CN116918173A

CN116918173A - 模制收缩率改善的聚酰胺组合物和由其制成的制品

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Publication number: CN116918173A
Application number: CN202280017261.7A
Authority: CN
Inventors: L·安德森; V·戈帕拉克里希南; L·卡维尔
Original assignee: Solvay Specialty Polymers USA LLC
Current assignee: Solvay Specialty Polymers USA LLC
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2023-10-20

Abstract

本文描述的是一种包含两种聚酰胺和玻璃纤维的聚酰胺组合物，其中这些聚酰胺中的一种是通过以下多种单体缩聚形成的聚邻苯二甲酰胺：一种或多种二羧酸与一种或多种二胺和/或一种或多种氨基酸，其中至少一种单体含有环己基。出人意料地发现，该聚酰胺组合物具有改善的翘曲度和/或模制收缩率特性、优异的机械性能和高的Tg和/或Tm。由于优异的性能，该聚酰胺组合物适合用于模制并且可以期望地掺入到移动电子装置应用中。

Description

模制收缩率改善的聚酰胺组合物和由其制成的制品

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年2月26日提交的美国临时申请号63/153974以及2021年6月29日提交的欧洲专利申请号21182555.9的优先权，出于所有目的将这些申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及具有改善的收缩率和翘曲度特性以及优异的机械特性的聚酰胺组合物，其包含聚酰胺和玻璃纤维的组合。这些聚酰胺组合物适合用于生产模制制品。

背景技术

聚酰胺模制制品广泛地用于工程领域，特别是用于电子部件以及汽车领域的部件。由于对重量减小但机械强度高的模制制品的需求，这些制品通常通过填料(特别是纤维状填料)来增强以提高刚度。然而，纤维状填料可能经常导致聚酰胺组合物在模制时展现出不期望的各向异性收缩程度。

聚邻苯二甲酰胺特别因其高温性能而受到关注，这源于其高玻璃化转变温度Tg和高熔融温度Tm。然而，由于这些材料的半结晶性质，它们经常受制于显著的模制收缩率。

因此，期望获得由具有优异的机械特性和降低的模制收缩率和低的各向异性翘曲度(即，良好的尺寸稳定性)的聚酰胺组合物制成的移动装置部件。“翘曲度”意指模制零件在一个或多个方向上的变形，这可能是由模制期间树脂的各向异性收缩导致的。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种聚酰胺组合物，其包含聚酰胺(PA1)、聚酰胺(PA2)、和玻璃纤维。该聚酰胺组合物可以进一步包含不同于玻璃纤维的任选的增强剂和任选的组分(添加剂)。

特别地，该聚酰胺组合物包含：

-聚酰胺(PA1)，

-聚酰胺(PA2)，该聚酰胺具有的玻璃化转变温度Tg低于该聚酰胺(PA1)的Tg和/或该聚酰胺具有的熔融温度Tm低于该聚酰胺(PA1)的Tm，以及

-15重量百分比(wt.％)至60wt.％的玻璃纤维，所述wt.％是基于该聚酰胺组合物的总重量，

其中该聚酰胺组合物具有至少0.05且至多0.95的PA1重量比，所述PA1重量比被计算为基于该聚酰胺组合物中的PA1和PA2的组合重量的该聚酰胺组合物中的PA1的重量。

该聚酰胺组合物中的聚酰胺(PA1)是包含以下的共聚酰胺：

-具有式(1)的重复单元(R_PA1)，具有式(2)的(R_PA2)，和具有式(3)或(4)的(R_PA3)：

其中n₁至n₃分别是重复单元(R_PA1)、(R_PA2)和(R_PA3)的mol.％(n₁+n₂+n₃≤100mol.％)；

或包含以下的共聚酰胺：

-具有所述式(1)的重复单元(R_PA1)，具有所述式(2)的(R_PA2)，具有式(5)的(R_PA3*)，和具有式(6)的(R_PA4*)，

其中n₁至n₄分别是重复单元(R_PA1)、(R_PA2)、(R_PA3*)、和(R_PA4*)的mol.％(n₁+n₂+n₃+n₄≤100mol.％)；

并且

其中

-R₁是C₄至C₈脂肪族烷基，优选C₆脂肪族烷基；

-R₂是C₉至C₁₂脂肪族烷基，优选C₁₀脂肪族烷基；

-R₅是C₁至C₃烷基，优选C₁烷基；

-R”在每个位置处独立地选自由以下组成的组：烷基、芳基、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯和季铵；

-j是0至10的整数；

-式(3)中的T由下式(7)或(8)中的任一个表示：

其中

-R₃和R₄独立地选自由键和C₁至C₁₀烷基组成的组；

-R’在每个位置处独立地选自由以下组成的组：烷基、芳基、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯和季铵；并且

-每个i是独立选择的0至10的整数；并且

-式(7)和(8)中的“*”表示至式(3)中的两个显氮原子之一的键。

在一些实施例中，当聚酰胺(PA1)包含具有式(1)的重复单元(R_PA1)、具有式(2)的重复单元(R_PA2)、和具有式(3)或(4)的重复单元(R_PA3)时，基于该聚酰胺(PA1)中的重复单元的总数，n₁+n₂+n₃是至少50mol.％，并且(R_PA3)的n₃大于0.5mol.％。

在一些实施例中，当聚酰胺(PA1)包含具有式(1)的重复单元(R_PA1)、具有式(2)的重复单元(R_PA2)、具有式(5)的重复单元(R_PA3*)、和具有式(7)的重复单元(R_PA4*)时，基于该聚酰胺(PA1)中的重复单元的总数，n₁+n₂+n₃+n₄是至少50mol.％，并且(R_PA3*)的n₃和/或(R_PA4*)的n₄大于0.5mol.％。

在一些实施例中，聚酰胺(PA1)优选地是包含具有式(1)的重复单元(R_PA1)、具有式(2)的重复单元(R_PA2)、和具有式(3)的重复单元(R_PA3)的共聚酰胺，其中R₁是C₆脂肪族烷基；R₂是C₁₀脂肪族烷基；T由式(7)表示；R₃和R₄是C₁烷基；并且i＝0。

在一些实施例中，重复单元(R_PA1)和(R_PA2)由六亚甲基二胺和1,10-二氨基癸烷与对苯二甲酸的缩聚形成。

在一些实施例中，重复单元(R_PA3)由对苯二甲酸与双(氨甲基)环己烷(“BAC”)的缩聚形成，也就是说，1,3-双(氨甲基)环己烷(“1,3-BAC”)或1,4-双(氨甲基)环己烷(“1,4-BAC”)，优选1,3-BAC。

在一些实施例中，重复单元(R_PA3)由4-氨基甲基环己烷甲酸(“4-AMCC”)的缩聚形成。

在一些实施例中，重复单元(R_PA3*)由六亚甲基二胺(HMDA)与1,4-环己烷二甲酸(“1,4-CHDA”)的缩聚形成。

在一些实施例中，重复单元(R_PA4*)由1,10-二氨基癸烷与1,4-CHDA的缩聚形成。

在一些实施例中，重复单元(R_PA3*)和(R_PA4*)由HMDA和1,10-二氨基癸烷与1,4-CHDA的缩聚形成。

在一些实施例中，该聚酰胺组合物具有至少0.1或至少0.15、或至少0.2、或至少0.3和/或至多0.9、或至多0.85、或至多0.8、或至多0.75、或至多0.7、或至多0.65、或至多0.6的PA1重量比，所述PA1重量比被计算为基于聚酰胺组合物中的PA1和PA2的组合重量的聚酰胺组合物中的PA1的重量。

在一些实施例中，聚酰胺(PA2)具有至少50℃、或至少55℃、或至少60℃、或至少70℃、或至少80℃的玻璃化转变温度Tg，和/或至少220℃、或至少225℃、或至少230℃的熔融温度。

在一些实施例中，聚酰胺(PA2)包含半芳香族聚酰胺，优选聚邻苯二甲酰胺。

在一些实施例中，聚酰胺(PA2)中的半芳香族聚酰胺选自由以下组成的组：PA10,T/10,I；PA10,T；PA6,T/6,I；PA6,T；PA9,T；PAMXD6；PAPXD10；及其任何组合。

在一些实施例中，聚酰胺(PA2)可以包含脂肪族聚酰胺。在一些此类实施例中，第二聚酰胺(PA2)中的脂肪族聚酰胺可以选自由以下组成的组：PA6,10；PA10,10；PA12；PA5,10；PA10,12；及其任何组合。

在替代实施例中，聚酰胺(PA2)可以不包含脂肪族聚酰胺。

在一些实施例中，该聚酰胺组合物不包含Tg小于50℃和/或Tm小于220℃的任何聚酰胺。

在又其他实施例中，该聚酰胺组合物不包含Tg小于80℃和/或Tm小于230℃的任何聚酰胺。

在一些实施例中，基于该聚酰胺组合物的总重量，该聚酰胺组合物中的玻璃纤维浓度优选地是20wt.％至55wt.％、更优选30wt.％至55wt.％。

在一些实施例中，玻璃纤维是选自由以下组成的组的圆形或扁平玻璃纤维：

-E-玻璃纤维；

-具有根据ASTM D150测量的在1MHz的频率下介电常数为4.0至5.5的低D_k玻璃纤维；

-具有如根据ASTM D2343测量的至少76GPa的拉伸模量的高模量玻璃纤维；以及

-其组合。

在一些实施例中，该聚酰胺组合物进一步包含至少一种选自由以下组成的组的任选的组分(也称为添加剂)：增韧剂、增塑剂、光稳定剂、紫外稳定剂、热稳定剂、颜料、染料、抗静电剂、阻燃剂、抗冲击改性剂、润滑剂、成核剂、抗氧化剂、加工助剂、以及其两种或更多种的任何组合，优选地至少一种抗冲击改性剂。

在一些实施例中，该聚酰胺组合物具有在聚酰胺(PA1)的Tg值与聚酰胺(PA2)的Tg值之间的Tg值，并且具有在聚酰胺(PA1)的Tm值与聚酰胺(PA2)的Tm值之间的Tm值。

在一些实施例中，该聚酰胺组合物可以具有至少50℃和/或不大于150℃的玻璃化转变温度Tg，其中Tg是根据ASTM D3418测量的。在一些实施例中，该聚酰胺组合物可以具有至少180℃和/或不大于340℃的熔融温度Tm，其中Tm是根据ASTM D3418测量的。

本发明的第二方面涉及一种用于制造根据本发明的聚酰胺组合物的方法，所述方法包括将聚酰胺(PA1)、聚酰胺(PA2)、玻璃纤维和任何任选的组分(如不同于该玻璃纤维的增强剂、热稳定剂、抗冲击改性剂、UV稳定剂、颜料等)熔融共混。

本发明的第三方面涉及一种包含根据本发明的聚酰胺组合物的模制制品。与仅含有PA1或仅含有PA2的聚酰胺组合物(聚酰胺组合物中的其他组分相同)相比，该聚酰胺组合物具有降低的横向收缩率。

本发明的第四方面涉及一种包含根据本发明的聚酰胺组合物的移动电子装置部件，优选地，该移动电子装置部件是天线、天线窗、天线壳体或移动电子壳体。

本发明的另一个方面涉及一种用于降低模制制品在横向方向上的翘曲度和/或模制收缩率的方法，该方法包括将聚酰胺(PA1)和聚酰胺(PA2)与玻璃纤维以及任选的组分共混以形成模制组合物，然后使该模制组合物经受模制、优选注射模制，以形成模制制品。

通过参考具体实施方式和实例，将更容易理解和领会本发明的各个方面、优点、以及特征。

附图说明

图1表示相对于PA1与总的PA1+PA2含量的重量比，根据本发明使用两种不同类型的玻璃纤维的不同聚酰胺共混物组合物的横向模制收缩率。

图2表示每种共混物PA1+PA2配制品相对于仅含有PA1的等效配制品(其中玻璃纤维和任选的组分是相同的)的横向收缩率的改善百分比。

图3表示每种共混物PA1+PA2配制品相对于仅含有PA2的等效配制品(其中玻璃纤维和任选的组分是相同的)的横向收缩率的改善百分比。

定义

在本描述性说明书中，一些术语旨在具有以下含义。

如本文所使用的，聚酰胺通常通过至少一种芳香族或脂肪族饱和二酸与至少一种脂肪族饱和或芳香族伯二胺、内酰胺、氨基酸或这些不同单体的混合物之间的缩聚获得。

如本文所使用的，聚邻苯二甲酰胺(PPA)通常通过至少一种二酸与至少一种二胺之间的缩聚获得，在其中聚合物链中重复单元的二酸部分的至少55mol.％是对苯二甲酸和/或间苯二甲酸，并且在其中二胺是脂肪族的。

如本文所使用的，脂肪族聚酰胺聚合物包含至少50mol.％的具有酰胺键(-NH-CO-)并且不含任何芳香族基团的重复单元。换句话说，通过缩聚形成聚酰胺的重复单元的二酸部分与二胺、内酰胺或氨基酸部分两者都不含任何芳香族基团。

如本文所使用的，除非另外明确地说明，否则以mol.％计的重复单元的浓度是指相对于聚酰胺(PA1)中的重复单元的总数的浓度。

除非另外明确地限制，否则如本文所使用的术语“烷基”以及衍生术语如“烷氧基”、“酰基”和“烷硫基”在其范围内包括直链、支链和环状部分。烷基的实例是甲基、乙基、1-甲基乙基、丙基、1,1-二甲基乙基、和环丙基。除非另外明确地指明，否则每个烷基和芳基可以是未取代的或被一个或多个选自但不限于以下项的取代基取代：卤素、羟基、磺基、C₁-C₆烷氧基、C₁-C₆烷硫基、C₁-C₆酰基、甲酰基、氰基、C_6-C₁₅芳氧基或C₆-C₁₅芳基，前提是这些取代基是空间上相容的，并且满足化学键合和应变能的规则。术语“卤素”或“卤基”包括氟、氯、溴和碘，其中氟是优选的。

如本文所使用的，术语“芳基”是指苯基、茚满基或萘基。芳基可以包含一个或多个烷基，并且在这种情况下有时被称为“烷基芳基”；例如可以由芳香族基团和两个C₁-C₆基团(例如，甲基或乙基)构成。芳基还可以包含一个或多个杂原子(例如，N、O或S)，并且在这种情况下有时被称为“杂芳基”；这些杂芳香族环可以稠合到其他芳香族体系。此类杂芳香族环包括但不限于呋喃基、噻吩基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、三唑基、异噁唑基、噁唑基、噻唑基、异噻唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基和三嗪基环结构。芳基或杂芳基取代基可以是未取代的或被一个或多个选自但不限于以下项的取代基取代：卤素、羟基、C₁-C₆烷氧基、磺基、C₁-C₆烷硫基、C₁-C₆酰基、甲酰基、氰基、C₆-C₁₅芳氧基或C₆-C₁₅芳基，前提是这些取代基是空间上相容的，并且满足化学键合和应变能的规则。

如本文所使用的，“半结晶”聚酰胺包括在20℃/min的加热速率下使用差示扫描量热法测量的至少5焦耳/克(J/g)的熔解热(“ΔH_f”)。类似地，如本文所使用的，无定形聚酰胺包括在20℃/min的加热速率下使用差示扫描量热法测量的小于5J/g的ΔH_f。ΔH_f可以根据ASTM D3418测量。在一些实施例中，ΔH_f是至少20J/g、或至少30J/g或至少40J/g。

如本文所使用的，除非另外说明，否则当提及聚酰胺(PA1)、(PA2)和聚酰胺组合物的“玻璃化转变温度”Tg和“熔融温度”Tm时，Tg和Tm优选地是根据ASTM D3418测量的。

在本说明书中，从一组要素中选择要素还明确描述了：

-从该组中选择两个或选择若干个要素，

-从由已经从其中除去一个或多个要素的该组要素组成的要素子组中选择要素。

在接下来的本说明书的段落中，即使是关于具体实施例描述的任何描述可适用于本披露的其他实施例并且可与其互换。除非另有说明或明显不兼容，否则如此定义的每个实施例都可以与另一个实施例组合。此外，应当理解的是，本说明书中描述的组合物、产品或制品、方法或用途的要素和/或特征可以以所有可能的方式与该组合物、产品或制品、方法或用途的其他要素和/或特征明确地或隐含地组合，这是在不背离本说明书的范围的情况下。

在本说明书中，对于由下限、或上限、或由下限和上限限定的变量的一系列值的描述还包括其中该变量是对应地在该数值范围内选择的实施例：不包括该下限，或者不包括该上限，或者不包括该下限和该上限。本文通过端点对数值范围的任何列举都包括在所列举范围内包含的所有数字以及该范围的端点和等效物。

术语“包括”囊括了“主要由……组成”以及还有“由……组成”。

除非另外明确地指明，否则本文使用的单数“a(一个/种)”或“one(一个/种)”包括复数。

具体实施方式

当聚酰胺组合物包含聚酰胺(PA1)、聚酰胺(PA2)、玻璃纤维、和任选的组分(其中聚酰胺(PA1)包含由以下各种单体通过缩聚形成的聚邻苯二甲酰胺：二羧酸与二胺和/或氨基酸，其中至少一种单体含有环己基)时，出人意料地发现，此类聚酰胺(PA1)与(PA2)和玻璃纤维的共混将产生具有改善的模制收缩率和/或翘曲度特性同时保持机械性能和高的Tg和/或Tm的模制组合物。翘曲度是由聚酰胺组合物制成的模制零件在横向方向上的收缩率百分比减去在流动方向上的收缩率百分比的绝对值，两种收缩率％都优选地根据ASTMD955测定。

在一些实施例中，该聚酰胺组合物具有在聚酰胺(PA1)的Tg值与聚酰胺(PA2)的Tg值之间的Tg值，并且具有在聚酰胺(PA1)的Tm值与聚酰胺(PA2)的Tm值之间的Tm值。优选地，聚酰胺组合物可以具有至少50℃和/或不大于150℃的Tg；以及至少180℃和/或不大于340℃的Tm。

在一些实施例中，聚酰胺组合物具有至少90℃、或至少100℃、或至少110℃的Tg。另外地或可替代地，在一些实施例中，聚酰胺组合物具有不大于150℃、不大于140℃、不大于135℃、或不大于130℃的Tg。在一些实施例中，聚酰胺组合物具有100℃至150℃、或110℃至140℃、或110℃至135℃的Tg。

在一些实施例中，聚酰胺组合物具有至少280℃、或至少285℃、或至少290℃的熔融温度Tm。另外地或可替代地，在一些实施例中，聚酰胺组合物具有不大于340℃、或不大于335℃、或不大于330℃的Tm。在一些实施例中，聚酰胺组合物具有280℃至340℃、285℃至335℃、或290℃至330℃的Tm。

在一些实施例中，当聚酰胺(PA2)由一种或多种脂肪族聚酰胺组成时，聚酰胺组合物可以具有至少50℃和/或不大于100℃的Tg。在此类实施例中，聚酰胺组合物可以具有至少180℃和/或不大于310℃的Tm。

在一些实施例中，与仅包含聚酰胺(PA1)或聚酰胺(PA2)的类似组合物(而玻璃纤维和任选的组分是相同的)相比，包含聚酰胺(PA1)和(PA2)两者的聚酰胺组合物具有根据ASTM D955测定的更低的在横向方向上的模制收缩率(以％计)。

在一些实施例中，聚酰胺组合物具有根据ASTM D955测定的至多0.83％、或至多0.82％、或至多0.81％、或至多0.80％、或至多0.79％的在横向方向上的模制收缩率(以％计)。

在一些实施例中，当根据ASTM D955测定在流动和横向方向上的模制收缩率(以％计)时，与仅包含聚酰胺(PA1)或聚酰胺(PA2)的类似组合物(其中玻璃纤维和任选的组分是相同的)相比，包含聚酰胺(PA1)和(PA2)两者的聚酰胺组合物具有更低的翘曲度(以％计)。

聚酰胺组分(PA1)

该聚酰胺组合物包含第一聚酰胺(PA1)。

在一些实施例中，聚酰胺(PA1)是可以包含三(3)种重复单元(R_PA1)至(R_PA3)的共聚酰胺，该共聚酰胺由一种或多种二胺和/或一种或多种氨基酸与一种或多种二羧酸的缩聚形成。聚酰胺(PA1)可以具有不同于重复单元(R_PA1)至(R_PA3)的另外的重复单元。

在一些此类实施例中，重复单元(R_PA1)由式(1)表示，(R_PA2)由式(2)表示，并且(R_PA3)由式(3)和(4)中的任一个表示，n₁至n₃分别是重复单元(R_PA1)至(R_PA3)的mol.％。

在一些此类实施例中，基于聚酰胺(PA1)中的重复单元的总数，n₁+n₂+n₃是至少50mol.％、或至少60mol.％、或至少70mol.％、或至少80mol.％、或至少90mol.％、或至少95mol.％、或至少99mol.％。例如，关于以上所描述的重复单元(R_PA1)至(R_PA3)，n₁+n₂+n₃≤100mol.％。在一些此类实施例中，(R_PA3)的n₃大于0.5mol.％；或1mol.％至10mol.％，优选3mol.％至10mol.％。在一些此类实施例中，(R_PA1)的n₁优选地大于(R_PA2)的n₂。在一些实施例中，(R_PA1)的n₁可以是55mol.％至75mol.％并且n₂是25mol.％至45mol.％。在一些实施例中，(R_PA1)的n₁是60mol.％至70mol.％。在一些实施例中，(R_PA2)的n₂是30mol.％至45mol.％、优选25mol.％至38mol.％、最优选30mol.％至38mol.％。

R₁是C₄至C₈脂肪族烷基，优选C₆脂肪族烷基。

R₂是C₉至C₁₂脂肪族烷基，优选C₁₀脂肪族烷基。

R₅是C₁至C₃烷基，优选C1烷基。

T由下式(7)和(8)中的任一个表示，

其中R₃和R₄独立地选自由键和C₁至C₁₀烷基组成的组；R’在每个位置处独立地选自由以下组成的组：烷基、芳基、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯和季铵；并且每个i是独立地选择的0至10的整数；并且‘*’表示至式(3)中的两个显氮原子之一的键。优选地，T由式(7)表示，优选地其中-R₄-基团在相对于-R₃-基团的间位(1,3-)。另外地或可替代地，在一些实施例中，每个i是零。

在一个实施例中，重复单元(R_PA1)和(R_PA2)由六亚甲基二胺(HMDA)和1,10-二氨基癸烷与对苯二甲酸的缩聚形成。在一个此类实施例中，重复单元(R_PA3)由1,3-BAC或1,4-BAC、优选1,3-BAC与对苯二甲酸的缩聚形成。在另一个此类实施例中，重复单元(R_PA3)由4-AMCC的缩聚形成。

在一些替代实施例中，聚酰胺(PA1)可以包含四(4)种重复单元：由式(1)表示的重复单元(R_PA1)，由式(2)表示的(R_PA2)，由式(5)表示的(R_PA3*)以及由式(8)表示的(R_PA4*)，其中R₁、R₂如以上所定义；R”在每个位置处独立地选自由以下组成的组：烷基、芳基、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯和季铵；并且j是0至10的整数；并且其中n₁至n₄分别是重复单元(R_PA1)至(R_PA4*)的mol.％。

优选地，基于聚酰胺(PA1)中的重复单元的总数，n₁+n₂+n₃+n₄是至少50mol.％、或至少60mol.％、或至少70mol.％、或至少80mol.％、或至少90mol.％、或至少95mol.％、或至少99mol.％。例如，关于以上所描述的重复单元(R_PA1)至(R_PA4*)，n₁+n₂+n₃+n₄≤100mol.％。在一些实施例中，(R_PA3*)的n₃和/或(R_PA4*)的n₄大于0.5mol.％；或1mol.％至10mol.％，优选3mol.％至10mol.％。在一些实施例中，(R_PA1)的n₁可以是55mol.％至75mol.％并且n₂是25mol.％至45mol.％。在一些实施例中，(R_PA1)的n₁是60mol.％至70mol.％。在一些实施例中，(R_PA2)的n₂是30mol.％至45mol.％、优选25mol.％至38mol.％、最优选30mol.％至38mol.％。

优选地，在式(5)和(6)中的每一个中，环己基环周围的显露的-COO-基团相对地位于间位(1,3-)或对位(1,4-)，最优选地位于对位。另外地或可替代地，在一些实施例中，j是零。在一个实施例中，重复单元(R_PA1)和(R_PA2)由HMDA和1,10-二氨基癸烷与对苯二甲酸的缩聚形成，并且重复单元(R_PA3*)和(R_PA4*)由HMDA和1,10-二氨基癸烷与1,4-CHDA的缩聚形成。

在一些实施例中，聚酰胺组合物具有至少0.05、或至少0.1或至少0.15、或至少0.2、或至少0.3和/或至多0.95、或至多0.9、或至多0.85、或至多0.8、或至多0.75、或至多0.7、或至多0.65、或至多0.6的PA1重量比，所述PA1重量比被计算为基于聚酰胺组合物中的PA1和PA2的组合重量的聚酰胺组合物中的PA1的重量。在一些实施例中，聚酰胺组合物具有0.05至0.95、或0.1至0.9、或0.15至0.85、或0.1至0.75、或0.2至0.8、或0.25至0.75、或0.3至0.65、或0.3至0.6的PA1重量比。

在一些实施例中，聚酰胺(PA1)具有1,000g/mol至40,000g/mol、2,000g/mol至35,000g/mol、4,000至30,000g/mol、或5,000g/mol至20,000g/mol的数均分子量Mn。数均分子量Mn可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用ASTM D5296用聚苯乙烯标准物来测定。

聚酰胺(PA1)是半结晶的。

在一些实施例中，聚酰胺(PA1)具有至少100℃、至少110℃、或至少115℃的Tg。另外地或可替代地，在一些实施例中，聚酰胺(PA1)具有不大于200℃、不大于180℃、不大于160℃、不大于150℃、不大于140℃、或不大于135℃的Tg。在一些实施例中，聚酰胺(PA1)具有100℃至150℃、或110℃至140℃、或115℃至135℃的Tg。在一些实施例中，聚酰胺(PA1)具有100℃至200℃、或110℃至180℃、或115℃至160℃的Tg。在一些实施例中，聚酰胺(PA1)具有至少290℃、或至少300℃、或至少310℃的熔融温度Tm。另外地或可替代地，在一些实施例中，聚酰胺(PA1)具有不大于360℃、不大于350℃、或不大于340℃的Tm。在一些实施例中，聚酰胺(PA1)具有290℃至360℃、300℃至350℃、或310℃至340℃的Tm。

在一些实施例中，基于聚酰胺组合物的总重量，聚酰胺组合物中的聚酰胺(PA1)的浓度是至少3wt.％、或至少5wt.％、或至少7wt.％、或至少10wt.％、或至少15wt.％、或至少20wt.％。在另外的或可替代的实施例中，基于聚酰胺组合物的总重量，聚酰胺组合物中的聚酰胺(PA1)的浓度是至多85wt.％、或至多80wt.％、或至多75wt.％、或至多70wt.％、或至多65wt.％、或至多60wt.％、或至多50wt.％。

在一些实施例中，聚酰胺组合物包含根据以上描述的多种不同的聚酰胺(PA1)。在一些此类实施例中，不同的聚酰胺(PA1)的总浓度在以上描述的范围内。

聚酰胺(PA1)合成

聚酰胺(PA1)可以由包括二胺组分(A)和/或氨基酸组分(C)和二羧酸组分(B)的反应混合物(RM)的缩聚形成。

本文所描述的聚酰胺(PA1)可以通过任何适用于合成聚酰胺和聚邻苯二甲酰胺的常规方法来制备。优选地，通过使单体在小于60wt.％(优先小于50wt.％)的水的存在下、在高达至少Tm+10℃的温度下反应(通过加热)来制备聚酰胺(PA1)，Tm是聚酰胺(PA1)的熔融温度，其中wt.％是相对于反应混合物(RM)的总重量。

在反应混合物(RM)中，优选地，选择二胺、二羧酸和氨基酸的总浓度使得[-NH₂]/[-COOH]是0.9至1.1、优选0.95至1.05，其中[-NH₂]和[-COOH]分别是反应混合物(RM)中的-NH₂和-COOH基团的摩尔数。

为了便于参考，如后文所使用的，除非另有明确说明，否则二胺的浓度是指其相对于二胺组分(A)中的二胺的总摩尔数的浓度。类似地，如本文所使用的，二羧酸的浓度是指其相对于二羧酸组分(B)中的二羧酸的总摩尔数的浓度。另外，如本文所使用的，氨基酸的浓度是指其相对于二羧酸组分(B)的总摩尔数的浓度。如本文所使用的，关于反应混合物(RM)中的单体的“不含”意指基于反应混合物的总重量，所指示的单体在相应组分中具有小于0.5wt.％、优选小于0.1wt.％的浓度。例如，如果反应混合物(RM)不含含有环己基的脂环族二胺，则其在二胺组分(A)中的浓度小于0.5wt.％、优选小于0.1wt.％。

值得注意的是，含有环己基的脂环族二胺、含有环己基的脂环族二羧酸、和含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸中的至少一种具有大于0.5mol.％的浓度。当然，在一些实施例中，含有环己基的脂环族单体中的任两种或所有可以具有大于0.5mol.％的浓度。在一些实施例中，三种含有环己基的脂环族单体中的仅一种具有大于0.5mol.％的浓度，并且反应混合物(RM)不含其他两种含有环己基的脂环族单体。

二胺组分(A)包括反应混合物(RM)中与反应混合物(RM)中的二羧酸或氨基酸缩聚以形成聚酰胺(PA1)的重复单元的所有二胺。类似地，二羧酸组分(B)包括反应混合物(RM)中与反应混合物(RM)中的二胺或氨基酸缩聚的所有二羧酸。进一步地，氨基酸组分(C)包括反应混合物(RM)中与反应混合物(RM)中的二胺、二羧酸或氨基酸缩聚的所有氨基酸。

二胺组分(A)

二胺组分(A)包括55mol.％至75mol.％的C₄至C₈脂肪族二胺；25mol.％至45mol.％的C₉至C₁₂脂肪族二胺；以及0mol.％至10mol.％的含有环己基的脂环族二胺，其中mol.％是相对于二胺组分(A)中的二胺的总摩尔数。为清楚起见，C₄至C₈脂肪族二胺和C₉至C₁₂脂肪族二胺可以是直链或支链脂肪族二胺。优选地，C₄至C₈脂肪族二胺和C₉至C₁₂脂肪族二胺都是直链脂肪族二胺。

在一些实施例中，C₄至C₈脂肪族二胺和C₉至C₁₂二胺分别由下式表示：

H₂N-R₁-NH₂ (9)和

H₂N-R₂-NH₂(10)

其中R₁是C₄至C₈脂肪族烷基、优选C₆脂肪族烷基，并且R₂是C₉至C₁₂脂肪族烷基、优选C₁₀脂肪族烷基。在一些实施例中，C₄至C₈脂肪族二胺选自由以下组成的组：1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、2-甲基-1,5-二氨基戊烷、HMDA、3-甲基六亚甲基二胺、2,5-二甲基六亚甲基二胺、1,7-二氨基庚烷和1,8-二氨基辛烷。在一些实施例中，C₉至C₁₂脂肪族二胺选自由以下组成的组：2,2,4-三甲基-六亚甲基二胺、2,4,4-三甲基-六亚甲基二胺、2-乙基-1,7-二氨基庚烷、2-甲基-1,8-二氨基辛烷、2,2,7,7-四甲基八亚甲基二胺、1,9-二氨基壬烷、2-甲基-1,8-二氨基辛烷、5-甲基-1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,11-二氨基十一烷和1,12-二氨基十二烷。优选地，C₄至C₈脂肪族二胺是HMDA。优选地，C₉至C₁₂脂肪族二胺是1,10-二氨基癸烷。最优选地，C₄至C₈脂肪族二胺是HMDA并且C₉至C₁₂脂肪族二胺是1,10-二氨基癸烷。

在一些实施例中，含有环己基的脂环族二胺由下式中的一种表示：

其中R₃、R₄、R’和每个i如以上所定义。

在式(11)中，优选地，-R₃-NH₂和-R₄-NH₂基团相对地位于间位(1,3-)或对位(1,4-)，最优选地位于间位。在一些实施例中，含有环己基的脂环族二胺选自由以下组成的组：异佛尔酮二胺、1,3-二氨基环己烷、1,4-二氨基环己烷、双-对-氨基环己基甲烷、1,3-BAC、1,4-BAC、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷和双(4-氨基环己基)甲烷。优选地，含有环己基的脂环族二胺是1,3-BAC或1,4-BAC、最优选1,3-BAC。当然，根据式(11)的含有环己基的脂环族二胺(例如，1,3-BAC和1,4-BAC)可以呈顺式或反式构象。因此，二胺组分(A)可以仅包括顺式异构体、仅包括反式异构体或者包括顺式和反式异构体的混合物。

在一些实施例中，C₄至C₈脂肪族二胺的浓度是60mol.％至70mol.％。在一些实施例中，C₉至C₁₂脂肪族二胺的浓度是30mol.％至45mol.％、优选25mol.％至38mol.％、最优选30mol.％至38mol.％。在一些实施例中，含有环己基的脂环族二胺的浓度是1mol.％至10mol.％、优选3mol.％至10mol.％。在一些实施例中，反应混合物(RM)不含含有环己基的脂环族二胺。

在一些实施例中，C₄至C₈脂肪族二胺、C₉至C₁₂脂肪族二胺和含有环己基的脂环族二胺的总浓度是至少90mol.％、或至少95mol.％、或至少98mol.％、或至少99mol.％、或至少99.5mol.％、或至少99.9mol.％。在一些实施例中，二胺组分(A)可以包括另外的二胺，其各自彼此不同并且不同于C₄至C₈脂肪族二胺、C₉至C₁₂脂肪族二胺和含有环己基的脂环族二胺。在包括另外的二胺的一些此类实施例中，C₄至C₈脂肪族二胺、C₉至C₁₂脂肪族二胺、和含有环己基的脂环族二胺的总浓度在以上给出的相应范围内。在包括另外的二胺的其他此类实施例中，每种另外的二胺的浓度不同于以上关于C₄至C₈脂肪族二胺、C₉至C₁₂脂肪族二胺、和含有环己基的脂环族二胺给出的范围。

二羧酸组分(B)

二羧酸组分(B)包括90mol.％至100mol.％的对苯二甲酸；0mol.％至10mol.％的C₆至C₁₈脂肪族二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸；以及0mol.％至10mol.％的含有环己基的脂环族二羧酸，其中mol.％是相对于二羧酸组分(B)中的二羧酸的总摩尔数。C₆至C₁₈脂肪族二羧酸可以是直链或支链脂肪族二羧酸。

在一些实施例中，C₆至C₁₈脂肪族二羧酸选自由以下组成的组：2,2-二甲基-戊二酸[HOOC-C(CH₃)₂-(CH₂)₂-COOH]、己二酸[HOOC-(CH₂)₄-COOH]、2,4,4-三甲基-己二酸[HOOC-CH(CH₃)-CH₂-C(CH₃)₂-CH₂-COOH]、庚二酸[HOOC-(CH₂)₅-COOH]、辛二酸[HOOC-(CH₂)₆-COOH]、壬二酸[HOOC-(CH₂)₇-COOH]、癸二酸[HOOC-(CH₂)₈-COOH]、十一烷二酸[HOOC-(CH₂)₉-COOH]、十二烷二酸[HOOC-(CH₂)₁₀-COOH]、十三烷二酸[HOOC-(CH₂)₁₁-COOH]、十四烷二酸[HOOC-(CH₂)₁₂-COOH]、十五烷二酸[HOOC-(CH₂)₁₃-COOH]、十六烷二酸[HOOC-(CH₂)₁₄-COOH]和十八烷二酸[HOOC-(CH₂)₁₆-COOH]。优选地，C₆至C₁₈脂肪族二羧酸是己二酸或癸二酸、最优选己二酸。

在一些实施例中，不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸选自由以下组成的组：苯二甲酸(包括间苯二甲酸(IA)且不包括对苯二甲酸(TA))、萘二甲酸(例如，萘-2,6-二甲酸)、4,4’-联苯甲酸、2,5-吡啶二甲酸、2,4-吡啶二甲酸、3,5-吡啶二甲酸、2,2-双(4-羧苯基)丙烷、2,2-双(4-羧苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-羧苯基)酮、4,4’-双(4-羧苯基)砜、2,2-双(3-羧苯基)丙烷、2,2-双(3-羧苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-羧苯基)酮、双(3-羧基苯氧基)苯。优选地，C₈至C₁₈芳香族二羧酸是萘二甲酸或4,4’-二苯甲酸。

在一些实施例中，含有环己基的脂环族二羧酸由下式表示：

其中R”和j如以上所定义。在式(13)中，优选地，-C-COOH基团相对地位于间位(1,3-)或对位(1,4-)，最优选位于对位。在一些实施例中，含有环己基的脂环族羧酸是环己烷二甲酸(CHDA)、优选1,3-CHDA或1,4-CHDA、最优选1,4-CHDA。

在一些实施例中，对苯二甲酸的浓度是92mol.％至100mol.％、优选93mol.％至100mol.％。在一些实施例中，C₆至C₁₈脂肪族二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸的浓度是0mol.％至0.5mol.％、优选0mol.％至0.1mol.％。在一些实施例中，含有环己基的脂环族二羧酸的浓度是3mol.％至10mol.％、或3mol.％至9mol.％。在一些实施例中，二羧酸组分(B)不含(i)C₆至C₁₈脂肪族直链和支链二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸和(ii)含有环己基的脂环族二羧酸中的一种或两种。

在一些实施例中，对苯二甲酸、C₆至C₁₈脂肪族二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸、和含有环己基的脂环族二羧酸的总浓度是至少90mol.％、至少95mol.％、至少98mol.％、至少99mol.％、至少99.5mol.％或至少99.9mol.％。在一些实施例中，二羧酸组分(B)可以包括另外的二羧酸，其各自彼此不同并且不同于对苯二甲酸、C₆至C₁₈脂肪族二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸和含有环己基的脂环族二羧酸。在包括另外的二羧酸的一些此类实施例中，C₆至C₁₈脂肪族二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸的总浓度和含有环己基的脂环族二羧酸的总浓度在以上给出的相应范围内。在包括另外的二羧酸的其他此类实施例中，每种另外的二羧酸的浓度不同于以上关于C₆至C₁₈脂肪族二羧酸或不同于对苯二甲酸的C₈至C₁₈芳香族二羧酸和含有环己基的脂环族二羧酸给出的范围。

氨基酸组分(C)

氨基酸组分(C)包括0mol.％至9mol.％的含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸，其中mol.％是相对于二羧酸组分(B)的总摩尔数。

在一些实施例中，含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸由下式表示：

其中R₅是C₁至C₃烷基、优选C1烷基。优选地，含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸是4-AMCC。当然，根据式(14)的脂环族氨基酸可以呈顺式或反式构象。因此，氨基酸组分(C)可以仅包括顺式异构体、仅包括反式异构体或者包括顺式和反式异构体的混合物。

在一些实施例中，含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸的浓度是1mol.％至9mol.％、优选3mol.％至9mol.％。在一些实施例中，反应混合物(RM)不含含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸。在一些此类实施例中，氨基酸组分(C)可以含有或可以不含有不同于含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸的另外的氨基酸。在一些实施例中，反应混合物(RM)不含氨基酸。

在一些实施例中，相对于氨基酸组分(C)中氨基酸的总量，含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸的总浓度是至少90mol.％、至少95mol.％、至少98mol.％、至少99mol.％、至少99.5mol.％或至少99.9mol.％。在一些实施例中，氨基酸组分(C)可以包括另外的氨基酸，其各自彼此不同并且不同于C₈至C₁₀脂环族氨基酸。在包括另外的氨基酸的一些此类实施例中，含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸的总浓度在以上给出的相应范围内。在包括另外的氨基酸的其他此类实施例中，每种另外的C₈至C₁₀脂环族氨基酸的浓度不同于以上关于含有环己基的C₈至C₁₀脂环族氨基酸给出的范围。

第一聚酰胺(PA1)优选地选自由以下组成的组：PA6,T/10,T/1,3-BAC,T；PA6,T/10,T/1,4-BAC,T；PA6,T/10,T/6,CHDA/10,CHDA；PA6,T/10,T/AMCC；及其任何组合；更优选地选自由以下组成的组：PA6,T/10,T/1,3-BAC,T；PA6,T/10,T/6,CHDA/10,CHDA；及其组合。

聚酰胺组分(PA2)

该聚酰胺组合物包含不同于聚酰胺(PA1)的第二聚酰胺(PA2)。

在一些实施例中，聚酰胺(PA2)具有的Tg低于聚酰胺(PA1)的Tg，优选低至少5℃，更优选低至少10℃。

在另外的或替代实施例中，聚酰胺(PA2)具有的Tm低于聚酰胺(PA1)的Tm，优选低至少5℃，更优选低至少10℃。

在一些实施例中，聚酰胺组合物中的第二聚酰胺(PA2)不包含Tg小于80℃和/或Tm小于250℃的任何聚酰胺。

在一些其他实施例中，聚酰胺组合物中的第二聚酰胺(PA2)不包含Tg小于50℃和/或Tm小于220℃的任何聚酰胺。

在一些实施例中，聚酰胺(PA2)具有至少50℃、或至少55℃、或至少60℃、或至少70℃、或至少80℃、或至少90℃、至少95℃、或至少100℃的Tg。另外地或可替代地，在一些实施例中，聚酰胺(PA2)具有不大于200℃、不大于180℃、不大于160℃、不大于150℃、不大于140℃、或不大于135℃的Tg。在一些实施例中，聚酰胺(PA2)具有80℃至150℃、100℃至140℃、或100℃至135℃、或100℃至120℃的Tg。

在一些实施例中，聚酰胺(PA2)具有至少220℃、或至少225℃、或至少230℃、或至少260℃、或至少265℃的熔融温度Tm。另外地或可替代地，在一些实施例中，聚酰胺(PA2)具有不大于360℃、不大于350℃、或不大于340℃、或不大于330℃的Tm。在一些实施例中，聚酰胺(PA2)具有230℃至360℃、260℃至350℃、或265℃至330℃的Tm。Tg和Tm可以根据ASTMD3418测量。

在一些实施例中，第二聚酰胺(PA2)可以选自由以下组成的组：PA10,T/10,I；PA10,T；PA6,T；PA9,T；PA6,T/6,I；PAMXD6；PAPXD10；PA6,10；PA10,10；PA12；PA5,10；PA10,12；及其两种或更多种的任何组合。

在一些实施例中，聚酰胺组合物中的第二聚酰胺(PA2)可以包含至少一种聚邻苯二甲酰胺，或基本上由其组成。

在一些实施例中，第二聚酰胺(PA2)可以选自由以下组成的组：PA10,T/10,I；PA10,T；PA6,T；PA9,T；PA6,T/6,I；PAMXD6；PAPXD10；及其两种或更多种的任何组合。

在一些实施例中，聚酰胺组合物中的第二聚酰胺(PA2)可以包含脂肪族聚酰胺。

在一些实施例中，第二聚酰胺(PA2)可以选自由以下组成的组：PA6,10；PA10,10；PA12；PA5,10；PA10,12及其两种或更多种的任何组合。

在一些实施例中，聚酰胺组合物中的第二聚酰胺(PA2)可以不包含脂肪族聚酰胺。

在优选的实施例中，第二聚酰胺(PA2)可以选自由以下组成的组：PA10,T/10,I；PA9,T；PA6,10；及其任何组合。

在一些实施例中，基于聚酰胺组合物的总重量，聚酰胺组合物中的第二聚酰胺(PA2)的浓度是至少3wt.％、或至少5wt.％、或至少7wt.％、或至少10wt.％、或至少15wt.％、或至少20wt.％。另外地或可替代地，在一些实施例中，基于聚酰胺组合物的总重量，聚酰胺组合物中的第二聚酰胺(PA2)的浓度是至多85wt.％、或至多80wt.％、或至多75wt.％、或至多70wt.％、或至多65wt.％、或至多60wt.％、或至多55wt.％、或至多50wt.％、或至多45wt.％、或至多40wt.％、或至多35wt.％。

在一些实施例中，聚酰胺组合物包含根据以上描述的多种不同的第二聚酰胺(PA2)。在一些此类实施例中，不同的第二聚酰胺(PA2)的总浓度在以上描述的范围内。

在一些实施例中，基于聚酰胺组合物中的聚酰胺的总重量，当聚酰胺组合物中的第二聚酰胺(PA2)包含至少一种半芳香族聚酰胺和至少一种脂肪族聚酰胺时，该至少一种半芳香族聚酰胺的重量比大于该至少一种脂肪族聚酰胺的重量比。

在一些实施例中，聚酰胺组合物不包含脂肪族聚酰胺。

第二聚酰胺(PA2)优选为半结晶聚酰胺。

玻璃纤维

该聚酰胺组合物包含至少一种玻璃纤维。

玻璃纤维是含有若干种金属氧化物的基于二氧化硅的玻璃化合物，这些化合物可被定制以产生不同类型的玻璃。主要氧化物是呈硅砂形式的二氧化硅；掺入了其他氧化物(如钙、钠和铝)以降低熔融温度并阻碍结晶。

玻璃纤维可以是连续纤维或短切玻璃纤维。

在一些实施例中，玻璃纤维具有3mm至50mm的平均长度。在一些此类实施例中，玻璃纤维具有3mm至10mm、3mm至8mm、3mm至6mm、或3mm至5mm的平均长度。在替代实施例中，玻璃纤维具有10mm至50mm、10mm至45mm、10mm至35mm、10mm至30mm、10mm至25mm或15mm至25mm的平均长度。

在一些实施例中，玻璃纤维通常具有5至20μm、优选5至15μm并且更优选5至10μm的等效直径。

可以使用所有的玻璃纤维类型，如A、C、D、E、M、S、R、T玻璃纤维(如在John Murphy的Additives for Plastics Handbook[塑料添加剂手册]第2版，第5.2.3章，第43-48页所描述的)，或者它们的任何混合物或它们的混合物。

E、R、S和T玻璃纤维是本领域众所周知的。它们值得注意地描述于Fiberglass andGlass Technology[玻璃纤维和玻璃技术],Wallenberger,Frederick T.；Bingham,PaulA.(编辑),2010,XIV,第5章,第197-225页。R、S和T玻璃纤维基本上由硅、铝和镁的氧化物构成。具体地，那些玻璃纤维典型地包含62-75wt.％的SiO₂、16-28wt.％的Al₂O₃和5-14wt.％的MgO。另一方面，R、S和T玻璃纤维包含小于10wt.％的CaO。

在一些实施例中，玻璃纤维是高模量玻璃纤维。高模量玻璃纤维具有如根据ASTMD2343测量的至少76GPa、优选至少78GPa、更优选至少80GPa、并且最优选至少82GPa的弹性模量。高模量玻璃纤维的实例包括但不限于S、R和T玻璃纤维。高模量玻璃纤维的可商购来源分别是来自泰山公司(Taishan)和AGY公司的S-1和S-2玻璃纤维。

在一些实施例中，玻璃纤维是低D_k玻璃纤维。低D_k玻璃纤维具有在1MHz、600MHz、1GHz和2.4GHz的频率下4.0至5.5、4.0至5.4、4.0至5.3、4.0至5.2、4.0至5.1、或4.0至5.0的介电常数。低D_k玻璃纤维还可以具有低D_f(“低D_k/D_f玻璃纤维”)。此类玻璃纤维具有在1MHz、1GHz、600MHz和2.4GHz的频率下0.0005至0.001的D_f。玻璃纤维的D_f和D_k可以根据ASTM D150(1.0MHz)和ASTM D2520(600MHz、1.0GHz和2.4GHz)测量。

在一些实施例中，玻璃纤维是高模量且低D_k的玻璃纤维。

玻璃纤维的形态不受特别限制。如上文指出的，玻璃纤维可以具有圆形截面(“圆形玻璃纤维”)或非圆形截面(“扁平玻璃纤维”)。合适的扁平玻璃纤维的实例包括但不限于具有卵形、椭圆形和矩形截面的玻璃纤维。

在其中聚酰胺组合物包含扁平玻璃纤维的一些实施例中，扁平玻璃纤维具有至少15μm、优选至少20μm、更优选至少22μm、还更优选至少25μm的截面最长直径。另外地或可替代地，在一些实施例中，扁平玻璃纤维具有至多40μm、优选至多35μm、更优选至多32μm、还更优选至多30μm的截面最长直径。在一些实施例中，扁平玻璃纤维具有在15至35μm、优选20至30μm、并且更优选25至29μm范围内的截面直径。在一些实施例中，扁平玻璃纤维具有至少4μm、优选至少5μm、更优选至少6μm、还更优选至少7μm的截面最短直径。另外或可替代地，在一些实施例中，扁平玻璃纤维具有至多25μm、优选至多20μm、更优选至多17μm、还更优选至多15μm的截面最短直径。在一些实施例中，扁平玻璃纤维具有在5至20、优选5至15μm、并且更优选7至11μm范围内的截面最短直径。

在一些实施例中，扁平玻璃纤维具有至少2、优选至少2.2、更优选至少2.4、还更优选至少3的长径比。长径比被定义为玻璃纤维的截面中的最长直径与同一截面中的最短直径的比率。另外地或可替代地，在一些实施例中，扁平玻璃纤维具有至多8、优选至多6、更优选至多4的长径比。在一些实施例中，扁平玻璃纤维具有2至6、并且优选2.2至4的长径比。

在其中玻璃纤维是圆形玻璃纤维的一些实施例中，玻璃纤维具有小于2、优选小于1.5、更优选小于1.2、甚至更优选小于1.1、最优选小于1.05的长径比。当然，本领域普通技术人员将理解，无论玻璃纤维的形态(例如，圆形或扁平)，按照定义长径比不能小于1。

-E-玻璃纤维；

-其组合。

在一些实施例中，基于聚酰胺组合物的总重量，玻璃纤维浓度是至少15wt.％、或至少20wt.％、或至少25wt.％、或至少30wt.％。在另外的或替代的实施例中，基于聚酰胺组合物的总重量，玻璃纤维浓度是至多60wt.％、或至多55wt.％、或至多50wt.％、或至多45wt.％。在一些实施例中，基于聚酰胺组合物的总重量，玻璃纤维浓度是15wt.％至60wt.％、或20wt.％至60wt.％、或25wt.％至60wt.％、或30wt.％至60wt％、或20wt.％至55wt.％、或25wt.％至55wt.％、或30wt.％至55wt％、或20wt.％至50wt.％、或25wt.％至50wt.％、或30wt.％至50wt.％、或30wt.％至45wt.％。

任选的组分-其他增强剂

如以上所描述的，聚酰胺组合物可以进一步包含至少一种不同于玻璃纤维的增强剂。

可以将大量选定的增强剂(也称为增强纤维或增强填料)添加到根据本发明的聚酰胺组合物中。它们可以选自纤维状增强剂和微粒状增强剂。

增强剂可以选自矿物填料(如滑石、云母、高岭土、碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁)、碳纤维、合成聚合物纤维、芳香族聚酰胺纤维、铝纤维、钛纤维、镁纤维、碳化硼纤维、岩棉纤维、钢纤维、硅灰石、玻璃球(例如，中空玻璃微球体)、和不同类型的玻璃纤维(即，与在根据本发明的聚酰胺组合物中使用的玻璃纤维不同)。

纤维状增强填料在本文中被认为是具有长度、宽度和厚度的材料，其中平均长度显著地大于宽度和厚度二者。通常，此类材料具有至少5、至少10、至少20或至少50的长径比(定义为长度与宽度和厚度中最大者之间的平均比率)。在一些实施例中，增强纤维(例如，碳纤维)具有3mm至50mm的平均长度。在替代实施例中，增强纤维具有10mm至50mm的平均长度。增强纤维的平均长度可以被视为在掺入到聚酰胺组合物中之前的增强纤维的平均长度，或者可以被视为聚酰胺组合物中的增强纤维的平均长度。

微粒状增强剂可以选自矿物填料(如滑石、云母、高岭土、碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁)或玻璃球(例如，中空玻璃微球体)。

增强剂可以以基于聚酰胺组合物的总重量至少15wt.％、或按重量计至少20wt.％、或至少25wt.％、和/或至多50wt.％、或至多45wt.％的总量存在于该组合物中。增强剂可以例如以基于聚酰胺组合物的总重量在20与50wt.％之间、例如在25与50wt.％之间、或在25与45wt.％之间的范围内的量存在于聚酰胺组合物中。

在一些实施例中，如以上所描述的，聚酰胺组合物不包含不同于玻璃纤维的增强剂。

在一些实施例中，聚酰胺组合物不包含玻璃球体或球，并且特别地不包含中空玻璃球。

其他任选的组分(添加剂)

在一些实施例中，聚酰胺组合物可以包含至少一种选自由以下组成的组的任选的组分(也称为添加剂)：增韧剂、增塑剂、光稳定剂、紫外(“UV”)稳定剂、热稳定剂、颜料、染料、抗静电剂、阻燃剂、抗冲击改性剂、润滑剂、成核剂、抗氧化剂、加工助剂、以及其两种或更多种的任何组合。

在其中聚酰胺组合物包含一种或多种任选的组分的一些实施例中，基于聚酰胺组合物的总重量，这些添加剂的总浓度不大于15wt.％、不大于10wt.％、不大于5wt.％、不大于1wt.％、不大于0.5wt.％、不大于0.4wt.％、不大于0.3wt.％、不大于0.2wt.％、或不大于0.1wt.％。

在一些实施例中，聚酰胺组合物包含至少一种抗冲击改性剂。

本文中可用的抗冲击改性剂不是特别受限制的，只要它们赋予聚酰胺组合物有用的特性，如足够的屈服拉伸伸长率和断裂拉伸伸长率。例如，任何具有低于0℃的玻璃化转变温度的橡胶状低模量官能化的聚烯烃抗冲击改性剂都适合用于本发明。有用的抗冲击改性剂包括聚烯烃，优选官能化的聚烯烃，并且尤其是弹性体如SEBS和EPDM。

有用的官能化的聚烯烃抗冲击改性剂从商业来源可获得，包括马来酸化的聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物(作为EXXELOR^TMPO可获得)和包含约0.6重量百分比侧接琥珀酸酐基团的马来酸酐官能化的乙烯-丙烯共聚物橡胶，如来自埃克森美孚化工公司(Exxon MobilChemical Company)的RTM.VA 1801；作为/>可获得的丙烯酸酯改性的聚乙烯，如/>9920，来自杜邦公司(DuPont Company)的甲基丙烯酸改性的聚乙烯；和/>如/>1410XT，来自陶氏化学公司(Dow ChemicalCompany)的丙烯酸改性的聚乙烯；马来酸酐改性的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物，如/>FG1901GT或FG1901 X，已经用约2重量％的马来酸酐接枝的SEBS，从科腾聚合物公司(Kraton Polymers)可获得；马来酸酐官能化的乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)三元共聚物橡胶，如/>498，1％马来酸酐官能化的EPDM，从康普顿公司(Crompton Corporation)可获得。

也可以在本发明的实践中使用的其他官能化的抗冲击改性剂包括乙烯-高级α-烯烃聚合物和乙烯-高级α-烯烃-二烯聚合物，这些聚合物通过与适宜的反应性羧酸或其衍生物(例如像，丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐或其酯)接枝或共聚而拥有反应性官能团并且将具有高达约50,000psi的拉伸模量(根据ASTM D-638测定)。适宜的高级α-烯烃包括C₃至C₈α-烯烃，例如像丙烯、丁烯-1、己烯-1和苯乙烯。可替代地，也可以通过聚合的1-3二烯单体的合适的均聚物和共聚物的氢化得到具有包含此类单元的结构的共聚物。例如，具有不同水平的侧接乙烯基单元的聚丁二烯可以容易地获得，并且这些可以被氢化以提供乙烯-丁烯共聚物结构。类似地，可以使用聚异戊二烯的氢化来提供等同的乙烯-异丁烯共聚物。可以在本发明中使用的官能化的聚烯烃包括熔体指数在约0.5至约200g/10min范围内的那些聚烯烃。

聚酰胺组合物的制备

本发明进一步涉及用于制备如以上详述的聚酰胺组合物的方法，所述方法包括将第一聚酰胺(PA1)、第二聚酰胺(PA2)、玻璃纤维、和任何任选的一种或多种组分(如不同于玻璃纤维的另一种增强剂、润滑剂、UV稳定剂、热稳定剂、抗冲击改性剂等)熔融共混。

在本发明的上下文中，可以使用任何熔融共混方法以混合聚合物成分和非聚合物成分。

例如，可以将聚合物成分(聚酰胺和官能化的聚烯烃)和非聚合物成分进料到熔融混合器(如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机、搅拌器、单螺杆或双螺杆捏合机、或班伯里密炼机(Banbury mixer))中，并且该添加步骤可以是将所有成分一次添加或分批逐步添加。当分批逐步添加聚合物成分和非聚合物成分时，首先添加这些聚合物成分和/或非聚合物成分的一部分，并且然后与随后添加的剩余聚合物成分和非聚合物成分熔融混合直到获得充分混合的组合物。

如果玻璃纤维或任选的增强剂呈现长的物理形状(例如，长的或‘连续’的纤维)，那么可以使用拉拔挤出模制、拉挤成型以形成长纤维粒料或拉挤成型以形成单向复合带材来制备增强组合物。

制品和应用

本发明的另一个方面提供聚酰胺组合物在制品中的用途。

可以期望地将聚酰胺组合物掺入到制品、优选成型制品中。

该制品可以值得注意地用于移动电子器件、LED包装、电气和电子部件(包括但不限于，用于计算的电源单元部件、数据系统和办公室设备和表面安装技术相容的连接器和接触器)、医疗器械部件；和用于小型断路器、接触器、开关和插座的电气保护装置，汽车部件、以及航空航天部件(包括但不限于内部客舱部件)。

术语“移动电子装置”旨在表示被设计为方便运输并且用于不同场所的电子装置。移动电子装置的代表性实例可以选自由以下组成的组：移动电子电话、个人数字助理、笔记本电脑、平板电脑、无线电、相机和相机附件、穿戴式计算装置(例如，智能手表、智能眼镜等)、计算器、音乐播放机、全球定位系统接收器、便携式游戏机和游戏机附件、硬盘驱动器以及其他电子存储装置。

优选的移动电子装置包括笔记本电脑、平板电脑、移动电子电话和穿戴式计算装置(例如，手表)。

本文关注的移动电子装置的部件包括但不限于天线窗、配件、卡扣式零件、相互可移动的零件、功能元件、操作元件、追踪元件、调节元件、载体元件、框架元件、开关、连接器、电缆、壳体、以及如在移动电子装置中使用的除壳体之外的任何其他结构零件，例如像扬声器零件。在一些实施例中，装置部件可以是具有安装孔或其他紧固装置的安装部件，该其他紧固装置包括但不限于在其本身与移动电子装置的另一部件之间的卡扣配合连接器，该另一部件包括但不限于电路板、麦克风、扬声器、显示器、电池、盖、壳体、电气或电子连接器、铰链、无线电天线、开关或开关垫(switchpad)。

在一些实施例中，移动电子装置可以是输入装置的至少一部分。

在一些实施例中，移动电子装置部件也可以是移动电子装置壳体。“移动电子装置壳体”是指移动电子装置的后盖、前盖、天线壳体、框架和/或骨架中的一个或多个。壳体可以是单个制品或者包括两个或更多个部件。“骨架”是指结构部件，其上安装有装置的其他部件，如电子器件、微处理器、屏幕、键盘和小键盘、天线、电池插座等。骨架可以是从移动电子装置的外部不可见或者仅部分可见的内部部件。壳体可以为装置的内部部件提供保护使其免受来自环境因素(如液体、粉尘等)的冲击以及污染和/或损害。壳体部件如盖还可以为暴露于装置外部的某些部件(如屏幕和/或天线)提供实质性的或主要的结构支撑以及冲击防护。

在一些实施例中，移动电子装置壳体选自由以下组成的组：移动电话壳体、天线壳体、天线窗、平板壳体、笔记本电脑壳体、平板电脑壳体或手表壳体。

在一些实施例中，移动电子装置部件可以包括例如无线电天线。在这种情况下，无线电天线可以是WiFi天线或RFID天线。在一些此类实施例中，无线电天线的至少一部分布置在聚酰胺组合物上。另外地或可替代地，无线电天线的至少一部分可以从聚酰胺组合物移开。

汽车部件的实例包括但不限于汽车电子部件、汽车照明部件(包括但不限于电机端盖、传感器、ECU壳体、线轴和螺线管、连接器、电路保护/继电器、致动器壳体、Li离子电池系统和熔丝盒)、牵引电机和电力电子部件(包括但不限于电池组)、电气电池壳体中的部件。

制品可以由聚酰胺组合物通过任何适合于热塑性塑料的方法(例如，挤出、注射模制、吹塑模制、旋转模制、包覆模制或压缩模制)来模制。

移动电子装置部件的优选形成包括合适的熔融加工方法，如聚酰胺组合物的注射模制或挤出模制，注射模制是优选的成型方法。

聚酰胺组合物或制品的用途

在一些实施例中，聚酰胺组合物或制品可以用于制造移动电子装置部件，如以上所描述的。

用于降低聚酰胺组合物的翘曲度和/或模制收缩率的方法

本发明的另一个方面涉及一种用于降低由聚酰胺组合物制成的模制制品在横向方向上的翘曲度和/或模制收缩率的方法，此种方法包括将聚酰胺(PA1)和聚酰胺(PA2)与玻璃纤维以及任选的一种或多种任选的组分共混以形成模制组合物，然后使该模制组合物经受模制，优选注射模制，以形成模制制品。共混优选地通过如以上所描述的熔融共混进行。与由含有相同玻璃纤维和一种或多种任选的组分但仅包含聚酰胺(PA1)或聚酰胺(PA2)的类似聚酰胺组合物制成的模制制品获得的在横向方向上的翘曲度和/或模制收缩率相比，该模塑制品在横向方向上的翘曲度和/或模制收缩率降低。

实例

现在将参照以下实例对本发明进行描述，这些实例的目的仅仅是说明性的并且不旨在限制本发明的范围。如实例中所使用的，“E”表示本发明的示例实施例，并且“CE”表示反例。

这些实例证明了聚酰胺组合物的改善的模制收缩率和翘曲度性能、优异的热特性、和优异的机械性能。

原材料

用于形成样品的原料在下面提供：

-聚酰胺“PA1_a”：来自美国索尔维特种聚合物公司(Solvay Specialty PolymersUSA)的PA6,T/10,T/1,3-BAC,T(Tg＝125℃、Tm＝315℃)，参见以下详述的合成

-聚酰胺“PA1_b”：来自美国索尔维特种聚合物公司的PA6,T/10,T/6,CHDA/10,CHDA(Tg＝128℃、Tm＝321℃)，参见以下详述的合成

-聚酰胺“PA2_a”：PA10,T/10,I(Tg＝105℃、Tm＝295℃)，如来自金发公司(Kingfa)的Vicnyl 6100

-聚酰胺“PA2_b”：PA6,10(Tg＝55℃、Tm＝225℃)，如来自兰蒂奇公司(Radici)的Radipol DC40

-聚酰胺“PA2_c”：PA9,T(Tg＝117℃、Tm＝304℃)，如来自可乐丽公司(Kuraray)的Genestar GC51010

-玻璃纤维(“GF1”)-CSG3PA扁平E玻璃纤维，来自日东纺公司(Nittobo)

-玻璃纤维(“GF2”)-HM435TM圆形S-1玻璃纤维，来自泰山公司

-抗冲击改性剂：马来酸酐接枝的SEBS共聚物(FG 1901GT，来自科腾公司(Kraton Corporation))

-其他添加剂：含有润滑剂(来自百尔罗赫公司(Baerlocher)的硬脂酸钙CeasitI)、UV稳定剂(来自巴斯夫公司(BASF)的Chimassorb 944LD)和热稳定剂(来自巴斯夫公司的B1171)的添加剂包

-任选的添加剂：可以将颜料/染料添加到聚酰胺组合物中。

聚酰胺“PA1_a”：PA6,T/10,T/1,3-BAC,T和聚酰胺“PA1_b”：PA6,T/10,T/6,CHDA/10,CHDA是聚酰胺PA1的两个实施例。

聚酰胺“PA2_a”：PA10,T/10,I，聚酰胺“PA2_b”：PA6,10和聚酰胺“PA2_c”：PA9,T是聚酰胺PA2的三个实施例。

PA6,T/10,T/1,3-BAC,T(PA1_a)和PA6,T/10,T/6,CHDA/10,CHDA(PA1_b)的相应Tg和Tm高于PA10,T/10,I(PA2_a)、PA6,10(PA2_b)和PA9,T(PA2_c)的相应Tg和Tm。

PA6,T/10,T/1,3-BAC,T(PA1_a)的合成

使用以下过程来制备PA6,T/10,T/1,3-BAC,T。在搅拌的批次容器中装入去离子水；由六亚甲基二胺(HMDA)、1,10-二氨基癸烷(DMDA)、和1,3-双(氨甲基)环己烷(1,3-BAC)组成的二胺组分，其量实现57mol.％HMDA、35mol.％DMDA、和8mol.％1,3-BAC；以及由对苯二甲酸组成的二羧酸组分。二胺组分和二羧酸组分是等摩尔的。还向反应器装入磷酸和冰乙酸。通过在150℃下加热以上描述的混合物获得盐溶液。将内容物连续泵送到维持在约180psig和220℃的反应器区，然后泵送到维持在300℃的高压区，并且然后泵送通过加热至350℃的在100psig的管式反应器。将熔融物进料到配备有正向真空排气口的双螺杆挤出机中。将最终聚合物通过线料模口挤出到水浴中并切成粒料。

PA6,T/10,T/6,CHDA/10,CHDA(PA1_b)的合成

使用以下过程来制备共聚酰胺PA6,T/10,T/6,CHDA/10,CHDA。在搅拌的批次容器中装入33.7kg去离子水；由21.58kg的70％ HMDA、14.47kg的DMDA(对应于65mol.％HMDA和35mol.％DMDA)组成的二胺组分；以及由2.71kg的1,4-环己烷二甲酸(CHDA)和30.11kg的对苯二甲酸(对应于8mol.％CHDA和92mol.％对苯二甲酸)组成的二羧酸组分。二胺组分和二羧酸组分是等摩尔的。还在反应器中装入17.03g磷酸和360.30g的冰乙酸。通过在150℃下加热以上描述的混合物获得盐溶液。将内容物连续泵送到维持在约180psig和220℃的反应器区，然后泵送到维持在300℃的高压区，并且然后泵送通过加热至350℃的在100psig的管式反应器。将熔融物进料到配备有正向真空排气口的双螺杆挤出机中。将最终聚合物通过线料模口挤出到水浴中并切成粒料。

测试方法

·使用ISO 527-2在哑铃形的ISO型号1A的拉伸试样上测定拉伸特性，该试样具有以下标称尺寸：全长为170mm、标距长度为75mm、平行截面长度为80mm、平行截面宽度为10mm、夹持截面宽度为20mm、并且厚度为4mm。特性在23℃下测量，使用1mm/分钟的测试速度测量模量，并且然后使用5mm/分钟的测试速度测量拉伸强度和应变。

·使用ISO 180用10个注射模制ISO型号1A的棒(长度为80±2mm，宽度为10±0.2mm，厚度为4±0.2mm)测定伊佐德(Izod)特性(缺口伊佐德、无缺口伊佐德)。

·对于模制收缩率(模制收缩率流动方向(％)和横向方向(％))，通过注射模制来制备尺寸为60mm×60mm×2mm的基板。模制收缩率根据ASTM D955测定。在模制和冷却之后，测量基板在流动方向和横向流动方向上的宽度。流动方向由熔融树脂注入模具中的方向限定，并且横向流动方向相对于流动方向垂直于基板的表面。相对于模具尺寸来计算基板在每个方向上收缩的百分比。

·翘曲度测定如下：根据ASTM D955,将聚酰胺组合物注射模制成尺寸为60mm×60mm×2mm的基板，如以上详述的。翘曲度计算为在横向方向上的收缩率百分比减去在流动方向上的收缩率百分比的绝对值。

·热特性根据ASTM D3418使用DSC测定(TA仪器DSC Q20，其中氮气作为载气)。对每种组合物的料粒进行热-冷-热实验。使用20℃/min的加热冷却速率，其中最高温度为350℃。

实例1-含有PA1_a、PA2_a、30wt.％E-玻璃扁平纤维的聚酰胺组合物

在此实例中，将PA1_a(PA6,T/10,T/1,3-BAC,T)与PA2_a(PA10,T/10,I)在含有30wt.％扁平E-玻璃纤维(GF1)的组合物中混配(熔融共混)。如表1中所示，样品E1至E3的聚酰胺组合物含有PA1_a和PA2_a的共混物，其中基于总的PA1_a+PA2_a重量，PA1_a重量比为0.25至0.75。为了进行比较，还制备了仅含有PA1或仅含有PA2_a的样品CE1、CE2，其他组分(GF1、添加剂)相同并且量相同。使用ZSK-26同向旋转双螺杆挤出机进行熔融共混，并且随后根据ASTM D3641对混配的样品进行模制。表2显示了表1中的组合物的机械特性，包括冲击特性和模制收缩率。

表1.含有PA1_a、PA2_a、30wt.％GF1的样品的组成

组分	E1	E2	E3	CE1	CE2
						PA1_a-PA6,T/10,T/1,3-BAC,T(wt.％)	17.35	34.7	52.05	69.4	-
PA2_a-PA10,T/10,I(wt.％)	52.05	34.7	17.35	-	69.4
						GF1(wt.％)	30	30	30	30	30
添加剂(wt.％)	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6
						PA1_a重量比/总的PA1_a+PA2_a	0.25	0.5	0.75	1	0

与样品CE1和CE2相比，对于所有共混物样品E1-E3都观察到类似的机械和冲击性能，这表明PA1_a和PA2_a的共混不会对机械性能产生不利影响。通过将PA1_a和PA2_a共混观察到横向模制收缩率的明显改善。横向模制收缩率随着基于PA1_a+PA2_a总重量的PA1_a重量比从0(样品CE2)或1(样品CE1)接近0.5(样品E2)而降低(从而得到改善)。因此，观察到模制收缩率得到改善，同时保持了PA1_a+PA2_a共混物的机械性能(在使用每种单独的PA1_a或PA2_a材料时观察到的机械性能)。

表2.含有PA1_a、PA2_a、30wt.％GF1的样品的机械特性

特性	方法	E1	E2	E3	CE1	CE2
							拉伸模量(GPa)	ISO 527-2	9.8	9.8	10.0	10.1	9.9
拉伸强度(MPa)	ISO 527-2	157	155	162	160	152
							断裂拉伸伸长率(％)	ISO 527-2	2.0	2.0	2.0	2.0	1.9
缺口伊佐德(kJ/m²)	ISO 180	8.7	8.7	8.2	8.1	8.6
							无缺口伊佐德(kJ/m²)	ISO 180	33.0	31.5	32.5	31.0	31.4
模制收缩率流动方向(％)	ASTM D955	0.23	0.23	0.28	0.34	0.26
							模制收缩率横向方向(％)	ASTM D955	0.79	0.66	0.74	0.92	0.84
翘曲度(％)		0.56	0.43	0.46	0.58	0.58

实例2-含有PA1_a、PA2_a、高强度圆形GF2的聚酰胺组合物在此实例中，将PA1_a(PA6,T/10,T/1,3-BAC,T)与PA2_a(PA10,T/10,I)在含有30wt.％或55wt.％的S-1高模量圆形玻璃纤维(GF2)的组合物中混配(熔融共混)。如表2中所示，样品E4至E7的聚酰胺组合物含有PA1_a和PA2_a的共混物，其中基于PA1_a+PA2_a总重量，PA1_a重量比为0.1至0.5。为了进行比较，还制备了仅含有PA1_a或仅含有PA2_a的样品CE3-CE6，其他组分(GF2、添加剂)相同并且量相同。表4示出了表3中概述的组合物的机械特性、冲击特性、模制收缩率、和热特性。

表3.含有PA1_a、PA2_a、S-1圆形GF2的样品的组成

*“pph”意指按一种或多种聚酰胺+GF+添加剂的总重量计的每百份数。

如实例1中所见，在相当的玻璃纤维负载下，样品之间的拉伸特性和伊佐德冲击特性是一致的。相对于仅含有PA1_a或仅含有PA2_a的对比样品CE3-CE7，含有PA1_a和PA2_a的共混物的样品E4-E7展示出模制收缩率的改善。与实例1类似，模制收缩率随着PA1重量比接近0.5(即，样品中的PA1_a和PA2_a的重量相等)而降低。

对于30％玻璃填充的样品E4-E6，化合物的热特性也在表4中示出。聚酰胺共混物样品E4-E6的Tg和Tm保持较高，并且每种样品具有的Tg>100℃并且Tm>285℃。总体上，样品E4、E5、和E6的Tm值接近样品CE4(一种常用于要求高温性能的应用的配制品)的Tm值。

表4.含有PA1_a、PA2_a、S-1圆形GF2的样品的机械特性

这些结果表明，PA1_a和PA2_a的共混物可以用于有效地降低模制收缩率特性，同时保持聚酰胺配制品的高的温度分布和机械性能。

图1表示实例1和2中概述的使用两种不同类型的玻璃纤维的聚酰胺共混物组合物的横向模制收缩率。其示出，无论玻璃纤维类型和负载如何，相对于仅含有PA1_a或仅含有PA2_a的组合物，对于PA1_a和PA2_a的共混物都观察到模制收缩率的改善。在PA1_a和PA2_a的重量负载相等时观察到收缩率的最大改善。

图2表示相对于仅含有PA1的等效配制品，每种共混物PA1_a+PA2_a配制品的横向收缩率的改善百分比。

图3表示相对于仅含有PA2的等效配制品，每种共混物PA1_a+PA2_a配制品的横向收缩率的改善百分比。

这两个图2和图3展示了当在聚酰胺组合物中使用大约相等份数的PA1_a和PA2_a(PA1_a重量比＝0.5)时，横向收缩率改善最大(高达约40％)。还注意到，即使当次要PA组分的负载较低时(例如，在PA1_a重量比为0.1时)，仍然观察到模制收缩率的改善。

从这些图2和图3中还注意到，与较高的玻璃纤维负载(55wt.％)相比，在较低的玻璃纤维负载(30wt.％)下的收缩率的改善更明显。认为这是由于配制品中存在的聚酰胺的总量增加。

此外，在类似的玻璃纤维负载和相同的PA1_a重量比下，观察到含有圆形玻璃纤维(GF2)的组合物的横向收缩率比扁平玻璃纤维(GF1)有更大的改善。

实例3-聚酰胺组合物的冲击改性

在某些应用中，除了改善模制收缩率之外，可能还需要增加韧性。表5概述了两种含有PA1_a和PA2_a共混物的组合物。样品E9含有抗冲击改性剂而样品E8不含。

表5.有或没有抗冲击改性剂的样品的组成

*“pph”意指按一种或多种聚酰胺+GF+添加剂的总重量计的每百份数

表6.有或没有抗冲击改性剂的样品PA1_a+PA2_a+S-1圆形GF2的机械特性

如表6中所示出，向样品E9中的聚酰胺共混物组合物添加抗冲击改性剂略微降低了拉伸模量和拉伸强度(与没有抗冲击改性剂的样品E8相比)，同时提高了断裂拉伸伸长率。

此外，通过在样品E9中添加抗冲击改性剂，改善了缺口伊佐德特性和无缺口伊佐德特性。尽管拉伸和冲击性能发生这些变化，样品E9中的聚酰胺共混物组合物的横向模制收缩率在冲击改性后保持相对不变(如果不是更好的话)，同时通过在样品E9中添加抗冲击改性剂改善(降低)了翘曲度。这证明可以实现冲击改性，同时保持源自聚酰胺共混物组合物的改善的模制收缩率和翘曲度。

实例4-具有S-1圆形GF2的聚酰胺组合物PA1_a+PA2_b

在此实例中，将PA1_a(PA6,T/10,T/1,3-BAC,T)与PA2_b(PA6,10)在含有30wt.％的S-1高模量圆形玻璃纤维(GF2)的组合物中混配(熔融共混)。如表7中所示，样品E10至E12的聚酰胺组合物含有PA1_a和PA2_b的共混物，其中基于PA1_a+PA2_b总重量，PA1_a重量比为0.25至0.75。为了进行比较，还制备了仅含有PA2_b的样品CE7和仅含有PA1_a的样品CE8，其他组分(GF2、添加剂、颜料)相同并且量相同。

表7.含有PA1_a+PA2_b+S-1圆形GF2的样品的组成

表8示出了表7中概述的组合物的机械特性、冲击特性、模制收缩率、和热特性。

表8.含有PA1_a+PA2_b+S-1圆形GF2的样品的特性

*在DSC迹线中意指最大的峰

在相当的玻璃纤维负载下，样品之间的拉伸特性和缺口伊佐德冲击特性相当地一致，其中如断裂伸长率和无缺口伊佐德冲击等特性与体系中延展性更好的脂肪族聚酰胺(PA2_b)的量成比例。相对于仅含有PA2_b或仅含有PA1_a的对比样品CE7-对比样品CE8，含有PA1_a和PA2_b的共混物的样品E10-E12展示出模制收缩率和翘曲度的改善。与实例1类似，模制收缩率(尤其在横向方向)和翘曲度随着PA1_a重量比接近0.5(即，样品中PA1_a和PA2_b的重量相等)而降低。

对于30％玻璃填充的样品E10-E12，化合物的热特性也在表8中示出。由于脂肪族PA2_b(PA6,10)的Tg和Tm比PA1_a(PA6,T/10,T/1,3-BAC,T)低得多，因此所得的共混物样品E10-E12展示出介于两种聚酰胺之间的热特性，这取决于每种组分的相对重量比。尽管如此，共混物中每一种的较高Tm仍保持相当的高(>285℃)，表明可用于高温应用。对于两种聚酰胺的共混物，熔融焓小于主要组分(按重量比计)，这表明模制收缩率和翘曲度的改善可能是由于相对于CE7和CE8降低的结晶度，虽然不希望受此类假设约束。

这些结果表明，PA1_a和PA2_b的共混物可以用于有效地降低模制收缩率和翘曲度特性，同时保持聚酰胺配制品的高的温度分布和通用机械性能。

实例5-含有S-1圆形GF2的聚酰胺组合物PA1_a+PA2_c

在此实例中，将PA1_a(PA6,T/10,T/1,3-BAC,T)与PA2_c(PA9,T)在含有30wt.％的S-1高模量圆形玻璃纤维(GF2)的组合物中混配(熔融共混)。如表9中所示，样品E13至E15的聚酰胺组合物含有PA1_a和PA2_c的共混物，其中基于PA1_a+PA2_c总重量，PA1_a重量比为0.25至0.75。为了进行比较，还制备了仅含有PA2_c的样品CE9和仅含有PA1_a的样品CE8，其他组分(GF2、添加剂、颜料)相同并且量相同。表10示出了表9中概述的组合物的机械特性、冲击特性、模制收缩率、和热特性。

表9.含有PA1_a+PA2_c+S-1圆形GF2的样品的组成

如实例1中所见，在相当的玻璃纤维负载下，样品之间的拉伸特性和伊佐德冲击特性是一致的。相对于仅含有PA1_a或仅含有PA2_c的对比样品CE8和CE9，含有PA1_a和PA2_c的共混物(其中PA1_a重量比为0.25至0.75)的样品E13-样品E15显示出横向流动模制收缩率和翘曲度的改善。

对于30％玻璃填充的样品E13-E15，化合物的热特性也在表10中示出。

表10.含有PA1_a+PA2_c+S-1圆形GF2的样品的特性

/>

如在实例2中观察到的，聚酰胺共混物样品E13-E15的Tg和Tm保持较高并且每种样品的Tg>110℃并且Tm>290℃。总体上，样品E13、E14、和E15的Tm值接近或高于样品CE9(一种常用于要求高温性能的应用的材料)的Tm值。

这些结果表明，PA1_a和PA2_c的共混物可以用于有效地降低模制收缩率和翘曲度特性，同时保持聚酰胺配制品的高的温度分布和机械性能。

实例6-含有S-1圆形GF2的聚酰胺组合物PA1_b+PA2_a

在此实例中，将PA1_b(PA6,T/10,T/6,CHDA/10,CHDA)与PA2_a(PA10,T/10,I)在含有30wt.％的S-1高模量圆形玻璃纤维(GF2)的组合物中混配(熔融共混)。如表11中所示，样品E16和E17的聚酰胺组合物含有PA2_a和PA1_b的共混物，其中基于PA2_a+PA1_b总重量，PA1_b重量比为0.25和0.5。为了进行比较，还制备了仅含有PA2_a的样品CE10和仅含有PA1_b的样品CE11，其他组分(GF2、添加剂、颜料)相同并且量相同。

表12示出了表11中概述的组合物的机械特性、冲击特性、模制收缩率、和热特性。

表11.含有PA1_b+PA2_a+S-1圆形GF2的样品的组成

表12.含有PA1_b+PA2_a+S-1圆形GF2的样品的机械特性

/>

*在DSC迹线中意指最大的峰

在相当的玻璃纤维负载下的样品之间，样品E16-E17的拉伸特性和伊佐德冲击特性是一致的。相对于仅含有PA2_a或仅含有PA1_b的对比样品CE10-CE11，含有PA1_b和PA2_a的共混物的样品E16-E17展示出模制收缩率和翘曲度的改善。与实例1类似，模制收缩率随着PA1_b重量比接近0.5(即，样品中PA1_b和PA2_a的重量相等)而降低。

对于30％玻璃填充的样品E16-E17，化合物的热特性也在表12中示出。聚酰胺共混物样品E16和E17的Tg和Tm保持较高，并且每种样品的Tg>100℃并且Tm>280℃。总体上，样品E16和E17的Tm值接近样品CE10(与CE4的组成类似，一种常用于要求高温性能的应用的配制品)的Tm值。再次观察到聚酰胺共混物相对于CE10和CE11的熔融焓降低，表明这可能有助于观察到的收缩率和翘曲度的改善。

这些结果表明，PA1_b和PA2_a的共混物可以用于有效地降低模制收缩率和翘曲度特性，同时保持聚酰胺配制品的高的温度分布和机械性能。

虽然已显示出并描述了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员可在不背离本发明的精神或传授内容的情况下对其进行修改。本文所描述的这些实施例只是示例性的且是非限制性的。组合物、制品、和方法的多种变化及修改是可能的并且是在本发明的范围之内。因此，保护范围并不受以上提出的说明书所限制，而是仅受跟随的权利要求所限制，该范围包括权利要求的主题的所有等效物。每一项权利要求都作为本发明的实施例结合到本说明书之中。因此，权利要求是进一步的说明并且是对本发明的优选实施例的附加。任何通过援引方式对以上文件的并入是受限制的，使得没有并入与本文的明确披露内容相反的主题。

本文引用的所有专利申请和公开物的披露内容特此通过援引方式并入，其程度为它们为本文提出的那些提供了示例性、程序的或其他详细补充。如果通过援引方式并入本申请的任何专利、专利申请以及公开物的披露内容与本申请的描述相冲突到了可能导致术语不清楚的程度，则本说明应该优先。

Claims

1.一种聚酰胺组合物，其包含：

-聚酰胺(PA1)，

其中该聚酰胺组合物具有至少0.05且至多0.95的PA1重量比，所述PA1重量比被计算为基于该聚酰胺组合物中的PA1和PA2的组合重量的该聚酰胺组合物中的PA1的重量，

其中该聚酰胺(PA1)是包含以下的共聚酰胺：

其中n₁至n₃分别是重复单元(R_PAl)、(R_PA2)和(RP_A3)的mol.％；

或包含以下的共聚酰胺：

并且

其中

-R₁是C₄至C₈脂肪族烷基，优选C₆脂肪族烷基；

-R₂是C₉至C₁₂脂肪族烷基，优选C₁₀脂肪族烷基；

-R₅是C₁至C₃烷基，优选C₁烷基；

-j是0至10的整数；

-式(3)中的T由下式(7)或(8)中的任一个表示：

其中

-R₃和R₄独立地选自由键和C₁至C₁₀烷基组成的组；

-每个i是独立选择的0至10的整数；并且‘*’表示至式(3)中的两个显氮原子之一的键。

2.如权利要求1所述的聚酰胺组合物，其中，该重复单元(R_PA1)和(R_PA2)由六亚甲基二胺和1，10-二氨基癸烷与对苯二甲酸的缩聚形成。

3.如权利要求1或2所述的聚酰胺组合物，其中，该重复单元(R_PA3)由以下形成：

-对苯二甲酸与1，3-双(氨甲基)环己烷(1，3-BAC)或1，4-双(氨甲基)环己烷(1，4-BAC)、优选1，3-BAC的缩聚；或

-4-氨基甲基环己烷甲酸(4-AMCC)的缩聚；或者其中该重复单元(R_PA3*)和(R_PA4*)由六亚甲基二胺和1，10-二氨基癸烷与1，4-环己烷二甲酸(1，4-CHDA)的缩聚形成。

4.如权利要求1至3中任一项所述的聚酰胺组合物，其中，

-当该聚酰胺(PA1)包含具有式(1)的重复单元(R_PA1)、具有式(2)的(R_PA2)、和具有式(3)或(4)的(R_PA3)时，基于该聚酰胺(PA1)中的重复单元的总数，n₁+n₂+n₃是至少50mol.％并且(R_PA3)中的n₃大于0.5mol.％；或

-当该聚酰胺(PA1)包含具有式(1)的重复单元(R_PA1)、具有式(2)的(R_PA2)、具有式(5)的(R_PA3*)、和具有式(6)的(R_PA4*)时，基于该聚酰胺(PA1)中的重复单元的总数，n₁+n₂+n₃+n₄是至少50mol.％，并且(R_PA3*)中的n₃和/或(R_PA4*)中的n₄大于0.5mol.％。

5.如权利要求1至4中任一项所述的聚酰胺组合物，其中，该聚酰胺(PA2)具有至少50℃的玻璃化温度Tg和/或至少220℃的熔融温度Tm。

6.如权利要求1至5中任一项所述的聚酰胺组合物，其中，该聚酰胺(PA2)包含半芳香族聚酰胺，优选聚邻苯二甲酰胺。

7.如权利要求1至6中任一项所述的聚酰胺组合物，其中，该聚酰胺(PA2)选自由以下组成的组：PA10，T/10，I；PA10，T；PA6，T/6，I；PA6，T；PA9，T；PAMXD6；PAPXD10；及其任何组合。

8.如权利要求1至7中任一项所述的聚酰胺组合物，其中，该PA1重量比为

-至少0.1或至少0.15、或至少0.2、或至少0.3，和/或

-至多0.9、或至多0.85、或至多0.8、或至多0.75、或至多0.7、或至多0.65、或至多0.6。

9.如权利要求1至8中任一项所述的聚酰胺组合物，其中，基于该聚酰胺组合物的总重量，该聚酰胺组合物中的玻璃纤维浓度是20wt.％至55wt.％、或30wt.％至55wt.％。

10.如权利要求1至9中任一项所述的聚酰胺组合物，其中，该玻璃纤维是选自由以下组成的组的圆形或扁平玻璃纤维：

-E-玻璃纤维；

-其组合。

11.如权利要求1至10中任一项所述的聚酰胺组合物，其具有至少50℃和/或不大于150℃的玻璃化转变温度Tg，以及至少180℃和/或不大于340℃的熔融温度Tm，其中该Tg和Tm是根据ASTM D3418测量的。

12.如权利要求1至11中任一项所述的聚酰胺组合物，其进一步包含至少一种选自由以下组成的组的任选的组分：增韧剂、增塑剂、光稳定剂、紫外稳定剂、热稳定剂、颜料、染料、抗静电剂、阻燃剂、抗冲击改性剂、润滑剂、成核剂、抗氧化剂、加工助剂、以及其两种或更多种的任何组合，优选地进一步包含至少一种抗冲击改性剂。

13.一种用于制造如权利要求1至12中任一项所述的聚酰胺组合物的方法，该方法包括将该聚酰胺(PA1)、该聚酰胺(PA2)、该玻璃纤维和任何选自由以下组成的组的任选的组分熔融共混：不同于该玻璃纤维的增强剂、增韧剂、增塑剂、光稳定剂、紫外稳定剂、热稳定剂、颜料、染料、抗静电剂、阻燃剂、抗冲击改性剂、润滑剂、成核剂、抗氧化剂、加工助剂、以及其两种或更多种的任何组合。

14.一种包含如权利要求1至12中任一项所述的聚酰胺组合物的模制制品，与仅含有该聚酰胺(PA1)或仅含有该聚酰胺(PA2)而其它组分相同的聚酰胺组合物相比，该聚酰胺组合物具有降低的横向收缩率和/或翘曲度。

15.一种包含如权利要求1至12中任一项所述的聚酰胺组合物的移动电子装置部件，优选该移动电子装置部件是天线、天线窗、天线壳体或移动电子壳体。