CN109562559A - 制备玻璃填充的聚丙烯制品的方法 - Google Patents

制备玻璃填充的聚丙烯制品的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109562559A
CN109562559A CN201780046998.0A CN201780046998A CN109562559A CN 109562559 A CN109562559 A CN 109562559A CN 201780046998 A CN201780046998 A CN 201780046998A CN 109562559 A CN109562559 A CN 109562559A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heating
plate
fibrous reinforcing
polymer components
polypropylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780046998.0A
Other languages
English (en)
Inventor
M·M·劳林
C·L·米尔恩
R·M·费伯
M·南迪
C·J·J·马斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SABIC Global Technologies BV
Original Assignee
SABIC Global Technologies BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SABIC Global Technologies BV filed Critical SABIC Global Technologies BV
Publication of CN109562559A publication Critical patent/CN109562559A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/002—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/42—Heating or cooling
    • B29C51/421—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/26—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C51/42—Heating or cooling
    • B29C51/421—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming
    • B29C51/422—Heating or cooling of preforms, specially adapted for thermoforming to produce a temperature differential
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
    • B29C51/10—Forming by pressure difference, e.g. vacuum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10—Polymers of propylene
    • B29K2023/12—PP, i.e. polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/713—Baskets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7162—Boxes, cartons, cases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/753—Medical equipment; Accessories therefor
    • B29L2031/7546—Surgical equipment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种制造制品的方法，其包括：加热由热塑性组合物形成的板；和使加热的板真空成型以形成制品。热塑性组合物包括聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分。使用具有在1500‑3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施加热。该制品可包括具有底表面的手术托盘，该底表面具有围绕其周边设置并从底表面延伸的侧壁。

Description

制备玻璃填充的聚丙烯制品的方法
技术领域
本公开内容涉及玻璃填充的聚丙烯组合物和由其制备制品的方法。
背景技术
通常将玻璃纤维添加到半结晶材料，诸如例如聚丙烯材料中，以在极端温度下维持或改进尺寸稳定性。不幸地，添加玻璃纤维还会导致降低的弹性。类似地，热塑性树脂中的长纤维增强物可以改进产品的冲击性能。然而，复合材料中长纤维的存在还会导致复合材料的不希望的脆性，这可能由于性能问题而限制其适用性。
因此，对于可以提供改进的冲击强度性能和其它改进的性能——包括为医疗应用进行灭菌的能力——的热塑性组合物和由其形成制品的方法仍然存在需要。本公开内容的组合物、制品和方法满足了这些需求和其他需求。
发明内容
本公开内容的方面涉及能够形成为制品，例如手术托盘的纤维增强的热塑性聚合物组合物。因此，在第一方面，本公开内容提供了包括聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分的一种纤维增强的热塑性组合物。该组合物能够被真空成型为手术托盘。
在另一方面，一种或多种制品可以在加热器型材(heater profile)下由纤维增强的热塑性组合物形成，该加热器型材被配置用于在板(plaque)的周边处进行表面区域加热，从而中心热量使板变薄和通过侧壁的半径拉伸最小化，从而保持最大壁厚。这种加热器型材可以使用加压卤素加热器(pressurized halogen heater)。
在进一方面，制造制品的方法包括：加热由热塑性组合物形成的板；并使加热的板真空成形以形成制品。热塑性组合物包括聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分。使用一个或多个加热器实施加热，该加热器具有在1500-3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度。
具体实施方式
传统上，纤维增强的热固性塑料已用于性能要求的应用，包括但不限于航空应用。然而，最近，医疗行业开始关注纤维填充的热塑性复合材料，因为它们的改进的延展性和抗冲击性、热成型性、更短的生产周期和可回收性。这些改进增加了制品符合政府法规的可能性。此外，这些改进具有成本效益，这一特征对医疗设备制造商而言可能是重要的。
为了获得热塑性基复合材料的最佳性能，使用用玻璃纤维(GF)增强的聚丙烯(PP)可能是期望的。这种GF-PP复合材料通常容易获得，因此使其非常经济，并且在应用中，例如在汽车保险杠和侧门支撑件中表现出改进的抗冲击性。
GF-PP的性能可以通过PP、玻璃纤维和它们之间的界面的性质来确定。PP是半结晶热塑性塑料，其中结晶相在确定整个复合材料的宏观性质中起关键作用。结晶是主要取决于制造周期最后阶段的冷却速率的热力学过程。快速冷却对复合材料制造商肯定是有益的，因为可以减少总的加工时间。然而，重要的是要理解加热和冷却如何影响所得PP及其复合材料的机械性能。
已经表明，冷却速率影响结晶度(结晶相与非晶相的比率)和形态(晶体，通常称为球晶的尺寸)两者。通常，提高冷却速率会降低纯均聚物PP及其复合材料中球晶的结晶度和尺寸两者。这些降低会影响GF-PP的机械性能：提高冷却速率可提高弯曲强度、面内剪切强度、失效应变、拉伸/开口(模式I)和面内剪切(模式II)断裂韧性。
进一步表明，冷却速率也影响经典GF-PP的纤维-基质界面。失败的GF-PP层压板的扫描电子显微镜(SEM)观察揭示，快速冷却的样品中的大部分损坏发生在大块PP基质中，而缓慢冷却的样品中的损坏主要以纤维-基质剥离为特征。这些观察证实了单纤维拉拔试验的结果，该试验显示，在淬火的PP中玻璃纤维的纤维-基质界面剪切强度(IFSS)高于在140摄氏度(℃)的停留温度(dwelling temperature)下等温结晶的PP中玻璃纤维的纤维-基体界面剪切强度(IFSS)。
此外，可以优化用于将热量施加到板以形成各种制品的机制。例如，加压卤素加热器可用于将热量施加到由本文所描述组合物形成的板上。加压卤素加热器可包括加压并产生高热的卤素气体。作为另一个实例，加热器可具有在1500-3000℃之间的最高操作温度，和在0.80微米(microns,μm)和2μm之间的最大强度。作为进一步的实例，加热器可具有约2700℃的最高操作温度和约0.90μm的最大强度。进一步，加热器型材可以被优化或配置用于在板的周边处进行表面区域加热，使得中心热量使板变薄和通过侧壁的半径拉伸最小化，从而保持最大壁厚。
如上简述，本公开内容的方面提供了相对于常规增强的热塑性组合物表现出一种或多种改进的性能的纤维增强热塑性聚合物组合物。例如，所公开的纤维增强热塑性聚合物组合物可以表现出一种或多种改进的冲击性能、改进的延性破坏模式，并且可以表现出更柔软的触感或感觉以及相对低的表面光泽度。为此目的，如本领域普通技术人员将理解的，常规增强的热塑性材料通常包含已与玻璃增强纤维掺混的热塑性材料以赋予刚性并改进冲击强度，如通过例如拉伸强度和模量的普遍增加所证明的。然而，增强玻璃纤维的添加通常也会降低热塑性材料的弹性性能，如通过例如降低的延展性或拉伸伸长率或应变所证明的。
如上所述，所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含至少一种热塑性聚合物。在一方面，热塑性聚合物组分可包含单一的热塑性聚合物材料，或可选地，在另一方面可包含两种或更多种不同的热塑性聚合物材料的掺混物。热塑性聚合物组分可包含适用于组合物或预期应用的任何热塑性聚合物或聚合物的混合物。根据一些方面，热塑性聚合物组分包含聚丙烯聚合物组分。例如，在一些方面，聚丙烯组分可包含聚丙烯均聚物。根据示例性非限制性方面，适用于本文公开和描述的组合物和方法的商业上可获得的聚丙烯均聚物是可从Ineos Technologies获得的InnoveneTM H20H级聚丙烯。当在230℃的温度和2.16千克(kg)的载荷下测量时，InnoveneTM H20H级聚丙烯的熔体流动指数(MFI)为约20克/10分钟(g/10min)。在仍进一步的示例性和非限制性方面，可以使用低流动级热塑性聚合物和高流动级热塑性聚合物中的一种或多种。通常，低流动级热塑性聚合物可以被描述为当在230℃的温度和2.16kg的载荷下测量时具有小于20g/10min的MFI的热塑性聚合物，并且高流动级热塑性聚合物可以被描述为当在230℃的温度和2.16kg的载荷下测量时具有大于或等于20g/10min的MFI的热塑性聚合物。在一个方面，低流动性PP可包括BapoleneTM 4042聚丙烯树脂(Bamburger Polymers,Inc.，当在230℃的温度和2.16kg的载荷下测量时，MFI为约4g/10min)和高流动性PP可包括BapoleneTM 4082聚丙烯树脂(Bamburger Polymers,Inc.，当在230℃的温度和2.16kg的载荷下测量时，MFI为约35g/10min)。作为实例，BapoleneTM 4042低流动性PP和BapoleneTM 4082高流动性PP的掺混物可以(与或不与其他组分/添加剂)混合来产生聚丙烯，当在210℃的温度和5kg的载荷下测量时该聚丙烯具有在14和18g/10min之间的MFR。一种或多种低流动性和高动性材料的载荷可包括相对于PP掺混物的30％的高流动性材料和70％的低流动性材料，以及50％的低流动性材料与30％的高流动性材料，包括剩余的20％的添加剂和其他组分，产生100％wt的总的掺混的组合物。
可选地，聚丙烯组分可包含聚丙烯共聚物。热塑性聚合物组分可以任何期望的量存在于组合物中。然而，在一些方面，热塑性聚合物组分可以以在组合物的约10重量百分比(wt.％)至90wt.％的范围中的量存在于组合物中，包括15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80或85wt.％的这样的示例性量。在更进一步的方面，热塑性聚合物组分可以以来源于任何两个上述值的任何范围内的量存在，包括例如在10wt.％至70wt.％的范围内的量，或在20wt.％至70wt.％的范围内的量。
也如上所述，所公开的组合物进一步包含低熔体流动弹性体组分。低熔体流动弹性体组分的特征在于，当在190℃的温度和2.16kg的载荷下测量时，熔体流动指数(MFI)值小于30g/10min。在进一方面，低熔体流动弹性体组分可表现出当在190℃的温度和2.16kg的载荷下测量时小于25g/10min、小于20g/10min、小于15g/10min、小于10g/10min、或甚至小于5g/10min的熔体流动指数值。在更进一方面，低熔体流动弹性体组分表现出在来源于任何两个上面公开的熔体流动指数值的任何范围内的熔体流动指数，包括例如在190℃的温度和2.16kg的载荷下测量的在5-20g/10min范围内的熔体流动指数。如本文所用，熔体流动指数值可以例如但不限于根据ASTM D1238测试方案确定。
适用于所公开的组合物的示例性低熔体流动弹性体包括一类含乙烯的弹性体，包括例如乙烯-丁烯共聚物弹性体和乙烯-辛烯共聚物弹性体。类似于热塑性聚合物组分，低熔体流动弹性体组分可包含单一的低熔体流动弹性体，或者，可选地可包含两种或更多种不同低熔体流动弹性体的掺混物。进一步，尽管低熔体流动弹性体组分可以以任何期望的量存在于组合物中，但根据一些方面，优选的是以在大于0wt.％至30wt.％的范围内，包括1wt.％、5wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％和25wt.％的量存在于组合物中的低熔体流动弹性体组分。在更进一方面，低熔体流动弹性体组分可以以在来源于上述公开的任何两个wt.％值的任何范围内，包括例如5至20wt.％或10至20wt.％的量存在于组合物中。适用于本文公开的组合物和方法的商业上可获得的乙烯-丁烯弹性体的示例性非限制性实例是可从Dow Chemicals获得的EngageTM 7447。适用于本文公开的组合物和方法的商业上可获得的乙烯-辛烯弹性体的示例性非限制性实例是EngageTM 8200、EngageTM 8137和EngageTM8407，所有这些也可从Dow Chemicals获得。
所公开的组合物进一步包含纤维增强组分。优选地，纤维增强组分包括多个玻璃纤维。为此目的，玻璃纤维可以是相对短的玻璃纤维、相对长的玻璃纤维、或短玻璃纤维和长玻璃纤维的组合。如本文所用，术语短玻璃纤维是指具有小于或等于约5毫米(mm)的平均纤维长度的玻璃纤维群(a population of glass fiber)。如本文所用，术语长玻璃纤维是指具有大于约5mm的平均纤维长度的玻璃纤维群，包括例如具有在大于5mm至15mm的范围内的纤维长度的玻璃纤维群。纤维增强组分可以以任何所需的量存在于组合物中。然而，在一些方面，增强组分可以以大于0wt.％至约70wt.％的量，包括5wt.％、10wt.％、15wt.％、20wt.％、25wt.％、30wt.％、35wt.％、40wt.％、45wt.％、50wt.％、55wt.％、60wt.％和65wt.％的示例性量存在于组合物中。在更进一方面，纤维增强组分可以以在来源于上述公开的任何两个wt.％值的任何范围内，包括例如20至50wt.％或30至50wt.％的量存在于组合物中。示例性长玻璃纤维包括但不限于商业上可获得自PPG Industries的TufRovTM 4588玻璃纤维。适用于公开样品的示例性短玻璃纤维或短切玻璃纤维，包括通过本文示例的双螺杆挤出配混制备的那些，包括但不限于商业上可获得自Johns Manville的ThermoFlowTM738玻璃纤维。
所公开的组合物可进一步包含一种或多种任选的添加剂组分，包括例如选自偶联剂、抗氧化剂、热稳定剂、流动改性剂和着色剂的一种或多种添加剂。例如但不限于，适合用作所公开的组合物中的添加剂组分的示例性偶联剂包括商业上可获得自Chemtura的PolybondTM 3150马来酸酐接枝聚丙烯或商业上可获得自DuPont的FusabondTM P613马来酸酐接枝聚丙烯。适合用作所公开的组合物中的添加剂组分的示例性流动改性剂可包括但不限于商业上可获得自Polyvel Inc.的CR20P过氧化物母料。更进一步，适合用作所公开的组合物中的添加剂组分的示例性稳定剂可包括但不限于商业上可获得自BASF的IrganoxTMB225。在更进一方面，可以引入纯聚丙烯作为任选的添加剂。例如，可以在模塑过程期间在干混步骤中引入纯聚丙烯，以改变组合物中玻璃纤维载荷的水平。
根据本公开内容的方面，与不存在低熔体流动弹性体组分的常规或参考组合物相比，所公开的纤维增强热塑性聚合物组合物可以表现出一种或多种改进的性能性质。例如，所公开的组合物可以表现出一种或多种改进的冲击性能、更强的延展性和更低的脆性破坏模式、更柔软的触感或感觉和相对低的表面光泽度。进一步，应该理解的是，相对于比较性参考组合物的这些改进的性质可以以任何组合提供，或者它们可以针对给定的组合物单独出现。
在更进一方面，本公开内容提供了制备本文所描述的纤维增强的热塑性组合物的方法。例如但不限于，可以提供包含聚丙烯聚合物组分和增强组分的热塑性树脂混合物。
然后可以使如上所描述的提供的增强纤维组分与热塑性树脂混合物接触，以提供纤维增强的热塑性复合材料。如本领域普通技术人员将理解的，该接触步骤可以根据增强纤维组分的性质而变化。例如，根据一些方面，该接触步骤可以通过连续的一步拉挤成型进行。如本领域普通技术人员将理解的，拉挤成型更适合用于其中增强纤维材料包含长玻璃纤维的那些方面。根据这些方面，玻璃纤维粗纱可以从线轴上连续地拉出并通过热塑性树脂混合物涂覆站或浸渍站(impregnation station)，在那里它们用包含热塑性树脂混合物的熔体涂覆或浸渍。然后可以将涂覆或浸渍的玻璃纤维束冷却并随后造粒。然后可将这些粒料以其现有形式注塑成试样零件以进行性能测试，或注塑成具有不同复杂度的模塑零件，以用于期望的最终用途应用。如果期望将一种或多种任选的添加剂并入纤维增强的热塑性组合物中，它们可以在拉挤成型期间被引入，或者在拉挤成型之后并且在任何随后的模塑步骤之前与粒状的增强热塑性组合物干混引入。
在其中纤维增强材料包括短玻璃纤维的可选方面中，使短玻璃纤维与热塑性树脂混合物接触的步骤可以例如通过将短玻璃纤维与热塑性树脂混合物配混来进行。这种配混可以使用用于制造纤维增强热塑性复合材料的任何常规的已知设备——包括例如使用双螺杆挤出机——进行。然后可以将挤出的玻璃纤维增强的组合物冷却并随后造粒。然后可将这些粒料以其现有形式注塑成试样零件以进行性能测试，或注塑成具有不同复杂度的模塑零件，以用于期望的最终用途应用。再次，如果期望将一种或多种任选的添加剂并入纤维增强的热塑性组合物中，它们可以在挤出过程中被引入，或者在挤出过程之后并且在随后的任何模塑步骤之前通过与粒状的增强的热塑性组合物干混引入。
可以在模塑过程之前或模塑过程期间将本文公开的任选的添加剂引入组合物中。例如，可以在将玻璃纤维增强组分共混或以其它方式引入热塑性树脂混合物之前将一种或多种任选的添加剂引入热塑性树脂混合物或组合物中。可选地，可以在将玻璃纤维增强组分共混或以其它方式引入组合物中之后将一种或多种任选的添加剂引入组合物中。在更进一步的方面，可以在模塑过程中进行的干混步骤中引入一种或多种任选的添加剂。
本文公开和描述的纤维增强的热塑性组合物可用于各种最终用途应用，包括在需要灭菌的应用中。手术制品，即用于执行手术步骤的制品或物品，通常可能需要灭菌以确保安全。在一个实例中，手术制品可包括手术托盘。根据本公开内容的方面，手术托盘可包括底表面，该底表面具有围绕其周边设置并从底表面延伸的侧壁。可以使用各种方法形成手术制品。在某些实例中，可以使用真空成型来形成手术制品。真空成型可以指将材料片材，例如塑料加热到“成型温度”，并且随着真空迫使材料抵靠模具(或板)，将材料拉伸到模具或板表面上的方法。真空成型的方法可包括加热器型材，其被优化或配置成在板的周边处加热表面区域，使得在底表面处的板变薄最小化并且通过侧壁的半径拉伸最小化，从而保持最大壁厚。
本公开内容包括至少以下方面。
方面1.一种制造制品的方法，该方法包括：加热由包含聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分的热塑性组合物形成的板，其中使用具有在1500和3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施加热；和使加热的板真空成型以形成制品。
方面2.一种制造制品的方法，该方法包括：加热由包含聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分的热塑性组合物形成的板，其中使用具有在约1500和约3000℃之间的最高温度输出和在约0.80μm和约2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施加热；和使加热的板真空成型以形成制品。
方面3.一种制造制品的方法，该方法包括：加热由热塑性组合物形成的板，该热塑性组合物基本上由聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分组成，其中使用具有在1500和3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施加热；和使加热的板真空成型以形成制品。
方面4.一种制造制品的方法，该方法包括：加热由热塑性组合物形成的板，该热塑性组合物由聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分组成，其中使用具有在1500和3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施加热；和使加热的板真空成型以形成制品。
方面5.方面1-4中任一项的方法，其中热塑性组合物包含10至80wt.％的聚丙烯聚合物组分；和20至90wt.％的纤维增强组分。
方面6.方面1-4中任一项的方法，其中热塑性组合物包含约10至约80wt.％的聚丙烯聚合物组分；和约20至约90wt.％的纤维增强组分。
方面7.方面1-6中任一项的方法，其中制品包括手术托盘，该手术托盘包括底表面，该底表面具有围绕其周边设置并从底表面延伸的侧壁。
方面8.方面1-7中任一项的方法，其中加热板包括加热器型材，加热器型材配置成在板的周边处加热表面区域，使得在底表面处的板变薄最小化并且通过侧壁的半径拉伸最小化，从而保持最大壁厚。
方面9.方面1-8中任一项的方法，其中一个或多个加热器包括加压卤素加热器。
方面10.方面1-9中任一方面的方法，其中聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯均聚物。
方面11.方面1-9中任一方面的方法，其中聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯共聚物。
方面12.方面1-11中任一方面的方法，其中纤维增强组分包含玻璃纤维。
方面13.方面12的方法，其中纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约2至约15mm的长度的长玻璃纤维。
方面14.方面12的方法，其中纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有2至15mm的长度的长玻璃纤维。
方面15.方面12的方法，其中纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约0.1至约0.2mm长度的短玻璃纤维。
方面16.方面12的方法，其中纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约0.1至约0.2mm长度的短玻璃纤维。
方面17.方面1-16中任一项的方法，其中热塑性组合物进一步包含选自偶联剂、热稳定剂、流动改性剂和着色剂的一种或多种添加剂。
方面18.一种制造手术托盘的方法，该方法包括：加热由包含聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分的热塑性组合物形成的板，其中使用具有在1500-3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施该加热；和使加热的板真空成型以形成手术托盘，该手术托盘包括底表面，该底表面具有围绕其周边设置并从底表面延伸的侧壁。
方面19.一种制造手术托盘的方法，该方法包括：加热由包含聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分的热塑性组合物形成的板，其中使用具有在约1500和约3000℃之间的最高温度输出和在约0.80μm和约2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施该加热；和使加热的板真空成型以形成手术托盘，该手术托盘包括底表面，该底表面具有围绕其周边设置并从底表面延伸的侧壁。
方面20.一种制造手术托盘的方法，该方法包括：加热由热塑性组合物形成的板，该热塑性组合物基本上由聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分组成，其中使用具有在1500和3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施该加热；和使加热的板真空成型以形成手术托盘，该手术托盘包括底表面，该底表面具有围绕其周边设置并从底表面延伸的侧壁。
方面21.一种制造手术托盘的方法，该方法包括：加热由热塑性组合物形成的板，该热塑性组合物由聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分组成，其中使用具有在1500和3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施该加热；和使加热的板真空成型以形成手术托盘，该手术托盘包括底表面，该底表面具有围绕其周边设置并从底表面延伸的侧壁。
方面22.方面18-21中任一项的方法，其中该热塑性组合物包含10至80wt.％的聚丙烯聚合物组分；和20至90wt.％的纤维增强组分。
方面23.方面18-21中任一项的方法，其中该热塑性组合物包含约10至约80wt.％的聚丙烯聚合物组分；和约20至约90wt.％的纤维增强组分。
方面24.方面18-23中任一项的方法，其中加热该板包括加热器型材，该加热器型材配置成在板的周边处加热表面区域，使得在底表面处的板变薄最小化并且通过侧壁的半径拉伸最小化，从而保持最大壁厚。
方面25.方面18-24中任一项的方法，其中一个或多个加热器包括加压卤素加热器。
方面26.方面18-25中任一项的方法，其中聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯均聚物。
方面27.方面18-25中任一项的方法，其中聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯共聚物。
方面28.方面18-26中任一项的方法，其中纤维增强组分包含玻璃纤维。
方面29.方面28的方法，其中纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约2至约15mm的长度的长玻璃纤维。
方面30.方面28的方法，其中纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有2至15mm的长度的长玻璃纤维。
方面31.方面28的方法，其中纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约0.1至约0.2mm的长度的短玻璃纤维。
尽管已经出于说明的目的阐述了典型方面，但是前面描述不应被视为对本公开内容范围的限定。因此，在不脱离本公开内容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、调整和替代。
通过参考以下详细描述、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公开内容。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，应理解除非另有说明，本公开内容不限于组合物、制品、装置、系统和/或方法的具体方面，同样地，当然可以改变。还应理解，本文使用的术语仅用于描述本公开内容的具体方面的目的，而不旨是限制性的。
还提供了本公开内容的以下描述使得本公开内容的教导在当前已知方面最佳。为此，相关领域的普通技术人员将认识并理解，可以对本文描述的公开内容的各个方面进行改变和修改，同时仍然获得本公开内容的有益结果。还将显而易见的是，通过在不利用其他特征的情况下选择本公开内容的一些特征，可以获得本公开内容的一些期望的益处。因此，相关领域的普通技术人员将认识到，对本公开内容的许多修改和调整是可能的，并且在某些情况下甚至可能是期望的，因此也是本公开内容的一部分。因此，提供以下描述是为了说明本公开内容的原理而不是对其进行限制。
本公开内容的要素的各种组合包含在本公开内容中，例如，从属于相同独立权利要求的从属权利要求的要素组合。
此外，应理解，除非另有明确说明，否则决不旨在将本文阐释的任何方法解释为要求以特定顺序执行其步骤。因此，在方法权利要求实际上没有叙述其步骤所遵循的顺序的情况下，或者在权利要求书或说明书中没有另外具体陈述步骤被限定于特定顺序时，则决不旨在可以在任何方面推断顺序。这适用于任何可能的非表达的解释基础，包括：关于步骤安排或操作流程的逻辑问题；从语法组织或标点符号中得出的简单含义；以及说明书中描述的方面的数量或类型。
本文提及的任何出版物通过引用并入本文，以公开和描述与所引用的出版物相关的方法和/或材料。
还应理解，本文使用的术语仅用于描述具体方面的目的，而不旨在是限制性的。如说明书和权利要求书中所使用的，术语“包含(comprising)”可以包括“由......组成(consisting of)”和“基本上由......组成(consisting essentially of)”的方面(一个或多个)。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与通常由本公开内容所属领域的普通技术人员理解的含义相同的含义。在本说明书和权利要求书中，将参考本文中定义的许多术语。
如说明书和所附权利要求中所使用的，除非上下文另有明确说明，单数形式“一(a，an)”和“该(the)”包括复数指示物。因此，例如，提及“玻璃纤维(a glass fiber)”包括两种或更多种这种玻璃纤维的混合物。
范围(rang)在本文中可以表示为从一个值(第一值)到另一个值(第二值)。当表达这样的范围时，该范围在某些方面包括第一值和第二值中的一个或两个。类似地，当通过使用先行词“约(about)”将值表示为近似值时，将理解该具体值形成另一方面。将进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点都是有效的，并且独立于另一个端点。还应理解，本文公开了许多值，并且除了值本身之外，每个值在本文中也被公开为“约”该具体值。例如，如果公开了值“10”，则还公开了“约10”。还应理解，还公开了落入两个具体单位之间的范围内的每个单位。例如，如果公开了10和15，则还公开了11、12、13和14。
如本文所用，术语“约”和“在或约”是指所讨论的量或值可以是指定值、大约指定值，或与指定值大约相同。如本文所用，通常理解的是，除非另有说明或推断，否则标称值表示±10％的变化。该术语旨在表达类似的值促进权利要求中记载的等同结果或效果。也就是说，应该理解，数量、尺寸、配方、参数和其他数量和特性不是也不必是精确的，但可以根据需要近似和/或更大或更小，反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其他因素。通常，数量、尺寸、配方、参数或其他数量或特征是“约”或“近似”，无论是否明确说明是这样的。应当理解，在定量值之前使用“约”时，除非另外特别说明，否则该参数还包括具体的定量值本身。
如本文所用，术语“任选的(optional)”或“任选地(optionally)”表示随后描述的事件、条件、组分或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括所述事件或情况发生的实例以及其不发生的实例。
如本文所用，术语或短语“有效的(effective)”、“有效量(effective amount)”或“对...有效的条件(conditions effective to)”是指能够执行表达有效量的功能或性质的量或条件。如下面所指出的，所需的确切量或具体条件可以从一个方面或方面变化到另一个方面，这取决于公认的变量，例如所使用的材料和观察到的加工条件。因此，对于本公开内容所涵盖的每个方面或方面，并不总是能够指定精确的“有效量”或“对...有效的条件”。然而，应该理解，本领域普通技术人员仅使用常规实验就可以容易地确定有效实现期望结果的适当有效量或条件。
公开了用于制备本公开内容的公开组合物的组分以及本文公开的方法中使用的组合物本身。本文公开了这些和其他材料，并且应当理解，当这些材料的组合、子集、相互作用、组等被公开，而各种单独和集体组合和排列的具体参考不能被明确地公开时，每个都具体地在本文中被考虑和描述。该概念适用于本申请的所有方面，包括但不限于制备和使用本公开内容的组合物的方法中的步骤。因此，如果存在可以执行的各种附加步骤，则应理解，这些附加步骤中的每一个可以利用本公开内容的方法的任何具体方面或方面的组合来执行。
在说明书和权利要求书中提及组合物或制品中具体组分的按重量计的份数表示元素或组分与组合物或制品中任何其它元素或组分之间的重量关系，其中该组合物或制品以按重量的份数表达。因此，在含有按重量计2份的组分X和按重量计5份的组分Y的组合物中，X和Y以2：5的重量比存在，并且无论化合物中是否包含另外的组分，都以这样的比例存在。
除非特别说明，否则组分的重量百分比(wt.％)基于其中包含该组分的制剂或组合物的总重量。例如，如果所述组合物或制品中的具体元素或组分具有按重量计8％，则应理解该百分比与总的组成百分比100％相关。
本文公开的每种组分起始材料可商业获得和/或其制备方法是本领域技术人员已知的。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开内容的范围或精神的情况下，可以在本公开内容中进行各种修改和变化。考虑到本公开内容的说明书和实践，本公开内容的其他方面对于本领域技术人员而言将是显而易见的。说明书和实例旨在被视为仅示例性的，本公开内容的真实范围和精神由所附权利要求书指示。

Claims (20)

1.一种制造制品的方法，所述方法包括：
a)加热由热塑性组合物形成的板，所述热塑性组合物包含聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分，其中使用具有在1500-3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施所述加热；和
b)使加热的板真空成型以形成制品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述热塑性组合物包含：
a)10至80wt.％的所述聚丙烯聚合物组分；和
b)20至90wt.％的所述纤维增强组分。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述制品包括手术托盘，所述手术托盘包括底表面，所述底表面具有围绕其周边设置并从所述底表面延伸的侧壁。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中加热所述板包括加热器型材，所述加热器型材配置成在所述板的周边处加热表面区域，使得在所述底表面处的板变薄最小化并且通过所述侧壁的半径拉伸最小化，从而保持最大壁厚。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述一个或多个加热器包括加压卤素加热器。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯均聚物。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯共聚物。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述纤维增强组分包括玻璃纤维。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约2至约15mm的长度的长玻璃纤维。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约0.1至约0.2mm的长度的短玻璃纤维。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其中所述热塑性组合物进一步包含选自偶联剂、热稳定剂、流动改性剂和着色剂的一种或多种添加剂。
12.一种制造手术托盘的方法，所述方法包括：
a)加热由包含聚丙烯聚合物组分和纤维增强组分的热塑性组合物形成的板，其中使用具有在1500-3000℃之间的最高温度输出和在0.80μm和2μm之间的最大强度的一个或多个加热器实施所述加热；和
b)使所述加热的板真空成型以形成手术托盘，所述手术托盘包括底表面，所述底表面具有围绕其周边设置并从底表面延伸的侧壁。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述热塑性组合物包含：
a)10至80wt.％的所述聚丙烯聚合物组分；和
b)20至90wt.％的所述纤维增强组分。
14.根据权利要求12-13中任一项所述的方法，其中加热所述板包括加热器型材，所述加热器型材配置成在所述板的周边处加热表面区域，使得在所述底表面处的板变薄最小化并且通过所述侧壁的半径拉伸最小化，从而保持最大壁厚。
15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法，其中所述一个或多个加热器包括加压卤素加热器。
16.根据权利要求12-15中任一项所述的方法，其中所述聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯均聚物。
17.根据权利要求12-15中任一项所述的方法，其中所述聚丙烯聚合物组分包含聚丙烯共聚物。
18.根据权利要求12-17中任一项所述的方法，其中所述纤维增强组分包括玻璃纤维。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约2至约15mm的长度的长玻璃纤维。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述纤维增强组分包括在挤出或模塑后具有约0.1至约0.2mm的长度的短玻璃纤维。
CN201780046998.0A 2016-07-20 2017-07-18 制备玻璃填充的聚丙烯制品的方法 Pending CN109562559A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662364622P 2016-07-20 2016-07-20
US62/364,622 2016-07-20
PCT/US2017/042521 WO2018017536A1 (en) 2016-07-20 2017-07-18 Methods of making glass-filled polypropylene articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109562559A true CN109562559A (zh) 2019-04-02

Family

ID=59506343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780046998.0A Pending CN109562559A (zh) 2016-07-20 2017-07-18 制备玻璃填充的聚丙烯制品的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200207004A1 (zh)
EP (1) EP3487680A1 (zh)
CN (1) CN109562559A (zh)
WO (1) WO2018017536A1 (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205696A (ja) * 2000-01-28 2001-07-31 Denki Kagaku Kogyo Kk 熱可塑性樹脂シートの熱成形方法
WO2012090802A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 旭ファイバーグラス株式会社 発泡体、面材強化発泡体及び成形体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1931564A (zh) * 2006-09-28 2007-03-21 宁波昌祺氟塑料制品有限公司 超强型玻纤塑料托盘的生产工艺
FR2913210B1 (fr) * 2007-03-02 2009-05-29 Sidel Participations Perfectionnements a la chauffe des matieres plastiques par rayonnement infrarouge
WO2010113601A1 (ja) * 2009-03-31 2010-10-07 Dic株式会社 加飾成形体の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001205696A (ja) * 2000-01-28 2001-07-31 Denki Kagaku Kogyo Kk 熱可塑性樹脂シートの熱成形方法
WO2012090802A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 旭ファイバーグラス株式会社 発泡体、面材強化発泡体及び成形体

Also Published As

Publication number Publication date
EP3487680A1 (en) 2019-05-29
US20200207004A1 (en) 2020-07-02
WO2018017536A1 (en) 2018-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9428637B2 (en) Polypropylene compositions containing glass fiber fillers
CN107709445B (zh) 具有高断裂应变的纤维增强聚丙烯组合物
EP3118249B1 (en) Fiber reinforced composite
CN106604961A (zh) 填充碳纤维的热塑性烯属化合物及相关汽车部件
WO2008056646A1 (fr) Composition de résine composite renforcée de fibres organiques et moulage de cette résine
JP2721702B2 (ja) 高メルトフローの繊維補強プロピレン重合体組成物
EA038343B1 (ru) Композит полимера пропилена - углеродное волокно
WO2018017573A1 (en) Flame retardant glass-filled polypropylene compositions and articles formed from the same
BR112015021431B1 (pt) composições de polipropileno reforçado com fibras de bambu, metódo para a preparapação de tais composições, uso de tais composições e artigo compreendendo tais composições
CN109563277A (zh) 玻璃填充的聚丙烯组合物
KR20170110629A (ko) 변형된 폴리프로필렌 및 이의 중합체 블렌드
CN109562559A (zh) 制备玻璃填充的聚丙烯制品的方法
JP6948977B2 (ja) プロピレン樹脂組成物及び射出成形体
KR101549663B1 (ko) 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지 조성물 및 이를 이용하여 제조된 수지 성형품
CN109563278A (zh) 玻璃填充聚丙烯手术托盘
JP6826595B2 (ja) プロピレン系樹脂組成物及びその射出成形体
AU2013351170B2 (en) Soft polypropylene composition with low n-hexane solubles
JP5929633B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂成形体および樹脂成形体の製造方法
WO2022120648A1 (en) Glass fiber-filled polyolefin compositions with low shrinkage and warpage
KR20030026675A (ko) 장섬유 강화 폴리프로필렌 수지 조성물
CN110698756A (zh) 一种高熔接痕强度玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
JP2005041952A (ja) 成形体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190402

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication