CN113474402B - 热塑性模塑组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及玻璃纤维用于增加由包含热塑性聚酰胺的模塑组合物制成的模塑体的熔接线强度的用途,所述玻璃纤维根据DIN ISO 527‑5的拉伸强度为86.0至92.0GPa,根据DIN ISO 527‑5的弹性E模量为2600至3200MPa且根据DIN ISO 7884‑1的软化点为900℃至950℃。
Description
本发明涉及特殊玻璃纤维用于增强由包含热塑性聚酰胺的热塑性模塑材料制成的注塑成型制品的熔接痕(weld seam)强度的用途,以及相应的热塑性模塑材料、其制备方法、其用途和由所述热塑性模塑材料制备的纤维、薄膜或成型制品。
聚酰胺是全球大规模制备的一种聚合物,除了它们在薄膜、纤维和成型制品(材料)中的主要应用领域之外,其还用于许多其他最终用途。在聚酰胺中,聚酰胺-6(聚己内酰胺PA 6)和聚酰胺-6,6(尼龙,聚己二酰己二胺)是产量最大的聚合物。大多数具有工业意义的聚酰胺是具有高的热稳定性的半结晶热塑性聚合物。
由聚酰胺构成的成型制品可以通过例如注射成型来制备。这通常形成(动态)熔接痕。静态熔接痕和动态熔接痕之间通常是有区别的。静态熔接痕例如是在连接热塑性模制品的熔接过程中形成的。动态熔接痕是在注射成型过程中的塑料部件中形成,这归因于至少两个质量流(例如在腔体下游)的汇合、壁厚度不同或者模具中的多个浇口或注射位点。当两股料流前沿碰撞时,在汇合点形成熔接痕,其也称为熔接线或流线(flow line)。这些接缝是明显可见的线。因此,熔接痕是注射成型部件上经常可见的表面效应。
熔接痕是组件中潜在的薄弱点。料流前沿由于体积膨胀而垂直碰撞并熔接在一起。压力和温度越低,则熔接痕的强度越低。由于注射成型过程中的剪切作用以及流动条件,增强纤维通常平行于熔接痕方向。如果熔体已经冷却到使得汇合熔体前沿的熔接不能完全发生的程度,则熔接痕通常会在表面形成V形缺口。如果在该区域出现拉伸应力,则缺口效应会导致熔接痕处压力过高,这然后将成为预弱化的断裂点。
在聚酰胺中使用特殊玻璃纤维有利于实现高的硬度、撕裂强度和冲击强度以及其他所需的性能:
当用玻璃纤维增强聚酰胺模塑复合物时,实际上只使用具有圆形横截面的所谓的E玻璃纤维(E=电的)。根据ASTM D578-00,E玻璃纤维由以下物质组成:52%至62%的二氧化硅、12%至16%的氧化铝、16%至25%的氧化钙、0%至10%的硼砂、0%至5%氧化镁,0%至2%的碱金属氧化物,0%至1.5%的二氧化钛和0%至0.3%的氧化铁。E玻璃纤维的密度为2.54至2.62g/cm3,拉伸弹性模量为70至75GPa,拉伸强度为3000至3500MPa,断裂伸长率为4.5%至4.8%,其中在23℃和50%的相对湿度下,用直径为10mm且长度为12.7mm的单根纤维测定机械性能。
E玻璃是一种铝硼硅酸盐玻璃,其具有低比例的碱金属氧化物(<2重量%)和良好的电绝缘性能。E玻璃纤维特别适用于制备印刷电路以及用于塑料增强。E玻璃的一个主要缺点是它们低的耐酸性。E玻璃尤其记载于专利说明书US 3,876,481。
R玻璃(R=抗性)是一种碱土金属-铝硅酸盐玻璃。R玻璃纤维被用于具有高的机械和热需求的应用领域并且甚至在高温下也具有相当高的拉伸强度。
ECR玻璃(ECR=E玻璃耐腐蚀性)(例如记载于US 5,789,329)是一种无硼的铝-石灰-硅酸盐玻璃,其具有低比例的碱金属氧化物。ECR玻璃纤维具有高的耐酸性和良好的机械和电学性能。
S玻璃(S=强度)是一种镁铝硅酸盐玻璃。它被开发作为满足高机械要求(尤其是在高温下)的一种特殊玻璃,其包含超过10mol%的Al2O3。
EP 2 703 436 A1中记载了这样的聚酰胺模塑材料,其不仅包含颗粒填料,还包含基本上由二氧化硅、氧化铝和氧化镁构成的高强度玻璃纤维。优选的玻璃纤维包含至少5重量%的氧化镁和不超过10重量%的氧化钙。
EP 3 130 663 A1涉及增强的聚酰胺,特别是长玻璃纤维增强的聚酰胺,其在加工过程中表现出良好的机械性能和更好的收缩。聚酰胺包含由57.5重量%至59.5重量%的SiO2、17重量%至20重量%的Al2O3、11重量%至13.5重量%的CaO和8.5重量%至12.5重量%的MgO构成的特殊玻璃纤维。
本发明的一个目的是提供包含热塑性聚酰胺的热塑性模塑材料,其具有高的硬度和强度的同时还表现出增加的熔接痕强度。此外,该热塑性模塑材料应具有低密度。
本发明的另一目的是提供一种添加剂,其能够实现熔接痕强度的增加并且优选同时降低由包含热塑性聚酰胺的热塑性模塑材料制备的成型制品的密度,其中模塑材料还包含至少一种弹性体。
根据本发明,该目的通过使用具有以下性质的玻璃纤维而实现:根据DIN ISO527-5的拉伸强度为86.0至92.0GPa,根据DIN ISO 527-5的拉伸弹性模量为2600至3200MPa且根据DIN ISO 7884-1的软化点为900℃至950℃,优选通过使用具有以下组分的玻璃纤维而实现:
B1)55.5重量%至62.0重量%的SiO2,
B2)14.0重量%至18.0重量%的Al2O3,
B3)11.0重量%至16.0重量%的CaO,
B4)6.0重量%至10.0重量%的MgO,
B5)0重量%至4.0重量%的其他氧化物,
其中B3)CaO和B4)MgO的比例之和为17.0重量%至24.0重量%且B1)至B5)的重量百分比之和为100重量%,
从而增加由包含热塑性聚酰胺的模塑材料制备的成型制品的熔接痕强度。
玻璃纤维根据DIN ISO 527-5的拉伸强度为86.0至92.0GPa,根据DIN ISO 527-5的拉伸弹性模量为2600至3200MPa且根据DIN ISO7884-1的软化点为900℃至950℃。
标准参照2019年生效的版本。
该目的还通过一种热塑性模塑材料实现,所述热塑性模塑材料包含:
a)30.0重量%至90.0重量%的至少一种热塑性聚酰胺作为组分A),
b)10.0重量%至70.0重量%的玻璃纤维,其根据DIN ISO 527-5的拉伸强度为86.0至92.0GPa,根据DIN ISO 527-5的拉伸弹性模量为2600至3200MPa且根据DIN ISO7884-1的软化点为900℃至950℃,所述玻璃纤维优选具有以下组分:
B1)55.5重量%至62.0重量%的SiO2,
B2)14.0重量%至18.0重量%的Al2O3,
B3)11.0重量%至16.0重量%的CaO,
B4)6.0重量%至10.0重量%的MgO,
B5)0重量%至4.0重量%的其他氧化物,
其中作为组分B),B3)CaO和B4)MgO的比例之和为17.0重量%至24.0重量%且B1)至B5)的重量百分比之和为100重量%,
c)0重量%至3.0重量%的至少一种热稳定剂作为组分C),
d)0重量%至30.0重量%的其他添加剂和加工助剂作为组分D),
其中组分A)至D)的重量百分比之和为100重量%。
该目的进一步通过混合组分A)、B)和任选地C)和D)制备这种热塑性模塑材料的方法而实现。
该目的进一步通过使用热塑性模塑材料制备纤维、薄膜和成型制品;通过相应的纤维、薄膜或成型制品以及通过其制备方法而实现。优选成型制品。
根据本发明,发现使用具有上述组分的特殊玻璃纤维使得聚酰胺模塑材料的熔接痕强度增加,特别是与使用其他玻璃类型的玻璃纤维(例如ECR玻璃纤维)相比。根据本发明,还发现即使在玻璃纤维的使用量减少的情况下,熔接痕强度也会增加,使得通过减少纤维含量显著降低模塑材料的密度。因此,特殊玻璃纤维的使用可在增加熔接痕强度的同时降低密度且减少用量。
熔接痕强度是通过注射成型制备的成型制品中的特定标准,其中在注射成型过程中,至少两股熔融聚酰胺组合物的料流前沿碰撞并形成至少一个熔接痕。
根据本发明,术语“熔接痕”应理解为意指如开篇所述的动态“熔接痕”。术语“熔接痕”也可以由术语“料流线”或“熔接线”代替。重要的是通过聚酰胺组合物的注射成型获得熔接痕。熔接痕通常是注射成型制品中的薄弱点。尤其是在注射成型模具的模具壁上的聚酰胺组合物过快冷却的情况下,汇合的质量流不再能够最佳地结合。这导致了熔接痕或小缺口的形成,这然后构成注射成型部件中的薄弱点。机械应力通常会导致沿熔接痕/料流线的断裂或在该区域中开始断裂。因此,熔接痕强度对于整个注射成型制品的强度是重要的。
本发明的热塑性模塑材料的组分在下文中进行更具体地阐述。
组分A)
作为组分A),热塑性模塑材料包含30.0重量%至90.0重量%,优选40.0重量%至85.0重量%,优选50.0重量%至80.0重量%,特别是60.0重量%至74.9重量%的至少一种热塑性聚酰胺。
组分C)的共同使用使得以最大可能的量减少组分C)的最小用量,使得全部重量比之和为100重量%。因此,组分C)(热稳定剂)的使用得到30.0至89.99重量%,优选40.0至84.98重量%,特别是50.0至79.95重量%,尤其是60.0至74.90重量%的范围。
根据本发明,模塑材料的聚酰胺的粘度值通常为90至210mL/g,优选110至160mL/g,根据ISO 307在25℃下在溶于96.0重量%硫酸中的0.5重量%的溶液中测定。
优选分子量(重均)为至少5000的半结晶或无定形树脂,其记载于例如美国专利说明书2,071,250、2,071,251、2,130,523、2,130,948、2,241,322、2,312,966、2,512,606和3,393,210。
其实例为由具有7至13个环成员的内酰胺获得的聚酰胺,例如聚己内酰胺、聚辛内酰胺和聚十二内酰胺,以及通过使二羧酸与二胺反应获得的聚酰胺。
可使用的二羧酸包含具有6至12个碳原子,特别是6至10个碳原子的链烷二羧酸,以及芳族二羧酸。它们仅包括以下酸:己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和对苯二甲酸和/或间苯二甲酸。
特别合适的二胺包含具有6至12个,尤其是6至9个碳原子的链烷二胺以及间苯二甲胺、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。
优选的聚酰胺为聚六亚甲基己二酰胺、聚六亚甲基癸二酰胺、聚己内酰胺和共聚酰胺6/66,其特别为具有比例为5重量%至95.0重量%的己内酰胺单元。
合适的聚酰胺还包括可由ω-氨基烷基腈如氨基己腈(PA 6)和己二腈与六亚甲基二胺(PA 66)在水存在下通过所谓的直接聚合而获得的那些,如例如记载于DE-A-10313681、EP-A-1 198 491和EP 9 220 65。
还合适的为可例如通过使1,4-二氨基丁烷与己二酸在高温下缩合而获得的聚酰胺(聚酰胺4,6)。具有这种结构的聚酰胺的制备方法记载于例如EP-A-38 094、EP-A-38 582和EP-A-039 524中。
还合适的为可通过上述单体中的两种或更多种的共聚而获得的聚酰胺,或以任意所需混合比存在的多种聚酰胺的混合物。
合适的聚酰胺的熔点优选小于265℃。
以下非穷举性列表包括所述的聚酰胺以及在本发明的含义内的其他聚酰胺,以及所存在的单体。
AB聚合物:
AA/BB聚合物:
AA/BB聚合物:
组分A)可以为至少一种脂族聚酰胺和至少一种半芳族或芳族聚酰胺的共混物。
根据本发明,用作组分A)的为例如包含聚酰胺6和聚酰胺6.6以及任选地聚酰胺6I/6T的混合物。优选使用大部分的聚酰胺6.6。聚酰胺6的量优选为5.0至50.0重量%,特别优选为10.0至30.0重量%,基于聚酰胺6.6的量计。在共同使用聚酰胺6I/6T的情况下,其比例优选为10.0重量%至25.0重量%,基于聚酰胺6.6的量计。
除聚酰胺6I/6T外或替代聚酰胺6I/6T,还可以使用聚酰胺6I或聚酰胺6T或其混合物。
本发明特别使用的是聚酰胺6、聚酰胺66和它们的共聚物或混合物。聚酰胺6或聚酰胺66的粘度值优选为80至180mL/g,特别是85至160mL/g,尤其是90至140mL/g,根据ISO307在25℃下在溶于96重量%硫酸中的0.5重量%的溶液中测定。
合适的聚酰胺66的粘度值优选为110至170mL/g,特别优选为130至160mL/g。
合适的半结晶和无定形聚酰胺可进一步参见DE 10 2005 049 297。它们的粘度值为90至210mL/g,优选110至160mL/g,根据ISO 307在25℃下在溶于96重量%硫酸中的0.5重量%的溶液中测定。
在聚酰胺6或聚酰胺66中,0重量%至10重量%,优选0重量%至5重量%可被半芳族聚酰胺代替。特别优选不共同使用半芳族聚酰胺。
热塑性聚酰胺优选选自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6.10、聚酰胺6T/6I、聚酰胺6T/6、聚酰胺6T/66及其共聚物或混合物。
组分B)
作为组分B),本发明的模塑材料包含10.0重量%至70.0重量%,优选15.0重量%至55.0重量%,特别是20.0重量%至40.0重量%,尤其是25.0重量%至35.0重量%的玻璃纤维,其根据DIN ISO 527-5的拉伸强度为86.0至92.0GPa,根据DIN ISO 527-5的拉伸弹性模量为2600至3200Mpa且根据DIN ISO 7884-1的软化点为900℃至950℃,优选所述玻璃纤维具有以下组分:
B1)55.5重量%至62.0重量%的SiO2,
B2)14.0重量%至18.0重量%的Al2O3,
B3)11.0重量%至16.0重量%的CaO,
B4)6.0重量%至10.0重量%的MgO,
B5)0重量%至4.0重量%的其他氧化物,
其中B3)CaO和B4)MgO的比例之和为17.0重量%至24.0重量%,B1)至B5)的重量百分比之和为100重量%。
其他氧化物B5)应理解为意指元素Li、Zn、Mn、Le、V、Ti、Be、Sn、Ba、Zr、Sr、Fe、B、Na、K的氧化物或其混合物。
例如玻璃纤维可包含最高达1重量%,优选最高达0.5重量%的Li2O和/或TiO2。
如果存在,可包含0.1重量%至3重量%,优选0.2重量%至3重量%的Fe2O3和/或B2O3。
根据本发明,如果存在,可以各自包含0.05重量%至3重量%,优选0.2重量%至1.5重量%的元素Zn、Mn、Le、V、Be、Sn、Ba、Zr、Sn的氧化物。
如果存在,Na2O和/或K2O的合适量为至少0.2重量%,优选0.3重量%至4重量%。
本发明的玻璃纤维组合物的主要优选方面为:
a)MgO(B4):Al2O3(B2)的比率优选为至少1.4至不大于3.0,特别是1.5至2.8,
b)MgO(B4):CaO(B3)的比率优选为1.4至2.7,特别是1.2至2.6。
MgO+CaO和MgO+Al2O3的总和特别限制在以下范围内:
a)17.0重量%<MgO+CaO<24.0重量%,特别是18.0重量%<MgO+CaO<23.0重量%,和
b)20.0重量%<MgO+Al2O3<26.0重量%,特别是21.0重量%<MgO+Al2O3<25.0重量%。
玻璃纤维B)的制备以一般形式公开于WO 2013/156477和EP 3 130 633 A1。关于进一步的详细细节,请参考该文件。
优选使用纤维长度为2至20mm,特别是3至10mm,和/或L/D比为200至2000,优选200至800的玻璃纤维B)。
玻璃纤维B)可用硅烷化合物进行表面预处理以更好地与热塑性塑料相容。合适的硅烷化合物为具有以下通式的那些:
(X-(CH2)n)k-Si-(O-CmH2m+1)4-k,
其中取代基定义如下:
X:NH2-、HO-、
n:2至10,优选3至4的整数,
m:1至5,优选1至2的整数,
k:1至3的整数,优选1。
优选的硅烷化合物为氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丁基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丁基三乙氧基硅烷以及包含缩水甘油基作为取代基X的相应硅烷。
硅烷化合物通常以0.01重量%至2重量%,优选0.025重量%至1.0重量%,特别是0.05重量%至0.5重量%(基于B)计)的量用于表面涂覆。
其他合适的涂料组合物(也称为胶料)基于异氰酸酯、酚醛树脂或丙烯酸衍生物。
本发明的聚酰胺模塑材料可以通过已知的用于制备长纤维增强的棒状颗粒的方法来制备,特别是通过拉挤成型方法来制备,其中将连续纤维束(粗纱)用聚合物熔体完全饱和,然后冷却并切碎。以这种方式获得长纤维增强的棒状颗粒,其颗粒长度优选为3至25mm,特别是4至12mm,可以通过常规加工方法(例如注射成型或压模)进一步加工而获得模制品。
组分C)
本发明的组合物可以包含0重量%至3.0重量%,优选0重量%至2.0重量%,特别优选是0重量%至1.0重量%,特别是0重量%至0.3重量%的至少一种热稳定剂作为组分C)。如果存在热稳定剂,则其量为0.01重量%至3.0重量%,优选0.02重量%至2.0重量%,特别优选0.05重量%至1.0重量%,尤其是0.1重量%至0.3重量%。
在共同使用组分C)的情况下,组分A)的上限相应降低。例如,在组分C)的最小量为0.01重量%时,组分A)的量的上限为89.99重量%。
本发明可以使用任意所需的合适的单独热稳定剂或两种以上的热稳定剂的混合物。
热稳定剂优选选自铜化合物、仲芳族胺、位阻酚、亚磷酸酯(phosphite)、亚膦酸酯(phosphonite)及其混合物。
如果使用铜化合物,则铜的量优选为0.003重量%至0.5重量%,特别是0.005重量%至0.3重量%和特别优选0.01重量%至0.2重量%,基于组合物的总重量计。
如果使用基于仲芳族胺的稳定剂,则这些稳定剂的量优选为0.2重量%至2重量%,特别优选0.2重量%至1.5重量%,基于组合物的总重量计。
如果使用基于位阻酚的稳定剂,则这些稳定剂的量优选为0.1重量%至1.5重量%,特别优选0.2重量%至1重量%,基于组合物的总重量计。
如果使用基于亚磷酸酯和/或亚膦酸酯的稳定剂,则这些稳定剂的量优选为0.1重量%至1.5重量%,特别优选0.2重量%至1重量%,基于组合物的总重量计。
合适的一价或二价铜的化合物C)为例如一价或二价铜与无机或有机酸或一元或二元酚的盐、一价或二价铜的氧化物或铜盐与氨、胺、酰胺、内酰胺、氰化物或膦的配合物,优选氢卤酸的Cu(I)或Cu(II)盐或氢氰酸的Cu(I)或Cu(II)盐或脂族羧酸的铜盐。特别优选一价铜化合物CuCl、CuBr、CuI、CuCN和Cu2O以及二价铜化合物CuCl2、CuSO4、CuO、乙酸铜(II)或硬脂酸铜(II)。
所述铜化合物可以商购获得和/或其制备是本领域技术人员已知的。所述铜化合物可以原样使用或以浓缩物形式使用。浓缩物应理解为意指优选具有与组分A)相同的化学性质的包含高浓度铜盐的聚合物。浓缩物的使用是常规方法,并且特别是在需要添加非常少量的原料时,常常使用浓缩液。有利的是,将铜化合物与其他金属卤化物,特别是碱金属卤化物(例如NaI、KI、NaBr、KBr)结合使用,其中金属卤化物与铜卤化物的摩尔比为0.5至20、优选1至10且特别优选3至7。
基于仲芳族胺并且根据本发明可使用的稳定剂的特别优选的实例包括苯二胺与丙酮的加合物(A)、苯二胺与亚麻酸的加合物、4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺(/>445)、N,N'-二萘基对苯二胺、N-苯基-N'-环己基对苯二胺或其两种或更多种的混合物。
根据本发明可使用的并且基于位阻酚的稳定剂的优选实例包括N,N'-六亚甲基双-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺、双(3,3-双(4'-羟基-3'-叔丁基苯基)丁酸)乙二醇酯、2,1'-硫代乙基双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基))丙酸酯、4,4'-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、三乙二醇3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯或这些稳定剂的两种或更多种的混合物。
优选的亚磷酸酯和亚膦酸酯为亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基烷基酯、亚磷酸苯基二烷基酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(十二烷基)酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、二亚磷酸二硬脂基季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、二亚磷酸二异癸基季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸二异癸氧基季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,4,6-三(叔丁基苯基))季戊四醇酯、三硬脂基山梨糖醇三亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4'-亚联苯基二亚膦酸酯、6-异辛氧基-2,4,8,10-四叔丁基-12H-二苯并-[d,g]-1,3,2-二氧杂磷杂环辛二烯(dioxaphosphocin)、6-氟-2,4,8,10-四叔丁基-12-甲基二苯并-[d,g]-1,3,2-二氧杂磷杂环辛二烯、亚磷酸双(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)甲酯和亚磷酸双(2,4-二叔丁基-6-甲基苯基)乙酯。特别优选亚磷酸三[2-叔丁基-4-硫代(2'-甲基-4'-羟基-5'-叔丁基)苯基-5-甲基]苯基酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(PAR24:可从BASF SE商购获得)。
热稳定剂的一个优选的实施方案包括有机热稳定剂(特别是Hostanox PAR 24和Irganox 1010)、基于双酚A的环氧化物(特别是Epikote 1001)和基于CuI和KI的铜稳定剂的组合。可商购获得的由有机稳定剂和环氧化物组成的稳定剂混合物的实例为来自BASFSE的NC66。特别优选仅基于CuI和KI的热稳定剂。除添加铜或铜化合物以外,还可以或排除使用其他过渡金属化合物,特别是元素周期表中VB、VIB、VIIB或VIIIB族的金属盐或金属氧化物。此外,可以优选不向本发明的模塑材料中添加或不添加元素周期表中VB、VIB、VIIB或VIIIB族的过渡金属,例如铁粉或钢粉。也可以优选将/>1098(N,N'-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺])用作热稳定剂。
组分D)
本发明的组合物包含0重量%至30.0重量%,优选0重量%至20.0重量%,特别是0重量%至10.0重量%,尤其是0重量%至5.0重量%的其他添加剂作为组分D)。如果共同使用此类添加剂,则最小量为0.1重量%,优选0.5重量%,特别是0.8重量%。
如果共同使用组分D),则组分A)的上限相应降低。因此,例如,在组分D)的最小量为0.1重量%时,组分A)的量的上限为88.9重量%。
预期的其他添加剂包括不同于组分B)的玻璃纤维、不同于玻璃纤维的填料和增强剂、不同于组分A)的热塑性聚合物或其他添加剂。
热塑性模塑材料可包含0重量%至20重量%、优选0重量%至10重量%、特别优选0重量%至5重量%的不同于组分B)的玻璃纤维作为组分D)。
尤其使用的是短切玻璃纤维。组分D)尤其包含玻璃纤维,其中优选使用短纤维。这些短纤维的长度优选为2至50mm且直径为5至40μm。或者,可以使用连续纤维(粗纱)。合适的纤维包括那些具有圆形和/或非圆形横截面积的纤维,其中在非圆形横截面积的情况下,横截面主轴与横截面次轴的尺寸比尤其>2,优选为2至8,且特别优选为3至5。
在一个具体的实施方案中,组分D)包含所谓的“扁平玻璃纤维”。具体地,这些纤维具有卵形或椭圆形的横截面积或收缩的椭圆形(所谓的“茧形”纤维)或矩形或近乎矩形的横截面积。本文中优选使用的玻璃纤维具有非圆形横截面积,并且横截面主轴与横截面次轴的尺寸比大于2,优选为2至8,特别是3至5。
本发明的模塑材料的增强还可使用具有圆形和非圆形横截面的玻璃纤维的混合物来实现。在一个具体的实施方案中,如上所定义的扁平玻璃纤维的比例占主导地位,即它们占纤维总质量的50重量%以上。
当玻璃纤维的粗纱用作组分D)时,所述纤维的直径优选为10至20μm,优选12至18μm。这些玻璃纤维的横截面可为圆形、卵形、椭圆形、近似矩形或矩形。特别优选横截面轴之比为2至5的所谓的扁平玻璃纤维。特别是使用E玻璃纤维。然而,还可以使用任何其他玻璃纤维类型,例如A、C、D、M、S或R玻璃纤维,或其任意所需的混合物或与E玻璃纤维的混合物。
在本发明的上下文中,术语“填料和增强剂”(=可能的组分D))应作广义地解释并且包含颗粒填料、不同于玻璃纤维的纤维状物质和任何中间形式。颗粒填料可以具有很宽的粒度范围,从粉尘形式的颗粒到大颗粒。预期的填料材料包括有机填料或无机填料和增强剂。本文中可使用例如无机填料,例如高岭土、白垩、硅灰石、滑石、碳酸钙、硅酸盐、二氧化钛、氧化锌、石墨、玻璃颗粒(例如玻璃球)、纳米级填料(例如碳纳米管)、纳米级片状硅酸盐、纳米级氧化铝(Al2O3)、纳米级二氧化钛(TiO2)、石墨烯、永久磁性或可磁化金属化合物和/或合金、层状硅酸盐和纳米级二氧化硅(SiO2)。所述填料也可能已经过表面处理。
可用于本发明的模塑材料中的层状硅酸盐的实例包括高岭土、蛇纹石、滑石、云母、蛭石、伊利石、蒙皂石、蒙脱石、锂蒙脱石、双氢氧化物或其混合物。所述层状硅酸盐可能已经过表面处理或未经处理。
还可以使用一种或多种纤维状物质。这些纤维状物质优选选自已知的无机增强纤维,例如硼纤维、碳纤维、二氧化硅纤维、陶瓷纤维和玄武岩纤维;有机增强纤维,例如芳纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚乙烯纤维;和天然纤维,例如木纤维、亚麻纤维、大麻纤维和剑麻纤维。
特别优选使用碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、金属纤维或钛酸钾纤维。
优选不使用不同于组分B)的玻璃纤维并且不使用其他填料和增强剂。
不同于组分A)的热塑性聚合物可优选用作组分D)。
不同于组分A)的热塑性聚合物优选选自:
-均聚物或共聚物,其包含呈共聚形式的至少一种选自以下的单体:C2-C10-单烯烃(例如乙烯或丙烯)、1,3-丁二烯、2-氯-1,3-丁二烯、乙烯醇及其C2-C10-烷基酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、具有支链和直链C1-C10-醇的醇组分的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、乙烯基芳族化合物(例如苯乙烯)、丙烯腈、甲基丙烯腈、α,β-烯键式不饱和一元羧酸和二元羧酸以及马来酸酐,
-乙烯基缩醛的均聚物和共聚物,
-聚乙烯酯,
-聚碳酸酯(PC),
-聚酯,例如聚对苯二甲酸亚烷基酯、聚羟基链烷酸酯(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚丁二酸己二酸丁二醇酯(PBSA),
-聚醚,
-聚醚酮,
-热塑性聚氨酯(TPU),
-聚硫化物,
-聚砜,
-聚醚砜,
-纤维素烷基酯,
及其混合物。
实例包括具有选自C4-C8醇(特别是丁醇、己醇、辛醇和2-乙基己醇)的相同或不同的醇基团的聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)、苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(SBMMA)、苯乙烯-马来酸酐共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物(SMA)、聚甲醛(POM)、聚乙烯醇(PVAL)、聚乙酸乙烯酯(PVA)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚己内酯(PCL)、聚羟基丁酸(PHB)、聚羟基戊酸(PHV)、聚乳酸(PLA)、乙基纤维素(EC)、乙酸纤维素(CA)、丙酸纤维素(CP)或丁酸/乙酸纤维素(CAB)。
任选地还存在于本发明的模塑材料中的至少一种热塑性聚合物优选为聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙酸乙烯酯的均聚物和共聚物、苯乙烯的均聚物和共聚物、聚丙烯酸酯、热塑性聚氨酯(TPU)或聚硫化物。
热塑性模塑材料可包含1.0重量%至30.0重量%,优选2.0重量%至20.0重量%,特别优选3.0重量%至10.0重量%,尤其是3.5重量%至7.0重量%的至少一种弹性体作为组分D)。
所述弹性体优选选自:
d1)乙烯与至少一种选自C3-12-烯烃、C1-12-烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、马来酸酐的共聚单体的共聚物作为组分D1),
d2)聚乙烯或聚丙烯作为组分D2),
其中组分D1)和D2)也可以另外用马来酸酐接枝。
组分D1)可包含一种或多种不同的共聚单体,优选一至三种不同的共聚物,特别优选一种或两种不同的共聚单体。C3-12-烯烃优选为直链的末端C3-12-烯烃,特别优选C3-8-烯烃。合适的烯烃的实例为丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯。
(甲基)丙烯酸C1-12-烷基酯包含C1-12-烷基,优选C2-6-烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、乙基己基。优选涉及丙烯酸烷基酯。
在组分D1)的共聚物中,乙烯基础单元的比例优选为1重量%至99重量%,特别优选60重量%至98重量%,尤其优选84重量%至96重量%。
以下优选量适用于共聚单体:
C3-12-烯烃:优选99重量%至1重量%,特别优选40重量%至10重量%,
(甲基)丙烯酸C1-12-烷基酯:优选40重量%至2重量%,特别优选30重量%至5重量%,
(甲基)丙烯酸:优选40重量%至2重量%,特别优选30重量%至5重量%,
马来酸酐:优选3重量%至0.01重量%,特别优选2重量%至0.1重量%。
共聚单体的总量优选为1重量%至99重量%,特别优选2重量%至40重量%。
组分D1)的共聚物可为无规共聚物或嵌段共聚物。无规共聚物由结晶并因此物理交联的主聚合物(聚乙烯)组成,其结晶度被沿着链随机掺入的共聚单体降低,使得成品模塑材料中的微晶不再直接接触。然后它们像在常规弹性体中一样充当绝缘交联点。
在嵌段共聚物中,分子中的硬链段和软链段是高度不同的。在热塑性弹性体中,材料在低于一定温度时分层为连续相和不连续相。一旦不连续相低于其玻璃化温度,其又会充当交联点。
组分D1)的共聚物还可以另外接枝有马来酸酐。用于接枝的马来酸酐的用量优选为5重量%至0.005重量%,特别优选3重量%至0.01重量%,基于组分D1)的共聚物计。在组分D1)的接枝共聚物中,马来酸酐的比例优选为2重量%至0.1重量%,基于组分D1)的未接枝的共聚物计。
组分D1)的熔体流动指数(MVR)(190℃/2.16kg,根据ISO1133)值优选为0.1至20cm3/10min,特别优选0.1至15cm3/10min。
替代或除组分D1)以外,可用作组分D2)的是聚乙烯或聚丙烯或两者的混合物。该组分D2)还可以另外接枝有马来酸酐,其中马来酸酐基于聚烯烃计的比例为5重量%至0.005重量%,特别优选2重量%至0.1重量%。
组分D2)的MVR(190℃/2.16kg,根据ISO1133)值优选为0.1至20cm3/10min,特别优选0.1至15cm3/10min。
术语“弹性体”描述了可任选地用马来酸酐接枝的组分D1)和D2)。可优选涉及热塑性弹性体(TPE)。在室温下,TPE显示出与常规弹性体相当的性能,但在加热时可塑性变形,从而显示出热塑性性能。
根据本发明还可使用组分D1)和D2)的混合物。这些混合物特别是弹性体合金(聚合共混物)。
热塑性弹性体通常为包含“软”弹性体组分和“硬”热塑性组分的共聚物。因此,它们的性能介于弹性体和热塑性塑料的性能之间。
聚烯烃弹性体(POE)例如通过使用茂金属催化剂而聚合,可能的实例包括乙烯-丙烯弹性体(EPR或EPDM)。
最常见的聚烯烃弹性体为乙烯和丁烯或乙烯和辛烯的共聚物。
关于适合作为组分D)的弹性体的更多描述,还可参考US 5,482,997、US 5,602,200、US 4,174,358和WO 2005/014278 A1。
合适的弹性体的实例例如可从lyondellbasell以名称A2540D和A2700M获得。Lucalen A2540D是一种包含丙烯酸正丁酯共聚单体的低密度聚乙烯。在丙烯酸丁酯比例为6.5重量%时,其密度为0.923g/cm3,并且维卡软化温度为85℃。
A2700M同样是一种包含丙烯酸丁酯共聚单体的低密度聚乙烯。其密度为0.924g/cm3,维卡软化温度为60℃,并且熔化温度为95℃。
来自ExxonMobil的聚合物树脂ExxelorTM VA 1801是一种通过反应性挤出用马来酸酐官能化并具有中等粘度的半结晶乙烯共聚物。聚合物主链是完全饱和的。密度为0.880g/cm3,并且马来酸酐的比例通常为0.5重量%至1.0重量%。
其他合适的组分D)是本领域技术人员已知的。
优选合适的添加剂D)为润滑剂以及阻燃剂、光稳定剂(UV稳定剂、UV吸收剂或UV阻断剂)、染料和成核剂以及任选地金属颜料、金属薄片、涂覆金属的颗粒、抗静电剂、导电添加剂、脱模剂、荧光增白剂、消泡剂等。
本发明的模塑材料可以包含0重量%至20.0重量%,特别优选0至10.0重量%的至少一种阻燃剂作为添加剂E),基于组合物的总重量计。当本发明的模塑材料包含至少一种阻燃剂时,它们的量优选为0.01重量%至20重量%,特别优选0.1重量%至10重量%,基于组合物的总重量计。合适的阻燃剂包括含卤素阻燃剂和无卤素阻燃剂及其增效剂(还参见/Müller,1989年第3版,Hanser Verlag,第11章)。优选的无卤阻燃剂为红磷、次膦酸盐或二次膦酸盐和/或含氮阻燃剂,例如三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、三聚氰胺硫酸盐、三聚氰胺硼酸盐、三聚氰胺草酸盐、三聚氰胺磷酸盐(伯、仲)或仲三聚氰胺焦磷酸盐、新戊二醇硼酸三聚氰胺、胍及本领域技术人员已知的其衍生物,以及聚合的三聚氰胺磷酸盐(CAS号:56386-64-2和218768-84-4以及EP-A-1 095 030),多磷酸铵、异氰脲酸三羟乙酯(还任选多磷酸铵与异氰脲酸三羟乙酯的混合物)(EP-A-058 456 7)。在E-A-10 2004 049342中可以找到其他合适作为阻燃剂的含N或P的阻燃剂或PN缩合物,以及常用的增效剂,例如氧化物或硼酸盐。合适的含卤素阻燃剂为例如低聚溴化聚碳酸酯(BC 52Great Lakes)或N大于4的聚五溴苄基丙烯酸酯(FR 1025Dead sea bromine)、四溴双酚A与环氧化物的反应产物、溴化低聚苯乙烯或溴化聚合苯乙烯、得克隆(dechlorane),所述含卤素阻燃剂通常与氧化锑一起用作增效剂(有关详细信息及其他阻燃剂请参见DE-A-10 2004 050 025)。
本发明的热塑性模塑材料可以包含0重量%至1.5重量%,优选0.05重量%至1.5重量%,特别优选0.1重量%至1重量%的润滑剂。
优选具有10至44个碳原子、优选具有14至44个碳原子的脂肪酸的Al盐、碱金属盐、碱土金属盐或酯或酰胺。金属离子优选碱土金属和Al,其中特别优选Ca或Mg。优选的金属盐为硬脂酸钙和褐煤酸钙以及硬脂酸铝。也可以使用任意所需混合比的不同盐的混合物。
羧酸可以是一元或二元的。实例包含壬酸、棕榈酸、十二烷酸、十七烷酸、十二烷二酸、山萮酸,特别优选硬脂酸、癸酸和褐煤酸(具有30至40个碳原子的脂肪酸的混合物)。
脂肪醇可以是一元至四元的。醇的实例包含正丁醇、正辛醇、十八烷醇、乙二醇、丙二醇、新戊二醇和季戊四醇,这里优选丙三醇和季戊四醇。
脂族胺可以是单官能至三官能的。其实例为硬脂胺、乙二胺、丙二胺、己二胺和二(6-氨基己基)胺,其中特别优选乙二胺和己二胺。优选的酯或酰胺相应地为二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、二硬脂酸乙二胺、单棕榈酸甘油酯、三月桂酸甘油酯、单山嵛酸甘油酯和四硬脂酸季戊四醇酯。特别优选亚乙基双硬脂酰胺(EBS)。
也可以使用不同酯或酰胺或以任意所需比与酰胺混合的酯的混合物。
作为组分D),本发明的聚酰胺组合物可包含苯胺黑,其量优选为0.05重量%至1重量%,特别优选0.1重量%至0.5重量%,特别是0.2重量%至0.4重量%,基于模塑材料计。
苯胺黑(Solvent Black 7–CAS:8005-02-5)是一种深黑色有机染料。
苯胺黑是合成黑色着色剂的混合物,其在铁或铜催化剂的存在下通过加热硝基苯、苯胺和苯胺盐酸盐获得。苯胺黑可以多种形式商购获得(水溶性、醇溶性和油溶性)。典型的水溶性苯胺黑为Acid Black 2(C.I.50420),典型的醇溶性苯胺黑为Solvent Black 5(C.I.50415),典型的油溶性苯胺黑为Solvent Black 7(C.I.50415:1)。
然而,就对健康的可能损害用作而言,苯胺黑不是无关紧要的。例如,苯胺和硝基苯的残留物可能由于生产的原因而残留在产品中,并且在通过挤出方法、注射成型方法或纺纱方法的后续加工过程中存在形成不想要的分解产物的风险。
由于苯胺黑会破坏结晶,将苯胺黑添加到本发明的聚酰胺组合物中可能进一步降低聚酰胺组合物的结晶趋势。因此,添加导致更慢的结晶/结晶温度降低。
可能另外有利的是,使用Solvent Black 28(CAS No.12237-23-91)并任选地将其与至少一种其他着色剂结合。然后组分D)优选选自不同于苯胺黑的非成核着色剂。它们包含非成核染料、非成核颜料及其混合物。非成核染料的实例为Solvent Yellow 21(可从BASF SE以Yellow160FA商购获得)或Solvent Blue 104(可从Clariant以Blue2B商购获得)。非成核颜料的实例为Solvent Brown 24(可从BASF SE以/>Yellow K 2011FG商购获得)。还用作组分D)的是少量的至少一种白色颜料。合适的白色颜料为二氧化钛(Pigment White 6)、硫酸钡(Pigment White 22)、硫化锌(Pigment White 7)等。在一个具体实施方案中,本发明的模塑材料包含0.001重量%至0.5重量%的至少一种白色颜料作为组分E)。例如,模制材料可以包含0.05重量%的来自Kronos的Kronos 2220二氧化钛。
添加的方式和数量取决于色调,即所需的黑色色调。例如,使用Solvent Yellow21,可以在CIELAB色度空间中将黑色色调从例如b*=-1.0沿+b*的方向移动,即黄色方向。这种方法被本领域技术人员称为颜色着色。根据DIN 6174“根据接近均匀CIELAB色度空间的比色评估彩色座标和色差”或后续标准进行测量。
也可以共同使用炭黑作为组分D)。本发明的组合物包含例如0.05重量%至3重量%,优选0.07重量%至1重量%,优选0.1重量%至0.2重量%的炭黑。炭黑(也称为工业炭黑)是一种具有高表面积-体积比且由80重量%至99.5重量%的炭组成的改性炭。工业炭黑的比表面积约为10至1500m2/g(BET)。炭黑可以槽黑、炉黑、火焰黑、裂化黑或乙炔黑的形式制备。该粒径范围为8至500nm,通常为8至110nm。炭黑也称为Pigment Black 7或LampBlack 6。着色用炭黑是纳米颗粒炭黑,由于其细度,越来越多地失去了常规炭黑的棕色基调。
除了炭黑和苯胺黑之外,可用作组分D)的为至少一种额外的着色剂,其选自蒽醌着色剂、苯并咪唑酮着色剂和环酮着色剂。着色剂优选为染料、颜料或其混合物。
本发明的着色剂的用量为10至1000ppm,优选20至500ppm,特别是50至200ppm,基于全部模塑材料计。
聚酰胺模塑材料通过本身已知的方法制备。它们包含以适当的重量比例混合各组分。
还可以使用单独组分或混合物的再循环物,特别是组分A)和B)的再循环物。
各组分的混合优选在高温下通过混合、共混、捏和、挤出或滚压来完成。混合过程中的温度优选在220至340℃的范围内,特别优选在240至320℃的范围内,特别是在250至300℃的范围内。合适的方法是本领域技术人员已知的。
成型制品
本发明还涉及使用本发明的聚酰胺模塑材料制备的成型制品。
所述聚酰胺模塑材料可用于通过任何所需的合适的加工技术制备模制品。合适的加工技术特别是注射成型、挤出、共挤出、热成型或任何其他已知的聚合物成型方法。这些技术和其他实例可见于例如"von Kunststoffen"[Coloring of Plastics],VDI-Verlag,ISBN 3-18-404014-3中。成型制品有限使用双螺杆挤出机制备。
本发明还涉及一种制备本发明的模塑材料的方法,其包括以合适的量混合组分A)、B)和任选地C)和D),优选通过挤出混合。该方法可以使用可商购获得的具有不同尺寸(螺杆直径)的双螺杆挤出机。在挤出过程中温度为200℃至400℃,优选250℃至350℃,特别优选250℃至320℃。
由本发明的模塑材料制备的成型制品用于在电气、家具、体育、机械工程、清洁和卫生、医药、能源技术和动力传动技术、汽车和其他运输工具领域制备内部部件和外部部件(优选具有承重或机械功能),用于电信装置和设备、消费性电子产品、家用电器、机械工程、供热的壳体材料,用于安装或用于容器的紧固件,以及所有类型的通风组件。
本发明的模制品的机械性能,特别是耐冲击性明显更高,这与改善的收缩相结合。
加工方法
有用的加工方法不仅包括常规的加工方法(例如挤出或注射成型),而且包括:
-CoBi注射或组装注射成型用于混合组件,其中本发明的聚酯模塑材料与其他相容或不相容的材料(例如热塑性塑料、热固性塑料或弹性体)结合;
-由本发明的聚酯模塑材料制成并与其他相容或不相容的材料(例如热塑性塑料、热固性塑料或弹性体)包覆成型的嵌入组件,例如轴承座或螺纹嵌件;
-由本发明的聚酰胺模塑材料制成的外置组件,例如框架、壳体或支撑件,其中注入由其他相容或不相容的材料(例如热塑性塑料、热固性塑料或弹性体)制成的功能元件;
-通过复合注射成型、注射焊接、组装注射成型、超声波焊接、摩擦或激光焊接、粘合、卷边或铆接制备的混合组件(由本发明的聚酰胺模塑材料结合其他相容或不相容的材料(例如热塑性塑料、热固性塑料或弹性体)制成的元件);
-半成品和型材(例如通过挤出、拉挤、分层或层压制备);
-表面涂覆、层压、化学或物理金属化、植绒,其中本发明的聚酰胺模塑材料可以是基材本身或基材支撑件,或在混合/双注射组件的情况下,可以是限定的基材区域,还可以通过后续的化学处理(例如蚀刻)或物理处理(例如机械加工或激光烧蚀)将其带至表面;
-打印、转印、3D打印、激光打标。
根据本发明使用的聚酰胺组合物优选通过注射成型用于制备成型制品,其中在注射成型过程中,至少两股熔融聚酰胺组合物的料流前沿碰撞并形成至少一个熔接痕。
本发明使用的聚酰胺组合物优选通过注射成型制备成型制品,其中在注射成型过程中,至少两股熔融聚酰胺组合物的料流前沿碰撞并形成至少一个熔接痕。
因此,成型制品具有至少一个由注射成型方法产生的熔接痕。注射成型可以根据已知的方法进行并记载于例如“von Kunststoffen”,VDI-Verlag,ISBN 3-18-404014-3。
在注射成型的模具中通常提供至少两个注射点,因此形成至少两股熔融聚酰胺组合物的料流前沿。取决于成型制品的尺寸和形状,也可提供更多的注射点。通过在模具中的腔和芯周围流动可以形成至少两股料流前沿。
本发明制备的成型制品可以是单部件或多部件的制品。在多部件结构的情况下,各个成型制品必须随后彼此结合,例如通过熔接,例如摩擦熔接、热气熔接或激光透射熔接。
以下实施例用于说明本发明而不以任何形式限制本发明。
实施例
使用了以下原料:
聚酰胺6:来自BASF SE的B27,熔点:220℃,粘度值(在溶于96%H2SO4中的0.5%溶液中):150mL/g,氨基端基:37mmol/kgECR玻璃纤维:标准E-Glass NEGChopVantage 3610HP(直径:10μm)
高强度玻璃纤维:组成:SiO2:60.8重量%,Al2O3:15.2重量%,MgO:6.8重量%,CaO:15.5重量%,Na2O:0.8重量%;用适于粘合PA的硅烷胶进行处理;直径:10μm
稳定剂:来自BASF SE的1098(热稳定剂)
炭黑:来自Orion Engineered Carbons GmbH的Printex 60
润滑剂:来自Lonza Cologne GmbH的亚乙基双硬脂酰胺(EBS)
通过在双螺杆挤出机ZE 25A UTXi中在260℃的温度下混合下列成分来制备模塑材料。下表1中指定的特性由2019年有效的指定标准进行测定。成分的比例以重量%记录。
将获得的颗粒材料在290℃的熔融温度下在注射成型机上注射成型,得到标准的ISO哑铃,并通过目测和分析进行评估。通过在哑铃端部彼此相对布置的注射点来进行厚度为4mm且长度为150mm的标准ISO哑铃的制备,使得从外部流入的聚酰胺流入哑铃中部,在成型制品的中间形成熔接痕。
熔接痕强度通过标准化的制动压力测试确定。机械性能根据DIN ISO527或179-2/1eU或179-2/1eAf(2019版)确定。表中记录的量以重量%计。
表1
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Claims (14)
1.玻璃纤维用于增加通过注射成型获得的由包含热塑性聚酰胺的模塑材料制成的成型制品的熔接痕强度的用途,所述玻璃纤维根据DIN ISO 527-5的拉伸弹性模量为86.0至92.0GPa,根据DIN ISO 527-5的拉伸强度为2600至3200MPa且根据DINISO 7884-1的软化点为900℃至950℃,其中所述玻璃纤维具有以下组成:
B1)55.5重量%至62.0重量%的SiO2,
B2)14.0重量%至18.0重量%的Al2O3,
B3)11.0重量%至16.0重量%的CaO,
B4)6.0重量%至10.0重量%的MgO,
B5)0重量%至4.0重量%的其他氧化物,
其中B3)CaO和B4)MgO的比例之和为17.0重量%至24.0重量%,并且B1)至B5)的重量百分比之和为100重量%。
2.根据权利要求1所述的用途,其中所述热塑性聚酰胺选自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6.10、聚酰胺6T/6I、聚酰胺6T/6、聚酰胺6T/66及其共聚物或混合物。
3.热塑性模塑材料,其包含:
a)30.0重量%至90.0重量%的至少一种热塑性聚酰胺作为组分A),
b)10.0重量%至70.0重量%的玻璃纤维作为组分B),所述玻璃纤维根据DINISO 527-5的拉伸弹性模量为86.0至92.0GPa,根据DIN ISO 527-5的拉伸强度为2600至3200MPa,根据DIN ISO 7884-1的软化点为900至950℃,
c)0重量%至3.0重量%的至少一种热稳定剂作为组分C),
d)0重量%至30.0重量%的其他添加剂和加工助剂作为组分D),
其中所述组分D)包含0.05重量%至3重量%的碳黑,
其中组分A)至D)的重量百分比之和为100重量%,其中所述材料使用具有以下组成的组分B):
B1)55.5重量%至62.0重量%的SiO2,
B2)14.0重量%至18.0重量%的Al2O3,
B3)11.0重量%至16.0重量%的CaO,
B4)6.0重量%至10.0重量%的MgO,
B5)0重量%至4.0重量%的其他氧化物,
其中B3)CaO和B4)MgO的比例之和为17.0重量%至24.0重量%,并且B1)至B5)的重量百分比之和为100重量%。
4.根据权利要求3所述的模塑材料,其中组分D)不仅包含炭黑,还包含润滑剂。
5.根据权利要求3或4所述的模塑材料,其中组分C)的用量为0.01重量%至3.0重量%。
6.根据权利要求3或4所述的热塑性模塑材料,其中组分A)选自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺6.10、聚酰胺6T/6I、聚酰胺6T/6、聚酰胺6T/66及其共聚物或混合物。
7.根据权利要求3或4所述的模塑材料,其中组分B)的用量为15.0重量%至55.0重量%。
8.一种通过混合组分A)、B)和任选地C)和D)来制备根据权利要求3或4所述的热塑性模塑材料的方法。
9.根据权利要求3或4所述的热塑性模塑材料用于制备成型制品的用途。
10.由权利要求3或4所述的热塑性模塑材料制备的成型制品。
11.通过权利要求3或4所述的热塑性模塑材料的挤出、注射成型或吹塑来制备权利要求10所述的成型制品的方法。
12.根据权利要求9所述的用途,其中所述成型制品是纤维或薄膜。
13.根据权利要求10所述的成型制品,其中所述成型制品是纤维或薄膜。
14.根据权利要求11所述的方法,其中所述成型制品是纤维或薄膜。
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