固件中使用的组合物这种高各向异性特征的增强物或填充剂存在一种需要。
附图简要说明 
为了本发明的详细说明，现将参考以下附图，其中：
图1表示圆形弯曲的带钩螺栓的实例；A、L、R、C、T和D是所述带钩螺栓的特征尺寸。
图2表示根据本发明的连续螺纹螺柱的实例。
图3表示根据本发明的柱头螺柱(tap-end stud)的实例。
图4表示根据本发明的柱头螺柱的实例。
图5表示根据本发明的内部和外部带螺纹的衬套的实例。
图6表示根据本发明的铆钉销的实例，该铆钉销将轭(yoke)连接到杆端上。
图7表示A：新的开口销，B：安装的开口销，C：弹簧销，D：开口销的横截面(传统的设计)。
图8表示根据本发明的锥形销的实例。
发明概述
本发明解决以上详述的需求并且涉及包含聚合物组合物[组合物(C)，在下文中]的紧固件，该聚合物组合物包含
(i)至少一种聚芳醚酮聚合物[(PAEK)聚合物]；
(ii)至少一种具有如在CRC出版社的《化学和物理手册》，第64版，第B-65至B-158页(《Handbook of Chemistry and Physics》,CRC Press,64th edition,pages B-65 to B-158)中定义的从1.3至2.5的电负性(ε)的元素的氮化物(NI)。
紧固件(F)
如在此用来描述紧固件(F)的所有术语对技术人员是非常熟悉的，并且应当以它们的常用含义理解。
紧固件(F)通常是特别设计用于保持、连接、结合、组装或维持单个或多个部件的平衡的机械装置。所得到的组件可以动态地或静态地作为机构或结构的主要或次级部件起作用。基于预期的应用，紧固件(F)可以接收不同程度的内置精密和工程能力，从而在有计划的、预先建立的环境条件下确保足够的、完善的服务。
组合物(C)的重量，基于该紧固件(F)的总重量，通常是高于10％，优选高于50％并且更优选高于90％。仍然更优选地，该紧固件(F)主要由该组合物(C)组成。最优选地，该紧固件(F)由该组合物(C)组成。
该紧固件(F)可以由一个零件组成，即它是单一部件装置。然后，该单一零件由该组合物(C)组成。可替代地，该紧固件(F)可以由若干个零件组成。这种情 况是，该紧固件(F)的一个零件亦或若干个零件可以由该组合物(C)组成。当该紧固件(F)的若干个零件由该组合物(C)组成时，其中每一个可以由完全相同的组合物(C)组成；可替代地，其中至少两个可以由根据本发明的不同的组合物(C)组成。
该紧固件(F)可以是螺纹紧固件，即含有螺纹的紧固件。
螺纹典型地是存在于螺纹紧固件的表面的至少一部分上的隆起线(凸起的线或条)或凹槽或肋状物。螺纹可以具有不同的形式，包括盘旋形、螺旋状或平行线。螺纹值得注意地可以围绕某些螺钉、螺栓和螺母的圆周存在。
有利地，包含在紧固件(F)中的螺纹的至少一部分是由组合物(C)构成。优选地，包含在紧固件(F)中的基本上全部螺纹是由组合物(C)构成。更优选地，包含在紧固件(F)中的全部螺纹是由组合物(C)构成。
根据本发明的螺纹紧固件的螺纹表面，特别是当基本上其全部螺纹是由组合物(C)构成时，可以表示由所述螺纹紧固件开发的全部表面的高于1％、高于2％、高于5％、高于10％、高于20％、高于30％、高于40％、高于50％、高于60％、高于70％、高于80％、高于90％、高于95％、高于99％或约100％。
紧固件(F)可以是外部带螺纹的，即它可以具有在圆柱体或其他体积(诸如螺栓和螺钉)的外部的至少一部分上形成的螺纹。根据本发明的外部螺纹紧固件的螺纹表面，特别是当基本上其全部螺纹是由组合物(C)构成时，可以表示由所述外部螺纹紧固件开发的外表面的高于1％、高于2％、高于5％、高于10％、高于20％、高于30％、高于40％、高于50％、高于60％、高于70％、高于80％、高于90％、高于95％、高于99％或约100％。
紧固件(F)可以是内部带螺纹的，即它可以具有在圆柱体或其他体积(诸如螺母)的内部的至少一部分上形成的螺纹。根据本发明的内部螺纹紧固件的螺纹表面，特别是当基本上其全部螺纹是由组合物(C)构成时，可以表示由所述内部螺纹紧固件开发的内表面的高于1％、高于2％、高于5％、高于10％、高于20％、高于30％、 高于40％、高于50％、高于60％、高于70％、高于80％、高于90％、高于95％、高于99％或约100％。
紧固件(F)可以是内部和外部二者都带螺纹的，即它可以具有在圆柱体或其他体积的外部的至少一部分上形成的螺纹，以及在所述圆柱体或其他体积的内部的至少一部分上形成的螺纹，诸如某些内部和外部螺纹衬套。
在一个实施例中，该紧固件(F)是螺纹紧固件，当该螺纹紧固件的基本上全部螺纹是由组合物(C)构成并且该螺纹紧固件的螺纹表面表示其全部表面的高于10％、优选高于20％、并且更优选高于50％时，获得了出色的结果。
根据本发明的常用类型的螺纹紧固件包括螺栓、螺母、无头定位螺钉、螺旋铆钉(scrivet)、螺柱以及螺纹衬套。
该紧固件(F)可以是螺栓。螺栓典型地是有头的、外部带螺纹的紧固件。螺栓通常被设计为用于插入通过组装的零件中的孔以与螺母紧密配合，并且通常旨在通过旋转该螺母紧固或释放。
根据本发明的某些螺栓根据其形状被定性为“弯曲螺栓”。弯曲螺栓可以值得注意地呈“U”、“J”、“L”、或有眼螺栓的形状。“U”形螺栓典型地在其两端具有螺纹，而其他引述的弯曲螺栓典型地仅在一端具有螺纹。
根据本发明的其他螺栓是：
-方头螺栓，根据其头部的形状(正方形)；
-六角螺栓，根据其头部的形状(六角形)；
-六角法兰螺栓，类似于六角螺栓但包括与基板配合的垫圈状平表面；
-圆头螺栓，典型地在一端具有一个圆头；在它们之中，值得注意地可以在圆头短方颈螺栓、圆头肋颈螺栓、圆头平颈螺栓(round head fin neck bolt)、阶梯形螺栓、埋头螺栓和开槽埋头螺栓、平埋头电梯螺栓、T型头螺栓、沉头螺栓和轨道螺栓之间进行区分；
-有眼螺栓，典型地具有设计为用于接收钩子或绳子的环形头，如在图1的示 例性带钩螺栓。
该紧固件(F)可以是螺母。螺母典型地是具有内(或阴)螺纹的有孔的块，旨在用在外(或阳)螺纹如螺栓上以紧固或保持两个或更多个主体处于确定相关位置的目的。
根据本发明的某些螺母是法兰螺母。法兰螺母典型地在一端具有充当集成的非旋转垫圈的宽法兰；这通常用于将螺母的压力分布遍及被固定的零件，降低零件损坏的机会并使其较不可能由于不平坦的紧固表面的结果而松动。法兰通常是锯齿状的以提供锁定作用。
根据本发明的某些其他螺母是联接螺母。联接螺母典型地是从每一侧起螺纹以在中间会聚的长螺母，而不是一直通过相同的方向，其可以用于使两个螺纹杆端对端连接。
根据本发明的还某些其他螺母是蝶形螺母，也称为翼形螺母。这些螺母典型地是对于拇指和食指杠杆转动具有翼状突起的螺母。
该紧固件(F)可以是螺钉。螺钉典型地是有头的且外部带螺纹的紧固件。它通常具有与预成型的内螺纹紧密配合或形成其自己的螺纹，以及通过扭转其头部拧紧或释放的能力，这允许它被插入组装的零件的孔内。
根据本发明的某些螺钉是凹头螺钉。凹头螺钉典型地是在顶部具有六角形、花键、或特定孔，要求匹配的“螺丝刀尖端”的螺帽。
根据本发明的某些其他螺钉是自攻螺钉。自攻螺钉当被敲入不同材料的预成型的孔内时能够“自攻”它们自己的匹配内螺纹。自攻螺钉典型地是高强度、单件、单侧安装的螺纹紧固件。因为它们可以形成或切割自己的配对螺纹，异乎寻常地存在增强对它们在运行中松动的耐受性的良好的螺纹配合。根据本发明的自攻螺钉可以被拆卸并且通常是可重复使用的。
根据本发明的还其他螺钉是机械螺钉。机械螺钉典型地具有沿其轴的整个长度的螺纹；它们也可以被看作具有装配到埋头孔中并且当拧入时与被拧入的表面平齐的锥 形顶部的螺钉。
根据本发明的还其他螺钉是拇指或蝶形螺钉，即典型地被设计成使得它们可以用拇指和手指转动的螺钉。
根据本发明的还其他螺钉被定性为“木螺钉”，因为它们典型地具有尖柄、开槽的或凹的头部，以及具有较粗螺距的尖锥形螺纹，适合于基本上(如果不唯一)在木材中使用。
根据本发明的还其他螺钉通过参照其微小的尺寸被定性为微型螺钉。在所述微型螺钉之中，值得注意地可以引用槽头、平头、扁头以及连接头。
其中至少螺钉包括聚合物材料(M)的螺钉垫圈组件(SEMS)也构成本发明的一部分。
该紧固件(F)可以是无头定位螺钉。与典型地有头的如以上定义的根据本发明的螺钉相比，本发明的无头定位螺钉不具有突出的头部。总体上，其顶部是开槽的亦或具有一个套筒。
该紧固件(F)可以是螺栓。螺柱典型地是具有钉入材料(例如混凝土)中的尖端的紧固装置，并且另一端是带螺纹的并且在表面上方延伸用于结构件的附接。
根据本发明的某些螺柱是连续螺纹螺柱，即它们从端到端是带螺纹的，并且经常用于施加两个螺母的法兰螺栓。图2示出了根据本发明的通用目的的连续螺纹栓的实例。
根据本发明的连续螺纹螺柱的点通常是扁平的和倒角的。根据本发明的连续螺纹螺柱值得注意地可以用于管道应用；然后，如这些应用所要求的，这些螺柱具有不同于所有其他螺柱的长度测量要求，即它们的长度是从第一螺纹测量到第一螺纹，不包括这些点。
根据本发明的某些其他螺柱是柱头螺柱。典型的柱头螺柱在一端具有短螺纹，称为柱头端其被螺纹连接到某一精度配合(Class fit)(这一端适合于拧入螺纹孔)，而另一端或螺母端螺纹连接到另一精度配合。柱头端具有倒角点，但螺母端可以具有倒 角点或圆形点。图3示出了根据本发明的柱头螺柱的一个实例。
根据本发明的还其他螺柱是双端螺柱。双端螺柱典型地具有在每个端部上的基本上相等长度的或相等长度的螺纹以容纳螺母并且螺纹连接到某一精度配合。两端可以彼此独立地具有倒角点或圆形点。双端螺柱对于法兰螺栓或从两端连接(torching)是必要的或令人希望的其他应用是有用的。图4示出了根据本发明的双端螺柱的一个实例。
该紧固件(F)可以是一种螺旋铆钉。螺旋铆钉典型地是包括至少部分带螺纹的杆部和头部的螺纹紧固件；该杆部可以是在其整个表面上带螺纹的。根据本发明的某些螺旋铆钉由所述螺纹杆和所述头部组成。螺旋铆钉通常是插入通孔。螺旋铆钉通过施加力使平铆钉端变形至发展完整的机械连接对于组装两个或更多个部件是有用的。
该紧固件(F)可以是一种螺纹衬套。根据衬套是内部和/或外部带螺纹的，使得它们除了连接功能之外提供铸造(fasting)功能。优选地，它们是内部和外部带螺纹的。根据本发明的内部和外部带螺纹的衬套的实例是图5的六角衬套。
在本发明的一个具体实施例中，该紧固件(F)是预置扭矩紧固件，诸如预置扭矩螺钉或预置扭矩螺母。预置扭矩紧固件可以被定义为螺纹紧固件，该螺纹紧固件由于自包含预置扭矩特征是摩擦地耐旋转；具体地，预置扭矩螺钉可以被看作是外部带螺纹的紧固件，该紧固件是由于自包含预置扭矩特征而摩擦地耐旋转，而不是因为相对于螺钉的头部下支撑表面发展的压缩负载或在螺钉的杆上发展的拉伸负载。根据本发明的某些预置扭矩紧固件是由聚合物材料(M)制成的紧固件，向其中已经在其具有螺纹的长度上添加了除聚合物材料(M)之外的融合物质的插入件，例如润滑剂。取决于由于表面最终处理和润滑剂的存在的摩擦的量，该插入件的尺寸特征可能会改变以达到性能要求。
在另一个实施例中，该紧固件(F)可以是无螺纹的紧固件，即它不含有螺纹。
根据本发明的常见类型的无螺纹紧固件包括销、保持环、铆钉、支架和紧固垫圈。
该紧固件(F)可以是销。销典型地是薄的，经常是直的，圆柱形无螺纹的紧固 件；它们适合于固定两个或更多个机器零件的位置。
根据本发明的某些销是U形夹销。U形夹销典型地是在一端具有头部并在另一端具有孔用于将U形夹连接到杆上的紧固件。U形夹典型地是在杆的一端形成或附接有孔的轭；图6示出了根据本发明的U形夹销的实例，其将轭连接到一个杆端。当第二杆的一个眼或孔与该轭中的孔对准时，可以插入U形夹销以连接二者。然后可以将开口销插入到该U形夹销的孔中以将它保持在内，但此紧固是容易拆卸的。这个接头是用于处于张力的杆，其中需要一些灵活性。
根据本发明的某些其他销是开口销(cotter pin)(US术语)。开口销典型地是具有两个尖端的无螺纹紧固件，这些尖端可以插入通过槽用于将两个件保持在一起的目的。开口销传统上具有半圆形的横截面。在英国，传统上使用术语“开口销(split pin)”来描述相同的装置。新的开口销(参见图7A)具有对于其大部分长度接触的平的内表面，使得它典型地呈现为开口圆柱(图7D)。一旦插入，销的两端弯曲分开，将其锁定在适当位置(图7B)。为了便于尖端的初始分离，开口销的一个尖端经常显著长于另一个；并且为了易于插入到孔中，较长的尖端经常稍微弯曲或倾斜以与较短的尖端的前端重叠。
根据本发明的还其他销是弹簧销。弹簧销，如图7C所示，也称为连结销，有时从它们的形状也被称为R销，也是可利用的，其不是设计成永久弯曲的。在此设计中，该销的仅一个部分通过待固定的轴，另一部分被弯曲以环绕该轴的外部(图7C)。
根据本发明的还其他销是锥形销。锥形销是无头的，实心销具有控制的直径、长度、以及锥度，通常具有冠状端。这些自保持销对于将零件连接一起是有用的。标准锥形销具有从1/4英寸至12英寸(0.6cm至30cm)的径向锥度(diametral tape)并且钉入钻的孔中且扩大以配合。它们有时用于将轮毂或套环连接到轴上。锥形销经常用于保持一个表面相对于另一个的位置。锥形销设计的实例在图8中示出。
根据本发明的还其他销是定位销。定位销经常典型地具有锋利的或变形的端。它们可以被插入分成两个邻近的件的孔中并且将它们保持在一起。它们值得注意地对于 紧固榫眼和榫的接合是有用的。定位销可以从将定位杆，即实心、圆柱杆，切削成短的长度来获得。
根据本发明的还其他销是直销。直销典型地具有非研磨的、直的圆柱侧其中两端均是倒角的。
根据本发明的还其他销是槽销。槽销是具有槽的销；槽销经常具有在销的直径上等距的三个凹槽。
紧固件(F)可以是保持环。保持环典型地是扁平、圆形的、无螺纹紧固件具有中空中心和开口截面。保持环典型地提供一个肩部并且可以插入到轴上或具有内槽的孔的内部。
紧固件(F)可以是铆钉。铆钉典型地是包括柄和头部的无螺纹紧固件；根据本发明的某些铆钉由所述柄和所述头部组成。铆钉通常是插入通孔。铆钉柄可以在位于铆钉的另一侧形成匹配的头部。铆钉通过施加力使平铆钉端变形至发展完整的机械连接对于组装两个或更多个部件是有用的。
紧固件(F)可以是支架。支架可以被定义为有角度的支撑物，该支撑物用于保持物体，如值得注意地是架子、灯或任何其他物体，其中所述角度典型地是在0与90度之间并且所述支撑物经常附接在垂直表面如墙壁上。
紧固件(F)可以是紧固垫圈，诸如锁紧垫圈。锁紧垫圈典型地是置于螺母或螺钉下方的垫圈，为了通过施加压力防止松动的目的。根据本发明的锁紧垫圈有利地具有螺旋结构，这有助于施加压力。弹簧垫圈类似于锁紧垫圈。
聚芳醚酮聚合物
在本发明的背景下提及“至少一种聚芳醚酮聚合物[(PAEK)聚合物]”旨在表示一种或多于一种的(PAEK)聚合物。(PAEK)聚合物的混合物可以有利地用于本发明的目的。
在本文的其余部分，为了本发明的目的，表述“(PAEK)聚合物”理解为既是复数也是单数，也就是说，本发明的组合物可包含一种或多于一种(PAEK)聚合物。
为了本发明的目的，术语“聚芳醚酮(PAEK)”旨在表示包括重复单元的任何聚合物，其中超过50％摩尔的所述重复单元是包含Ar-C(O)-Ar’基团的重复单元(RPAEK)，其中Ar和Ar’，彼此相同或不同，是芳香族基团。这些重复单元(RPAEK)总体上是选自由在此以下的式(J-A)至(J-O)组成的组：
其中：
-每个R’，彼此相同或不同，选自由卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺和季铵组成的组；
-j’为零或为从0至4的整数。
在重复单元(RPAEK)中，相应的亚苯基部分可以独立地具有到在重复单元中不同于R’的其他部分的1,2-、1,4-和1,3-键联。优选地，所述亚苯基部分具有1,3-或1,4-键联，更优选地它们具有1,4-键联。
此外，在重复单元(RPAEK)中，j’在每次出现时为零，也就是说，该亚苯基部分除了在聚合物的主链中使得能够进行键联的那些取代基之外，没有其他取代基。
因此，优选的重复单元(RPAEK)是选自在此以下的式(J'-A)至(J'-O)的那些：
在如上所详述的(PAEK)聚合物中，优选地大于60％、更优选地大于80％、仍然更优选地大于90％摩尔的重复单元是如以上详述的重复单元(RPAEK)。
仍然，总体上优选的是基本上该(PAEK)聚合物的所有重复单元是重复单元(RPAEK)，如以上详述的；可能存在链缺陷或非常少量的其他单元，应理解的是这些后者基本上不改变(RPAEK)的特性。
该(PAEK)聚合物可以值得注意地是均聚物，无规的、交替的或嵌段的共聚物。当该(PAEK)聚合物是一种共聚物时，它可以值得注意地包含(i)具有至少两种不同的选自式(J-A)至(J-O)的式的重复单元(RPAEK)，或(ii)具有一种或多种式(J-A)至(J-O)的重复单元(RPAEK)以及不同于重复单元(RPAEK)的重复单元(R*PAEK)。
如之后将详述的，该(PAEK)聚合物可以是聚醚醚酮聚合物[(PEEK)]聚合物，在下文中]。可替代地，该(PAEK)聚合物可以是聚醚酮酮聚合物[(PEKK)聚合物，在下文中]、聚醚酮聚合物[(PEK)聚合物，在下文中]、聚醚醚酮酮聚合物[(PEEKK)聚合物，在下文中]或聚醚酮醚酮酮聚合物[(PEKEKK)聚合物，在下文中]。
该(PAEK)聚合物还可以是由选自由以下各项组成的组的至少两种不同的(PAEK)聚合物组成的共混物：(PEKK)聚合物、(PEEK)聚合物、(PEK)聚合物 和(PEKEKK)聚合物，如以上详述的。
为了本发明的目的，术语“(PEEK)聚合物”旨在表示其中大于按摩尔计50％的重复单元是具有式J’-A的重复单元(RPAEK)的任何聚合物。
优选地按摩尔计大于75％，优选地按摩尔计大于85％，优选地按摩尔计大于95％，优选地按摩尔计大于99％的(PEEK)聚合物的重复单元是具有式J’-A的重复单元。最优选地，该(PEEK)聚合物的所有重复单元是具有式J’-A的重复单元。
为了本发明的目的，术语“(PEEK)聚合物”旨在表示其中大于按摩尔计50％的重复单元是具有式J’-B的重复单元(RPAEK)的任何聚合物。
优选地大于按摩尔计75％、优选地大于按摩尔计85％、优选地大于按摩尔计95％、优选地大于按摩尔计99％的(PEKK)聚合物的重复单元是具有式J’-B的重复单元。最优选地，该(PEEK)聚合物的所有重复单元是具有式J’-B的重复单元。
为了本发明的目的，术语“(PEKK)聚合物”旨在表示其中按摩尔计大于50％的重复单元是具有式J’-C的重复单元(RPAEK)的任何聚合物。
优选地按摩尔计大于75％、优选地按摩尔计大于85％、优选地按摩尔计大于95％、优选地按摩尔计大于99％的(PEK)聚合物的重复单元是具有式J’-C的重复单元。最优选地，该(PEK)聚合物的所有重复单元是具有式J'-C的重复单元。
为了本发明的目的，术语“(PEEKK)聚合物”旨在表示其中大于按摩尔计50％的重复单元是具有式J’-M的重复单元(RPAEK)的任何聚合物。
优选地大于按摩尔计75％、优选地大于按摩尔计85％、优选地大于按摩尔计95％、优选地大于按摩尔计99％的(PEEKK)聚合物的重复单元是具有式J’-M的重复单元。最优选地，该(PEEKK)聚合物的所有重复单元是具有式J’-M的重复单元。
为了本发明的目的，术语“(PEKEKK)聚合物”旨在表示其中大于按摩尔计50％的重复单元是具有式J’-L的重复单元(RPAEK)的任何聚合物。
优选地大于按摩尔计75％、优选地大于按摩尔计85％、优选地大于按摩尔计95％、优选地大于按摩尔计99％的(PEKEKK)聚合物的重复单元是具有式J’-L的重复单元。 最优选地，该(PEKEKK)聚合物的所有重复单元是具有式J’-L的重复单元。
当该(PAEK)聚合物是(PEEK)均聚物时，即，其中基本上该(PEEK)聚合物的所有重复单元是具有式J’-A的重复单元的聚合物，获得优异的结果，其中可能存在链缺陷或非常少量的其他单元，应理解的是后者这些情况本质上不改变该(PEEK)均聚物的特性。
适用于本发明的可商购的聚芳醚酮(PAEK)树脂的非限制性实例包括从美国苏威特种聚合物公司(Solvay Specialty Polymers USA，LLC)可商购的聚醚醚酮。
该(PAEK)聚合物可以具有至少0.50dl/g、优选至少0.60dl/g、更优选至少0.70dl/g的特性粘度(IV)，如在95％-98％的硫酸(d＝1.84g/ml)中在0.1g/100ml的(PAEK)聚合物浓度下测量的。
该(PAEK)聚合物的IV可以值得注意地是等于或小于1.40dl/g、优选地等于或小于1.30dl/g、更优选地等于或小于1.20dl/g、最优选地等于或小于1.15dl/g，如在95％-98％硫酸(d＝1.84g/ml)中在0.1g/100ml的(PAEK)聚合物浓度下测量的。
使用具有如在95％-98％的硫酸(d＝1.84g/ml)中在0.1g/100ml的(PAEK)聚合物浓度下测量的从0.70dl/g至1.15dl/g的IV的(PAEK)聚合物获得了良好的结果。
通常使用No 50Cannon-Fleske粘度计进行该测量；在溶解后小于4小时的时间内在25℃下测量IV。
该(PAEK)聚合物在400℃以及1000s1的剪切速率下具有以下熔体粘度：有利地至少0.05kPa.s、优选至少0.08kPa.s、更优选至少0.1kPa.s、还更优选至少0.12kPa.s，如根据ASTM D3835使用毛细管流变仪来进行测量的。
对于毛细胞流变仪，可以使用Kayeness Galaxy V流变仪(型号8052DM)。
该PAEK聚合物在400℃以及1000s-1的剪切速率下具有以下熔体粘度：有利地最多1.00kPa.s、优选最多0.80kPa.s、更优选最多0.70kPa.s、甚至更优选最多0.60kPa.s、最优选最多0.50kPa.s，如根据ASTM D3835使用毛细管流变仪来进行测量的。
该(PAEK)聚合物可以通过本领域已知的用于制造聚(芳基醚酮)的任何方法制备。
氮化物(NI)
在本发明的背景下提及“至少一种氮化物(NI)”旨在表示一种或多于一种的氮化物(NI)。氮化物(NI)的混合物可以有利地用于本发明的目的。
为了本发明的目的，“元素”旨在表示来自元素周期表的元素。
为了本发明的目的要考虑到的元素的电负性的值是由J.Breysem,c/o VEL s.a.编辑的，在1987年2月比利时印刷的“Produits,appareillage et fournitures pour le laboratoire”的元素周期表中报道的那些。
具有从1.3至2.5的电负性(ε)的元素的氮化物(NI)的非限制性实例在CRC出版社的《化学和物理手册》，第64版，第B-65至B-158页中列出。括号中的代码是由CRC手册归属于有关氮化物的代码，而ε表示衍生出该氮化物的元素的电负性。然后，适合于本发明的目的具有从1.3至2.5的电负性(ε)的元素的氮化物(NI)值得注意地是氮化铝(AlN，a45，ε＝1.5)，氮化锑(SbN，a271，ε＝1.9)，氮化铍(Be3N2，b123，ε＝1.5)，氮化硼(BN，b2O3，ε＝2.0)，氮化铬(CrN，c406，ε＝1.6)，氮化铜(Cu3N，c615，ε＝1.9)，氮化镓(GaN，g41，ε＝1.6)，二氮化三锗(Ge3N2，g82，ε＝1.8)，四氮化三锗(Ge3N4，g83，ε＝1.8)，氮化铪(HfN，h7，ε＝1.3)，氮化铁，像Fe4N(i151，ε＝1.8)和Fe2N或Fe4N2(i152，ε＝1.8)，氮化汞(Hg3N2，m221，ε＝1.9)，氮化铌(n109，ε＝1.6)，氮化硅(Si3N4，s109，ε＝1.8)，氮化钽(TaN，t7，ε＝1.5)，氮化钛(Ti3N4，t249，ε＝1.5)，二氮化钨(WN2，t278，ε＝1.7)，氮化钒(VN，v15，ε＝1.6)，氮化锌(Zn3N2，z50，ε＝1.6)和氮化锆(ZrN，z105，ε＝1.4)。
氮化物(NI)是具有优选至少1.6并且更优选至少1.8的电负性的元素的氮化物。此外，氮化物(NI)是具有优选最多2.2的电负性的元素的氮化物。
此外，氮化物(NI)是优选选自元素周期表第IIIa、IVa、IVb、Va、Vb、VIa、 Ⅵb、VIIb和VIII族的元素的氮化物，并且更优选选自元素周期表第IIIa族的元素的氮化物。
最优选的氮化物(NI)为氮化硼。 
本申请人已经出人意料地发现如上所述的氮化物(NI)的存在在提高组合物(C)的刚度同时保持未填充的PAEK聚合物的延展性上是有效的，从而为本发明的所述组合物(C)提供了优异特性，这使它们作为被包括在紧固件中的零件是非常有用的。
本申请人已发现了氮化物(NI)的平均粒度可在改善机械特性中起作用，例如特别是组合物(C)的刚度和拉伸断裂伸长率，并且在提高美观方面，尤其是在改进组合物(C)的颜色方面起作用。
该氮化物(NI)的平均粒度有利地是等于或低于30μm、优选等于或低于20μm、更优选等于或低于18μm、更优选等于或低于10μm。
该氮化物(NI)的平均粒度优选地是等于或至少0.05μm、等于或至少0.1μm、更优选等于或至少0.2μm、等于或至少1μm。
该氮化物(NI)的平均粒度优选是从1μm至20μm、更优选从2μm至18μm、更优选从2μm至10μm。
约2.5μm的氮化物(NI)的平均粒度给出了特别良好的结果。
氮化物(NI)的平均粒度是使用光散射技术(动态或激光)使用例如来自马尔文公司(company Malvern)的相应的设备(Mastersizer Micro或3000)或使用筛分析根据DIN 53196测量的。
组合物(C)
本发明的组合物(C)，基于该组合物(C)的总重量，包含的氮化物(NI)的量有利地是至少1.0％wt、优选至少1.10％wt、更优选至少2.0％wt、最优选至少5.0％wt。
这样，对于本发明的组合物(C)中所存在的氮化物(NI)的量不存在上限。
在一个实施例中，本发明的组合物(C)，基于该组合物(C)的总重量，包含的 氮化物(NI)的量有利地是最多50.0％wt、优选最多40.0％wt、更优选最多30.0％wt、甚至更优选最多20.0％wt、还更优选最多15.0％wt、并且最优选最多10.0％wt。
本发明的组合物(C)，基于该组合物(C)的总重量，包含的氮化物(NI)的量有利地是范围从2％wt至50％wt、更优选从5％wt至20％wt、甚至更优选从5％wt至10％wt。
基于该组合物(C)的总重量，该(PAEK)聚合物的总重量有利地是高于50％、优选高于60％、更优选高于70％、更优选高于80％、更优选高于85％。
如果希望的话，该组合物(C)由该(PAEK)聚合物和氮化物(NI)组成。
本发明的优选组合物(C)因此包括如以上详述的(PAEK)聚合物、并且更优选地包含如以上详述的式(J’-A)的重复单元(RPAEK)的(PAEK)聚合物，以及基于该组合物(C)的总重量的5％wt至15％wt的量氮化硼。
本发明的组合物(C)还可进一步包含至少一种其他热塑性聚合物(聚合物T)。
适合用于本发明的组合物(C)中的聚合物(T)的非限制性实例，包括例如聚芳醚砜、聚亚苯基、聚酰亚胺，更值得注意地是聚醚酰亚胺以及聚苯硫醚。
所述其他聚合物的重量，基于该组合物(C)的总重量，有利地是在40％wt以下、优选在30％wt以下、并且更优选在25％wt以下。
该组合物(C)还可包含不同于该(PAEK)聚合物的一种或多种成分[成分(I)，在下文中]。
适合用于本发明的组合物(C)中的成分(I)的非限制性实例是聚合物组合物，添加剂，例如UV吸收剂；稳定剂如光稳定剂和热稳定剂；抗氧化剂；润滑剂；加工助剂；增塑剂；流动改性剂；阻燃剂；颜料，例如值得注意地是二氧化钛(TiO2)；染料；着色剂；抗静电剂；增充剂；金属减活剂；导电性添加剂如碳黑和碳纳米原纤以及包含一种或多种上述添加剂的组合。
所述成分(I)的重量，基于该组合物(C)的总重量，有利地是在10％wt以下并且优选在5％wt以下。
如果希望的话，该组合物(C)包含大于80％wt的该(PAEK)聚合物，其条件是该(PAEK)聚合物是该组合物(C)中仅有的聚合物组分，并且一种或多种任选的成分，如值得注意地是UV吸附剂；稳定剂如光稳定剂和热稳定剂；抗氧化剂；润滑剂；加工助剂；增塑剂；流动改性剂；阻燃剂；颜料，例如值得注意地是二氧化钛(TiO2)；染料；着色剂；抗静电剂；增充剂；金属减活剂；导电性添加剂如碳黑和碳纳米原纤可能存在于其中，其中这些组分不会显著影响组合物(C)的相关的机械和韧性特性。
表述“聚合物组分”将按照其通常含义来理解，即，包括以重复的连接单元为特征的、典型具有2000或更高的分子量的化合物。
该聚合物组合物(C)可以进一步包含至少一种增强填充剂。增强填充剂是本领域的技术人员所熟知的。它们优选选自不同于如以上定义的颜料的纤维状和微粒状填充剂。更优选地，该增强填充剂是选自矿物填充剂(如滑石、云母、高岭土、碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁)、玻璃纤维、碳纤维、合成聚合物纤维、芳纶纤维、铝纤维、钛纤维、镁纤维、碳化硼纤维、岩棉纤维、钢纤维、硅灰石等。还更优选地，它是选自云母、高岭土、硅酸钙、碳酸镁、玻璃纤维、碳纤维和硅灰石。
优选地，这种填充剂是选自纤维填充剂。一类特别的纤维性填充剂由晶须组成，即由不同原材料如Al2O3、SiC、BC、Fe和Ni制成的单晶纤维。
在本发明的一个实施例中，这种增强填充剂选自硅灰石和玻璃纤维。在纤维状填充剂中，玻璃纤维是优选的；它们包括短切纤维A、E-、C-、D-、S-、T-和R-玻璃纤维，如在约翰墨菲的塑料添加剂手册，第2版(Additives for Plastics Handbook,2nd ed.,John Murph)的第5.2.3章第43-48页中描述的。
被任选地包括在聚合物组合物(C)中的玻璃纤维可以具有圆形截面或非圆形截面(如椭圆形或长方形截面)。
当所使用的这些玻璃纤维具有圆形截面时，它们优选具有3μm至30μm并且特别优选5μm至12μm的平均直径。不同种类的具有圆形截面的玻璃纤维是依据制成它们的玻璃的类型在市场上可获得的。值得注意地人们可以举例由E-或S-玻璃制成 的玻璃纤维。
使用具有非圆形截面的标准E-玻璃材料时获得了良好的结果。当该聚合物组合物使用具有圆形截面的S-玻璃纤维、并且尤其是当使用具有6μm的直径的圆形截面的(E-玻璃或S-玻璃)时，获得了优异的结果。
在本发明的另一个实施例中，该增强填充剂是碳纤维。
如在此所使用，术语“碳纤维”旨在包括石墨化的、部分石墨化的、以及未石墨化的碳增强纤维或其混合物。可用于本发明中的碳纤维可以有利地通过对不同聚合物前体(例如像人造纤维、聚丙烯腈(PAN)、芳族聚酰胺或酚醛树脂)进行热处理和热解而获得；可用于本发明中的碳纤维还可以从沥青材料中获得。术语“石墨纤维”旨在表示通过碳纤维高温热解(2000℃以上)而获得的碳纤维，其中碳原子以与石墨结构相似的方式排列。可用于本发明中的碳纤维优选地选自下组，该组由以下各项组成：PAN基碳纤维、沥青基碳纤维、石墨纤维、以及其混合物。
所述增强填充剂的重量，基于该组合物(C)的总重量，有利地优选是在60％wt以下、更优选在50％wt以下、甚至更优选在45％wt以下、最更优选在35％wt以下。
优选地，该增强填充剂存在的量基于该聚合物组合物(C)的总重量是在从10％wt至60％wt、优选从20％wt至50％wt、优选从25％wt至45％wt、最优选从25％wt至35％wt的范围内。
该组合物(C)可通过多种涉及密切混合聚合物材料与如以上详述的、配方中所希望的任何任选成分的方法制备，例如通过熔体混合或干混和熔体混合的组合。典型地，如以上详述的(PAEK)聚合物和氮化物(NI)以及任选地聚合物(T)、任选地增强填充剂以及任选地成分(I)的干混是通过使用高强度混合机、如值得注意地是亨舍尔(Henschel)型混合机和螺带混合机来进行的。
如此获得的粉末混合物可以按如以上详述的适合用于获得如上所述的紧固件的有效形成的重量比率包含该(PAEK)聚合物和氮化物(NI)、以及任选地聚合物(T)、 任选地增强填充剂以及任选地成分(I)，或者可以是一种有待用作母料的浓缩混合物并且在随后加工步骤中在另外量的(PAEK)聚合物和氮化物(NI)、以及任选地聚合物(T)、任选地增强填充剂以及任选地成分(I)中稀释。
还有可能通过将如以上所描述的粉末混合物进一步熔融配混来制造本发明的组合物。如所述的，熔融配混可以在如以上详述的粉末混合物上进行，或者优选地直接在(PAEK)聚合物和氮化物(NI)、以及任选地聚合物(T)、任选地增强填充剂以及任选地成分(I)上进行。可以使用常规熔融配混装置，如同向和反向旋转的挤出机、单螺杆挤出机、往复式捏合机、盘组加工机(disc-pack processor)以及多种其他类型的挤出设备。优选地，挤出机，更优选地双螺杆挤出机可以使用。
如果希望的话，配混螺杆的设计，例如，螺距和宽度、间隙、长度以及操作条件将有利地选择为提供足够的热和机械能以有利地完全熔融如以上详述的粉末混合物或成分并且有利地获得不同成分的均匀分布。其条件是最佳的混合在本体聚合物与填充剂内含物之间实现。有可能有利地获得非延性的本发明的组合物(C)的线料挤出物。此类线料挤出物可以在传送装置上使用水喷雾的一段冷却时间之后通过例如旋转切刀短切。因此，例如，然后可以将能够以球粒或球珠的形式存在的组合物(C)进一步用于制造以上描述的紧固件。
本发明的另一个目的是提供用于制造紧固件的方法。这种方法不受具体限制。该聚合物组合物(C)一般可以通过注塑、挤出、或其他成型工艺加工。
在本发明的一个实施例中，用于制造以上描述的紧固件的方法优选包括将该聚合物组合物(C)注塑并凝固的步骤。
在本发明的另一个实施例中，用于制造如以上详述的紧固件的方法包括将标准形状结构零件机加工成具有任何类型的尺寸和形状的零件。所述标准形状结构零件的非限制性实例值得注意地包括板、棒、厚片等。所述标准形状结构零件可以由聚合物组合物(C)的挤出或注塑而得到。
本申请人已经出乎意料地发现本发明的组合物(C)在提供之前在PAEK组合物 领域中未知的具有刚度和断裂伸长率以及抗冲击性的组合的紧固件中是有效的。正是这种特性的少有组合使得本发明的组合物出人意料并且对于航空航天紧固件应用具有很大的效用。
本申请人还已经发现包含本发明的组合物(C)的所述紧固件具有改进的美观，特别是改进的更浅的颜色并且所述紧固件具有更高的对于许多应用(其中颜色是关注点)的接受度。
本发明的紧固件有利地具有下列颜色特征：
-颜色L*>70，优选地L*>71；
-颜色b*为至少8
其中颜色是在2.5mm厚的注塑模制的彩色薄板上使用CIE实验室标准如下测定的。颜色总体上通过L*、a*、b*值表征，它们是1976年由CIE(国际照明委员会(Commission Internationale de l’Eclairage))所定义的三色坐标(K.Nassau,in“Kirk-Othmer Encylopedia of Chemical Technology”2004,Chapter 7,P 303-341)。这三个基础坐标代表了颜色的亮度(L*，L*＝0产生黑色并且L*＝100表示白色)，其在红色/品红和绿色之间的位置(a*，负值表示绿色而正值表示品红)以及其在黄色和蓝色之间的位置(b*，负值表示蓝色而正值表示黄色)。
紧固件(F)可以照原样或作为多种装置的构件找到用途，如球锁销、插销、夹子、夹紧螺母、插头和套筒、浮动螺母紧固件、隔离器支架、螺母板、拼接件的配件、地板配件、直角转弯紧固件、插入件、支撑支架、安装支架、插销、释放销、铰链、螺栓套管、扎线带、油管挂、线夹、压铆螺母柱、垫片、管道支架等。
紧固件(F)对于高要求应用是特别有用的。例如，它特别非常适合于轻巧性、扭矩、强度、韧性和耐热降解是关键特性的飞机和其他自动推进车辆应用。
紧固件(F)可以值得注意地包括在飞机隔墙，飞机侧壁，飞机地板，飞机吊顶板，飞机乘客服务单元，飞机填充板，飞机照明侧壁和天花板，飞机视频监视器，飞机装载箱，飞机氧气箱，飞机HVAC管道，飞机食品托盘，飞机扶手，飞机座椅结构， 盥洗室、厨房和餐饮手推车飞机侧壁，飞机飞行甲板仪器，飞机电线和电缆装具和夹具，以及飞机发电和配电系统中。
更通常的，紧固件(F)在其中耐化学性、耐机械性、轻重量、耐腐蚀性和/或电绝缘是重要的任何工业应用，诸如半导体行业中将是有用的。
若任何通过引用结合在此的专利、专利申请以及公开物的披露内容与本申请的描述相冲突的程度到了可能导致术语不清楚，则本说明应该优先。
现在将参考以下实例更详细地描述本发明，这些实例的目的仅是说明性的并且不旨在限制本发明的范围。
原料
PEEK KT-820P是从美国苏威特种聚合物公司可商购的聚醚醚酮聚合物。
氮化硼，S1-SF，从ESK陶瓷公司(ESK Ceramics,GmbH)可商购，平均粒度为2.5μm。
氮化硼，S15，从ESK陶瓷公司可商购，平均粒度为15μm。
碳纤维，Sigrafil C30 APS 006，来自SGL公司
滑石，Mistron Vapor R，从美国Luzenac公司可商购
PEEK树脂的配混工艺的通用说明
PEEK树脂与所希望量的S1-SF或S15的干共混物通过首先翻滚共混约20分钟，随后通过使具有40:1的L/D比的25mm贝尔斯托夫(Berstorff)同向旋转部分啮合双螺杆挤出机熔融配混来制备。挤出机具有8个机筒段，其中机筒段2到8是加热段。在配混过程中在机筒段7处使用18-20英寸真空施加真空通风以从化合物中清除湿气和任何可能的残留挥发物。配混温度分布是使得机筒段2-5设定在330℃，同时机筒段5-8和模口适配器设定在340℃。螺杆速度用180通过量并且生产率为15-17磅/小时，而针对各配方熔融挤出物手动测量的熔融温度在挤出机模口的出口处范围是从398℃至402℃。将对于每种配方的挤出物在水槽中冷却并且然后 使用造粒机制粒。接着将这样获得的四种共混物的粒料在干燥的空气烘箱中在150℃下干燥4小时并进行机械测试。将所述粒料进行注塑以使用东芝(Toshiba)150吨注塑机按照以下由供应商苏威特种聚合物提供的用于KetaSpire KT-820PEEK树脂的标准条件和指南生产ASTM测试样本。
机械特性是对于所有配制品使用注射成型的0.125英寸厚的ASTM测试样本测试，样本由以下各项组成：1)I型拉伸棒，2)5英寸×0.5英寸×0.125英寸的挠曲棒，以及3)4英寸×4英寸×0.125英寸薄板，用于仪器化冲击(Dynatup)测试。
采用以下ASTM测试方法评估所有九种组合物：
- D638：使用2英寸/min测试速度的拉伸特性
- D790：弯曲特性 
- D256：抗悬臂梁式冲击性(带缺口)
- D4812：抗悬臂梁式冲击性(不带缺口)
- D3763：还以Dynatup冲击的名称熟知的仪器化抗冲击性
- D648：热挠曲温度(HDT)
- D5279：在200℃下的DMA储能模量(Pa)
HDT在264磅/平方英寸的外加应力下使用在200℃退火2小时的0.125英寸厚挠性样本测量以确保在这些零件内的均匀的结晶度和残余的模制在内的应力的去除，这否则可能损害测量精确度。
4英寸×4英寸×0.125英寸的注塑模制的薄板注塑模制的彩色薄板的颜色根据ASTM E308-06使用光源D65(模拟日光的白光)以10°角进行测量(1964CIE)。
L*、a*和b*颜色坐标是使用格灵达麦克贝斯(Gretag Macbeth)Color Eye Ci5分光光度计(其具有三光束散射(tribeam diffuse)/8”6”球面光学几何形状，10nm的带通，360nm至750nm的光谱范围)根据CIE实验室标准使用光源D65和10°观测器测量。因此，通过此测试所测量的L、a和b颜色坐标对应亮度标尺(L)、绿-红的色度标尺(a)和蓝-黄色度标尺(b)。
九种组合物的组成、机械特性，颜色特性和物理特性总结于表1中。
碳纤维增强的PEEK树脂配混过程的通用说明
表2中所描述的碳纤维增强PEEK配制品通过熔融配混使用配备有8个机筒段和40的总L/D比的双螺杆同向旋转啮合挤出机制备。将PEEK粉末与氮化硼翻滚共混亦或原样(在对照情况下)送料到挤出机的进料斗中。将碳纤维以所要求的比例重力供料并且在挤出机的机筒段5上的进料口处计量加入。在机筒段7处的真空通气口被用来对熔体抽高真空以除去任何残留的水分或可能从碳纤维的上浆中逐步形成的有机挥发物。将配混的配制品使用单孔3mm直径成股并且在送到造粒机将挤出物短切成粒料之前在具有水喷雾的传送带上冷却。配混条件的细节在表3中示出。
表2
用滑石和氮化硼改性的碳纤维增强的PEEK的特性
表3
用于制造表3中列出的配制品的配混条件和过程参数。

Claims (15)

1.一种包含聚合物组合物[组合物(C)，在下文中]的紧固件，该聚合物组合物包含
(i)至少一种聚芳醚酮聚合物[(PAEK)聚合物]；
(ii)至少一种具有如在CRC出版社的《化学和物理手册》，第64版，第B-65至B-158页中定义的从1.3至2.5的电负性(ε)的元素的氮化物(NI)。
2.根据权利要求1所述的紧固件，其中(PAEK)聚合物的大于50％摩尔的重复单元是选自在此以下具有式(J-A)至(J-O)的那些的重复单元(RPAEK)：
其中：
-每个R’，彼此相同或不同，选自由卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸盐、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸盐、胺和季铵组成的组；
-j’为零或为从0至4的整数。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的紧固件，其中该(PAEK)聚合物的大于50％摩尔的重复单元是选自在此以下具有式(J’-A)至(J’-O)的那些的重复单元(RPAEK)：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的紧固件，其中该氮化物(NI)是具有至少1.6的电负性的元素的氮化物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的紧固件，其中该氮化物(NI)是氮化硼。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的紧固件，其中该氮化物(NI)存在的量是基于该组合物(C)的总重量最多50.0％wt。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的紧固件，其中该聚合物组合物(C)进一步包含至少一种不同于该(PAEK)聚合物的其他热塑性聚合物(聚合物T)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的紧固件，其中该聚合物组合物(C)进一步包含一种或多种不同于该(PAEK)聚合物的成分[成分(I)]。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的紧固件，其中该聚合物组合物(C)进一步包含至少一种增强填充剂。
10.根据权利要求9所述的紧固件，其中该增强填充剂是选自硅灰石和玻璃纤维。
11.根据权利要求9所述的紧固件，其中该增强填充剂是碳纤维。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的紧固件，其中所述紧固件主要由该聚合物组合物(C)组成。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的紧固件，其中所述紧固件是带螺纹的并且所述螺纹紧固件是选自由以下各项组成的组：螺栓、螺母、螺钉、无头定位螺钉、螺旋铆钉、螺栓以及螺纹衬套。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的紧固件，其中所述紧固件是无螺纹的并且所述无螺纹紧固件是选自由以下各项组成的组：销、保持环、铆钉、支架以及紧固垫圈。
15.用于制造根据权利要求1至14中任一项所述的紧固件的方法，该方法包括使该聚合物组合物(C)注塑并且凝固的步骤。
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