CN113677497A - 抗冲改性的注射成型聚酰胺 - Google Patents
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Abstract
一种抗冲改性聚酰胺组合物，其包含5重量％至85重量％的聚酰胺聚合物；10重量％至60重量％的玻璃纤维；3重量％至30重量％的抗冲改性剂；和小于5重量％的浓度的熔体稳定剂；其中抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为1.0:1至100:1；和其中所述聚酰胺组合物表现出大于80kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失和大于135MPa的拉伸强度。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2019年1月31日提交的美国临时专利申请No.62/799,490的优先权和提交日权益，其全文经此引用并入本文。
领域
本公开大体上涉及具有改进的耐冲击性/吸收性能的聚酰胺组合物，其特别可用于注射成型应用。
背景
由于它们的高耐久性和强度，许多品种的天然和人工聚酰胺已用于各种应用。一些聚酰胺组合物可配制为具有高熔点、高再结晶温度、快速注射成型周期时间、高流量、韧性、弹性、耐化学性、固有阻燃性和/或耐磨性。这些理想的化学和机械性质可使聚酰胺组合物适用于构造如束线带、运动设备和运动服装、枪托、窗户隔热条、气溶胶阀门、食品薄膜包装、汽车/车辆部件、纺织品、工业纤维、地毯和电气/电子部件之类的多样化产品。
作为一个实例，在汽车工业中，环境上需要减少排放和提高燃料消耗的效率。实现这些目标的一种方法是通过用热塑性组件取代金属组件来降低车辆总重量。经常已使用聚酰胺组合物提供发动机舱中的这种重量减轻。这些聚酰胺组合物中的一些也已被发现由于它们的上述耐热性、机械强度和整体外观而特别适合汽车用途。示例性应用可包括散热器水箱、增压空气冷却器、风扇和护罩和推拉电缆(push/pull cables)。
除提供机械强度外，汽车应用也通常需要耐冲击性，例如任选通过变形使舱室噪声、振动和声振粗糙度最小化。但是这些性能特征通常与尚未为提供提高的强度设计的常规聚酰胺组合物相关联。鉴于现有技术，因此仍然需要有效提供强度和耐冲击性，例如韧性的改进的聚酰胺组合物，耐冲击性可通过缺口悬臂梁和简支梁能量损失量化。
概述
在一个实施方案中，本公开涉及一种抗冲改性聚酰胺组合物，其包括(5重量％至85重量％)的一种或多种聚酰胺聚合物、(10重量％至60重量％)的玻璃纤维、(3重量％至30重量％)的抗冲改性剂，例如改性烯烃，例如马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合，(小于5重量％)的熔体稳定剂，例如饱和脂肪酸，例如硬脂酸，和任选(小于5重量％)的热稳定剂。抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比可为1.0:1至100:1。所述聚酰胺组合物可表现出大于80kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失和/或大于135MPa的拉伸强度。在某些实施方案中，所述一种或多种聚酰胺聚合物包括PA66聚合物和/或PA6聚合物和/或具有小于100,000的数均分子量。在某些实施方案中，抗冲改性剂包括乙烯-辛烯共聚物。在某些方面，所述聚酰胺组合物包括小于5重量％的浓度的苯胺黑。在某些实施方案中，所述聚酰胺组合物包括小于5重量％的浓度的炭黑。在一些情况下，所述聚酰胺组合物表现出大于0.04的60°tanδ；和/或大于0.1的90°tanδ。抗冲改性剂可具有小于0℃的玻璃化转变温度。在一些情况下，聚酰胺聚合物与玻璃纤维的重量比可为0.1至10；和/或聚酰胺聚合物与抗冲改性剂的重量比可为0.2至30；和/或抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为1:1至40:1；和/或玻璃纤维与抗冲改性剂的重量比为0.3至20；和/或抗冲改性剂与热稳定剂的重量比为0.5至300。在一些实施方案中，所述聚烯烃包含13重量％至68重量％PA66聚酰胺聚合物；25重量％至40重量％玻璃纤维；抗冲改性剂；1重量％至2重量％苯胺黑；0.1重量％至1重量％热稳定剂；小于20重量％PA6聚酰胺聚合物；小于3重量％炭黑；和小于1重量％熔体稳定剂。在一些情况下，抗冲改性剂包含马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合；且抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为5至50；且熔体稳定剂包含饱和脂肪酸；且其中所述聚酰胺组合物表现出大于2.5％的拉伸伸长；和大于65kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失。在一些情况下，所述聚酰胺组合物包含13重量％至68重量％的PA66聚酰胺聚合物；25重量％至40重量％玻璃纤维；且所述聚酰胺组合物具有大于11kJ/m2的在23℃下的缺口简支梁冲击能量损失。
在另一实施方案中，本公开涉及一种制备聚酰胺组合物的方法。所述方法包括提供一种或多种聚酰胺聚合物、玻璃纤维、抗冲改性剂和任选热稳定剂。所述方法进一步包括合并所述一种或多种聚酰胺聚合物、玻璃纤维、抗冲改性剂和热稳定剂以制成聚酰胺组合物。在某些方面，所述方法进一步包括提供苯胺黑，和将苯胺黑添加到聚酰胺组合物中。在某些实施方案中，所述方法进一步包括提供炭黑，和将炭黑添加到聚酰胺组合物中。在一些方面，所述方法进一步包括提供熔体稳定剂，和将熔体稳定剂添加到聚酰胺组合物中。
在另一实施方案中，本公开涉及一种注射成型制品。所述制品包括任何提供的聚酰胺组合物。
详述
本公开大体上涉及当例如用于注射成型应用时提供强度和耐冲击性，例如韧性的有利改进的聚酰胺组合物。例如，对模制热塑性部件而言有益的是具有高刚度和劲度，以使它们能在需要可取代金属的轻型结构材料的应用中提供足够的强度。对模制塑料而言也有益的是具有足够的耐冲击性以使该材料能将不想要的振动减至最低并更好地吸收冲击力。
但是，对于常规聚酰胺树脂和组合物已证实难以同时满足这些要求的每一个。其原因之一在于以提高强度为目标对聚酰胺组合物作出的常规改性部分通过降低而非提高该材料的塑性来起作用。用于结构应用的典型聚酰胺制品包括增强填料，如玻璃纤维以提供附加强度。但是，这样的常规增强聚酰胺也以汽车和其它应用需要的机械性质，如伸长和冲击强度的降低为特征。
本发明人现在已经发现，特定的增强和抗冲改性聚酰胺组合物的使用令人惊讶地提供既表现出提高的整体强度，例如拉伸/弯曲性质，又表现出改进的耐冲击性，例如延性和冲击强度的材料。此外，在一些方面，该材料的延性和耐冲击性可与整体强度一起协同改进。特别地，本发明人已经发现，某些类型、量和比率的聚酰胺聚合物、玻璃纤维、抗冲改性剂、熔体稳定剂(润滑剂)和任选热稳定剂可合并以产生具有惊人的机械和冲击性质的组合物。不受制于理论，但相信，特定的抗冲改性剂，例如具有特定玻璃化转变温度的那些，与其它组分配合以协同消散能量。
在一些情况下，任选以特定重量比使用的特定抗冲改性剂和熔体稳定剂的使用提供拉伸强度和冲击回弹性的上述协同改进。通常，抗冲改性剂已知对拉伸强度具有有害影响。但是，当所公开的抗冲改性剂和熔体稳定剂一起使用时，达到意外的平衡，并且几乎没有观察到拉伸性能的损失，同时令人惊讶地显著改进冲击回弹性。
显著地，先前尚未认识到组分比率(如本文公开的那些)对同时实现有利的强度和延性特征的重要性。该材料的改进的延性体现在例如材料模量和断裂前的材料伸长的提高。
在一个方面，公开了一种抗冲改性聚酰胺组合物。该组合物包括一种或多种聚酰胺聚合物、玻璃纤维、抗冲改性剂和任选热稳定剂。如下文更详细描述，该组合物优选包括5重量％至85重量％的聚酰胺聚合物、10重量％至60重量％的玻璃纤维、3重量％至30重量％的一种或多种抗冲改性剂和/或小于5重量％的一种或多种热稳定剂。通过(以本文公开的浓度和比率)在该组合物中使用这些组分，提供表现出改进的(拉伸)强度和耐冲击特征的聚酰胺组合物，例如表现出大于2500MPa的弯曲模量和/或大于135MPa的拉伸强度，和/或大于5kJ/m2的在23℃下缺口悬臂梁冲击能量损失或大于80kJ/m2的无缺口简支梁冲击能量损失的聚酰胺组合物。本文公开的聚酰胺组合物也可具有其它有利的机械性质，包括高致断伸长、断裂弯曲强度、断裂拉伸强度和拉伸模量。
现在个别论述聚酰胺组合物的组分。这些组分被设想彼此一起使用以形成上述聚酰胺组合物。
聚酰胺聚合物
所公开的组合物的聚酰胺可广泛变化并可包括一种聚酰胺聚合物或两种或更多种聚酰胺。示例性的聚酰胺和聚酰胺组合物描述在Kirk-Othmer,Encyclopedia ofChemical Technology,Vol.18,第328-371页(Wiley 1982)中，其公开内容经此引用并入本文。简言之，聚酰胺是含有重复酰胺基团作为主聚合物链的组成部分的产物。线型聚酰胺特别有意义并可如本领域众所周知的那样由双官能单体缩合形成。聚酰胺常被称为尼龙。特定聚酰胺聚合物和共聚物和它们的制备描述在例如美国专利Nos.2,071,250；2,071,251；2,130,523；2,130,948；2,241,322；2,312,966；2,512,606；3,236,914；3,472,916；3,373,223；3,393,210；3,984,497；3,546,319；4,031,164；4,320,213；4,346,200；4,713,415；4,760,129；4,981,906；5,504,185；5,543,495；5,698,658；6,011,134；6,136,947；6,169,162；6,197,855；7,138,482；7,381,788；和8,759,475中，各自出于所有目的全文经此引用并入本文。
该组合物的所述一种或多种聚酰胺聚合物可包括脂族聚酰胺，如聚合E-己内酰胺(PA6)和聚己二酰己二胺(PA66)或其它脂族尼龙、具有芳族组分(例如对苯二胺和对苯二甲酸)的聚酰胺，和共聚物，如己二酸酯与2-甲基戊二胺和3,5-二羧基苯磺酸或其钠磺酸盐(sultanate salt)形式的磺基间苯二甲酸的共聚物。该聚酰胺可包括聚氨基十一烷酸，和双-对氨基环己基甲烷和十一烷酸的聚合物。其它聚酰胺包括聚(氨基十二酰胺)、聚癸二酰己二胺、聚(壬二酰对苯二甲胺)、聚(己二酰间苯二甲胺)，和来自双(对氨基环己基)甲烷和壬二酸、癸二酸和同系脂族二羧酸的聚酰胺。本文所用的术语“PA6聚合物”和“PA6聚酰胺聚合物”也包括以PA6为主要组分的共聚物。本文所用的术语“PA66聚合物”和“PA66聚酰胺聚合物”也包括以PA66为主要组分的共聚物。在一些实施方案中，共聚物如PA-6,6/6I；PA-6I/6T；或PA-6,6/6T或其组合被设想用作聚酰胺聚合物。在一些情况下，设想了这些聚合物的物理共混物，例如熔体共混物。在一个实施方案中，该聚酰胺聚合物包含PA-6或PA-6,6或其组合。
该聚酰胺组合物可包括通过内酰胺的开环聚合或缩聚，包括共聚和/或共缩聚制成的聚酰胺。这些聚酰胺可包括例如由丙内酰胺、丁内酰胺、戊内酰胺和己内酰胺制成的那些。例如，在一些实施方案中，该组合物包括衍生自己内酰胺的聚合的聚酰胺聚合物。
常见的聚酰胺包括尼龙和芳族聚酰胺。例如，该组合物可包括PA6(也称为聚酰胺6或尼龙6)、PA66(也称为聚酰胺66、聚酰胺6,6或尼龙6,6)或其组合。该组合物可包括一种或多种附加尼龙，如PA-4T/4I、PA-4T/6I、PA-5T/5I、PA-6,6/6、PA-6,6/6T、PA-6T/6I、PA-6T/6I/6、PA-6T/6、PA-6T/6I/66、PA-6T/MPDMT(其中MPDMT是基于六亚甲基二胺和2-甲基五亚甲基二胺的混合物作为二胺组分和对苯二甲酸作为二酸组分的聚酰胺)、PA-6T/66、PA-6T/610、PA-10T/612、PA-10T/106、PA-6T/612、PA-6T/10T；PA-6T/10I、PA-9T、PA-10T、PA-12T、PA-10T/10I、PA-10T/12、PA-10T/11、PA-6T/9T、PA-6T/12T、PA-6T/10T/6I、PA-6T/6I/6、PA-6T/61/12及其组合。
所述一种或多种聚酰胺聚合物在聚酰胺组合物中的浓度可以例如为5重量％至85重量％，例如5重量％至53w％、13重量％至61重量％、21重量％至69重量％、29重量％至77重量％、37重量％至85重量％、40重量％至65重量％、45重量％至60重量％、50重量％至60重量％、或51重量％至57重量％。在一些实施方案中，所述一种或多种聚酰胺聚合物的浓度为13重量％至68重量％。在某些方面，所述一种或多种聚酰胺聚合物的浓度为30重量％至60重量％。就上限而言，合计聚酰胺聚合物浓度可小于85重量％，例如小于77重量％、小于69重量％、小于61重量％、小于60重量％、小于57重量％、小于53重量％、小于45重量％、小于65重量％、小于37重量％、小于29重量％、小于21重量％或小于13重量％。就下限而言，合计聚酰胺聚合物浓度可大于5重量％，例如大于13重量％、大于21重量％、大于29重量％、大于37重量％、大于40重量％、大于45重量％、大于50重量％、大于51重量％、大于61重量％、大于69重量％或大于77重量％。也设想了更低浓度，例如小于5重量％，和更高浓度，例如大于85重量％。在一些情况下，对所述一种或多种聚酰胺聚合物公开的范围和界限适用于PA66。
在某些方面，所述一种或多种聚酰胺聚合物包括PA66聚合物。相对于其它工程树脂，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，PA66具有快速结晶速率和高温性能，以提供用于注射成型的显著优点。所述一种或多种聚酰胺聚合物中的PA66聚合物浓度可以例如为0重量％至100重量％，例如0重量％至60重量％、10重量％至70重量％、20重量％至80重量％、30重量％至90重量％、或40重量％至100重量％。在一些实施方案中，所述一种或多种聚酰胺聚合物包括25重量％至100重量％PA66聚合物。就上限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物中的PA66聚合物浓度可小于100重量％，例如小于90重量％、小于80重量％、小于70重量％、小于60重量％、小于50重量％、小于40重量％、小于30重量％、小于20重量％或小于10重量％。就下限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物中的PA66聚合物浓度可大于0重量％，例如大于10重量％、大于20重量％、大于30重量％、大于40重量％、大于50重量％、大于60重量％、大于70重量％、大于80重量％或大于90重量％。
总聚酰胺组合物中的PA66聚合物浓度可以例如为13重量％至68重量％，例如13重量％至46重量％、18.5重量％至51.5重量％、24重量％至57重量％、29.5重量％至62.5重量％、或35重量％至68重量％。就上限而言，总聚酰胺组合物中的PA66聚合物浓度可小于68重量％，例如小于62.5重量％、小于57重量％、小于51.5重量％、小于46重量％、小于40.5重量％、小于35重量％、小于29.5重量％、小于24重量％或小于18.5重量％。就下限而言，总聚酰胺组合物中的PA66聚合物浓度可大于13重量％，例如大于18.5重量％、大于24重量％、大于29.5重量％、大于35重量％、大于40.5重量％、大于46重量％、大于51.5重量％、大于57重量％或大于62.5重量％。也设想了更高浓度，例如大于68重量％，和更低浓度，例如小于13重量％。
在某些方面，所述一种或多种聚酰胺聚合物包括PA6聚合物。所述一种或多种聚酰胺聚合物中的PA6聚合物浓度可以例如为0重量％至100重量％，例如0重量％至60重量％、10重量％至70重量％、20重量％至80重量％、30重量％至90重量％、或40重量％至100重量％。在一些实施方案中，所述一种或多种聚酰胺聚合物包括0重量％至75重量％PA6聚合物。就上限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物中的PA6聚合物浓度可小于100重量％，例如小于90重量％、小于80重量％、小于70重量％、小于60重量％、小于50重量％、小于40重量％、小于30重量％、小于20重量％或小于10重量％。就下限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物中的PA6聚合物浓度可大于0重量％，例如大于10重量％、大于20重量％、大于30重量％、大于40重量％、大于50重量％、大于60重量％、大于70重量％、大于80重量％或大于90重量％。
总聚酰胺组合物中的PA6聚合物浓度可以例如为0重量％至20重量％，例如0重量％至12重量％、2重量％至14重量％、4重量％至16重量％、6重量％至18重量％、或8重量％至20重量％。就上限而言，总聚酰胺组合物中的PA6浓度可小于20重量％，例如小于18重量％、小于16重量％、小于14重量％、小于12重量％、小于10重量％、小于8重量％、小于6重量％、小于4重量％或小于2重量％。就下限而言，总聚酰胺组合物中的PA6浓度可大于0重量％，例如大于2重量％、大于4重量％、大于6重量％、大于8重量％、大于10重量％、大于12重量％、大于14重量％、大于16重量％或大于18重量％。也设想了更高浓度，例如大于20重量％。
该聚酰胺组合物可包括聚酰胺的组合。通过组合各种聚酰胺，最终组合物可包含各成分聚酰胺的理想性质，例如机械性质。聚酰胺的组合可包括任何数量的已知聚酰胺。在一些实施方案中，该聚酰胺组合物包括PA6和PA66的组合，优选以本文论述的量存在。在某些方面，该聚酰胺组合物包括13重量％至68重量％的PA66聚酰胺聚合物和小于20重量％的PA6聚酰胺聚合物。该聚酰胺组合物也可包括本文所述的任何PA6和PA66百分比的组合。
在一些实施方案中，使用一种或多种低熔体温度聚酰胺，例如具有低于210℃，例如低于206℃、低于202℃、低于198℃、低于194℃、低于190℃、低于186℃、低于182℃、低于178℃或低于174℃的熔体温度的聚酰胺。所述一种或多种聚酰胺的熔体温度可各自独立地例如为170℃至210℃，例如170℃至194℃、174℃至198℃、178℃至202℃、182℃至206℃、或186℃至210℃。就下限而言，各聚酰胺的熔体温度可大于170℃，例如大于174℃、大于178℃、大于182℃、大于186℃、大于190℃、大于194℃、大于198℃、大于202℃或大于206℃。也设想了更高熔体温度，例如大于210℃，和更低熔体温度，例如小于170℃。在一些实施方案中，使用一种或多种非晶聚酰胺，例如不具有指定熔点的聚酰胺。
所述一种或多种聚酰胺各自独立地具有端基的特定配置，例如胺端基、羧酸端基和所谓惰性端基，包括单羧酸、单胺、能够形成惰性亚胺端基的低级二羧酸、邻苯二甲酸及其衍生物。已经发现，在一些方面，选择聚合物端基以专门与该组合物的抗冲改性剂相互作用，从而影响分散和所得机械性质。
除聚酰胺混合物的组成构成外，还已经发现，所述一种或多种酰胺聚合物的相对粘度可在性能和加工方面都提供惊人的益处。例如，如果酰胺聚合物的相对粘度在特定范围和/或界限内，生产率和拉伸强度(和任选冲击回弹性)改进。如本文所述，“相对粘度”或“RV”是指聚合物在甲酸中的溶液的粘度与甲酸本身的粘度的比较，并使用90％甲酸和玻璃毛细管Ubbelohde粘度计根据标准程序ASTM D789-18(2018)测量。对于含玻璃纤维或其它填料的样品，根据填料量调节要溶解的样品的重量以提供所需的11.0克纯树脂/100毫升甲酸。含有这样的填料的溶液在加载到粘度计之前过滤。
所述一种或多种聚酰胺的相对粘度可各自独立地或共同地例如为25至250，例如25至160、47.5至182.5、70至205、92.5至227.5、或115至250。所述一种或多种聚酰胺的相对粘度可各自独立地或共同地为25至65，例如25至49、29至53、33至57、37至61、或41至65。就上限而言，聚酰胺相对粘度可小于250，例如小于227.5、小于205、小于182.5、小于160、小于137.5、小于115、小于92.5、小于70、小于65、小于61、小于57、小于53、小于49、小于45、小于41、小于37、小于33或小于29。就下限而言，聚酰胺相对粘度可大于25，例如大于29、大于33、大于37、大于41、大于45、大于49、大于53、大于57、大于61、大于65、大于70、大于92.5、大于115、大于137.5、大于160、大于182.5、大于205、大于227.5。也设想了更高相对粘度，例如大于250，和更低相对粘度，例如小于25。
该聚酰胺组合物中的所述一种或多种聚酰胺聚合物的数均分子量可各自独立地例如为10,000道尔顿至100,000道尔顿，例如10,000道尔顿至64,000道尔顿、19,000道尔顿至73,000道尔顿、28,000道尔顿至82,000道尔顿、37,000道尔顿至91,000道尔顿、或46,000道尔顿至100,000道尔顿。聚酰胺聚合物的数均分子量可各自独立地或共同地为10,000道尔顿至26,000道尔顿，例如10,000道尔顿至19,600道尔顿、11,600道尔顿至21,200道尔顿、13,200道尔顿至22,800道尔顿、14,800道尔顿至24,400道尔顿、或16,400道尔顿至26,000道尔顿。就上限而言，各聚酰胺聚合物的分子量可独立地小于100,000道尔顿，例如小于91,000道尔顿、小于82,000道尔顿、小于73,000道尔顿、小于64,000道尔顿、小于55,000道尔顿、小于46,000道尔顿、小于37,000道尔顿、小于28,000道尔顿、小于26,000道尔顿、小于24,400道尔顿、小于22,800道尔顿、小于21,200道尔顿、小于19,600道尔顿、小于18,000道尔顿、小于16,400道尔顿、小于14,800道尔顿、小于13,200道尔顿或小于11,600道尔顿。就下限而言，各聚酰胺聚合物的分子量可独立地大于10,000道尔顿，例如大于11,600道尔顿、大于13,200道尔顿、大于14,800道尔顿、大于16,400道尔顿、大于18,000道尔顿、大于19,600道尔顿、大于21,200道尔顿、大于22,800道尔顿、大于24,400道尔顿、大于26,000道尔顿、大于28,000道尔顿、大于37,000道尔顿、大于46,000道尔顿、大于55,000道尔顿、大于64,000道尔顿、大于73,000道尔顿、大于82,000道尔顿或大于91,000道尔顿。也设想了更高分子量，例如大于100,000道尔顿，和更低分子量，例如小于10,000道尔顿。
在一些实施方案中，所述一种或多种聚酰胺聚合物各自是结晶或半结晶的。在一些实施方案中，所述一种或多种聚酰胺聚合物各自是结晶的。在一些实施方案中，所述一种或多种聚酰胺聚合物各自是半结晶的。
玻璃纤维
该聚酰胺组合物包括增强填料，例如玻璃纤维。玻璃纤维可包括钠钙硅酸盐、硅酸锆、硼硅酸钙、氧化铝-硼硅酸钙、铝硅酸钙、铝硅酸镁或其组合。玻璃纤维可包括长纤维，例如大于6mm，短纤维，例如小于6mm或其组合。玻璃纤维可以是磨碎的。
可相对于其它组合物组分的量选择玻璃纤维在聚酰胺组合物中的量以有利地提供附加强度而不负面影响材料延性。聚酰胺组合物中的玻璃纤维浓度可以例如为10重量％至60重量％，例如10重量％至40重量％、15重量％至45重量％、20重量％至50重量％、25重量％至55重量％、或30重量％至60重量％。在一些实施方案中，玻璃纤维浓度为25重量％至40重量％，例如25重量％至34重量％、26.5重量％至35.5重量％、28重量％至37重量％、29.5重量％至38.5重量％、或31重量％至40重量％。在某些方面，玻璃纤维浓度为30重量％至35重量％。就上限而言，玻璃纤维浓度可小于60重量％，例如小于55重量％、小于50重量％、小于45重量％、小于40重量％、小于38.5重量％、小于37重量％、小于35.5重量％、小于34重量％、小于32.5重量％、小于31重量％、小于29.5重量％、小于28重量％、小于26.5重量％、小于25重量％、小于20重量％或小于15重量％。就下限而言，玻璃纤维浓度可大于10重量％，例如大于15重量％、大于20重量％、大于25重量％、大于26.5重量％、大于28重量％、大于29.5重量％、大于31重量％、大于32.5重量％、大于34重量％、大于35.5重量％、大于37重量％、大于38.5重量％、大于40重量％、大于45重量％、大于50重量％或大于55重量％。也设想了更低浓度，例如小于10重量％，和更高浓度，例如大于60重量％。
聚酰胺组合物中的所述一种或多种聚酰胺聚合物与玻璃纤维的重量比可以例如为0.1至10，例如0.1至1.6、0.16至2.5、0.25至4、0.4至6.3、或0.63至10。就上限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物与玻璃纤维的重量比可小于10，例如小于6.3、小于4、小于2.5、小于1.6、小于1、小于0.63、小于0.4、小于0.25或小于0.16。就下限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物与玻璃纤维的重量比可大于0.1，例如大于0.16、大于0.25、大于0.4、大于0.63、大于1、大于1.6、大于2.5、大于4或大于6.3。也设想了更低比率，例如小于0.1，和更高比率，例如大于10。
抗冲改性剂
本文公开的聚酰胺组合物包括一种或多种抗冲改性剂。本发明人已经发现，这些抗冲改性剂有益地可以是弹性体材料或橡胶材料，选择其以与该组合物的所述一种或多种聚酰胺聚合物具有良好的相互作用和相容性并分散在其中。抗冲改性剂可包括苯乙烯系共聚物，如丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯。抗冲改性剂可包括丙烯酸系聚合物或聚乙烯聚合物，如氯化聚乙烯。在一些实施方案中，抗冲改性剂包括乙烯-辛烯共聚物。在一些情况下，抗冲改性剂和熔体稳定剂(任选以所公开的量和比率)的组合提供性能特征的惊人的协同组合，例如拉伸/弯曲性能和耐冲击性。
在一些情况下，抗冲改性剂包含烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合，包括这些化合物的聚合物，如聚烯烃或聚丙烯酸酯。这些化合物可以改性，例如用马来酸酐改性(接枝)。在一些实施方案中，抗冲改性剂包含马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合。在一些情况下，抗冲改性剂包含改性烯烃，例如马来酸酐改性烯烃。抗冲改性剂可包含马来酸酐改性的乙烯辛烯和/或乙烯丙烯酸酯。
在一些实施方案中，抗冲改性剂具有0℃至-100℃，例如-5℃至-80℃、-10℃至-70℃、-20℃至-60℃、或-25℃至-55℃的玻璃化转变温度。就下限而言，抗冲改性剂可具有大于-100℃，例如大于-80℃、大于-70℃、大于-60℃或大于-55℃的玻璃化转变温度。就上限而言，抗冲改性剂可具有小于0℃，例如小于-5℃、小于-10℃、小于-15℃或小于-25℃的玻璃化转变温度。相信具有这样的玻璃化转变温度的抗冲改性剂协同改进能量消散特性，例如耐冲击性。这些特定的抗冲改性剂具有在与所公开的聚酰胺和玻璃纤维配合以实现改进的冲击性能的温度范围内，尤其是在所需温度范围，例如-10℃至-70℃内的玻璃化转变温度。
聚酰胺组合物中的抗冲改性剂浓度可以例如为3重量％至30重量％，例如3重量％至19.2重量％、2重量％至25重量％、2重量％至20重量％、5.7重量％至21.9重量％、4.0重量％至15重量％、5.5重量％至14重量％、6.0重量％至11.5重量％、8.4重量％至24.6重量％、11.1重量％至27.3重量％、或13.8重量％至30重量％。在一些实施方案中，抗冲改性剂浓度为6重量％至20重量％，例如6重量％至14.4重量％、7.4重量％至15.8重量％、8.8重量％至17.2重量％、10.2重量％至18.6重量％、或11.6重量％至20重量％。就上限而言，抗冲改性剂浓度可小于30重量％，例如小于27.3重量％、小于24.6重量％、小于21.9重量％、小于20重量％、小于18.6重量％、小于17.2重量％、小于15.8重量％、小于15重量％、小于14重量％、小于14.4重量％、小于13重量％、小于11.6重量％、小于11.5重量％、小于10.2重量％、小于8.8重量％、小于7.4重量％、小于6重量％或小于5.4重量％。就下限而言，抗冲改性剂浓度可大于3重量％、大于4.0重量％、大于5.5重量％、大于5.4重量％、大于6重量％、大于7.4重量％、大于8.8重量％、大于10.2重量％、大于11.6重量％、大于13重量％、大于14.4重量％、大于15.8重量％、大于17.2重量％、大于18.6重量％、大于20重量％、大于21.9重量％、大于24.6重量％或大于27.6重量％。也设想了更低浓度，例如小于3重量％，和更高浓度，例如大于30重量％。
已经意外地发现该组合物中的抗冲改性剂和玻璃纤维的量的比率对制成具有强度和延性性质的有利组合的材料特别重要。聚酰胺组合物中的玻璃纤维与抗冲改性剂的重量比可以例如为0.3至20，例如0.3至15、1至12、2至10、2.5至7.5、0.46至5.7、0.69至8.6、1.1至13、或1.6至20。就上限而言，玻璃纤维与抗冲改性剂的重量比可小于20，例如小于15、小于13、小于12、小于8.6、小于7.5、小于5.7、小于3.7、小于2.4、小于1.6、小于1.1或小于0.69。就下限而言，玻璃纤维与抗冲改性剂的重量比可大于0.3，例如大于0.46、大于0.69、大于1、大于1.1、大于1.6、大于2,大于2.4、大于5.7、大于8.6或大于13。也设想了更低比率，例如小于0.3，和更高比率，例如大于20。
聚酰胺组合物中的所述一种或多种聚酰胺聚合物与抗冲改性剂的重量比可以例如为0.2至30，例如0.2至4、0.33至6.7、2至7、3至6、1至15、5至15、2至12、0.54至11、0.9至18、或1.5至30。就上限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物与抗冲改性剂的重量比可小于30，例如小于18、小于15、小于12、小于11、小于7、小于6、小于6.7、小于4、小于2.4、小于1.5、小于0.9、小于0.54或小于0.33。就下限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物与抗冲改性剂的重量比可大于0.2，例如大于0.33、大于0.55、大于0.9、大于1.5、大于2、大于2.4、大于3、大于5、大于6.7、大于11或大于18。也设想了更低比率，例如小于0.2，和更高比率，例如大于30。
热稳定剂
可选择该聚酰胺组合物的所述一种或多种热稳定剂以改进该组合物例如在较高操作温度下的性能，而不显著不利地影响该材料的强度或延性。热稳定剂可包括例如受阻酚类稳定剂、亚磷酸酯基稳定剂、受阻胺基稳定剂、三嗪基稳定剂、硫基稳定剂、铜稳定剂或其组合。
受阻酚类稳定剂的实例包括N,N'-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基丙酰胺)]；季戊四醇l-四[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]；N,N'-六亚甲基双(3,5-二-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)；三乙二醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]；3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺环[5,5]十一烷；3,5-二-叔丁基-4-羟苄基膦酸-二乙酯；1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄基)苯；和1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯。
亚磷酸酯基稳定剂的实例包括亚磷酸三辛酯；亚磷酸三月桂酯；亚磷酸三癸酯(tridecyl phosphite)；亚磷酸辛基二苯基酯；亚磷酸三异癸酯；亚磷酸苯基二异癸酯；亚磷酸苯基二(十三烷基)酯；亚磷酸二苯基异辛酯；亚磷酸二苯基异癸酯；亚磷酸二苯基(十三烷基)酯；亚磷酸三苯酯；亚磷酸三(壬基苯基)酯；亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯；亚磷酸三(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)酯；亚磷酸三(丁氧基乙基)酯；二亚磷酸4,4'-亚丁基-双(3-甲基-6-叔丁基苯基-四-十三烷基)酯；二亚磷酸四(C12-至C15-混合烷基)-4,4'-亚异丙基二苯基酯；亚磷酸4,4'-亚异丙基双(2-叔丁基苯基)-二(壬基苯基)酯；亚磷酸三(联苯基)酯；二亚磷酸四(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-5-叔丁基-4-羟苯基)丁烷酯；二亚磷酸四(十三烷基)-4,4'-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯基)酯；二亚磷酸四(C1-至C15-混合烷基)-4,4'-亚异丙基二苯基酯；亚磷酸三(单-/二-混合壬基苯基)酯；亚磷酸4,4'-亚异丙基双(2-叔丁基苯基)-二(壬基苯基)酯；9,10-二-氢-9-氧杂-10-邻菲啰啉(phosphorphenanthrene)-10-氧化物；亚磷酸三(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)酯；多亚磷酸氢化-4,4'-亚异丙基二苯基酯；二亚磷酸双(辛基苯基)-双(4,4'-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯基)-1,6-己醇酯；三亚磷酸六(十三烷基)-1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷酯；亚磷酸三(4,4'-亚异丙基双(2-叔丁基苯基)酯；亚磷酸三(l,3-硬脂酰氧基异丙基)酯；亚磷酸2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基酯；亚磷酸2,2-亚甲基双(3-甲基-4,6-二-叔丁基苯基)-2-乙基己基酯；二亚磷酸四(2,4-二-叔丁基-5-甲基苯基)-4,4'-亚联苯基酯；和二亚磷酸四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4'-亚联苯基酯。
亚磷酸酯基稳定剂还包括季戊四醇类型的亚磷酸酯化合物，如2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-苯基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-甲基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2-乙基己基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基异癸基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-月桂基季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-异十三烷基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-硬脂基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二叔丁基-4-甲基苯基-环己基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-苄基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-乙基溶纤剂-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-丁基卡必醇-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-辛基苯基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-壬基苯基-季戊四醇二亚磷酸酯；双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；双(2,6-二-叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2,6-二-叔丁基苯基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2,4-二-叔丁基苯基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2,4-二-叔辛基苯基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基-2-环己基苯基-季戊四醇二亚磷酸酯；2,6-二-叔戊基-4-甲基苯基-苯基-季戊四醇二亚磷酸酯；双(2,6-二-叔戊基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯；和双(2,6-二-叔辛基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。
受阻胺基稳定剂的实例包括4-乙酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-硬脂酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-丙烯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-(苯基乙酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-甲氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-硬脂氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-环己氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-苄氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-苯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-(乙基氨甲酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-(环己基氨甲酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶；4-(苯基氨甲酰氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-碳酸酯；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-草酸酯；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-丙二酸酯；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-癸二酸酯；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-己二酸酯；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)对苯二甲酸酯；1,2-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基)-乙烷；α,α'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶氧基)-对二甲苯；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚甲苯基-2,4-二氨基甲酸酯；双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-六亚甲基-1,6-二氨基甲酸酯；三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-苯-1,3,5-三甲酸酯；三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-苯-1,3,4-三甲酸酯；1-[2-{3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酰氧基}丁基]-4-[3-(3,5-二-叔丁基-4-羟苯基)丙酰氧基]2,2,6,6-四甲基哌啶；和1,2,3,4-丁烷四甲酸的缩合产物；1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇；和β,β,β',β'-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙醇。
三嗪基稳定剂的实例包括2,4,6-三(2'-羟基-4'-辛氧基-苯基)-1,3,5-三嗪；2-(2'-羟基-4'-己氧基-苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪；2-(2'-羟基-4'-辛氧基苯基)-4,6-双(2',4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪；2-(2',4'-二羟苯基)-4,6-双(2',4'-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪；2,4-双(2'-羟基-4'-丙氧基-苯基)-6-(2',4'-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪；2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4,6-双(4'-甲基苯基)-1,3,5-三嗪；2-(2'-羟基-4'-十二烷氧基苯基)-4,6-双(2',4'-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪；2,4,6-三(2'-羟基-4'-异丙氧基苯基)-1,3,5-三嗪；2,4,6-三(2'-羟基-4'-n-己氧基苯基)-1,3,5-三嗪；和2,4,6-三(2'-羟基-4'-乙氧基羰基甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪。
铜稳定剂包括铜卤化物，例如氯化物、溴化物、碘化物。铜稳定剂也可包括氰化铜、氧化铜、硫酸铜、磷酸铜、乙酸铜、丙酸铜、苯甲酸铜、己二酸铜、对苯二甲酸铜、间苯二甲酸铜、水杨酸铜、烟酸铜、硬脂酸铜和配位到螯合胺如乙二胺和乙二胺四乙酸上的铜络合盐。
在一些实施方案中，该聚酰胺组合物包括铈基热稳定剂，例如氧化铈、水合铈和/或cerium oxyhydrate。
聚酰胺组合物中的热稳定剂浓度可以例如为0.1至5重量％，例如0.1重量％至1重量％、0.15重量％至1.5重量％、0.22重量％至2.3重量％、0.1重量％至3重量％、0.15重量％至1重量％、0.32重量％至3.4重量％、或0.48重量％至5重量％。在一些实施方案中，热稳定剂浓度为0.2重量％至0.7重量％。就上限而言，热稳定剂浓度可小于5重量％，例如小于3.4重量％、小于3重量％、小于2.3重量％、小于1.5重量％、小于1重量％、小于0.71重量％、小于0.48重量％、小于0.32重量％、小于0.22重量％或小于0.15重量％。就下限而言，热稳定剂浓度可大于0.1重量％，例如大于0.15重量％、大于0.22重量％、大于0.32重量％、大于0.48重量％、大于0.71重量％、大于1重量％、大于1.5重量％、大于2.3重量％或大于3.4重量％。也设想了更低浓度，例如小于0.1重量％，和更高浓度，例如大于5重量％。
在一些实施方案中，热稳定剂包含铜或含铜化合物，例如碘化铜。在将热稳定剂与其它聚酰胺组合物组分合并后，聚酰胺组合物中的铜浓度可以例如为25ppm至700ppm，例如25ppm至180ppm、35ppm至260ppm、49ppm至360ppm、68ppm至500ppm、或95ppm至700ppm。就上限而言，聚酰胺组合物中的铜浓度可小于700ppm，例如小于500ppm、小于360ppm、小于260ppm、小于180ppm、小于130ppm、小于95ppm、小于68ppm、小于49ppm或小于35ppm。就下限而言，聚酰胺组合物中的铜浓度可大于25ppm，例如大于35ppm、大于49ppm、大于68ppm、大于95ppm、大于130ppm、大于180ppm、大于260ppm、大于360ppm或大于500ppm。也设想了更高浓度，例如大于700ppm，和更低浓度，例如小于25ppm。
聚酰胺组合物中的所述一种或多种聚酰胺与热稳定剂的重量比可以例如为1至850，例如1至57、2至110、3.9至220、7.6至430、或15至850。就上限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物与热稳定剂的重量比可小于850，例如小于430、小于220、小于110、小于29、小于57、小于15、小于7.6、小于3.9或小于2。就下限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物与热稳定剂的重量比可大于1，例如大于2、大于3.9、大于7.6、大于15、大于29、大于57、大于110、大于220或大于430。也设想了更低比率，例如小于1，和更高比率，例如大于850。
聚酰胺组合物中的玻璃纤维与热稳定剂的重量比可以例如为2至600，例如2至61、3.5至110、6.3至190、11至340、或20至600。就上限而言，玻璃纤维与热稳定剂的重量比可小于600，例如小于340、小于190、小于110、小于61、小于35、小于20、小于11、小于6.3或小于3.5。就下限而言，玻璃纤维与热稳定剂的重量比可大于2，例如大于3.5、大于6.3、大于11、大于20、大于35、大于61、大于110、大于190或大于340。也设想了更低比率，例如小于2，和更高比率，例如大于600。
聚酰胺组合物中的抗冲改性剂与热稳定剂的重量比可以例如为0.5至300，例如0.5至23、0.95至44、1.8至83、10至40、12至35、3.4至160、或6.5至300。就上限而言，抗冲改性剂与热稳定剂的重量比可小于300，例如小于160、小于83、小于44、小于40、小于35、小于23、小于12、小于6.5、小于3.4、小于1.8或小于0.95。就下限而言，抗冲改性剂与热稳定剂的重量比可大于0.5，例如大于0.95、大于1.8、大于3.4、大于6.5、大于10、大于12、大于23、大于44、大于83或大于160。也设想了更低比率，例如小于0.5，和更高比率，例如大于300。
颜色套装(苯胺黑/炭黑)
该聚酰胺组合物可包括一种或多种可溶染料，如苯胺黑或溶剂黑7。聚酰胺组合物中的苯胺黑浓度可以例如为0.1至5重量％，例如0.1重量％至1重量％、0.15重量％至1.5重量％、0.22重量％至2.3重量％、0.32重量％至3.4重量％、或0.48重量％至5重量％。在一些实施方案中，苯胺黑浓度为1重量％至2重量％，例如1重量％至1.6重量％、1.1重量％至1.7重量％、1.2重量％至1.8重量％、1.3重量％至1.9重量％、或1.4重量％至2重量％。就上限而言，苯胺黑浓度可小于5重量％，例如小于3.4重量％、小于2.3重量％、小于2重量％、小于1.9重量％、小于1.8重量％、小于1.7重量％、小于1.6重量％、小于1.5重量％、小于1.4重量％、小于1.3重量％、小于1.2重量％、小于1.1重量％、小于1重量％、小于0.71重量％、小于0.48重量％、小于0.32重量％、小于0.22重量％或小于0.15重量％。就下限而言，苯胺黑浓度可大于0.1重量％，例如大于0.15重量％、大于0.22重量％、大于0.32重量％、大于0.48重量％、大于0.71重量％、大于1重量％、大于1.1重量％、大于1.2重量％、大于1.3重量％、大于1.4重量％、大于1.5重量％、大于1.6重量％、大于1.7重量％、大于1.8重量％、大于1.9重量％、大于2重量％、大于2.3重量％或大于3.4重量％。也设想了更低浓度，例如小于0.1重量％，和更高浓度，例如大于5重量％。在一些情况下，苯胺黑在母料中提供，并可容易地计算母料中和所得组合物中的苯胺黑浓度。
聚酰胺组合物中的所述一种或多种聚酰胺聚合物与苯胺黑的重量比可以例如为1至85，例如1至14、1.6至22、2.4至35、3.8至55、或5.9至85。就上限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物与苯胺黑的比率可小于85，例如小于55、小于35、小于22、小于14、小于9.2、小于5.9、小于3.8、小于2.4或小于1.6。就下限而言，所述一种或多种聚酰胺聚合物与苯胺黑的比率可大于1，例如大于1.6、大于2.4、大于3.8、大于5.9、大于9.2、大于14、大于22、大于35或大于55。也设想了更高比率，例如大于55，和更低比率，例如小于1。
聚酰胺组合物中的玻璃纤维与苯胺黑的重量比可以例如为2至60，例如2至15、2.8至22、3.9至30、5.5至43、或7.8至60。就上限而言，玻璃纤维与苯胺黑的比率可小于60，例如小于43、小于30、小于22、小于15、小于11、小于7.8、小于5.5、小于3.9或小于2.8。就下限而言，玻璃纤维与苯胺黑的比率可大于2，例如大于2.8、大于3.9、大于5.5、大于7.8、大于11、大于15、大于22、大于30或大于43。也设想了更高比率，例如大于60，和更低比率，例如小于2。
聚酰胺组合物中的抗冲改性剂与苯胺黑的重量比可以例如为0.5至30，例如0.5至5.8、0.75至8.8、1.1至13、1.7至20、或2.6至30。就上限而言，抗冲改性剂与苯胺黑的比率可小于30，例如小于20、小于13、小于8.8、小于5.8、小于3.9、小于2.6、小于1.7、小于1.1或小于0.75。就下限而言，抗冲改性剂与苯胺黑的比率可大于0.5，例如大于0.75、大于1.1、大于1.7、大于2.6、大于3.9、大于5.8、大于8.8、大于13或大于20。也设想了更高比率，例如大于30，和更低比率，例如小于0.5。
聚酰胺组合物中的热稳定剂与苯胺黑的重量比可以例如为0.02至5，例如0.02至0.55、0.035至0.95、0.06至1.7、0.1至2.9、或0.18至5。就上限而言，热稳定剂与苯胺黑的比率可小于5，例如小于2.9、小于1.7、小于0.95、小于0.55、小于0.32、小于0.18、小于0.1、小于0.06或小于0.035。就下限而言，热稳定剂与苯胺黑的比率可大于0.02，例如大于0.035、大于0.06、大于0.1、大于0.18、大于0.32、大于0.55、大于0.95、大于1.7或大于2.9。也设想了更高比率，例如大于5，和更低比率，例如小于0.02。
该聚酰胺组合物可包括一种或多种颜料，如炭黑。聚酰胺组合物中的炭黑浓度可以例如为0.1至5重量％，例如0.1重量％至1.05重量％、0.15重量％至1.55重量％、0.22重量％至2.29重量％、0.32重量％至3.38重量％、或0.48重量％至5重量％。在一些实施方案中，炭黑浓度为0.2重量％至0.8重量％。就上限而言，炭黑浓度可小于5重量％，例如小于3.4重量％、小于2.3重量％、小于1.5重量％、小于1重量％、小于0.71重量％、小于0.48重量％、小于0.32重量％、小于0.22重量％或小于0.15重量％。在一些实施方案中，炭黑浓度小于3重量％。就下限而言，炭黑浓度可大于0.1重量％，例如大于0.15重量％、大于0.22重量％、大于0.32重量％、大于0.48重量％、大于0.71重量％、大于1重量％、大于1.5重量％、大于2.3重量％或大于3.4重量％。也设想了更低浓度，例如小于0.1重量％，和更高浓度，例如大于5重量％。
熔体稳定剂
该聚酰胺组合物可包括一种或多种熔体稳定剂(润滑剂)。可选择熔体稳定剂的类型和相对量以改进该组合物的加工，和有助于该材料的同时高强度和延性。聚酰胺组合物中的熔体稳定剂浓度可以例如为0.1至5重量％，例如0.1重量％至0.6重量％、0.2重量％至0.7重量％、0.3重量％至0.8重量％、0.1重量％至3重量％、0.4重量％至0.9重量％、0.5重量％至1重量％、0.15重量％至1.5重量％、0.22重量％至2.3重量％、0.32重量％至3.4重量％、或0.48重量％至5重量％。就上限而言，熔体稳定剂浓度可小于5重量％，例如小于3.4重量％、小于2.3重量％、小于1.5重量％、小于1重量％、小于0.9重量％、小于0.8重量％、小于0.7重量％、小于0.6重量％、小于0.5重量％、小于0.4重量％、小于0.3重量％、小于0.2重量％或小于0.1重量％。就下限而言，熔体稳定剂浓度可大于0.1重量％，例如大于0.2重量％、大于0.3w％、大于0.4重量％、大于0.5重量％、大于0.6重量％、大于0.7重量％、大于0.8重量％、大于0.9重量％、大于1重量％、大于1.5重量％、大于2.3重量％或大于3.4重量％。也设想了更低浓度，例如小于0.1重量％，和更高浓度，例如大于5重量％。
在一些实施方案中，熔体稳定剂包含饱和脂肪酸。例如，熔体稳定剂可包含硬脂酸或山嵛酸或其组合，或其盐。在一些情况下，熔体稳定剂包含硬脂酸盐。熔体稳定剂在一些情况下可包括例如硬脂酸锌、硬脂酸钙、二硬脂酸铝、硬脂酸锌、硬脂酸钙、N,N'亚乙基双硬脂酰胺、硬脂基芥酰胺。在一些情况下，熔体稳定剂包含硬脂酸。
在一些实施方案中，熔体稳定剂不包括离子润滑剂。除其它性能改进外，所公开的熔体稳定剂也显著改进组分在聚合物基质中的分散，例如抗冲改性剂在聚酰胺基质中的分散。
在一些实施方案中，熔体稳定剂可以是蜡。在一些实施方案中，熔体稳定剂由蜡组成。在一些实施方案中，蜡包括脂肪酸。在一些实施方案中，熔体稳定剂由脂肪酸组成。在一些实施方案中，蜡包括饱和脂肪酸。在一些实施方案中，熔体稳定剂由饱和脂肪酸组成。在一些实施方案中，蜡包括硬脂酸、山嵛酸或其盐或其组合。在一些实施方案中，蜡由硬脂酸、山嵛酸或其盐或其组合组成。
除其它性能改进外，所公开的熔体稳定剂也显著改进组分在聚合物基质中的分散，例如抗冲改性剂在聚酰胺基质中的分散，这有益地改进冲击性能。
熔体稳定剂，例如硬脂酸或其盐在聚酰胺组合物中的浓度可以例如为0.03重量％至4重量％，例如0.03重量％至0.57重量％、0.05重量％至0.92重量％、0.08重量％至1.5重量％、0.13重量％至2.5重量％、或0.21重量％至4重量％。就上限而言，硬脂酸或盐浓度可小于4重量％，例如小于2.4重量％、小于1.5重量％、小于0.92重量％、小于0.57重量％、小于0.35重量％、小于0.21重量％、小于0.13重量％、小于0.08重量％或小于0.05重量％。就下限而言，硬脂酸或盐浓度可大于0.03重量％，例如大于0.05重量％、大于0.08重量％、大于0.13重量％、大于0.21重量％、大于0.35重量％、大于0.57重量％、大于0.92重量％、大于1.5重量％或大于2.5重量％。也设想了更高浓度，例如大于4重量％，和更低浓度，例如小于0.03重量％。
聚酰胺组合物中的抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比可以例如为1至100，例如2至50、5至50、10至40、10至35、5至25、10至20、10至50、20至40、或25至35。就上限而言，抗冲改性剂与熔体稳定剂的比率可小于100，例如小于75、小于50、小于40、小于35、小于25或小于20。就下限而言，抗冲改性剂与熔体稳定剂的比率可大于1，例如大于2、大于5、大于10、大于20或大于25。也设想了更高比率。
如上所述，抗冲改性剂和熔体稳定剂的组合带来性能特征的协同组合。通常，抗冲改性剂已知对拉伸强度具有有害影响。例如，观察到聚合物的剪切退化(剪切不利地提高并且不利地影响拉伸性能)。但是，当所公开的抗冲改性剂和熔体稳定剂一起使用时，达到意外的平衡，熔体稳定剂减轻或消除该退化。因此，几乎没有观察到拉伸性能的损失，同时令人惊讶地显著改进冲击回弹性。
其它添加剂
该聚酰胺组合物还可包括一种或多种链终止剂、粘度改进剂、增塑剂、紫外线稳定剂、催化剂、其它聚合物、阻燃剂、消光剂、抗微生物剂、抗静电剂、荧光增白剂、增量剂、加工助剂、滑石、云母、石膏、硅灰石和本领域技术人员已知的其它常用添加剂。另外合适的添加剂可见于Plastics Additives,An A-Z reference,Geoffrey Pritchard编辑(1998)。在示例性实施方案中给出将稳定剂任选添加到添加剂分散体中。适用于添加剂分散体的稳定剂包括但不限于聚乙氧基化物(如聚乙氧基化烷基酚Triton X-100)、聚丙氧基化物、嵌段共聚的聚醚、长链醇、聚醇、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐、烷基-苯磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基-膦酸盐、烷基-萘磺酸盐、羧酸和全氟酸盐。
在一些实施方案中，可通过聚酰胺前体与阳离子染料改性剂，如5-磺基间苯二甲酸或其盐或其它衍生物的盐掺合(salt-blending)改进聚酰胺组合物的防沾污性。
在聚酰胺组合物中也可包括扩链剂。合适的扩链剂化合物包括双-N-酰基双内酰胺化合物、间苯二甲酰基双-己内酰胺(IBC)、己二酰基双-己内酰胺(ABC)、对苯二甲酰基双-己内酰胺(TBS)及其混合物。
该聚酰胺组合物也可包括防粘连剂。通常为硅藻土形式的无机固体代表可添加到所公开的聚酰胺组合物中的一类材料。非限制性实例包括碳酸钙、二氧化硅、硅酸镁、硅酸钠、硅酸铝、硅酸铝钾和二氧化硅，是合适的防粘连剂的实例。
所公开的聚酰胺组合物还可包括成核剂以进一步改进澄清度和氧气屏障以及增强氧气屏障。通常，这些试剂是提供用于引发微晶的表面的不溶性高熔点物类。通过并入成核剂，引发更多晶体，它们在性质上更小。更多微晶或更高％结晶度与更大增强/更高拉伸强度和更曲折的氧气通量路径(增加的屏障)相关联；较小的微晶降低光散射，这与改进的澄清度相关联。非限制性实例包括氟化钙、碳酸钙、滑石和尼龙2,2。
该聚酰胺组合物也可包括受阻酚形式的有机抗氧化剂，例如但不限于Irganox1010、Irganox 1076和Irganox 1098；有机亚磷酸酯，例如但不限于Irgafos 168和Ultranox 626；芳胺、来自周期表的第IB、IIB、III和IV族的金属盐，和碱金属和碱土金属的金属卤化物。
机械性能性质
该聚酰胺组合物可表现出例如2500MPa至25000MPa，例如2500MPa至16000MPa、4750MPa至18250MPa、7000MPa至20500MPa、5000MPa至17000MPa、7000MPa至15000MPa、8000MPa至12000MPa、8600MPa至11500MPa、9250MPa至22750MPa、或11500MPa至25000MPa的拉伸模量。就上限而言，拉伸模量可小于25000MPa，例如小于22750MPa、小于20500MPa、小于18250MPa、小于17000MPa、小于16000MPa、小于15000MPa、小于13750MPa、小于12000MPa、小于11500MPa、小于9250MPa、小于7000MPa或小于4750MPa。就下限而言，拉伸模量可大于2500MPa，例如大于4750MPa、大于5000MPa、大于7000MPa、大于8000MPa、大于8600MPa、大于9250MPa、大于11500MPa、大于13750MPa、大于16000MPa、大于18250MPa、大于20500MPa或大于22750MPa。也设想了更高拉伸模量，例如大于25000MPa，和更低拉伸模量，例如小于2500MPa。可使用标准程序，如ISO 527-1(2019)测量聚酰胺组合物的拉伸模量。
该聚酰胺组合物可表现出例如60MPa至300MPa，例如60MPa至204MPa、84MPa至228MPa、108MPa至252MPa、132MPa至276MPa、135MPa至200MPa、140MPa至190MPa、145MPa至180MPa、或156MPa至300MPa的断裂拉伸强度。就上限而言，断裂拉伸强度可小于300MPa，例如小于276MPa、小于252MPa、小于228MPa、小于228MPa、小于204MPa、小于200MPa、小于190MPa、小于180MPa、小于156MPa、小于132MPa、小于108MPa或小于84MPa。就下限而言，断裂拉伸强度可大于60MPa，例如大于84MPa、大于108MPa、大于132MPa、大于135MPa、大于140MPa、大于145MPa、大于156MPa、大于180MPa、大于204MPa、大于228MPa、大于252MPa或大于276MPa。也设想了更高拉伸强度，例如大于300MPa，和更低拉伸强度，例如小于60MPa。可使用标准程序，如ISO 527-1(2019)测量聚酰胺组合物的断裂拉伸强度。
该聚酰胺组合物可表现出例如2.5％至67.5％，例如2.5％至41.5％、2.5％至5％、2.7％至4％、2.8％至3.9％、9％至48％、15.5％至54.5％、22％至61％、或28.5％至67.5％的致断(拉伸)伸长。该组合物可具有2.5％至5％，例如2.5％至4％、2.75％至4.25％、3％至4.5％、3.25％至4.75％、或3.5％至5％的致断伸长。就上限而言，致断伸长可小于67.5％，例如小于61％、小于54.5％、小于48％、小于41.5％、小于35％、小于28.5％、小于22％、小于15.5％、小于9％、小于5％、小于4％、小于3.9％、小于4.75％、小于4.5％、小于4.25％、小于4％、小于3.75％、小于3.5％、小于3.25％、小于3％或小于2.75％。就下限而言，致断伸长可大于2.5％，例如大于2.7％、大于2.75％、大于2.8％、大于3％、大于3.25％、大于3.5％、大于3.75％、大于4％、大于4.25％、大于4.5％、大于4.75％、大于5％、大于9％、大于15.5％、大于22％、大于28.5％、大于35％、大于41.5％、大于48％、大于54.5％或大于61％。也设想了更大伸长，例如大于67.5％，和更小伸长，例如小于2.5％。可使用标准程序，如ISO 527-1(2019)测量聚酰胺组合物的致断伸长。
该聚酰胺组合物可表现出例如2500MPa至25000MPa，例如2500MPa至16000MPa、4750MPa至18250MPa、7000MPa至20500MPa、8500MPa至12000MPa、8700MPa至11000MPa、8900MPa至10000MPa、9250MPa至22750MPa、或11500MPa至25000MPa的弯曲模量。就上限而言，弯曲模量可小于25000MPa，例如小于22750MPa、小于20500MPa、小于18250MPa、小于16000MPa、小于13750MPa、小于12000MPa、小于11500MPa、小于11000MPa、小于10000MPa、小于9250MPa、小于7000MPa或小于4750MPa。就下限而言，弯曲模量可大于2500MPa，例如大于4750MPa、大于7000MPa、大于8500MPa、大于8700MPa、大于8900MPa、大于9250MPa、大于11500MPa、大于13750MPa、大于16000MPa、大于18250MPa、大于20500MPa或大于22750MPa。也设想了更高弯曲模量，例如大于25000MPa，和更低弯曲模量，例如小于2500MPa。可使用标准程序，如ISO 178(2019)测量聚酰胺组合物的弯曲模量。
该聚酰胺组合物可表现出例如100MPa至450MPa，例如from 100MPa至310MPa、135MPa至345MPa、170MPa至380MPa、205MPa至415MPa、225MPa至350MPa、230MPa至300MPa、240MPa至280MPa、或240MPa至450MPa的断裂弯曲强度。就上限而言，断裂弯曲强度可小于450MPa，例如小于415MPa、小于380MPa、小于350MPa、小于345MPa、小于310MPa、小于300MPa、小于280MPa、小于275MPa、小于240MPa、小于205MPa、小于170MPa或小于135MPa。就下限而言，断裂弯曲强度可大于100MPa，例如大于135MPa、大于170MPa、大于205MPa、大于225MPa、大于230MPa、大于240MPa、大于275MPa、大于310MPa、大于345MPa、大于380MPa或大于415MPa。也设想了更高强度，例如大于450MPa，和更低强度，例如小于100MPa。可使用标准程序，如ISO 178(2019)测量聚酰胺组合物的断裂弯曲强度。
该聚酰胺组合物可表现出例如5kJ/m2至50kJ/m2，例如5kJ/m2至32kJ/m2、9.5kJ/m2至36.5kJ/m2、14kJ/m2至41kJ/m2、18.5kJ/m2至45.5kJ/m2、或23kJ/m2至50kJ/m2的在23℃下的缺口悬臂梁冲击能量损失。就上限而言，在23℃下的缺口悬臂梁冲击能量损失可小于50kJ/m2，例如小于45.5kJ/m2、小于41kJ/m2、小于36.5kJ/m2、小于32kJ/m2、小于27.5kJ/m2、小于23kJ/m2、小于18.5kJ/m2、小于14kJ/m2或小于9.5kJ/m2。就下限而言，在23℃下的缺口悬臂梁冲击能量损失可大于5kJ/m2，例如大于9.5kJ/m2、大于14kJ/m2、大于18.5kJ/m2、大于23kJ/m2、大于27.5kJ/m2、大于32kJ/m2、大于36.5kJ/m2、大于41kJ/m2或大于45.5kJ/m2。也设想了更高的在23℃下的悬臂梁冲击能量损失，例如大于50kJ/m2，和更低的在23℃下的悬臂梁冲击能量损失，例如小于5kJ/m2。可使用标准程序，如ISO 180(2019)测量聚酰胺组合物的缺口悬臂梁冲击能量损失。
该聚酰胺组合物可表现出例如3kJ/m2至30kJ/m2，例如3kJ/m2至19.2kJ/m2、5.7kJ/m2至21.9kJ/m2、8.4kJ/m2至24.6kJ/m2、11.1kJ/m2至27.3kJ/m2、或13.8kJ/m2至30kJ/m2的在-40℃下的缺口悬臂梁冲击能量损失。就上限而言，在-40℃下的缺口悬臂梁冲击能量损失可小于30kJ/m2，例如小于27.3kJ/m2、小于24.6kJ/m2、小于21.9kJ/m2、小于19.2kJ/m2、小于16.5kJ/m2、小于13.8kJ/m2、小于11.1kJ/m2、小于8.4kJ/m2或小于5.7kJ/m2。就下限而言，在-40℃下的缺口悬臂梁冲击能量损失可大于3kJ/m2，例如大于5.7kJ/m2、大于8.4kJ/m2、大于11.1kJ/m2、大于13.8kJ/m2、大于16.5kJ/m2、大于19.2kJ/m2、大于21.9kJ/m2、大于24.6kJ/m2或大于27.6kJ/m2。也设想了更高的在-40℃下的悬臂梁冲击能量损失，例如大于30kJ/m2，和更低的在-40℃下的悬臂梁冲击能量损失，例如小于3kJ/m2。
该聚酰胺组合物可表现出例如6kJ/m2至36kJ/m2，例如6kJ/m2至24kJ/m2、9kJ/m2至27kJ/m2、10kJ/m2至35kJ/m2、10kJ/m2至27kJ/m2、11kJ/m2至25kJ/m2、12kJ/m2至30kJ/m2、15kJ/m2至33kJ/m2、或18kJ/m2至36kJ/m2的在23℃下的简支梁缺口冲击能量损失。就上限而言，在23℃下的简支梁缺口冲击能量损失可小于36kJ/m2，例如小于35kJ/m2、小于33kJ/m2、小于30kJ/m2、小于27kJ/m2、小于25kJ/m2、小于24kJ/m2、小于21kJ/m2、小于18kJ/m2、小于15kJ/m2、小于12kJ/m2或小于9kJ/m2。就下限而言，在23℃下的简支梁缺口冲击能量损失可大于6kJ/m2，例如大于9kJ/m2、大于10kJ/m2、大于11kJ/m2、大于12kJ/m2、大于15kJ/m2、大于18kJ/m2、大于21kJ/m2、大于24kJ/m2、大于27kJ/m2、大于30kJ/m2或大于33kJ/m2。也设想了更高的简支梁冲击能量损失，例如大于36kJ/m2，和更低的简支梁冲击能量损失，例如小于3kJ/m2。可使用标准程序，如ISO 179-1(2010)测量聚酰胺组合物的简支梁缺口冲击能量损失。
该聚酰胺组合物可表现出例如70kJ/m2至150kJ/m2，例如70kJ/m2至120kJ/m2、70kJ/m2至100kJ/m2、72kJ/m2至98kJ/m2、75kJ/m2至95kJ/m2、80kJ/m2至95kJ/m2、或84kJ/m2至93kJ/m2的在23℃下的简支梁无缺口冲击能量损失。就上限而言，在23℃下的简支梁无缺口冲击能量损失可小于150kJ/m2，例如小于120kJ/m2、小于100kJ/m2、小于98kJ/m2、小于95kJ/m2或小于93kJ/m2。就下限而言，在23℃下的简支梁无缺口冲击能量损失可大于70kJ/m2，例如大于72kJ/m2、大于75kJ/m2、大于80kJ/m2、大于83kJ/m2或大于84kJ/m2。也设想了更高的简支梁冲击能量损失，例如大于150kJ/m2，和更低的简支梁冲击能量损失，例如小于70kJ/m2。可使用标准程序，如ISO 179-1(2010)测量聚酰胺组合物的简支梁无缺口冲击能量损失。
该聚酰胺组合物可表现出例如5kJ/m2至50kJ/m2，例如5kJ/m2至30kJ/m2、6kJ/m2至20kJ/m2、7kJ/m2至18kJ/m2、8kJ/m2至17kJ/m2、或9kJ/m2至15kJ/m2的在-40℃下的简支梁缺口冲击能量损失。就上限而言，在-40℃下的简支梁无缺口冲击能量损失可小于50kJ/m2，例如小于30kJ/m2、小于20kJ/m2、小于18kJ/m2、小于17kJ/m2或小于15kJ/m2。就下限而言，在-40℃下的简支梁无缺口冲击能量损失可大于5kJ/m2，例如大于6kJ/m2、大于7kJ/m2、大于8kJ/m2或大于9kJ/m2。也设想了更高的简支梁冲击能量损失，例如大于50kJ/m2，和更低的简支梁冲击能量损失，例如小于5kJ/m2。可使用标准程序，如ISO 179-1(2010)测量聚酰胺组合物的简支梁缺口冲击能量损失。
该聚酰胺组合物可表现出例如65kJ/m2至150kJ/m2，例如65kJ/m2至120kJ/m2、65kJ/m2至110kJ/m2、70kJ/m2至110kJ/m2、72kJ/m2至105kJ/m2、73kJ/m2至105kJ/m2、或74kJ/m2至98kJ/m2的在-40℃下的简支梁无缺口冲击能量损失。就上限而言，在-40℃下的简支梁无缺口冲击能量损失可小于150kJ/m2，例如小于120kJ/m2、小于110kJ/m2、小于105kJ/m2或小于98kJ/m2。就下限而言，在-40℃下的简支梁无缺口冲击能量损失可大于65kJ/m2，例如大于70kJ/m2、大于72kJ/m2、大于73kJ/m2或大于74kJ/m2。也设想了更高的简支梁冲击能量损失，例如大于150kJ/m2，和更低的简支梁冲击能量损失，例如小于65kJ/m2。可使用标准程序，如ISO 179-1(2010)测量聚酰胺组合物的简支梁无缺口冲击能量损失
该聚酰胺组合物可表现出例如0.04au至0.5au，例如0.04au至0.4au、0.042au至0.2au、0.044au至0.15au、或0.046至0.1au的tanδ(在60℃)。就上限而言，tanδ(在60℃)可小于0.5au，例如小于0.4au、小于0.2au、小于0.15au或小于0.1au。就下限而言，tanδ(在60℃)可大于0.04au，例如大于0.042au、大于0.044au或大于0.046au。可使用中心点梁(centerpoint beam)技术测量聚酰胺组合物的tanδ(在60℃)。
该聚酰胺组合物可表现出例如0.143au至0.75au，例如0.175au至0.6au、0.19au至0.5au、0.2au至0.4au、或0.215至0.3au的tanδ(在90℃)。就上限而言，tanδ(在90℃)可小于0.75au，例如小于0.6au、小于0.5au、小于0.4au或小于0.3au。就下限而言，tanδ(在90℃)可大于0.143au，例如大于0.175au、大于0.19au、大于0.2au或大于0.215au。可使用中心点梁(centerpoint beam)技术测量聚酰胺组合物的tanδ(在90℃)。
在一些实施方案中，该聚酰胺组合物表现出改进的最大tanδ性能。在一些情况下，最大tanδ大于0.055，例如大于0.057、大于0.059、大于0.061或大于0.063。可使用动态机械分析测量最大tanδ。
在一个实施方案中，该抗冲改性聚酰胺组合物包含45重量％至60重量％的含PA-6和/或PA-6,6的聚酰胺聚合物；20重量％至50重量％的玻璃纤维；2重量％至25重量％的抗冲改性剂；0.1重量％至3重量％的熔体稳定剂(抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为10至40)，其中该组合物表现出大于80kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于70kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于11kJ/m2的在23℃下的缺口简支梁冲击能量损失；大于10kJ/m2的在-40℃下的缺口简支梁冲击能量损失；大于135MPa的拉伸强度和大于0.175au的tanδ(在90℃)。
在一个实施方案中，该抗冲改性聚酰胺组合物包含51重量％至57重量％的含PA-6和/或PA-6,6的聚酰胺聚合物；4.0重量％至15重量％的抗冲改性剂，其包含马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合；0.1重量％至3重量％的熔体稳定剂，其包含饱和脂肪酸(抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为10至35)，其中该组合物表现出大于83kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于73kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失、大于145MPa的拉伸强度和大于0.19au的tanδ(在90℃)。
在一个实施方案中，该抗冲改性聚酰胺组合物包含51重量％至57重量％的含PA-6和/或PA-6,6的聚酰胺聚合物；4.0重量％至15重量％的抗冲改性剂，其包含马来酸酐改性的乙烯辛烯和/或乙烯丙烯酸酯；0.1重量％至3重量％的熔体稳定剂，其包含硬脂酸或山嵛酸或其组合或其盐(抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为10至35)，其中该组合物表现出大于83kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于73kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于11kJ/m2的在23℃下的缺口简支梁冲击能量损失；大于10kJ/m2的在-40℃下的缺口简支梁冲击能量损失；大于145MPa的拉伸强度和大于0.21au的tanδ(在90℃)。
制备方法
本公开还涉及生产所提供的抗冲改性聚酰胺组合物的方法。该方法包括提供一种或多种聚酰胺聚合物、玻璃纤维、一种或多种抗冲改性剂和任选一种或多种热稳定剂。该方法可进一步包括选择所述一种或多种聚酰胺聚合物、玻璃纤维、一种或多种抗冲改性剂和一种或多种热稳定剂的类型和相对量以向所得聚酰胺组合物提供所需机械性质。该方法进一步包括合并所述一种或多种聚酰胺聚合物、玻璃纤维、一种或多种抗冲改性剂和一种或多种热稳定剂以制成聚酰胺组合物。在一些实施方案中，该方法进一步包括选择、提供和/或合并一种或多种染料如苯胺黑、一种或多种颜料如炭黑，和/或一种或多种熔体稳定剂。
可将聚酰胺组合物的组分混合和掺合在一起以制成聚酰胺组合物，或可使用适当的反应物原位形成。如果没有进一步澄清，术语“添加”或“合并”意在包含将材料本身添加到该组合物中或在该组合物中原位形成该材料。在另一实施方案中，借助母料同时加入两种或更多种要与该组合物合并的材料。
模制品
本公开还涉及包括任何提供的抗冲改性聚酰胺组合物的制品。可以例如通过常规注射成型、挤出成型、吹塑成型、加压成型、压缩成型或气体辅助成型技术生产制品。适用于所公开的组合物和制品的模制法描述在美国专利Nos.8,658,757；4,707,513；7,858,172；和8,192,664中，各自出于所有目的全文经此引用并入本文。可用所提供的聚酰胺组合物制成的制品的实例包括用于电气和电子应用(例如但不限于断路器、接线盒、连接器等)、汽车应用(例如但不限于空气处理系统、散热器端槽(radiator end tanks)、风扇、护罩等)、家具和电器部件和线定位设备，如束线带的那些。
实施例
通过合并如表1中所示的组分和在双螺杆挤出机中配混，制备实施例1–7和对比例A–C。将聚合物熔融，将添加剂添加到熔体中，并将所得混合物挤出和制丸。百分比作为重量百分比表示。马来酸酐改性烯烃、马来酸酐改性的烯烃丙烯酸酯、马来酸酐改性的丙烯酸系和马来酸酐改性的聚烯烃用作抗冲改性剂。硬脂酸用作熔体稳定剂。
IM 1:马来酸酐改性的(接枝)弹性体
IM 2:马来酸酐改性的乙烯丙烯酸酯共聚物
IM 3:马来酸酐改性的丙烯酸系
由丸粒形成面板，并测试面板的拉伸强度、拉伸伸长、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量。也测试面板的耐冲击性–缺口和无缺口简支梁式，在23℃和-40℃。结果显示在表2a和2b中。
如所示，所公开的组合物表现出拉伸/弯曲性质和耐冲击性质的协同组合。例如，所公开的组合物表现出大于80kJ/m2的23℃无缺口简支梁冲击测量和大于135MPa的拉伸强度。通常，具有良好的拉伸/弯曲性能的制剂具有不太理想的耐冲击性能，反之亦然。特别地，当使用改性烯烃作为抗冲改性剂时(实施例1和4–7)，与拉伸/弯曲性质一起，耐冲击性特别好，尤其是缺口简支梁性能。
试验结果还表明任选为所公开的量的抗冲改性剂和熔体稳定剂的组合的重要性。实施例1、6和7的制剂包括抗冲改性剂和熔体稳定剂(以所公开的量和比率，例如抗冲改性剂:熔体稳定剂重量比小于100，例如小于50)。这些制剂带来拉伸/弯曲性质和耐冲击性质的协同组合。相反，对比例C具有与实施例1、6和7类似的组成，但不包括该量的熔体稳定剂。令人惊讶地，对比例C的拉伸/弯曲性质和耐冲击性质都不如实施例1、6和7，拉伸性能明显更差(147MPa和173MPa vs 134.5)。换言之，在制剂中包含硬脂酸熔体稳定剂出乎意料地提供10％的拉伸强度改进。
测试实施例6和7和对比例A和B的tanδ(干燥地作为模制制剂)。
表3中的结果表明所公开的组合物表现出惊人好的tanδ性能。tanδ是化合物消散能量的能力的指示。如所示，所公开的制剂表现出在较高温度，例如高于60℃的温度下特别好的tanδ测量结果。例如，该制剂表现出在90℃下至少50％(0.143和0.133vs.0.216和0.235)的改进。
结果表明，所公开的制剂在噪声、振动和声振粗糙度(Noise VibrationHarshness)(NVH)领域，例如汽车内部应用中表现出特别好的性能。该组合物也表现出最大tanδ的显著改进。
实施方案
设想了下列实施方案。设想了特征和实施方案的所有组合。
实施方案1:一种抗冲改性聚酰胺组合物，其包含：5重量％至85重量％的一种或多种聚酰胺聚合物；10重量％至60重量％的玻璃纤维；3重量％至30重量％的抗冲改性剂；和任选地，小于5重量％的浓度的热稳定剂；其中所述聚酰胺组合物具有大于5kJ/m2的在23℃下的缺口悬臂梁冲击能量损失和大于2.5GPa的弯曲模量。
实施方案2:实施方案1的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物与玻璃纤维的重量比为0.1至10。
实施方案3:实施方案1或2的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物与抗冲改性剂的重量比为0.2至30。
实施方案4:实施方案1-3任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物与热稳定剂的重量比为1至850。
实施方案5:实施方案1-4任一项的实施方案，其中玻璃纤维与抗冲改性剂的重量比为0.3至20。
实施方案6:实施方案1-5任一项的实施方案，其中玻璃纤维与热稳定剂的重量比为2至600。
实施方案7:实施方案1-6任一项的实施方案，其中抗冲改性剂与热稳定剂的重量比为0.5至300。
实施方案8:实施方案1-7任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物包含PA66聚合物。
实施方案9:实施方案1-8任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物包含PA6聚合物。
实施方案10:实施方案1-9任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物包含：25重量％至100重量％PA66聚合物；和0重量％至75重量％PA6聚合物。
实施方案11:实施方案1-10任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物各自的数均分子量独立地小于100,000。
实施方案12:实施方案1-11任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物各自是结晶或半结晶的。
实施方案13:实施方案1-12任一项的实施方案，其中所述抗冲改性剂包含乙烯-辛烯共聚物。
实施方案14:实施方案1-13任一项的实施方案，其包含：13重量％至68重量％的PA66聚酰胺聚合物；25重量％至40重量％的玻璃纤维；和6重量％至20重量％的抗冲改性剂；其中所述聚酰胺组合物具有大于6kJ/m2的在23℃下的缺口简支梁冲击能量损失。
实施方案15:实施方案1-14任一项的实施方案，其包含：13重量％至68重量％的PA66聚酰胺聚合物；25重量％至40重量％的玻璃纤维；和6重量％至20重量％的抗冲改性剂；其中所述聚酰胺组合物具有大于2500MPa的拉伸模量。
实施方案16:实施方案1-15任一项的实施方案，其进一步包含：小于5重量％的浓度的苯胺黑。
实施方案17:实施方案16的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物与苯胺黑的重量比为1至85。
实施方案18:实施方案16或17的实施方案，其中玻璃纤维与苯胺黑的重量比为2至60。
实施方案19:实施方案15-17任一项的实施方案，其中抗冲改性剂与苯胺黑的重量比为0.5至30。
实施方案20:实施方案16-19任一项的实施方案，其中热稳定剂与苯胺黑的重量比为0.02至5。
实施方案21:实施方案1-20任一项的实施方案，其进一步包含：小于5重量％的浓度的炭黑。
实施方案22:实施方案1-21任一项的实施方案，其进一步包含：小于5重量％的浓度的熔体稳定剂。
实施方案23:实施方案22的实施方案，其中所述熔体稳定剂不包含离子熔体稳定剂。
实施方案24:实施方案22或23的实施方案，其中所述熔体稳定剂包含饱和脂肪酸。
实施方案25:实施方案1-24任一项的实施方案，其包含：13重量％至68重量％PA66聚酰胺聚合物；25重量％至40重量％玻璃纤维；6重量％至20重量％抗冲改性剂；1重量％至2重量％苯胺黑；0.1重量％至1重量％热稳定剂；小于20重量％PA6聚酰胺聚合物；小于3重量％炭黑；和小于1重量％熔体稳定剂。
实施方案26:实施方案1-25任一项的实施方案，其包含：30重量％至60重量％PA66聚酰胺聚合物；30重量％至35重量％玻璃纤维；10重量％至15重量％抗冲改性剂；1.2重量％至1.8重量％苯胺黑；0.2重量％至1.8重量％炭黑；0.2重量％至0.7重量％熔体稳定剂；和0.2重量％至0.7重量％热稳定剂；其中所述聚酰胺组合物基本不含PA6聚酰胺聚合物。
实施方案27:一种制备聚酰胺组合物的方法，所述方法包含：提供一种或多种聚酰胺聚合物、玻璃纤维、抗冲改性剂和任选地，热稳定剂；和合并所述一种或多种聚酰胺聚合物、玻璃纤维、抗冲改性剂和热稳定剂以制成聚酰胺组合物。
实施方案28:实施方案27的实施方案，其进一步包含：提供苯胺黑，其中所述合并包含将苯胺黑添加到聚酰胺组合物中。
实施方案29:实施方案27或28的实施方案，其进一步包含：提供炭黑，其中所述合并包含将炭黑添加到聚酰胺组合物中。
实施方案30:实施方案27-29任一项的实施方案，其进一步包含：提供熔体稳定剂，其中所述合并包含将熔体稳定剂添加到聚酰胺组合物中。
实施方案31:实施方案27-30任一项的实施方案，其中所述聚酰胺组合物包含13重量％至68重量％PA66聚酰胺聚合物；25重量％至40重量％玻璃纤维；6重量％至20重量％抗冲改性剂；1重量％至2重量％苯胺黑；0.1重量％至1重量％热稳定剂；小于20重量％PA6聚酰胺聚合物；小于3重量％炭黑；和小于1重量％熔体稳定剂。
实施方案32:一种注射成型制品，其包含实施方案1-26任一项的聚酰胺组合物。
实施方案33:一种抗冲改性聚酰胺组合物，其包含：5重量％至85重量％的聚酰胺聚合物；10重量％至60重量％的玻璃纤维；3重量％至30重量％的抗冲改性剂；和小于5重量％的浓度的熔体稳定剂；其中抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为1.0:1至100:1；且其中所述聚酰胺组合物表现出大于80kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失和大于135MPa的拉伸强度。
实施方案34:实施方案1-25和33任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物与玻璃纤维的重量比为0.1至10。
实施方案35:实施方案1-25、33和34任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物与抗冲改性剂的重量比为0.2至30。
实施方案36:实施方案1-25和33-35任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酰胺聚合物与热稳定剂的重量比为1至850。
实施方案37:实施方案1-25和33-36任一项的实施方案，其中聚酰胺聚合物与玻璃纤维的重量比为0.1至10。
实施方案38:实施方案1-25和33-37任一项的实施方案，其中聚酰胺聚合物与抗冲改性剂的重量比为0.2至30。
实施方案39:实施方案1-25和33-85任一项的实施方案，其中抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为1:1至40:1。
实施方案40:实施方案1-25和33-39任一项的实施方案，其中所述聚酰胺组合物表现出大于0.04的60°tanδ。
实施方案41:实施方案1-25和33-40任一项的实施方案，其中所述聚酰胺组合物表现出大于0.1的90°tanδ。
实施方案42:实施方案1-25和33-41任一项的实施方案，其中所述抗冲改性剂包含改性烯烃。
实施方案43:实施方案1-25和33-42任一项的实施方案，其中所述抗冲改性剂包含马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合。
实施方案44:实施方案1-25和33-43任一项的实施方案，其中所述抗冲改性剂包含马来酸酐改性烯烃。
实施方案45:实施方案1-25和33-44任一项的实施方案，其中所述抗冲改性剂具有小于0℃的玻璃化转变温度。
实施方案46:实施方案1-25和33-45任一项的实施方案，其中所述熔体稳定剂包含饱和脂肪酸。
实施方案47:实施方案1-25和33-46任一项的实施方案，其中所述熔体稳定剂包含硬脂酸。
实施方案48:实施方案1-25和33-47任一项的实施方案，其中玻璃纤维与抗冲改性剂的重量比为0.3至20.
实施方案49:实施方案1-25和33-48任一项的实施方案，其中抗冲改性剂与热稳定剂的重量比为0.5至300。
实施方案50:实施方案1-25和33-49任一项的实施方案，其中所述抗冲改性剂包含马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合；且抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为5至50；且所述熔体稳定剂包含饱和脂肪酸；且其中所述聚酰胺组合物表现出大于2.5％的拉伸伸长；和大于65kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失。
实施方案51:实施方案1-25和33-50任一项的实施方案，其中所述聚酰胺聚合物包含PA66聚合物。
实施方案52:实施方案1-25和33-51任一项的实施方案，其中各聚酰胺聚合物的数均分子量独立地小于100,000。
实施方案53:实施方案1-25和33-52任一项的实施方案，其包含13重量％至68重量％的PA66聚酰胺聚合物；25重量％至40重量％玻璃纤维；其中所述聚酰胺组合物具有大于11kJ/m2的在23℃下的缺口简支梁冲击能量损失。
实施方案54:实施方案1-25和33-53任一项的实施方案，其包含：13重量％至68重量％PA66聚酰胺聚合物；25重量％至40重量％玻璃纤维；抗冲改性剂；1重量％至2重量％苯胺黑；0.1重量％至1重量％热稳定剂；小于20重量％PA6聚酰胺聚合物；小于3重量％炭黑；和小于1重量％熔体稳定剂。
实施方案55:一种注射成型制品，其包含前述实施方案任一项的聚酰胺组合物。
实施方案56:实施方案1-25和33-54任一项的实施方案，其中所述抗冲改性聚酰胺组合物包含45重量％至60重量％的含PA-6和/或PA-6,6的聚酰胺聚合物；20重量％至50重量％的玻璃纤维；2重量％至25重量％的抗冲改性剂；0.1重量％至3重量％的熔体稳定剂(抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为10至40)，其中所述组合物表现出大于80kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于70kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于11kJ/m2的在23℃下的缺口简支梁冲击能量损失；大于10kJ/m2的在-40℃下的缺口简支梁冲击能量损失；大于135MPa的拉伸强度和大于0.175au的tanδ(在90℃)。
实施方案57:实施方案1-25和33-54任一项的实施方案，其中所述抗冲改性聚酰胺组合物包含51重量％至57重量％的含PA-6和/或PA-6,6的聚酰胺聚合物；4.0重量％至15重量％的抗冲改性剂，其包含马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合；0.1重量％至3重量％的熔体稳定剂，其包含饱和脂肪酸饱和脂肪酸(抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为10至35)，其中所述组合物表现出大于83kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于73kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于145MPa的拉伸强度和大于0.19au的tanδ(在90℃)。
实施方案58:实施方案1-25和33-54任一项的实施方案，其中所述抗冲改性聚酰胺组合物包含51重量％至57重量％的含PA-6和/或PA-6,6的聚酰胺聚合物；4.0重量％至15重量％的抗冲改性剂，其包含马来酸酐改性的乙烯辛烯和/或乙烯丙烯酸酯；0.1重量％至3重量％的熔体稳定剂，其包含硬脂酸或山嵛酸或其组合或其盐(抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为10至35)，其中所述组合物表现出大于83kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于73kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失；大于11kJ/m2的在23℃下的缺口简支梁冲击能量损失；大于10kJ/m2的在-40℃下的缺口简支梁冲击能量损失；大于145MPa的拉伸强度和大于0.21au的tanδ(在90℃)。
尽管已经详细描述了本公开，但本领域技术人员容易看出在本公开的精神和范围内的修改。基于上文的论述、本领域中的相关知识和上文联系“背景”和“详述”论述的参考文献(其公开内容全部经此引用并入本文)。此外，应该理解的是，本公开的方面和各种实施方案的部分和在下文中和/或在所附权利要求书中列举的各种特征可全部或部分组合或互换。在各种实施方案的之前的描述中，参考另一实施方案的那些实施方案可如本领域技术人员所认识适当地与其它实施方案组合。此外，本领域普通技术人员会认识到，之前的描述仅作为实例并且无意限制本公开。
Claims (20)
1.一种抗冲改性聚酰胺组合物，其包含：
5重量％至85重量％的聚酰胺聚合物；
10重量％至60重量％的玻璃纤维；
3重量％至30重量％的抗冲改性剂；和
小于5重量％的浓度的熔体稳定剂；
其中抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为1.0:1至100:1；和
其中所述聚酰胺组合物表现出大于80kJ/m2的在23℃下的无缺口简支梁冲击能量损失和大于135MPa的拉伸强度。
2.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中聚酰胺聚合物与玻璃纤维的重量比为0.1至10。
3.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中聚酰胺聚合物与抗冲改性剂的重量比为0.2至30。
4.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为1:1至40:1。
5.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述聚酰胺组合物表现出大于0.04的60°tanδ。
6.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述聚酰胺组合物表现出大于0.1的90°tanδ。
7.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述抗冲改性剂包含改性烯烃。
8.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述抗冲改性剂包含马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合。
9.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述抗冲改性剂包含马来酸酐改性烯烃。
10.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述抗冲改性剂具有小于0℃的玻璃化转变温度。
11.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述熔体稳定剂包含饱和脂肪酸。
12.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述熔体稳定剂包含硬脂酸。
13.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中玻璃纤维与抗冲改性剂的重量比为0.3至20。
14.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中抗冲改性剂与热稳定剂的重量比为0.5至300。
15.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述抗冲改性剂包含马来酸酐改性烯烃、丙烯酸酯或丙烯酸系或其组合；且抗冲改性剂与熔体稳定剂的重量比为5至50；且所述熔体稳定剂包含饱和脂肪酸；且其中所述聚酰胺组合物表现出大于2.5％的拉伸伸长；和大于65kJ/m2的在-40℃下的无缺口简支梁冲击能量损失。
16.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中所述聚酰胺聚合物包含PA66聚合物。
17.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其中各聚酰胺聚合物的数均分子量独立地小于100,000。
18.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其包含：
13重量％至68重量％的PA66聚酰胺聚合物；
25重量％至40重量％的玻璃纤维；其中
所述聚酰胺组合物具有大于11kJ/m2的在23℃下的缺口简支梁冲击能量损失。
19.根据权利要求1的聚酰胺组合物，其包含：
13重量％至68重量％PA66聚酰胺聚合物；
25重量％至40重量％玻璃纤维；
抗冲改性剂；
1重量％至2重量％苯胺黑；
0.1重量％至1重量％热稳定剂；
小于20重量％PA6聚酰胺聚合物；
小于3重量％炭黑；和
小于1重量％熔体稳定剂。
20.一种注射成型制品，其包含权利要求1的聚酰胺组合物。
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