CN105658400A - 具有改进的耐热老化性的复合塑料部件 - Google Patents

具有改进的耐热老化性的复合塑料部件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于制造复合塑料部件(CK)的方法。用聚酰胺基体聚合物(PAM)浸渍第一纤维材料(F1)，由此得到基体组合物(MZ)，在其表面上施用表面组合物(OZ)，从而得到第一塑料组件(K1)。在第二步骤中，将第二塑料组件(K2)模塑到所述第一塑料组件(K1)上，由此得到复合塑料部件(CK)。本发明还涉及所述复合塑料部件(CK)，其可使用本发明的方法而获得。本发明还涉及聚乙烯亚胺(PEI)的用途，以便改进用所述聚酰胺基体聚合物(PAM)浸渍所述第一纤维材料(F1)。

Description

具有改进的耐热老化性的复合塑料部件
本发明涉及一种塑料复合部件(CK)，其具有第一塑料组件(K1)及任选的第二塑料组件(K2)以及用于改进该塑料复合部件的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。本发明还涉及用于制造该塑料复合部件(CK)的方法，涉及用于改进该塑料复合部件的耐热老化性的方法，以及涉及聚乙烯亚胺(PEI)用于改进该塑料复合部件的耐热老化性的用途。
多年来，在许多应用领域中纤维增强塑料已被确定用作替代金属部件的材料。因此，纤维增强塑料板也称为有机片材。使用纤维增强塑料旨在降低所用材料的重量以及材料的制造成本。在纤维增强塑料部件中，以稀松布或机织物形式存在的玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺纤维通常被聚合物包围。由此得到的纤维增强塑料部件可廉价地制造，与可比较的金属部件相比要轻，并且具有值得关注的良好的机械特性。
对于第一纤维增强塑料部件，使用热固性聚合物作为聚合物组分。为了在加工和进一步加工以及在可用纤维增强塑料制造的模制品方面实现更大的结构自由度，已开发出包含热塑性塑料作为聚合物组分的纤维增强塑料。
例如，采用以玻璃纤维增强模塑组合物形式存在的诸如PA6或PA66的热塑性聚酰胺来制造此类纤维增强模制品。为此目的，通过在完全封闭的模具中注塑来使该模塑组合物成型，得到实际的模制品，即纤维增强塑料部件。此类模制品经常被用作在其使用期限内暴露于高温的组件的结构材料。这会导致模制品热氧化损伤。所述热氧化损伤会导致，例如，模制品的机械特性及其外观的劣化。WO2010/076145记载了具有改进的热老化稳定性(WAB)的热塑性模塑组合物。除聚酰胺及用于增强的纤维材料外，记载于WO2010/076145中的热塑性模塑组合物还包含聚乙烯亚胺及铁粉。WO2011/051123也记载了具有改进的热老化稳定性(WAB)的热塑性模塑组合物，并且除聚酰胺及任选地用于增强的纤维材料外，其还包含粒径不大于10μm(D50)的铁粉。记载于WO2010/076145和WO2011/051123中的模塑组合物被进一步处理，得到已具有良好热老化稳定性(WAB)的模制品。在WO2010/076145和WO2011/051123中，没有公开塑料复合部件包含作为第一塑料组件的纤维增强基体组合物及表面组合物，以及任选地包含在其上模塑的第二塑料组件。
为了进一步提高结构及设计选择的自由度，纤维增强塑料可通过焊接及夹物模压(insertmolding)来进一步处理，以便制造塑料复合部件，其包含作为第一塑料组件的纤维增强基体组合物及表面组合物，以及任选地包含第二塑料组件。连续纤维增强平板型塑料部件的焊接及夹物模压记载于，例如，MarcoWacker等人,"SchweiβenundUmspritzenvonOrganoblechen"[WeldingandInsertMoldingofOrganosheets],KU-Kunststoffe,KarlHanserVerlagMunich,92卷(2002),6。通过其中所记载的用于模内涂布及夹物模压的方法，可以将功能元件安装在该纤维增强平板型塑料部件上。为此目的，将该纤维增强平板型塑料在被插入模具之前预加热，然后与第二聚合物一起夹物模压。
为了在第一塑料部件与被注入模具中的第二聚合物之间实现良好的粘结，必须如上所述将第一塑料元件预加热。对于预加热，可以使用，例如，红外辐射源或烘箱。预加热使第一塑料元件软化且可使其表面部分地熔化。也可以在模具的外面进行加热。还可以直接在模具内进行加热。以此方式，可以避免软化的第一塑料元件变形。
为了在第一塑料元件与第二塑料元件之间实现足够高的粘结强度(粘合力)，必须使第一塑料元件表面的部分熔化足够深，以产生稳定的焊接粘结。由于优选在模具中加热第一塑料元件，所以在可以从模具中取出模制品成品之前需要一个长周期时间，因为通常直到第一塑料元件的聚合物与被注入模制品中作为第二塑料元件组分的聚合物已经固化达到模制品为尺寸稳定的程度，才可以取出。为此目的，在取出模制品成品之前，通常将模具进行冷却。
然而，上述的塑料复合部件不具有令人满意的耐热老化性。
具有改进的耐热老化性的塑料复合部件记载于，例如WO2012/058366、WO2012/058359及WO2012/058379中。这些塑料复合部件包含表面热稳定剂与基体热稳定剂的组合。所述第一热稳定剂是基于铜的，优选的是与碱金属卤化物结合的卤化铜或乙酸铜。所用的第二热稳定剂为多元醇，优选的是二季戊四醇、三季戊四醇、季戊四醇及这些醇的混合物。
记载于WO2012/058366、WO2012/058359及WO2012/058379中的塑料复合部件在其耐热老化性方面仍然需要改进。
因此，本发明的目的是提供一种塑料复合部件(CK)，其与现有技术中所记载的塑料复合部件相比具有改进的或至少相当的耐热老化性。所述塑料复合部件可以简单且廉价的方式制造，并且具有良好的机械特性。此外，该塑料复合部件在第一与第二塑料组件之间具有良好的粘合力。
本发明的目的通过一种塑料复合部件(CK)来实现，其包含
i)第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
其中
所述表面组合物(OZ)包含用于改进所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)，并且其中所述基体组合物(MZ)不包含任何聚乙烯亚胺(PEI)。
本发明还提供一种塑料复合部件(CK)，其包含
i)第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
其中
所述表面组合物(OZ)包含用于改进所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。
出人意料地，现已发现，在所述表面组合物(OZ)中使用聚乙烯亚胺(PEI)，使得所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性(WAB)得到了改进。因此，本发明的塑料复合部件(CK)具有良好的机械特性，特别具有非常良好的耐热老化性(WAB)。该塑料复合部件(CK)可以简单且廉价的方式制造。
因此，本发明还提供一种用于制造塑料复合部件(CK)的方法，其包括以下步骤：
a)提供第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
以及
b)将包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)的第二塑料组件(K2)模塑到K1的表面上，
其中
OZ及任选的K2包含用于改进该塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。
本发明还进一步提供了聚乙烯亚胺(PEI)用于改进塑料复合部件(CK)的耐热老化性(WAB)的用途，其中CK
i)第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
其中
该表面组合物(OZ)包含用于改进所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。
本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其包含模塑在第一塑料组件(K1)表面上的第二塑料组件(K2)。因此，本发明还供了一种塑料复合部件(CK)，其包含
i)第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
以及
ii)第二塑料组件(K2)，其包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)且已被模塑到K1的表面上，
其中
OZ包含用于改进所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。
本发明还提供一种用于改进塑料复合部件(CK)的耐热老化性的方法，其包括以下步骤：
a)提供第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
以及
b)将包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)的第二塑料部件(K2)模塑到K1的表面上，
其中
该表面组合物(OZ)包含用于改进所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。
在一个用于制造塑料复合部件(CK)的方法、聚乙烯亚胺(PEI)用于改进耐热老化性(WAB)的用途、该塑料复合部件(CK)以及用于改进该塑料复合部件(CK)的耐热老化性(WAB)的方法的优选实施方案中，所述基体组合物(MZ)不包含任何聚乙烯亚胺(PEI)。
以下关于所述塑料复合部件(CK)的细节及优选相应地适用于其制造方法、聚乙烯亚胺(PEI)用于改进耐热老化性的用途以及用于改进耐热老化性的方法。
塑料复合部件(CK)；第一塑料组件(K1)
所述第一塑料组件(K1)在下文中也简称为K1。所述基体组合物(MZ)在下文中也简称为MZ。所述聚酰胺基体聚合物(PAM)在下文中也简称为PAM。所述第一纤维材料(F1)在下文中也简称为F1。所述表面组合物(OZ)在下文中也简称为OZ。所述聚酰胺表面聚合物(PAO)在下文中也简称(PAO)。
基体组合物(MZ)
所述基体组合物(MZ)包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)。在本上下文中，术语“聚酰胺基体聚合物(PAM)”应理解为意指恰好一种聚酰胺基体聚合物(PAM)或者两种以上聚酰胺基体聚合物(PAM)的混合物。这同样适用于术语“至少一种第一纤维材料(F1)”。根据本发明，这应理解为意指恰好一种第一纤维材料(F1)或者两种以上纤维材料(F1)的混合物。
聚酰胺基体聚合物(PAM)
所使用的聚酰胺基体聚合物(PAM)，如上所述，可为恰好一种聚酰胺基体聚合物(PAM)。也可以使用两种以上聚酰胺基体聚合物(PAM)的混合物。合适的聚酰胺基体聚合物(PAM)通常具有90至350mL/g、优选110至240mL/g的粘度值。该粘度值根据ISO307在25℃下由0.5重量％的聚酰胺基体聚合物(PAM)于96重量％的硫酸中的溶液来测定。
优选的聚酰胺基体聚合物(PAM)为半结晶或无定形的聚酰胺。合适的聚酰胺基体聚合物(PAM)具有500至2000000g/mol的重均分子量(MW)。该重均分子量(MW)根据ASTMD4001通过光散射法来测定。
合适的聚酰胺基体聚合物(PAM)为，例如，衍生自具有7至13个环原子的内酰胺的聚酰胺。其他合适的聚酰胺基体聚合物(PAM)为通过二羧酸与二胺的反应而得到的聚酰胺。
衍生自内酰胺的聚酰胺的实例包括衍生自聚己内酰胺、聚辛内酰胺(polycaprylolactam)和/或聚十二内酰胺的聚酰胺。
如果使用可由二羧酸和二胺得到的聚酰胺，则所用的二羧酸可为具有6至36个碳原子，优选6至12个碳原子的二羧酸烷烃。另外合适的为芳族二羧酸。
二羧酸的实例包括己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸和对苯二甲酸和/或间苯二甲酸。
合适的二胺的实例为具有4至36个碳原子的链烷二胺，特别为具有6至12个碳原子的链烷二胺，以及芳族二胺，例如间苯二甲胺、二(4-氨基苯基)甲烷、二(4-氨基环己基)甲烷、2,2-二(4-氨基苯基)丙烷、2,2-二(4-氨基环己基)丙烷或1,5-二氨基-2-甲基戊烷。
优选的聚酰胺基体聚合物(PAM)为聚己二酰己二胺、聚亚己基癸二酰胺、聚己内酰胺以及尼龙-6/6,6共聚酰胺、特别是具有5重量％至95重量％的比例的己内酰胺单元的尼龙-6/6,6共聚酰胺。
其他合适的PAM为可通过将上文及下文所提及的两种以上单体共聚而得到的聚酰胺，以及两种以上聚酰胺以任何所需混合比例的混合物。尤其优选的是尼龙-6,6与其他聚酰胺，特别是尼龙-6/6,6共聚酰胺的混合物。
已经发现其他特别有利的PAM为半芳族共聚酰胺，例如具有小于0.5重量％且优选小于0.3重量％的三胺含量的PA6/6T及PA66/6T。
具有低三胺含量的此类半芳族共聚酰胺可，例如，通过在EP-A129195及129196中所记载的方法来制备。
以下非穷举的列表包括上述聚酰胺及适合作为PAM的其他聚酰胺，以及存在的单体。
AB聚合物：
PA4吡咯烷酮
PA6ε-己内酰胺
PA7庚内酰胺(ethanolactam)
PA8辛内酰胺
PA99-氨基壬酸
PA1111-氨基十一烷酸
PA12十二内酰胺
AA/BB聚合物：
PA46四亚甲基二胺、己二酸
PA66六亚甲基二胺、己二酸
PA69六亚甲基二胺、壬二酸
PA610六亚甲基二胺、癸二酸
PA612六亚甲基二胺、癸烷二羧酸
PA613六亚甲基二胺、十一烷二羧酸
PA1212十二烷-1,12-二胺、癸烷二羧酸
PA1313十三烷-1,13-二胺、十一烷二羧酸
PA6T六亚甲基二胺、对苯二甲酸
PAMXD6间苯二甲胺、己二酸
PA6I六亚甲基二胺、间苯二甲酸
PA6-3-T三甲基六亚甲基二胺、对苯二甲酸
PA6/6T(参见PA6和PA6T)
PA6/66(参见PA6和PA66)
PA6/12(参见PA6和PA12)
PA66/6/610(参见PA66、PA6和PA610)
PA6I/6T(参见PA6I和PA6T)
PAPACM12二氨基二环己基甲烷、十二内酰胺
PA6I/6T/PACM为PA6I/6T+二氨基二环己基甲烷
PA12/MACMI十二内酰胺、二甲基二氨基二环己基甲烷、间苯二甲酸
PA12/MACMT十二内酰胺、二甲基二氨基二环己基甲烷、对苯二甲酸
PAPDA-T苯二胺、对苯二甲酸
因此，本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其中所述聚酰胺基体聚合物(PAM)为至少一种选自以下的聚酰胺：PA4、PA6、PA7、PA8、PA9、PA11、PA12、PA46、PA66、PA69、PA610、PA612、PA613、PA1212、PA1313、PA6T、PAMXD6、PA6I、PA6-3-T、PA6/6T、PA6/66、PA6/12、PA66/6/610、PA6I/6T、PAPACM12、PA6I/6T/PACM、PA12/MACMI、PA12/MACMT、PAPDA-T以及由两种以上的上述聚酰胺形成的共聚酰胺。
优选地，该聚酰胺基体聚合物(PAM)为选自以下的聚酰胺：尼龙-6、尼龙-6,6以及尼龙-6和尼龙-6,6的共聚酰胺。
优选地，该聚酰胺基体聚合物(PAM)为尼龙-6。
在另一个优选的实施方案中，该聚酰胺基体聚合物(PAM)为尼龙-6,6。
在另一个优选的实施方案中，该聚酰胺基体聚合物(PAM)为尼龙-6/6,6。
该PAM还可包含其他常规添加剂，例如，抗冲改性剂、润滑剂、UV稳定剂和加工稳定剂。
第一纤维材料(F1)
适合用于第一纤维材料(F1)的材料的实例包括碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、钛酸钾纤维、硼纤维、矿物纤维(例如，玄武岩纤维)和金属纤维(例如，钢纤维或铜纤维)。
优选的第一纤维材料(F1)为连续纤维材料。
因此，本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其中所述第一纤维材料(F1)为连续纤维材料。
在下文中，术语“连续纤维材料”和“连续纤维”同义地使用。在本上下文中，根据DIN60000连续纤维应理解为意指几乎无限长的线性结构，其可以进行纺织加工。连续纤维也被称为长丝(filament)。术语“长丝”用于纺织工业中。根据DIN60001T2(1974年12月)长丝(连续纤维)相应地应理解为意指通过化学或工业途径而制备的几乎是无穷尽的纤维。
如果使用连续纤维材料作为第一纤维材料(F1)，则优选的是连续玻璃纤维。该连续纤维可以循环拉伸编结物(loop-drawnknittedfabric)、循环形成编结物(loop-formedknittedfabric)或编织物的形式使用。还可以使用单向连续纤维。这种单线程的连续纤维也被称为单丝。如果使用单向连续纤维，则使用大量的以彼此平行的方式使用的连续玻璃纤维。在此情况下，优选的是使用彼此平行排列的连续纤维的单向层。
此外，可以使用连续纤维的双向层或多向层。在此情况下，所述第一纤维材料(F1)具有基础单向层(UD层)。在该基础UD层的上方或下方设置有另一个UD层，该另一个UD层中的连续纤维的方向例如相对于该基础UD层的纤维方向被旋转了90°。在多向层的情况下，所述第一纤维材料(F1)包含多个层(例如三层、四层、五层或六层)，其中特定层中的纤维的方向例如相对于彼此分别被旋转了90°。各个单向层相对于双向层或多向层中的彼此的旋转的角度可在宽的范围内变化，例如在从±10°至±90°的范围内。
如果所用的第一纤维材料(F1)为优选的连续纤维，则该连续纤维各自均可单独使用。也可以在每种情况下单独地编织连续纤维，或可以将单独的连续纤维束彼此编织在一起。该连续纤维另外还可以非织造物或毡的形式使用。合适的连续纤维材料为本领域普通技术人员已知的。尤其优选的连续纤维材料为玻璃纤维及碳纤维。特别优选的是具有9至34μm的纤维直径的连续玻璃纤维及连续碳纤维。
除所述聚酰胺基体聚合物(PAM)和第一纤维材料(F1)之外，所述基体组合物(MZ)还可包含其他常规添加剂。合适的添加剂为，例如，UV稳定剂、润滑剂、成核剂、染料、增塑剂。合适的其他添加剂例如记载于WO2010/076145中。
所述表面组合物(OZ)及所述第二塑料组件(K2)也可包含其他常规添加剂，例如，如WO2010/076145中所记载。
所述其他添加剂通常在该基体组合物(MZ)中存在的量为0重量％至5重量％，基于该聚酰胺基体材料(PAM)的总重量计，或基于该表面组合物(OZ)中的聚酰胺表面聚合物(PAO)的总重量计，或基于第二塑料组件(K2)的聚酰胺模塑聚合物(PAA)的总重量计。该基体组合物(MZ)可同样还包含聚乙烯亚胺(PEI)。
因此，本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，在其基体组合物(MZ)中包含聚乙烯亚胺(PEI)。本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其在表面组合物(OZ)、基体组合物(MZ)及第二塑料组件(K2)中包含聚乙烯亚胺(PEI)。
在另一个实施方案中，OZ、MZ及K2包含相同的聚乙烯亚胺(PEI)。
出人意料地，现已发现，为了获得具有良好耐热老化性的塑料复合部件(CK)，该基体组合物(MZ)不必须包含聚乙烯亚胺(PEI)。与在表面组合物(OZ)和任选地在塑料组件(K2)(其任选已被模塑)以及基体组合物(MZ)中均包含聚乙烯亚胺(PEI)的塑料复合部件(CK)相比，仅在表面组合物(OZ)及任选地在第二塑料组件(KZ)(其任选已被模塑)中包含聚乙烯亚胺(PEI)的塑料复合部件(CK)具有与其相当的耐热老化性。
因此，本发明还提供一种塑料复合部件(CK)，其中该基体组合物(MZ)不包含任何聚乙烯亚胺(PEI)。
这使得用于该塑料复合部件(CK)的制造成本降低。根据本发明，表述“不包含任何聚乙烯亚胺(PEI)”应理解为意指没有聚乙烯亚胺(PEI)被添加至该基体组合物(MZ)中。然而，该基体组合物(MZ)可包含少量的聚乙烯亚胺(PEI)，其是在制造该塑料复合部件(CK)的过程中被从该表面组合物(OZ)转移到该基体组合物(MZ)中的。如果该基体组合物(MZ)不包含任何聚乙烯亚胺(PEI)，则该基体组合物(MZ)包含不超过存在于该塑料复合部件(CK)中的聚乙烯亚胺(PEI)的总重量的5重量％，优选不超过1重量％且特别优选不超过0.1重量％。
除聚乙烯亚胺(PEI)以外，该塑料复合部件(CK)还可包含铁粉(CIP)。聚乙烯亚胺(PEI)与铁粉(CIP)的组合产生具有甚至进一步改进的耐热老化性的塑料复合部件(CK)。以上关于该聚乙烯亚胺(PEI)所给出的细节及优选也相应地适用于该铁粉(CIP)。
因此，本发明还提供一种塑料复合部件(CK)，其在基体组合物(MZ)中包含铁粉(CIP)。本发明还提供一种塑料复合部件(CK)，其在表面组合物(OZ)、基体组合物(MZ)及第二塑料组件(K2)中包含铁粉(CIP)。
出人意料地，现已发现，为了获得具有良好耐热老化性的塑料复合部件(CK)，该基体组合物(MZ)不必须包含铁粉(CIP)。与在表面组合物(OZ)和任选地在塑料组件(K2)(任选已被模塑)以及基体组合物(MZ)中均包含铁粉(CIP)的塑料复合部件(CK)相比，仅在表面组合物(OZ)及任选地在第二塑料组件(KZ)(其任选已被模塑)中包含铁粉(CIP)的塑料复合部件(CK)具有与其相当的耐热老化性。
因此，本发明还提供一种塑料复合部件(CK)，其中该基体组合物(MZ)不包含任何铁粉(CIP)。
这使得用于该塑料复合部件(CK)的制造成本进一步降低。根据本发明，表述“不包含任何铁粉(CIP)”应理解为意指没有铁粉(CIP)被添加至该基体组合物(MZ)中。然而，该基体聚合物(MZ)可包含少量的铁粉(CIP)，其是在制造该塑料复合部件(CK)的过程中被从该表面组合物(OZ)转移到该基体组合物(MZ)中的。如果该基体组合物(MZ)不包含任何铁粉(CIP)，则该基体组合物(MZ)包含不超过存在于该塑料复合部件(CK)中的铁粉(CIP)的总重量的5重量％，优选不超过1重量％且特别优选不超过0.1重量％。
耐热老化性(WAB)通过以下进行测定：在高温下存储该塑料复合部件(CK)，在存储前和存储后测定该塑料复合部件(CK)的机械特性。所测量的用于机械特性的特征参数为该塑料复合部件(CK)的弯曲强度。高温下的存储在空气循环烘箱中进行。根据DINENISO14125:2011来测量弯曲强度。
表面组合物(OZ)
所述表面组合物(OZ)包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成所述第一塑料组件(K1)的表面。在本上下文中，术语“表面”应理解为意指恰好一个表面或两个以上的表面。在本上下文中，术语“聚酰胺表面聚合物(PAO)”应理解为意指恰好一种PAO或两种以上PAO的混合物。
该表面组合物(OZ)可在限定的位置处局部形成第一塑料组件(K1)的表面。该表面组合物(OZ)也可以完全包围该基体组合物(MZ)。在优选平坦的塑料复合部件(CK)的情况下，该表面组合物(OZ)可在该基体组合物(MZ)的顶部上和/或在该基体组合物(MZ)的底部上形成一个表面。
如果该表面组合物(OZ)仅在该基体组合物(MZ)的顶部上或仅在底部上形成表面，则该表面组合物(OZ)形成第一塑料组件(K1)的总表面积的10％至50％，优选为第一塑料组件(K1)的总表面积的30％至50％且更优选为40％至50％。
如果该表面组合物(OZ)在该基体组合物(MZ)的顶部和底部形成表面，则该表面组合物(OZ)形成第一塑料组件(K1)的总表面积的大于50％至100％，优选为第一塑料组件(K1)的总表面积的80％至100％且更优选为90％至100％。
所用的聚酰胺表面聚合物(PAO)可为如上所述的用于该聚酰胺基体聚合物(PAM)的聚酰胺。因此，以上关于该聚酰胺基体聚合物(PAM)的细节及优选相应地适用于该聚酰胺表面聚合物(PAO)。
通常该聚酰胺表面聚合物(PAO)不包含任何纤维材料(F1)。该聚酰胺表面聚合物(PAO)可任选地包含如上所述的用于该聚酰胺基体聚合物(PAM)的其他添加剂。在一个优选的实施方案中，该表面组合物(OZ)不包含任何纤维材料(F1)。
在一个优选的实施方案中，该表面组合物(OZ)包含与聚酰胺基体聚合物(PAM)相同的聚酰胺聚合物作为聚酰胺表面聚合物(PAO)。因此，在一个优选的实施方案中，聚酰胺基体聚合物(PAM)和该聚酰胺表面聚合物(PAO)是相同的。
然而，也可以使用与该聚酰胺基体聚合物(PAM)不同的聚酰胺聚合物作为聚酰胺表面聚合物(PAO)。
塑料复合部件(CK)的制造；第一塑料组件(K1)
如果所用的第一纤维材料(F1)为以垫、非织造物、毡、编织物、循环拉伸编结物或循环形成编结物形式存在的连续纤维材料，则第一塑料组件(K1)通常通过用所述聚酰胺基体聚合物(PAM)浸渍第一纤维材料(F1)来制造。对于该制造，将该聚酰胺基体聚合物(PAM)，例如以熔融的形式，与第一纤维材料(F1)接触。制造第一塑料组件(K1)的其他方式是粉末浸渍或将第一纤维材料(F1)与该聚酰胺基体聚合物(PAM)的膜进行层压，随后使所施用的膜或粉末熔化并压制，从而制造所述第一塑料组件(K1)。
也可以将单个连续纤维或连续纤维的纱用该聚酰胺聚合物(PAM)包裹(ensheath)，然后将包裹的连续纤维进行编织，然后加热该编织物，以便使聚酰胺基体聚合物(PAM)熔化，从而获得第一塑料组件(K1)。
用于制造第一塑料组件(K1)的不同方法原则上是本领域普通技术人员已知的，并且记载于，例如，R.Stolze,Kunststoffe78,1988,第126至131页中，以及M.Wacker,G.W.Ehrenstein,C.Obermann,Kunststoffe92,2002,第78至81页中。
在一个实施方案中，所述塑料组件(K1)具有层状结构。这种结构也被称为夹层结构。在夹层结构的情况下，该塑料组件(K1)具有多个第一纤维材料(F1)的层。在本上下文中，多个通常应理解为意指2至20个第一纤维材料(F1)的层。在该夹层结构中，在形式上，在任意两个相邻的第一纤维材料(F1)层之间存在至少一个聚合物层。这些聚合物层可由聚酰胺基体聚合物(PAM)或由聚酰胺表面聚合物(PAO)形成。关于K1、F1、PAM及PAO的一般细节和优选相应地适用于该实施方案。在该夹层结构的情况下，其可包含1至20个，优选2至10个且更优选2至6个第一纤维材料(F1)层。
这种夹层结构的制造本身对于本领域普通技术人员而言是已知的，并且可以通过例如层压法来进行。所述制造在下文中通过使用具有两个第一纤维材料(F1)层的夹层结构的实例进行说明。为此目的，将所述材料以规定的顺序施用于彼此，然后接合在一起，优选在压力下并同时加热：
PAO膜、F1层、PAM膜、F1层及PAO膜。
该接合可以例如在压力下加热来进行。为此目的，可将上述材料进料至例如进行接合的可加热辊压机。
接合操作中的加热会导致用作中间层的聚酰胺基体聚合物(PAM)的熔化。其结果是，相邻的第一纤维材料(F1)层被该聚酰胺基体聚合物(PAM)浸渍。上述示例性方法得到具有以下层结构的夹层结构作为塑料组件(K1)：
PAO、F1、PAM、F1及PAO。
在加热和压制的过程中，该基体组合物(MZ)由该聚酰胺基体聚合物(PAM)膜和两个第一纤维材料(F1)层而形成。
因此，在形式上，所获得的作为第一塑料组件(K1)的夹层结构具有以下的层结构：PAO、F1、PAM、F1及PAO。本文中，在形式上，该基体组合物(MZ)由F1、PAM及F1形成。因此，该基体组合物包含两侧均被在其之间的聚酰胺基体聚合物(PAM)所浸渍的纤维材料(F1)。根据加热的程度及所消耗的压力，可使第一塑料组件(K1)中的两个第一纤维材料(F1)的垫接触。
通常将所述聚乙烯亚胺(PEI)添加到该聚酰胺基体聚合物(PAM)和/或该聚酰胺表面聚合物(PAO)中。为此目的，使用常规混合装置，例如挤出机。还可以仅在制造该塑料组件(K1)的过程中将该聚乙烯亚胺(PEI)添加到该聚酰胺基体聚合物(PAM)和/或该聚酰胺表面聚合物(PAO)中。优选地，仅将聚乙烯亚胺(PEI)添加到该聚酰胺表面聚合物(PAO)中。
如果所述塑料复合部件(CK)包含铁粉(CIP)，则通常将铁粉(CIP)添加到该聚酰胺基体聚合物(PAM)和/或该聚酰胺表面聚合物(PAO)中。为此目的，使用常规混合装置，例如挤出机。还可以仅在制造该塑料组件(K1)的过程中将铁粉(CIP)添加到该聚酰胺基体聚合物(PAM)和/或该聚酰胺表面聚合物(PAO)中。优选地，仅将铁粉(CIP)添加到该聚酰胺表面聚合物(PAO)中。
如果使用其他添加剂，则通常同样地通过合适的混合装置使这些添加剂分布在各个聚酰胺聚合物中。
通常，所述塑料复合部件(CK)包含0.01重量％至5重量％的聚乙烯亚胺(PEI)，基于该塑料复合部件(CK)的总重量计。优选地，该塑料复合部件(CK)包含0.1重量％至1重量％的聚乙烯亚胺(PEI)，基于该塑料复合部件(CK)的总重量计。
因此，本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其中该塑料复合部件(CK)包含0.01重量％至5重量％的聚乙烯亚胺(PEI)，基于该塑料复合部件(CK)的总重量计。
在本发明上下文中，聚乙烯亚胺(PEI)应理解为意指可由以下方法获得的均聚物或共聚物，例如，通过在Ullmann(ElectronicRelease)中的“Aziridines”标题下的方法或根据WO-A94/12560的方法。
通常所述均聚物可通过在水溶液或有机溶液中在酸消去化合物酸或路易斯酸的存在下使乙烯亚胺(氮丙啶)聚合来获得。这种类型的均聚物为支化聚合物，其通常包含的伯氨基、仲氨基和叔氨基的比例为约30％比40％比30％。氨基的分布通常可通过13CNMR光谱法来确定。伯氨基、仲氨基和叔氨基的比例优选为1:0.8:0.5至1:1.3:8，特别优选为1:1.1:0.8至1:1。
因此，本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其中所述聚乙烯亚胺(PEI)包含伯氨基、仲氨基和叔氨基，其中伯氨基与仲氨基与叔氨基的比例为1:0.8:0.5至1:1.3:0.8。
所用的共聚单体优选为具有至少两个氨基官能团的化合物。合适的共聚单体包括，例如，在亚烷基中具有2至10个碳原子的亚烷基二胺，优选的是乙二胺和丙二胺。其他合适的共聚单体为二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、二亚丙基三胺、三亚丙基三胺(tripropylenetriamine)、二(六亚甲基)三胺、氨基丙基乙二胺及双氨基丙基乙二胺。
通常，聚乙烯亚胺(PEI)的重均分子量Mw为600至3000000，优选为700至2000000。优选的Mw为800至50000，特别为1100至25000。该重均分子量Mw根据ASTMD4001通过光散射法来测定。
因此，本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其中所述聚乙烯亚胺(PEI)的重均分子量MW为600至300000g/mol。
另外合适的为交联的聚乙烯亚胺(PEI)，其可通过聚乙烯亚胺(PEI)与具有至少一种卤代醇、缩水甘油基、氮丙啶或异氰酸酯单元或卤原子作为官能团的二官能或多官能交联剂进行反应而获得。实例包括具有2至100个环氧乙烷单元和/或环氧丙烷单元的聚亚烷基二醇的环氧氯丙烷或双氯乙醇醚，以及在DE-A19931720和US4144123中所详述的化合物。用于制备交联的聚乙烯亚胺(PEI)的方法尤其已知于上述说明书中，以及EP-A895521和EP-A25515中。
另外合适的为接枝聚乙烯亚胺(PEI)，其中所用的接枝剂可为可与该聚乙烯亚胺(PEI)的氨基或亚氨基反应的所有化合物。合适的接枝剂及用于制备接枝聚乙烯亚胺(PEI)的方法可见于例如EP-A675914中。
在本发明的上下文中，同样合适的聚乙烯亚胺(PEI)为酰胺化聚合物，其通常可通过聚乙烯亚胺(PEI)与羧酸、其酯或酸酐、甲酰胺或碳酰卤的反应而获得。根据聚乙烯亚胺链中酰胺化氮原子的比例，可随后使该酰胺化聚合物与上述交联剂进行交联。优选地，在本文中，可使最高达30％的氨基酰胺化，以便有足够的伯和/或仲氮原子可用于随后的交联反应。
还合适的为烷氧基化聚乙烯亚胺(PEI)，其可通过，例如，聚乙烯亚胺(PEI)与环氧乙烷和/或环氧丙烷反应而获得。此类烷氧基化聚合物随后也可进行交联。
本发明其他合适的聚乙烯亚胺(PEI)包括含羟基的聚乙烯亚胺(PEI)及两性聚乙烯亚胺(PEI)(引入阴离子基团)，以及亲脂性聚乙烯亚胺(PEI)，其通常通过将长链烃基引入该聚合物链中而获得。用于制备此类聚乙烯亚胺(PEI)的方法是本领域技术人员已知的。
优选的聚乙烯亚胺(PEIs)为超支化聚乙烯亚胺(PEI)。在本发明的上下文中，术语“超支化”意指该聚乙烯亚胺(PEI)的支化度(DB)为10％至99％，优选为50％至99％且更优选为60％至99％。DB定义为
DB(％)＝100×(T+Z)/(T+Z+L)
其中T为聚乙烯亚胺(PEI)中终端键合的单体单元的平均数，Z为聚乙烯亚胺(PEI)中形成支链的单体单元的平均数，以及L为聚乙烯亚胺(PEI)中直链键合的单体单元的平均数。
因此，本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其中所述聚乙烯亚胺(PEI)为支化度DB为10％至99％的超支化聚合物，其中DB定义为DB(％)＝100×(T+Z)/(T+Z+L)，其中T为聚乙烯亚胺(PEI)中终端键合的单体单元的平均数，Z为聚乙烯亚胺(PEI)中形成支链的单体单元的平均数，以及L为聚乙烯亚胺(PEI)中直链键合的单体单元的平均数。
如果所述塑料复合部件(CK)包含铁粉(CIP)，则通常其在该塑料复合部件(CK)中存在的量为0.01重量％至20重量％，优选为0.05重量％至10重量％，且特别为0.1重量％至5重量％，在每种情况下均基于该塑料复合部件(CK)的总重量计。
合适的铁粉(CIP)为，例如，如WO2010/076145或WO2001/051123中所记载的铁粉。
铁存在着几种同素异形体：
1.α-Fe(铁素体)形成体心立方晶格，是可磁化的，溶解少量的碳，且以纯铁形式存在至最高达928℃。在770℃(居里温度)下，其失去其铁磁特性而变为顺磁性；在770至928℃温度范围内的铁也称为β-Fe。在标准温度和在至少13000MPa的压力下，α-Fe转化为所谓的ε-Fe，同时体积降低约0.20cm3/mol，密度从7.85增加至9.1(在20000MPa下)。
2.γ-Fe(参见奥氏体)形成面心立方晶格，为非磁性的，溶解大量的碳，且仅在928至1398℃的温度范围内观察到。
3.δ-Fe，体心，存在于1398℃与熔点1539℃之间。
金属铁通常为银白色，密度为7.874(重金属)，熔点为1539℃，沸点为2880℃，比热(在18与100℃之间)为约0.5g-1K，拉伸强度为220至280N/mm2。这些数值适用于化学纯的铁。
铁由以下获得：通过在低温下用氢气将氧化铁还原为化学纯粉末，通过在150至250℃下根据Fe(CO)5→Fe+5CO使五羰基铁热分解为非常纯的粉末––羰基铁，或通过使用不溶性的石墨或由铁片或铸铁制成的可溶性阳极将氯化亚铁(II)溶液或硫酸亚铁(II)溶液电解。通过使硫酸亚铁(II)溶液在硫酸中在汞阴极上沉积，随后精制，可以得到99.99％的铁。在工业规模上，通过将铁矿石、铁渣、硫铁矿烧渣及高炉粉尘冶炼，以及通过将废金属和合金重熔而制备铁。
优选的铁粉(CIP)的中值粒径d50不超过450μm，特别为20至250μm，最优选为30至100μm(根据ASTMD1921-89，方法A)。
此类产品可，例如，以SCMIronPowderA131购自SCMMetalProducts。
优选地，本发明的铁粉(CIP)由五羰基铁的热分解来制备，优选在150℃至350℃的温度下。本文中可获得的颗粒优选具有球形形状，即圆形或近似圆形形状(也称为球粒状)。
优选的铁粉(CIP)具有如下所述的粒径分布，该粒径分布是在高度稀释的水性悬浮液中通过激光衍射法来测定的(例如，用BeckmannLS13320仪器)。任选地，下文中所述的粒径(和分布)可通过研磨或/和筛分来进行调节。
在本上下文中，dxx＝总体积的XX％的颗粒小于该值。
d50值：最大为10μm，优选为1.6至8μm，特别为2.9至7.5μm，非常特别为3.4至5.2μm
d10值：优选为1至5μm，特别为1至3μm且非常特别为1.4至2.7μm
d90值：优选为3至35μm，特别为3至12μm
优选地，所述铁粉(CIP)的铁含量为97至99.8g/100g铁粉，优选为97.5至99.6g/100g铁粉。其他金属的含量优选为低于1000ppm，特别为低于100ppm且非常特别为低于10ppm。
通常，Fe含量通过红外光谱法来测定。
C含量优选为0.01至1.2g/100g，优选为0.05至1.1g/100g且特别为0.4至1.1g/100g。在优选的铁粉的情况下，该C含量对应于在热分解后没有被氢还原的那些。通常，该C含量是根据ASTME1019通过样品量在氧气流中的燃烧，以及随后对所形成的CO2气体的IR检测(通过LecoCS230或购自Juwe的CS-mat6205)来测定的。
氮含量优选为最大1.5g/100g，更优选为0.01至1.2g/100g。氧含量优选为最大1.3g/100g，更优选为0.3至0.65g/100g。N和O是通过将样品在石墨炉中加热至约2100℃来测定的。此处存在于样品中的氧被转化为CO，并且通过IR检测器来测量。在该反应条件下从含N化合物中释放的氮与载气一起排出，并且通过TCD(热导检测器)检测并捕获(两种方法均根据ASTME1019)。
铁粉(CIP)的堆积密度(tappeddensity)优选为2.5至5g/cm3，特别为2.7至4.4g/cm3。通常，这应理解为意指是当将粉末例如装入容器中并摇动以便达到压实时的密度。
其他优选的铁粉可表面涂覆有磷酸铁、亚磷酸铁或SiO2。
根据DINISO9277，所述铁粉(CIP)的BET表面积优选为0.1至10m2/g，特别为0.1至5m2/g，优选为0.2至1m2/g且特别为0.4至1m2/g。
第二塑料组件(K2)
本发明还提供一种塑料复合部件(CK)，其中该塑料部件(CK)额外包含
ii)第二塑料组件(K2)，其包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)且已被模塑到K1的表面上。
所述第二塑料组件(K2)包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)。在本发明上下文中，术语“聚酰胺模塑聚合物(PAA)”应理解为意指恰好一种PAA或两种以上PAA的混合物。通常，所用的聚酰胺模塑聚合物(PAAs)可为也可被用作聚酰胺基体聚合物(PAM)的聚酰胺。因此，关于聚酰胺基体聚合物(PAM)的细节及本上下文中所述的优选也相应地适用于该聚酰胺模塑聚合物(PAA)。
所用的聚酰胺模塑聚合物(PAA)可与用于聚酰胺基体聚合物(PAM)的聚酰胺相同。也可以将与该聚酰胺基体聚合物(PAM)不同的聚酰胺用于该聚酰胺模塑聚合物(PAA)。
该聚酰胺模塑聚合物(PAA)也可包含如上所述的用于PAO及PAM的其他常规添加剂。
该聚酰胺模塑聚合物(PAA)同样可包含聚乙烯亚胺(PEI)。优选地，OZ和K2均包含聚乙烯亚胺(PEI)。
因此，本发明还提供一种塑料复合部件(CK)，其中OZ和K2均包含聚乙烯亚胺(PEI)。
K2可包含与OZ相同的聚乙烯亚胺(PEI)。K2也可包含与OZ不同的聚乙烯亚胺(PEI)。以上关于表面组合物(OZ)所给出的聚乙烯亚胺(PEI)的细节和优选相应地适用于K2。另外，K2也可以包含铁粉(CIP)。以上关于铁粉所给出的细节和优选相应地适用于K2。
因此，本发明还提供一种塑料复合部件(CK)，其中OZ和/或K2包含铁粉(CIP)。
同样优选将该聚乙烯亚胺(PEI)混入该聚酰胺模塑聚合物(PAA)中。如果使用铁粉(CIP)，则同样优选地将其混入该聚酰胺模塑聚合物(PAA)中。为此目的，可以使用已知的混合装置，例如挤出机。优选地，所述第二塑料组件(K2)同样包含用于增强的纤维材料。
适合用于第二纤维材料(F2)的材料包括——仅作为示例——碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、钛酸钾纤维、硼纤维、矿物纤维(例如，玄武岩纤维)及金属纤维(例如，钢纤维或铜纤维)。
连续纤维不适合用作第二纤维材料(F2)。优选的第二纤维材料(F2)为玻璃纤维(短玻璃纤维)。这些玻璃纤维可例如使用挤出机混入聚酰胺熔体中。
因此，本发明还提供了一种塑料复合部件(CK)，其中K2包含第二纤维材料(F2)，所述第二纤维材料(F2)为短纤维材料。
所用的第二纤维材料(F2)优选为可以通过合适的混合装置而混入该聚酰胺模塑聚合物(PAA)中的纤维。所述第二塑料组件(K2)可任选地包含其他添加剂。所用的其他添加剂可为上述用于MZ或OZ的添加剂。
第二塑料组件(K2)的模塑
通常将所述第一塑料组件(K1)置于模具中。在本文中，例如，可以在上游步骤中在第一模具中预模制第一塑料组件(K1)，随后将由此制得的预模制品置于模具中。特别是当第一塑料组件(K1)为平坦的塑料元件时，这是可能的。
可选地，也可以直接在模具中形成第一塑料组件(K1)。然而，优选的是在第一模具中预模制第一塑料组件(K1)，随后将预模制品置于模具中。
另外，可以在将第一塑料组件(K1)置于模具中之前将其加热，或可选地在模具中加热第一塑料组件(K1)。特别地，优选的是预加热第一塑料组件(K1)，并且将预加热的第一塑料组件(K1)置于模具中。
优选地，模具的温度为40至210℃，特别为80至120℃。在被插入到模具中之前，优选地将第一塑料组件(K1)加热到30至190℃，特别为120至170℃的温度。
在插入第一塑料组件(K1)后，将第二塑料组件(K2)引入到模具中。在此过程中，将第二塑料组件(K2)模塑到第一塑料组件(K1)的表面上。此模塑操作也被称为“包覆模塑”。在本发明的上下文中，“模塑”应理解为意指将第二塑料组件(K2)部分模塑到第一塑料组件(K1)的局部上。此外，“模塑”还应理解为意指第一塑料组件(K1)被第二塑料组件(K2)完全或部分地包围。
在该模塑操作中，可将第二塑料组件(K2)局部模塑到第一塑料组件(K1)的限定位置上。另外，也可以用第二塑料组件(K2)将第一塑料组件(K1)完全地或部分地包围。
另外，在该模塑操作中，还可以由被模塑到第一塑料组件(K1)表面上的第二塑料组件(K2)来形成额外的功能性元件。
对于模塑，通常将第二塑料组件(K2)通过本领域普通技术人员已知的方法熔化并注入到模具中。使用上述聚乙烯亚胺(PEI)——任选地与铁粉(CIP)结合——实现了所述塑料复合部件(CK)的改进的耐热老化性(WAB)。此外，在该塑料复合部件(CK)的第一塑料组件(K1)与第二塑料组件(K2)之间实现了提高的粘结力。
因此，本发明还提供了一种用于制造塑料复合部件(CK)的方法，其中，在步骤a)中，将K1置于模具中，以及，在步骤b)中，将熔化状态下的K2注入到模具中。
随后，可使由此制得的塑料复合部件(CK)进行其他的处理步骤。这些处理步骤包括，例如，进一步形成步骤及对该塑料复合部件(CK)进行表面处理，以便改进其表面。
为了在第一塑料组件(K1)与第二塑料组件(K2)之间实现良好的粘结，有利的是第一塑料组件(K1)表面处的温度高于聚酰胺表面聚合物(PAO)的熔化温度。为此目的，通常对第一塑料复合组件(K1)进行加热。第一塑料组件(K1)可以如上所述直接在模具中进行加热。或者，第一塑料组件(K1)也可以在模具外进行加热。用于将第二塑料组件(K2)引入到模具中的压力取决于第二塑料组件(K2)的熔体的流动方向。为此目的，使用本领域普通技术人员已知的注射成型和流动成型的方法，并且遵照其常用压力。
本发明将通过以下实施例进行详细地说明，但这些实施例并不将本发明限制于此。
实施例
1.制造第一塑料组件(K1)
使用相对粘度(RV)为2.1至2.7的聚酰胺(PA6)或相对粘度(RV)为2.7的聚酰胺(PA66)来制造第一塑料组件(K1)。通过挤出机，将购自BASFSE的LupasolWF或铁粉(CIP)通过混合而掺入这些聚酰胺中。LupasolWF是CAS编号为:9002-98-6、分子量为约25000g/mol的聚乙烯亚胺。所用LupasolWF的量示于下表中。相对粘度根据ISO307来测量。铁粉(CIP)被分批加入。
LupasolWF的量和铁粉(CIP)的量以重量百分比表示，基于所述基体组合物(MZ)中或所述表面组合物(OZ)中所使用的聚酰胺的总重量计，在每种情况下均没有纤维材料。
在制得包含所述量的LupasolWF及所述量的铁粉(CIP)(如果合适的话)的聚酰胺基体聚合物(PAM)后，将所得的聚酰胺基体聚合物(PAM)通过研磨粉碎成细粉。随后，将该粉末施用于编织的连续纤维垫(第一纤维材料(F1))并熔化。在制得包含所述量的LupasolWF及任意量的铁粉(CIP)的聚酰胺表面聚合物(PAO)后，将所得的聚酰胺表面聚合物(PAO)通过研磨粉碎成细粉。将另一编织连续纤维垫(第一纤维材料(F1))施用于其上已熔化聚酰胺基体聚合物(PAM)的编织连续纤维垫。随后，将该聚酰胺表面聚合物(PAO)的粉末施用于所述另一编织连续纤维垫上并熔化。然后，在压力下且在高于该聚酰胺基体聚合物(PAM)及该聚酰胺表面聚合物(PAO)的熔化温度的温度下，对这些编织连续纤维垫进行处理，以制造所述第一塑料组件(K1)。
所述第一塑料组件的基体组合物(MZ)和表面组合物(OZ)的组成示于下表1、2和4中。
随后，将第二塑料组件(K2)模塑到由此得到的第一塑料组件(K1)上。为此目的，使用聚酰胺(PA6)作为聚酰胺模塑聚合物(PAA)。
通过挤出机将LupasolWF加入到第二塑料组件(K2)中。所用的LupasolWF的量及所用的铁粉的任意量(CIP)示于表3及表5中。其中所示的重量数据表示重量百分比，基于所用的聚酰胺模塑聚合物(PAA)的总重量计。
为了把第二塑料组件(K2)模塑到第一塑料组件(K1)上，将第一塑料组件(K1)插入到模具中并加热。然后，将第二塑料组件(K2)熔化并注入到模具中。
所用的塑料组件(K1)为表面积为4×5cm的样品。将长为4cm且宽为0.4cm的聚合物组件(K2)模塑到该表面上。因此，K1与K2之间的粘结表面积为4×0.4cm。
第二塑料组件(K2)的组成示于表3和表5中。
为了确定该塑料复合部件(CK/K1)的耐热老化性(WAB)，在存储前和存储后测量该塑料复合部件(CK/K1)的弯曲强度。根据DINENISO14125:2011测量弯曲强度。
热存储的温度和持续时间示于表中。热存储在空气循环烘箱中进行。
在所述塑料复合部件(CK/K1+K2)中，塑料组件之间的粘结力通过测量拉伸强度(MPa)来确定。通过拉伸试验来测量拉伸强度，其中测量将该塑料复合部件(CK/K1+K2)的塑料组件(K1)和(K2)彼此分开所需要的力。为此目的，该力以5mm每分钟的速率增加。
所述实施例证实了，当第一塑料组件(K1)的表面组合物(OZ)和/或第二塑料组件(K2)包含聚乙烯亚胺(PEI)时，通过使用聚乙烯亚胺(PEI)，第一塑料组件(K1)与第二塑料组件(K2)之间的粘结力在热存储后显著提高。
表1
表2
表3
表4
表5

Claims (15)

1.一种塑料复合部件(CK)，其包含
i)第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
其中
所述表面组合物(OZ)包含用于改进所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)，并且其中所述基体组合物(MZ)不包含任何聚乙烯亚胺(PEI)。
2.权利要求1的塑料复合部件(CK)，其中所述塑料复合部件(CK)另外还包含
ii)第二塑料组件(K2)，其包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)并且已被模塑到K1的表面上。
3.权利要求1或2的塑料复合部件(CK)，其中所述聚乙烯亚胺(PEI)的重均分子量MW为600至300000g/mol。
4.权利要求1至3中任一项的塑料复合部件(CK)，其中所述聚乙烯亚胺(PEI)包含伯氨基、仲氨基和叔氨基，其中伯氨基与仲氨基与叔氨基的比例为1:0.8:0.5至1:1.3:0.8。
5.权利要求1至4中任一项的塑料复合部件(CK)，其中所述聚乙烯亚胺(PEI)为具有10％至99％的支化度DB的超支化聚合物，其中DB定义为DB(％)＝100×(T+Z)/(T+Z+L)，其中T为聚乙烯亚胺(PEI)中终端键合的单体单元的平均数，Z为聚乙烯亚胺(PEI)中形成支链的单体单元的平均数，以及L为聚乙烯亚胺(PEI)中直链键合的单体单元的平均数。
6.权利要求1至5中任一项的塑料复合部件(CK)，其中所述塑料复合部件(CK)包含0.01重量％至5重量％的聚乙烯亚胺(PEI)，基于该塑料复合部件(CK)的总重量计。
7.权利要求2至6中任一项的塑料复合部件(CK)，其中OZ和K2包含聚乙烯亚胺(PEI)。
8.权利要求1至7中任一项的塑料复合部件(CK)，其中所述第一纤维材料(F1)为连续纤维材料。
9.权利要求1至8中任一项的塑料复合部件(CK)，其中K2包含第二纤维材料(F2)，该第二纤维塑料(F2)为短纤维材料。
10.权利要求1至9中任一项的塑料复合部件(CK)，其中OZ和/或K2包含铁粉(CIP)。
11.一种用于制造权利要求2至10中任一项的塑料复合部件(CK)的方法，其包括以下步骤：
a)提供第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)且形成K1的表面，
以及
b)将包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)的第二塑料组件(K2)模塑到K1的表面上，
其中
OZ及任选地K2包含用于改进所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。
12.权利要求11的方法，其中，在步骤a)中，将K1置于模具中，以及，在步骤b)中，将熔化状态下的K2注入到模具中。
13.聚乙烯亚胺(PEI)用于改善权利要求1至10中任一项的塑料复合部件(CK)的耐热老化性的用途，其中CK
i)第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
其中
该表面组合物(OZ)包含用于改善所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。
14.权利要求13的用途，其中所述塑料复合部件另外还包含
ii)第二塑料组件(K2)，其包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)且已被模塑到K1的表面上。
15.一种用于改善塑料复合部件(CK)的耐热老化性的方法，其包括以下步骤：
a)提供第一塑料组件(K1)，其包含
ia)基体组合物(MZ)，其包含聚酰胺基体聚合物(PAM)及至少一种用于增强的第一纤维材料(F1)，
以及
ib)表面组合物(OZ)，其包含聚酰胺表面聚合物(PAO)并形成K1的表面，
以及
b)将包含聚酰胺模塑聚合物(PAA)的第二塑料组件(K2)模塑到K1的表面上，
其中
该表面组合物(OZ)包含用于改善所述塑料复合部件(CK)的耐热老化性的聚乙烯亚胺(PEI)。
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