CN112912441A - 共聚醚酯树脂配制品 - Google Patents
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Abstract
本文提供了一种共聚醚酯树脂配制品,其适用于制造显示出降低的吱吱声的CVJ套。进一步提供了CVJ套,其包含该共聚醚酯树脂配制品。
Description
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§365要求2018年8月31日提交的美国临时申请号62/725,501的优先权,将该临时申请以其全文通过引用结合在此。
技术领域
本发明涉及共聚醚酯树脂配制品领域,特别是用于无吱吱声的等速万向节(CVJ)套的共聚醚酯配制品。
背景技术
等速万向节(也称为等动(homokinetic)万向节或CV万向节)允许驱动轴以恒定转速通过可变角度传递动力,而不明显增加摩擦或游隙。它们主要用于前轮驱动型车辆,并且许多现代的具有独立后悬架的后轮驱动型汽车典型地在后车桥半轴的末端使用CV万向节并且越来越多地在驱动轴上使用它们。
等速万向节受橡胶套或CVJ套保护,通常填充有二硫化钼油脂。CVJ套是带肋的弹性体柔性套,其保持水和污垢不进入万向节并且将特种油脂保持在万向节内。使用夹钳将套固定至车桥和万向节上并且防止油脂泄漏出去。
CVJ套典型地由热塑性弹性体、特别是共聚醚酯制成。共聚醚酯具有所希望的机械和物理特性、对油脂的良好化学耐受性,并且允许使用吹塑模制来制造CVJ套。
外端CVJ套的常见问题是,在驱动轴与万向节之间的高角度(典型地≥40°,图1中的α)、低转速(典型地≤200rpm)下以及在湿环境下,这些套可能发出高频声音(称为“吱吱声”),该高频声音通常处于高音调处以至于它给乘车人以及行人都带来不适。这在过去的20年或更久是众所周知的问题,但是由于最近的发展,已经变得甚至更加明显:
·几乎所有制造商都将大量注意力和进展集中在车辆的NVH(噪声振动不平顺性)问题上,因此汽车内部更安静,从而使吱吱声更加明显;
·汽车发动机变得越来越安静;
·在低转速下的电动车辆和混合动力车辆非常安静,因此吱吱声更加明显;
·CVJ套变得更薄,因此噪声吸收可能更低;
·消费者要求在停车区中更快操纵,因此对更大旋转角度的要求不断增加。
为了克服这种吱吱声噪声的产生,热塑性弹性体树脂生产商已将一种或多种蜡添加到其配制品中。例如,国际申请WO 2018/019614 A1披露了使用慢速和快速扩散蜡来解决这种问题。
需要用于制造降低吱吱声的CVJ套的弹性体树脂配制品。
发明内容
在第一方面,本文提供了一种共聚醚酯配制品,其包含:
(1)至少一种共聚醚酯树脂;以及
(2)聚硅氧烷,其量给出通过能量色散X射线光谱法大于0.5wt%的表面Si浓度;以及
(3)浓度为大于1wt%的聚醚二醇蜡;
其中所有重量百分比(wt%)均基于该配制品的总重量。
在第二方面,本文提供了一种由共聚醚酯配制品制成的CVJ套,该共聚醚酯配制品包含:
(1)至少一种共聚醚酯树脂;以及
(2)聚硅氧烷,其量给出通过能量色散X射线光谱法大于0.5wt%的表面Si浓度;以及
(3)浓度为大于1 wt%的聚醚二醇蜡;
其中所有重量百分比(wt%)均基于该配制品的总重量。
附图说明
图1示出了CV万向节及其与驱动轴的连接的局部截面示意图。角度α是在测试CVJ套期间发生万向节旋转时的角度。
图2示出了CVJ套的示意性轴向截面。H表示高度,D表示最大直径,d表示最小直径,t表示壁厚,并且P表示节距(峰之间的轴向距离)。
具体实施方式
诸位发明人令人惊讶地发现,当使用用聚硅氧烷和聚醚二醇蜡配制的共聚醚酯来制造CVJ套时,所得套显示出优异的无吱吱声性能。
定义
如本文报告的聚合物的分子量以道尔顿(DA)报告为数均或重均分子量,如通过尺寸排阻色谱法(SEC)确定的。
共聚醚酯
适合用于本文所述配制品的一种或多种共聚醚酯的存在量优选是从等于或约80至等于或约95重量百分比,重量百分比基于该配制品的总重量。重量百分比是互补的,即,本文所述配制品中所有组分的重量百分比的总和是100wt%。
在本发明配制品中使用的共聚醚酯具有通过酯键首尾相连的多个重复的长链酯单元和短链酯单元,所述长链酯单元由式(A)表示:
并且所述短链酯单元由式(B)表示:
其中
G是在从具有约400至约6000或优选约400至约3000的数均分子量的聚(环氧烷)二醇中除去末端羟基后剩余的二价基团;
R是在从具有小于约300的分子量的二元羧酸中除去羧基后剩余的二价基团;
D是在从具有小于约250的分子量的二元醇中除去羟基团后剩余的二价基团。
如本文所用,如应用于聚合物链中的单元的术语“长链酯单元”是指长链二醇与二元羧酸的反应产物。合适的长链二醇是具有末端(或尽可能靠近末端)羟基并且具有从约400至约6000并且优选从约600至约3000的数均分子量的聚(环氧烷)二醇。优选的聚(环氧烷)二醇包括聚(氧杂环戊烷)二醇、聚(氧杂环丁烷)二醇、聚(环氧丙烷)二醇、聚(环氧乙烷)二醇、这些环氧烷的共聚物二醇、以及嵌段共聚物如环氧乙烷封端的聚(环氧丙烷)二醇。可使用这些二醇中的两种或更多种的混合物。
如本文所用,如应用于共聚醚酯的聚合物链中的单元的术语“短链酯单元”是指具有小于约550的分子量的低分子量化合物或聚合物链单元。它们是通过使低分子量二元醇或二元醇的混合物(分子量低于约250)与二元羧酸反应以形成由上式(B)表示的酯单元来制成的。
反应以形成适用于制备共聚醚酯的短链酯单元的低分子量二元醇包括无环的、脂环的和芳族的二羟基化合物。优选的化合物是具有约2-15个碳原子的二元醇,如乙二醇、丙二醇、异丁二醇、丁二醇、1,4-戊二醇、2,2-新戊二醇、己二醇和癸二醇、二羟基环己烷、环己烷二甲醇、间苯二酚、对苯二酚、1,5-二羟基萘等。特别优选的二元醇是含有2-8个碳原子的脂族二元醇,并且更优选的二元醇是1,4-丁二醇。可以使用的双酚中包括双(对羟基)联苯、双(对羟基苯基)甲烷、和双(对羟基苯基)丙烷。还可用等同的二元醇的形成酯的衍生物(例如环氧乙烷或碳酸亚乙酯可用于替代乙二醇,或者间苯二酚二乙酸酯可用于替代间苯二酚)。
如本文所用,术语“二元醇”包括等同的形成酯的衍生物,如提及的那些。然而,任何分子量要求是指对应的二元醇,而非其衍生物。
可与前述长链二醇和低分子量二元醇反应生成共聚醚酯的二元羧酸为低分子量(即具有小于约300的分子量)的脂肪族、脂环族或芳族二元羧酸。如本文所用,术语“二元羧酸”包括二元羧酸的官能等同物,这些等同物具有在与二醇和二元醇反应形成共聚醚酯聚合物中起到与二元羧酸基本上类似的作用的两个羧基官能团。这些等同物包括酯和形成酯的衍生物,如酸的卤化物和酸酐。对分子量的要求是针对酸,而非其等同的酯或形成酯的衍生物。
因此,只要对应的酸具有低于约300的分子量,则具有大于300分子量的二元羧酸酯或具有大于300分子量的二元羧酸官能等同物就被包括在内。二元羧酸可以含有基本上不干扰共聚醚酯聚合物的形成以及在本发明配制品中共聚醚酯聚合物的使用的任何取代基或组合。
如本文所用,术语“脂族二元羧酸”是指具有两个各自附接到饱和碳原子上的羧基基团的羧酸。如果羧基基团所附接的碳原子是饱和的并且在环中,则所述酸是脂环族。由于均聚作用,通常不可使用具有共轭不饱和基团的脂族或脂环族酸。然而,可使用某些不饱和酸,如马来酸。
如本文所用,术语“芳族二羧酸”是指具有两个各自附接到芳族碳环结构中的碳原子上的羧基基团的二羧酸。不必要的是两个官能羧基基团附接到同一个芳族环上,并且在存在多于一个环的情况下,它们可以通过脂族或芳族二价基团或如-O-或-SO2-的二价基团连接。
代表性的可以使用的有用脂族和脂环族酸包括癸二酸;1,3-环己烷二甲酸;1,4-环己烷二甲酸;己二酸;戊二酸;4-环己烷-1,2-二甲酸;2-乙基辛二酸;环戊烷二甲酸,十氢-1,5-萘二甲酸;4,4’-双环己基二甲酸;十氢-2,6-亚萘基二甲酸;4,4’-亚甲基双(环己基)甲酸;和3,4-呋喃二甲酸。优选的酸是环己烷二甲酸和己二酸。
代表性的芳族二元羧酸包括邻苯二甲酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸;联苯甲酸;具有两个苯核的取代的二羧基化合物,如双(对羧基苯基)甲烷;对氧基-1,5-萘二甲酸;2,6-萘二甲酸;2,7-萘二甲酸;4,4′-磺酰基二苯甲酸以及其C1-C12烷基和环取代衍生物,如卤代、烷氧基和芳基衍生物。还可以使用羟基酸,如对(β-羟基乙氧基)苯甲酸,条件是还使用芳族二元羧酸。
芳族二元羧酸是用于制备可用于本发明的共聚醚酯弹性体的优选类别。在芳族酸中,优选的是具有8-16个碳原子的那些,尤其是单独的对苯二甲酸,或者其与邻苯二甲酸和/或间苯二甲酸的混合物。
共聚醚酯弹性体优选包含从等于或约15至等于或约99重量百分比的对应于上式(B)的短链酯单元,剩余部分是对应于上式(A)的长链酯单元。更优选地,共聚醚酯弹性体包含从等于或约20至等于或约95重量百分比并且甚至更优选从等于或约50至等于或约90重量百分比的短链酯单元,其中剩余部分是长链酯单元。更优选地,至少约70%的由上式(A)和(B)中的R表示的基团是1,4-亚苯基,并且至少约70%的由上式(B)中的D表示的基团是1,4-亚丁基,并且非1,4-亚苯基的R基团和非1,4-亚丁基的D基团的百分比的总和不超过30%。如果使用第二种二元羧酸来制备共聚醚酯,则优选间苯二甲酸,并且如果使用第二种低分子量二元醇,则优选乙二醇、1,3-丙二醇、环己烷二甲醇、或己二醇。当与共聚醚酯组合使用时,共聚残基(如长链酯和短链酯、脂族基团和二元羧酸)的重量百分比基于共聚醚酯的总重量。此外,重量百分比是互补的,即,共聚醚酯中所有共聚单元的重量百分比的总和是100wt%。
可以使用两种或更多种共聚醚酯弹性体的共混物或混合物。用于共混物中的共聚醚酯弹性体,就单个弹性体而言不必在上文针对弹性体所公开的值的范围之内。然而,就加权平均数而言,两种或多种共聚醚酯弹性体的共混物必须符合本文所述的针对共聚醚酯的值。例如,在包含等量的两种共聚醚酯弹性体的混合物中,对于加权平均数为45重量百分比的短链酯单元,一种共聚醚酯弹性体可包含60重量百分比的短链酯单元,并且另一种树脂可包含30重量百分比的短链酯单元。
优选的共聚醚酯弹性体包括但不限于共聚醚酯弹性体,这些共聚醚酯弹性体是由包括以下的单体制备的:(1)聚(氧杂环戊烷)二醇;(2)二元羧酸,其选自间苯二甲酸、对苯二甲酸以及它们的混合物;和(3)二元醇,其选自1,4-丁二醇、1,3-丙二醇以及它们的混合物,或是由包括以下的单体制备的:(1)聚(氧杂环丁烷)二醇;(2)二元羧酸,其选自间苯二甲酸、对苯二甲酸以及它们的混合物;和(3)二元醇,其选自1,4-丁二醇、1,3丙二醇以及它们的混合物,或是由包括以下的单体制备的:(1)环氧乙烷封端的聚(环氧丙烷)二醇;(2)二元羧酸,其选自间苯二甲酸、对苯二甲酸以及它们的混合物;和(3)二元醇,其选自1,4-丁二醇、1,3-丙二醇以及它们的混合物。
优选地,本文所述的共聚醚酯是由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的酯或酯的混合物、1,4-丁二醇和聚(四亚甲基醚)二醇或聚(三亚甲基醚)二醇或环氧乙烷封端的聚环氧丙烷二醇制备的,或是由对苯二甲酸的酯(例如,对苯二甲酸二甲酯)、1,4-丁二醇和聚(环氧乙烷)二醇制备的。更优选地,共聚醚酯是由对苯二甲酸的酯(例如,对苯二甲酸二甲酯)、1,4-丁二醇和聚(四亚甲基醚)二醇制备的。
在优选的实施例中,根据本发明的配制品包含共聚醚酯弹性体,这些共聚醚酯弹性体是由包括以下的单体制备的:(1)聚(氧杂环戊烷)二醇或聚(氧杂环丁烷)二醇以及它们的混合物;(2)二元羧酸,其选自由以下组成的组:间苯二甲酸、对苯二甲酸以及它们的混合物;和(3)二元醇,其选自由以下组成的组:1,4-丁二醇、1,3-丙二醇以及它们的混合物。
更优选地,根据本发明的配制品包含共聚醚酯弹性体,这些共聚醚酯弹性体是由包括以下的单体制备的:(1)聚(氧杂环戊烷)二醇;(2)二元羧酸,其选自由以下组成的组:对苯二甲酸;和(3)二元醇,其选自由以下组成的组:1,4-丁二醇、1,3-丙二醇以及它们的混合物,并且其中聚(氧杂环戊烷)二醇的水平是基于这些共聚醚酯弹性体的总重量小于约25重量百分比。
在另一个实施例中,根据本发明的配制品包含共混物,该共混物具有至少一种共聚醚酯弹性体,该至少一种共聚醚酯弹性体是由包括以下的单体制备的:(1)聚(氧杂环戊烷)二醇;(2)二元羧酸,其选自由以下组成的组:对苯二甲酸;和(3)二元醇,其选自由以下组成的组:1,4-丁二醇、1,3-丙二醇以及它们的混合物,并且其中聚(氧杂环戊烷)二醇的水平是基于这些共聚醚酯弹性体的总重量小于约25重量百分比;以及至少一种共聚醚酯热塑性弹性体,该至少一种共聚醚酯热塑性弹性体是由包括以下的单体制备的:(1)聚(氧杂环戊烷)二醇;(2)二元羧酸,其选自由以下组成的组:间苯二甲酸和对苯二甲酸的混合物;和(3)二元醇,其选自由以下组成的组:1,4-丁二醇、1,3-丙二醇以及它们的混合物,并且其中所述共聚醚酯弹性体的水平是基于这些共聚醚酯弹性体的总重量从约5至约50重量百分比。
共聚醚酯优选具有50,000至100000、更特别优选60,000至75,000的数均分子量。
特别优选的是由以下单体制备的共聚醚酯:对苯二甲酸酯、聚(氧杂环戊烷)二醇和丁二醇。甚至更优选的是具有以下特征的此类共聚醚酯:50-60wt%对苯二甲酸酯、35-45wt%聚(氧杂环戊烷)和15-25wt%1,4-丁二醇。
聚硅氧烷
用于本发明配制品的优选聚硅氧烷通常具有化学式[R2SiO]n,其中R是有机基团,如烷基(甲基、乙基)或苯基。特别优选的是聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
优选地,聚硅氧烷具有高于500,000、更优选高于600,000的分子量。
当被造粒或成形为CVJ套时,本发明的配制品具有如通过能量色散X射线光谱法(EDX)使用1.5微米的表面层深度测量的基于该表面层中原子的重量大于0.5wt%的表面Si浓度。
为了达到如通过EDX测量的大于0.5wt%的表面Si浓度,优选通过各种方法将聚硅氧烷掺入共聚醚酯中:
·聚硅氧烷的包封,例如使用聚[(甲基)丙烯酸甲酯];
·聚硅氧烷的预共混,例如与聚烯烃,如乙烯和(甲基)丙烯酸酯的共聚物,或与共聚醚酯;
·使聚硅氧烷与增容剂反应,如使聚硅氧烷与乙烯和(甲基)丙烯酸酯的共聚物反应。
在优选的实施例中,聚硅氧烷是PDMS,是通过包封在聚[(甲基)丙烯酸甲酯]中配制的。特别优选地,包封的聚硅氧烷具有如通过光学显微术确定的200-250μm的平均粒度。此类产品是可商购的,例如METABLEN-S(三菱化学公司(Mitsubishi ChemicalCorporation))。
以下是特别优选的配制的聚硅氧烷:
(A)乙烯和(甲基)丙烯酸酯的共聚物(优选为40wt%,基于反应产物的总重量)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)(优选为60wt%,基于反应产物的总重量)的反应产物。
(B)优选具有1000μm的粒度的包封在聚[(甲基)丙烯酸甲酯]中的PDMS,例如来自三菱化学公司的METABLEN S-2100。
(C)优选具有250μm的粒度的包封在聚[(甲基)丙烯酸甲酯]中的PDMS,例如来自三菱化学公司的METABLEN SX-005。
聚硅氧烷的使用量产生如通过EDX确定的大于0.5wt%、更优选大于0.7wt%的表面Si浓度。更优选地,表面Si浓度为0.7-2wt%、更特别优选为0.9-1.5wt%、甚至更特别优选为1wt%。
假设本体中的wt%Si将与表面处的wt%Si大致相同,则可以如下估算出有待添加以给出大于0.5wt%的表面Si浓度的聚硅氧烷的量:
添加到配制品中以产生以上表面Si浓度的聚硅氧烷的典型量是基于完整共聚醚酯配制品的总重量1至10wt%、更优选3-5wt%。
例如,当使用聚硅氧烷(C)时,其优选以基于共聚醚酯配制品的总重量2-6wt%、更优选3-5wt%来添加。
聚醚二醇蜡
聚醚二醇蜡优选选自具有2、3或4个碳原子的重复二醇单元的那些聚醚二醇。聚(氧杂环戊烷)二醇(PTMEG)是特别优选的。
聚醚二醇优选具有从800至3,000、更优选从1,000-2,500、特别优选2,000的分子量。
优选的聚醚二醇是具有从800至3,000、更优选从1,000-2,500、特别优选2,000的分子量的聚(氧杂环戊烷)二醇。
聚醚二醇蜡的使用量优选是基于共聚醚酯配制品的总重量大于1wt%、更优选大于1.5wt%。优选地,其存在量是基于共聚醚酯配制品的总重量从1.5至4wt%、更优选2至3.5wt%、特别优选约3wt%。
在特别优选的实施例中,聚醚二醇蜡是PTMEG,优选具有2000的分子量,并且其使用量是基于共聚醚酯配制品的总重量1至6wt%、优选2-5wt%。
附加成分
本文所述的共聚醚酯配制品可以进一步包含添加剂,这些添加剂包括但不限于以下一种或多种组分以及这些组分的组合:金属减活化剂,如肼和酰肼;热稳定剂;抗氧化剂;改性剂;着色剂、润滑剂、填充剂和增强剂、抗冲击改性剂、流动增强添加剂、防静电剂、结晶促进剂、导电添加剂、粘度调节剂、成核剂、增塑剂、脱模剂、刮擦和损坏改性剂、滴流抑制剂、粘附改性剂、以及聚合物配混领域中已知的其他加工助剂。优选地,添加剂选自由以下组成的组:稳定剂、加工助剂、金属减活化剂、抗氧化剂、UV稳定剂、热稳定剂、染料和/或颜料。当使用时,附加添加剂的存在量优选是基于共聚醚酯配制品的总重量约0.05至约10重量百分比。
本文所述的共聚醚酯配制品是熔融混合的共混物,其中所有聚合物组分良好地分散在彼此中,并且所有非聚合物成分良好地分散于聚合物基体中并且被聚合物基体结合,使得共混物形成统一整体。可以使用任何熔融混合方法来组合本发明的聚合物组分和非聚合物成分。
可以将本发明共聚醚酯配制品的聚合物组分和非聚合物成分添加到熔融混合器中,例如像单螺杆挤出机或双螺杆挤出机;共混机;单螺杆捏合机或双螺杆捏合机;或班伯里密炼机,通过单步添加同时进行,或者以分步方式进行,并且然后熔融混合。以分步的方式添加聚合物组分和非聚合物成分时,首先添加聚合物组分和/或非聚合物成分的部分并熔融混合,随后再添加剩余的聚合物组分和非聚合物成分并进一步熔融混合,直至获得充分混合的组合物。
CVJ套
本发明的CVJ套是使用本发明共聚醚酯配制品通过将聚合物成形的任何技术制成的。特别合适的是注塑模制、压力吹塑模制、以及挤出和注射吹塑模制。特别优选的是压力吹塑模制。
现在参考附图,其中相同的附图标记在所有视图中指定对应的结构,并且特别参考图2,针对车辆的尺寸和尺度来选择CVJ套的尺度。以下是用于客车的一些典型尺度:
高度60至120mm;
节距9至18mm;
波纹数5至7;
壁厚0.9至1.3mm;
最大直径100mm;
最小直径25mm
在特别优选的实施例中,CVJ套具有7个波纹,厚度约1.1mm、高度115-120mm、重量约75g。
吱吱声性能
用本发明共聚醚酯配制品制成的CVJ套优选显示出大于35个循环的无吱吱声运行时间。“无吱吱声”意指连续两个循环产生低于78dB(A)的噪声。
吱吱声性能测量的设置:
1.驱动轴与万向节之间40°的角度(图1中的α)和150rpm的转速,套填充有油脂,其例如基于矿物油并且具有石蜡矿物类型的油(75-85wt%)、聚脲类型的增稠剂(约5-15wt%),以及通常设置针对以下的油脂改性剂:摩擦[典型地是二硫化钼(MoS2)或二丁基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)]、防锈、抗磨剂(典型地是二硫代磷酸锌-ZnDTP)和抗氧化剂。油脂典型地以约70g应用在万向节中,以及以约50g应用在套内部表面;
2.典型的实验方案:100秒的循环,在旋转期间将液体和固体均匀地应用于套的外部:
a)30s喷雾液体(30ml)
b)10s添加固体(10g)
c)60s仅旋转
3.液体是水或防冻剂化学品的水溶液,该水溶液由15wt%氯化钙、15wt%氢氧化钙和70wt%自来水组成。设计此配制品是为了再现在寒冷和干燥气候下道路上存在的条件。
4.固体是沙,平均直径优选为从0.1-1.2mm。
5.使用例如放置在距套适当距离(例如,距套14em)处、优选直接指向套波纹的麦克风(如美国国家仪器公司GRAS 1/2”自由场响应麦克风(National Instruments GRAS 1/2”Free-Field Response Mictophone)测量压力,并且将其转化为dB(A),优选得到平均在一次套旋转内的时间(例如,在150rpm下,这是0.4秒)。
6.当连续2个循环测量到78dB(A)的噪声水平时,发出吱吱声的噪声并且停止实验。将到此点的最高循环数记录为“吱吱声之前的循环数”。
优选地,用本发明共聚醚酯配制品制成的CVJ套显示出至少35个循环或至少40个循环、更优选至少50个循环、特别优选至少70个循环的无吱吱声运行时间。
提供以下实例以进一步详细地描述本发明。阐述目前考虑用于实施本发明的优选方式的这些实例旨在说明而非限制本发明。
实例
树脂配制品
通过在双螺杆挤出机中熔融共混黑白相间的(salt-and-pepper)组分共混物来配混树脂配制品。将对比实例和所有实例的配混的熔融共混混合物以花边状或股线的形式挤出,在水浴中冷却,短切成颗粒并且放置于铝内衬的密封袋中,以便防止水分吸收。
所用的共聚醚酯具有PBT硬链段和聚氧杂环戊烷软链段。具体地,44wt%是聚氧杂环戊烷软链段,并且63wt%是通过对苯二甲酸二甲酯与1,4-丁二醇的酯交换反应制成的硬链段。
使用以下三种类型的配制的聚硅氧烷:
A:40wt%的乙烯和(甲基)丙烯酸酯的共聚物与60wt%的聚二甲基聚硅氧烷(PDMS)的反应产物
B:具有1000μm的粒度的包封在聚[(甲基)丙烯酸甲酯]中的PDMS。(METABLEN S-2100,三菱化学公司)
C:具有250μm的粒度的包封在聚[(甲基)丙烯酸甲酯]中的PDMS。(METABLEN SX-005,三菱化学公司)
D:包封在具有酯型软嵌段的芳族TPU中的PDMS
E:包封在掺入有作为偶联剂的苯乙烯弹性体(SEBS)的丙烯酸橡胶改性的脂族酯-酯TPU中的PDMS
F:包封在EMA(甲基丙烯酸亚乙酯)树脂中的PDMS
所用的聚醚蜡是具有2000的平均分子量的PTMEG。
CVJ套
CVJ套是由各种树脂配制品通过压力吹塑模制例如使用Ossberger DSE150压吹机制成的。CVJ套具有以下尺度:
7个波纹
壁厚约1.1mm
高度115-120mm
重量约75g
吱吱声测试
吱吱声测试台允许应用限定的转速和角度。大多数实验工作都使用在驱动轴与万向节之间40°的角度和150rpm的转速。
该套和万向节填充有油脂,其基于矿物油并且具有石蜡矿物类型的油(75-85wt%)、聚脲类型的增稠剂(约5-15wt%),以及通常设置针对以下的油脂改性剂:摩擦[典型地是二硫化钼(MoS2)或二丁基二硫代氨基甲酸钼(MoDTC)]、防锈、抗磨剂(典型地是二硫代磷酸锌-ZnDTP)和抗氧化剂。油脂以约70g应用在万向节中,以及以约50g应用在套内部表面。
在150rpm下初始预热10分钟后,系统经受如下一系列循环:
实验方案:100秒的循环,在旋转期间将液体和固体均匀地应用于套的外部
a)30s喷雾液体(30ml)
b)10s添加固体(10g)
c)60s仅旋转
所使用的液体是水或以下防冻剂化学品的水溶液:15wt%氯化钙、15wt%氢氧化钙和70wt%自来水。设计此配制品是为了再现在寒冷和干燥气候下道路上存在的条件。
使用各种固体,如具有大约0.8-1.0mm的尺度的沙。还测试具有和约0.5mm的平均粒径的沙,结果相似。使用许多不同类型和来源的天然沙,几乎没有差异。
在套内有油脂、液体和磨料的情况下使CVJ旋转60秒后,使用放置在距套14cm处、直接指向套波纹的麦克风(美国国家仪器公司GRAS 1/2”自由场响应麦克风)测量噪声,并且将其转化为dB(A),得到平均在一次套旋转内的时间(例如,在150rpm下,这是0.4秒)并且转化为dB(A)。当连续2个循环测量到78dB(A)的噪声水平时,发出吱吱声的噪声并且停止实验。将到此点的最高循环数记录为“吱吱声之前的循环数”,不计数最后连续两个循环。
结果
表1中列出了各种树脂配制品的吱吱声测试的结果。
从表1中的结果可以看出,含有给出如通过EDX测量的大于0.5wt%的表面Si浓度的量的聚硅氧烷和大于1wt%的聚醚蜡浓度的本发明的共聚醚酯树脂配制品(E1、E2、E3、E5和E6)显示出优异的无吱吱声性能。
虽然以上已经描述并且具体例示了本发明的某些优选实施例,但本发明不旨在限于此类实施例。而是,应当理解,尽管在前述说明中已经阐述了本发明的许多特征和优点,连同本发明的结构和功能的细节,但本公开仅是说明性的,并且可以在由表述所附权利要求的术语的广义通用含义所指示的完全范围的程度上,在本发明的原理内详细地、尤其是在零件的形状、尺寸和布置方面做出改变。
Claims (14)
1.一种共聚醚酯配制品,其包含:
(1)至少一种共聚醚酯树脂;以及
(2)聚硅氧烷,其量给出通过能量色散X射线光谱法测得的大于0.5wt%的表面Si浓度;以及
(3)浓度为大于1wt%的聚醚二醇蜡;
其中重量百分比是互补的并且基于该共聚醚酯配制品的总重量。
2.如权利要求1所述的共聚醚酯配制品,其中,该共聚醚酯选自由以下单体制成的那些:对苯二甲酸酯、聚(氧杂环戊烷)二醇和丁二醇。
3.如权利要求1或2所述的共聚醚酯配制品,其中,该共聚醚酯具有60,000至80,000的数均分子量。
4.如权利要求1、2或3所述的共聚醚酯配制品,其中,基于1.5微米的表面层深度,聚硅氧烷的存在量给出通过EDX测量的基于该表面层中原子的重量大于0.7wt%的表面Si浓度。
5.如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品,其中,基于1.5微米的表面层深度,聚硅氧烷的存在量给出通过EDX测量的基于该表面层中原子的重量大于0.9wt%的表面Si浓度。
6.如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品,其中,该聚硅氧烷是包封在聚[(甲基)丙烯酸甲酯]中的PDMS。
7.如权利要求5所述的共聚醚酯配制品,其中,该包封在聚[(甲基)丙烯酸甲酯]中的PDMS具有通过光学显微术确定的200至300μm的数均粒度。
8.如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品,其包含量为从1至4Wt%的该聚醚二醇蜡。
9.如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品,其包含量为3wt%的该聚醚二醇蜡。
10.如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品,其中,该聚醚二醇选自具有2、3或4个碳原子的重复二醇单元的聚醚二醇。
11.如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品,其中,该聚醚二醇是聚(氧杂环戊烷)二醇。
12.如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品,其中,该聚醚二醇具有从800至3,000的分子量。
13.如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品,其中,该聚醚二醇具有约2,000的分子量。
14.一种由如任一前述权利要求所述的共聚醚酯配制品制成的CVJ套。
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