CN117500881A - 具有脱模性能的聚合物组合物 - Google Patents

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CN117500881A CN202280043432.3A CN202280043432A CN117500881A CN 117500881 A CN117500881 A CN 117500881A CN 202280043432 A CN202280043432 A CN 202280043432A CN 117500881 A CN117500881 A CN 117500881A
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Abstract

公开了含有至少一种脱模剂的纤维增强的热塑性聚合物组合物。脱模剂可包含极性材料和/或非极性材料。在一个实施方式中，使用极性蜡和非极性蜡两者。聚合物组合物还可以包含一种或多种摩擦改性剂。摩擦改性剂可包含超高分子量有机硅。

Description

具有脱模性能的聚合物组合物
相关申请
本申请基于以下申请并要求以下申请的优先权：美国临时专利申请序列号63/177,210，申请日为2021年4月20日；美国临时专利申请序列号63/208,250，申请日为2021年6月8日；以及美国临时专利申请序列号63/319,531，申请日为2022年3月14日；其全部通过引用并入本文。
背景技术
工程热塑性塑料和弹性材料常被用于多种多样的应用来生产模制的部件和产品。例如，热塑性聚合物被用于生产所有不同类型的模制产品，例如注射模制产品、吹塑模制产品等等。热塑性聚合物，例如，可以被配制为具有耐化学性，从而具有优异的强度性能，而当配制含有弹性体的组合物时，可将其配制为具有柔性。特别有利的是，许多聚合物由于它们的热塑性性质而可以被熔体加工。此外，许多聚合物可以被回收和再加工。
由热塑性聚合物生产模制部件的目标之一是能够快速模制部件并提高生产率。例如，每种聚合物配方可能会出现一系列与组合物熔体加工特性相关的独特问题，这些问题可能会导致周期时间更长，导致模具沉积物形成，和/或对从模具中取出部件的能力产生负面影响。因此，理想地，热塑性组合物被配制为在熔体加工条件下形成稳定的熔体。在许多应用中，为了缩短周期时间，需要更快的结晶速率和/或更快的熔体固化速率。
鉴于上述内容，本公开特别涉及具有改善的熔体加工特性的聚合物组合物。可替代地，本公开还涉及配制聚合物组合物，以减少模具沉积物和/或减少从模具中顶出部件和制品所需的力。在一个实施方式中，本公开涉及一种配制的聚合物组合物，其在上述特性的至少一个特性上得到改进并且可以被配制为对于食品接触应用来说是完全安全的。
发明内容
本公开总体上涉及包含脱模包的热塑性聚合物组合物。脱模包可以减少模具沉积物和/或减少在模制工艺(例如注射模制工艺)之后从模具取出部件或制品所需的力的大小。还出乎意料地发现，本公开的脱模包还可以以积极的方式影响各种不同聚合物组合物的熔体加工特性和行为。因此，在一个方面，本公开的脱模包在与各种聚合物配制时可用于减少模制周期时间。
在一个方面，聚合物组合物中包含的所有组分均被批准用于医疗应用和/或食品接触应用。例如，聚合物组合物中包含的每种聚合物组分可以根据21CFR 177中编纂的美国食品和药物管理局标准批准使用。例如，可以选择脱模包的组分，使得组分符合有关食品处理应用和/或医疗应用的所有政府法规。
聚合物组合物含有热塑性基体聚合物。热塑性聚合物可包括例如聚酰胺聚合物、聚酯聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚苯硫醚聚合物或聚缩醛聚合物。例如，热塑性聚合物可以是聚对苯二甲酸丁二酯聚合物或聚甲醛聚合物。热塑性基体聚合物通常在聚合物组合物中的存在量可以大于约40wt.％，例如大于约50wt.％，例如大于约60wt.％，例如大于约65wt.％。热塑性基体聚合物在聚合物组合物中的存在量通常小于约99wt.％，例如小于约90wt.％，例如小于约80wt.％。
聚合物组合物通常含有成核剂、摩擦改性剂或增强纤维中的至少一种。当含有增强纤维时，增强纤维例如可以是玻璃纤维。将增强纤维掺入到聚合物组合物中可能会在模制过程中产生问题。例如，纤维增强组合物容易产生模具沉积物，并且还可能增加从模具中取出部件所需的顶出力。然而，当组合物含有增强纤维时，该组合物中可以存在一种或多种脱模剂来抵消上述负面影响。当被包含在组合物中时，增强纤维在该组合物中的存在量通常可以大于约5wt.％，例如大于约10wt.％，例如大于约15wt.％。增强纤维的存在量通常低于约50wt.％，例如低于约45wt.％，例如低于约35wt.％。
如上所述，聚合物组合物还包含至少一种脱模剂。在一个方面，例如，聚合物组合物可含有包含极性聚合物的单一脱模剂。可替代地，聚合物组合物可包含第一脱模剂和第二脱模剂。第一脱模剂可以是极性聚合物，而第二脱模剂可以是非极性聚合物。第一脱模剂和第二脱模剂在聚合物组合物中存在的重量比可以为约10:1至约1:10，例如约5:1至约1:5，例如约2:1至约1:2，例如约1.8:1至约1:1.8。
在一个实施方式中，聚合物组合物中存在的所有脱模剂均可被批准用于食品处理和/或医疗应用。包含第一脱模剂的极性聚合物例如可以是聚烯烃聚合物，例如聚乙烯聚合物。在一个实施方式中，例如，极性聚合物可以是氧化聚乙烯蜡。
在另一方面，包含第二脱模剂的非极性聚合物也可以是聚烯烃聚合物。例如，非极性聚合物可以是聚乙烯蜡。
在一个方面，聚合物组合物可配制为仅含有单一脱模剂，例如极性脱模剂。例如，极性脱模剂的酸值通常可大于约5KOH/g，例如大于约10KOH/g，例如大于约15KOH/g，并且通常可小于约90KOH/g，例如小于约70KOH/g，例如小于约60KOH/g。例如，极性脱模剂的酸值可基于具体应用和聚合物组合物中所含的组分来选择。例如，在一个实施方式中，极性脱模剂的酸值可以为约13KOH/g至约23KOH/g，例如约15KOH/g至约19KOH/g。可替代地，极性脱模剂可具有较高的酸值。例如，在替代实施例中，极性脱模剂可具有约40KOH/g至约60KOH/g、例如约45KOH/g至约55KOH/g的酸值。
极性脱模剂可包含氧化蜡。例如，极性脱模剂可以是氧化聚乙烯蜡。可替代地，极性脱模剂可以是脂肪酸氧化酯。例如，脂肪酸氧化酯可以衍生自生物质，例如米糠。在一个方面，脂肪酸氧化酯可以衍生自具有不同碳链长度的不同脂肪酸的共混物。在一个方面，例如，脂肪酸氧化酯可以衍生自大于50wt.％的碳链长度为约20个碳原子至约40个碳原子的脂肪酸。脂肪酸氧化酯还可衍生自脂肪酸共混物，其中25wt.％或更多的脂肪酸衍生自碳链长度为约40个碳原子至约64个碳原子的脂肪酸。
聚合物组合物中含有的每种脱模剂在组合物中的存在量通常可以小于约2wt.％，例如小于约1wt.％，例如小于约0.8wt.％，例如小于约0.5wt.％，例如小于约0.4％wt.％。每种脱模剂在聚合物组合物中的存在量通常大于约0.01wt.％，例如大于约0.08wt.％。
一种或多种脱模剂用于使模具沉积物最少并且还可以减小从模具取出模制部件所需的力。例如，当根据部件顶出测试进行测试时，本公开的聚合物组合物可表现出小于约700N的顶出力。
在一个实施方式中，聚合物组合物可以可选地包含一种或多种摩擦改性剂。在一个实施方式中，摩擦改性剂可以包含超高分子量有机硅。超高分子量有机硅可以具有大于约100,000mm2s-1的动态粘度。例如，超高分子量有机硅可以以约0.1wt.％至约10wt.％、例如约0.5wt.％至约3wt.％的量存在于聚合物组合物中。在一个实施方式中，超高分子量有机硅包含聚二甲基硅氧烷。
在替代的实施方式中，聚合物组合物中含有的摩擦改性剂可包含聚四氟乙烯聚合物。聚四氟乙烯聚合物可单独存在或与超高分子量有机硅组合存在。
聚合物组合物可以被配制为具有低摩擦性能。例如，该聚合物组合物可以表现出当相对于聚碳酸酯/ABS共混物(来自Sabic的CYCOLOY C1204H)测试时，在8mm/s的速度和30N的载荷下在1,000次循环后，根据VDA230-206的动摩擦系数低于约0.08。在一个实施方式中，当相对于上述材料测试时，该聚合物组合物可表现出低于约0.07、例如低于约0.05的动摩擦系数。
当超高分子量有机硅存在于该组合物时，该有机硅可以与载体一起添加。例如，在一个实施方式中，超高分子量有机硅可以接枝到二氧化硅上并被添加到该组合物中。可替代地，该超高分子量有机硅可与载体聚合物组合，然后再与其他组分共混。例如，载体聚合物可包括聚碳酸酯聚合物或聚酯聚合物。例如，聚酯聚合物可包括聚对苯二甲酸乙二酯、共聚酯、和/或聚酯弹性体。
本公开的聚合物组合物还可以包含成核剂。在一个方面，成核剂可以是矿物成核剂。矿物成核剂可以包括滑石并且可以以约0.01wt.％至约1wt.％的量存在于聚合物组合物中。
在一个实施方式中，本公开的聚合物组合物被配制用于生产医疗产品。当生产医疗产品时，例如，聚合物组合物可以被配制为不含异氰酸酯。
在一个实施方式中，聚合物组合物可以用于生产医疗吸入器、注射装置、手术器械、可穿戴装置等。例如，该医疗产品可包括与第二滑动构件操作关联的第一滑动构件。该第一滑动构件和该第二滑动构件可定位成保持接触并相对于彼此移动。滑动构件中的至少一种可以由本公开的聚合物组合物制成。例如，在一个实施方式中，两种滑动构件均由本公开的聚合物组合物制成。
本公开的其他特征和方面在下文中更详细地讨论。
附图说明
本公开的完整且能实施的公开内容在包括参考附图的说明书的其余部分更具体地给出，在附图中：
图1是根据本公开制造的医疗吸入器的透视图；
图2是可根据本公开制造的医疗注射器的侧视图；以及
图3是用于进行部件顶出测试的模制品的尺寸的透视图。
本说明书和附图中重复使用的附图标记意图代表本发明相同的或类似的特征或要素。
具体实施方式
本领域普通技术人员应当理解，本讨论只是对示例性实施方式的描述，并且不意图对本公开更广泛的方面进行限制。
一般而言，本公开涉及热塑性聚合物组合物和由该组合物制成的聚合物制品，该聚合物制品不仅具有优异的强度性能而且还具有改进的脱模性能。例如，根据本公开配制的聚合物组合物可以表现出减少的模具沉积物和/或可以降低从模具取出部件所需的顶出力。在一个实施方式中，本公开的脱模包还可用于显著改善聚合物组合物的熔体加工行为。例如，据信，脱模包可以促进在熔体加工条件下形成稳定的熔体并且可以提高结晶速率和/或熔体固化速率。通过这种方式，可以观察到更短的循环时间，从而提高生产率。
本公开的脱模剂包含有至少一种脱模剂，可选地与成核剂例如矿物成核剂组合。至少一种脱模剂可以是极性脱模剂，例如氧化蜡。
在一个实施方式中，聚合物组合物包含脱模包，该脱模包包含第一脱模剂和第二脱模剂。在一个实施方式中，第一脱模剂是极性聚合物，而第二脱模剂是非极性聚合物。第一脱模剂和第二脱模剂的组合可以表现出协同效应，该协同效应减少注射模制过程中的模具沉积物和/或可以降低顶出力。减少模具沉积物可以最大限度地减少工具清洁的必要性，并且低顶出力使得能够轻松取出部件。
过去，将润滑剂添加到聚合物组合物中以减少模具沉积物。例如，过去使用的一种特定类型的润滑剂是褐煤酸的酯。然而，根据许多政府机构的说法，褐煤酸的酯未被批准用于食品处理和/或医疗应用。因此，本公开的一方面涉及将一种或多种脱模剂掺入聚合物组合物中，该脱模剂不仅被批准用于食品处理或医疗应用，而且还具有与过去使用的润滑剂类似的性能。
在这方面，本公开的聚合物组合物可被配制为使得该组合物中包含的每种组分都满足关于食品处理或医疗应用的政府法规。例如，聚合物组合物中包含的每种组分均可被批准用于根据美国食品和药物管理局食品接触标准和联邦法规第21章(2021年3月生效)中的批准清单的用途。例如，聚合物组合物中包含的每种聚合物可被批准用于如21CFR 177中所指示的食品处理应用。聚合物组合物中包含的每种组分也可被批准用于根据21CFR 174的食品处理应用。
聚合物组合物中所含的每种组分还可满足或超过所有食品接触标准，例如法规(EC)编号1935/2004、2023/2006、10/2011、Resolution AP(89)1、德国BfR IX、西班牙RealDecreto847/2011和意大利法令21/3/73；以及如GB 9685-2016等中国食品接触标准。
除了热塑性聚合物和一种或多种脱模剂之外，本公开的聚合物组合物还可可选地包含一种或多种摩擦改性剂、增强纤维和/或成核剂。
本公开的组合物可被配制用于需要低摩擦性能的医疗应用。例如，当用于医疗应用时，该聚合物组合物可以不含异氰酸酯、环氧树脂、碳二亚胺或其他相似的化合物。在某些应用中，需要这样的医疗装置，其中部件不仅由高强度材料制成，而且还可以为意图相对于相邻表面滑动的部件提供超低摩擦和降低的磨损。如将在下文中更详细地描述的，根据本公开制备的聚合物组合物具有不仅优异的强度性能，而且还可以显示出极低的摩擦性能。
当两个相对的表面相对于彼此滑动时，这些表面以被称为粘滑现象的方式作用。粘滑现象是指其中两个相对的表面或制品在摩擦力的作用下而在彼此之上滑动的方式。静摩擦是指两个或更多个相对于彼此不移动的物体之间的摩擦。另一方面，当两个物体在保持接触时相对于彼此移动时，发生动摩擦。为了使一个物体相对于另一个物体滑动，必须在一个物体上施加足够的力以克服静摩擦的力。当两个物体之间发生移动时，两个表面之间的摩擦降低可以导致移动速度突然提高。换句话说，一旦一个物体相对于另一个物体移动，在一些应用中，需要较少的力来使移动持续。取决于包括移动持续时的速度在内的许多因素，两个表面之间的摩擦在移动期间可以提高或降低。粘滑描述了随着在两个表面之间发生移动并随着移动状态改变，表面如何在彼此粘接和在彼此之上滑动之间交替。
具有相对高摩擦系数的聚合物制品不仅需要更多的力来使一种材料在另一种上滑动，而且还会易于磨损。随时间推移，例如，这些材料会由于摩擦力而开始劣化。
在一个方面，本公开的聚合物组合物可以可选地包含一种或多种摩擦改性剂以生产具有低摩擦特性的模制品。该模制品特别适合用于医疗和/或食品处理应用。例如，在一个实施方式中，本公开涉及低摩擦组件，其包括与第二滑动构件在操作上关联的第一滑动构件。该第一滑动构件和该第二滑动构件可以均由依据本公开配制的聚合物组合物制成。当相对于彼此或相对于聚碳酸酯/ABS共混物(来自Sabic的CYCOLOY C1204H)测试时，该组合物可以被配制为表现出低于约0.08、例如低于约0.07、例如低于约0.06、例如低于约0.05的动摩擦系数。该组合物或模制部件可以根据测试编号为VDA230-206的粘滑测试相对于彼此测试。
还可以对使用上述方法测试的试样进行分析以测量磨损轨迹宽度，即磨损宽度。依据本公开，当以30N的力和8mm/s的速度在1,000次循环后测试时，该组合物和模制品可以表现出低于0.3mm、例如低于约0.25mm、例如甚至低于约0.2mm的磨损轨迹宽度。
用作基体聚合物以形成根据本公开的模制品的热塑性聚合物可取决于具体应用和所需结果而变化。可以根据本公开使用的热塑性聚合物包括例如聚酰胺聚合物、聚酯聚合物、聚醚醚酮聚合物、聚苯硫醚聚合物或聚缩醛聚合物及其组合。
在特定的实施方式中，热塑性聚合物可以是单独的聚对苯二甲酸丁二酯聚合物或与聚对苯二甲酸乙二酯聚合物的组合。可替代地，热塑性聚合物可以是聚甲醛共聚物。
聚酯聚合物
在一个实施方式中，聚合物组合物中包含的热塑性基体聚合物包括一种或多种聚酯聚合物。聚酯聚合物通常包括聚对苯二甲酸亚烷基酯聚合物。
适合于本文使用的聚对苯二甲酸亚烷基酯聚合物衍生自含有2至约10个碳原子的脂族或环脂族二醇或其混合物和芳族二羧酸。
衍生自环脂族二醇和芳族二羧酸的聚酯通过使例如1,4-环己烷二甲醇的顺式异构体或反式异构体(或其混合物)与芳族二羧酸缩合来制备。
芳族二羧酸的实例包括间苯二甲酸或对苯二甲酸，1,2-二(对羧基苯基)乙烷，4,4’-二羧基二苯基醚等，以及这些的混合物。所有这些酸含有至少一个芳族核。稠合的环也可以存在于例如1,4-萘二羧酸或1,5-萘二羧酸或2,6-萘二羧酸中。在一个实施方式中，该二羧酸为对苯二甲酸或对苯二甲酸和间苯二甲酸的混合物。
在一个实施方式中，存在于聚合物组合物中的聚对苯二甲酸亚烷基酯聚合物包括聚对苯二甲酸丁二酯聚合物。例如，该聚合物组合物可含有大于约30wt.％、例如大于约40wt.％、例如大于约50wt.％、例如大于约60wt.％、例如大于约70wt.％的量的聚对苯二甲酸丁二酯聚合物。聚对苯二甲酸丁二酯聚合物的存在量通常低于约90wt.％，例如低于约80wt.％。
该聚合物组合物可含有单独的聚对苯二甲酸丁二酯聚合物、或聚对苯二甲酸丁二酯聚合物与其他热塑性聚合物的组合。例如，聚对苯二甲酸丁二酯聚合物可与其他聚酯聚合物和/或聚碳酸酯聚合物组合。可存在于该组合物中的其他聚酯聚合物包括聚对苯二甲酸乙二酯聚合物或聚对苯二甲酸乙二酯共聚物。例如，聚对苯二甲酸乙二酯共聚物或改性的聚对苯二甲酸乙二酯聚合物可以用改性酸或改性二醇来生产。
如本文中使用的，术语“改性酸”和“改性二醇”意为限定这样的化合物，这种化合物可以分别形成聚酯的酸和二醇重复单元的一部分，并且可以改性聚酯以降低其结晶度或使该聚酯是非晶的。然而，在一个实施方式中，存在于本公开的聚合物组合物中的聚酯是未改性的并且不含改性酸或改性二醇。
改性酸组分的实例可包括但不限于：间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、2,6-萘二羧酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、辛二酸、1,12-十二烷二酸等。在实践中，经常优选使用其官能酸衍生物，例如二羧酸的二甲酯、二乙酯或二丙酯。当实用时，还可采用这些酸的酸酐或酰卤。优选为间苯二甲酸。
改性二醇组分的实例可包括但不限于：新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,2-环己烷二醇、1,4-环己烷二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、2,2,4,4-四甲基1,3-环丁二醇、Z,8-双(羟基甲基三环-[5.2.1.0]-癸烷(其中Z代表3、4或5)、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯、4,4’-双(2-羟基乙氧基)二苯基醚[双羟基乙基双酚A]、4,4’-双(2-羟基乙氧基)二苯基硫醚[双羟基乙基双酚S]，以及在链中含有一个或多个氧原子的二醇，例如二甘醇、三甘醇、二丙二醇、三丙二醇等等。通常，这些二醇含有2至18个、优选2至8个碳原子。环脂族二醇可以以它们的顺式或反式构型使用，或作为两种形式的混合物使用。
当存在时，与该聚对苯二甲酸丁二酯组合的聚酯聚合物可以添加到该聚合物组合物中的量通常大于约5wt.％，例如大于约10wt.％，例如大于约12wt.％。聚酯聚合物的存在量通常低于约40wt.％，例如低于约30wt.％，例如低于约20wt.％，例如低于约15wt.％。
聚甲醛聚合物
在一个实施方式中，热塑性基体聚合物可以是聚甲醛聚合物，例如聚甲醛均聚物或聚甲醛共聚物。根据一个实施方式，聚甲醛是包含至少50mol.％、例如至少75mol.％、例如至少90mol.％、例如至少97mol.％的-CH2O-重复单元的均聚物或共聚物。
在一个实施方式中，使用聚甲醛共聚物。该共聚物可含有约0.01mol.％至约20mol.％、特别是约0.5mol.％至约10mol.％的包含具有至少2个碳原子的饱和或烯键式不饱和亚烷基、或亚环烷基的重复单元，其在链中具有硫原子或氧原子并且可包含一个或多个选自烷基、环烷基、芳基、芳烷基、杂芳基、卤素或烷氧基的取代基。在一个实施方式中，使用可以通过开环反应引入到共聚物中的环醚或缩醛。
优选的环醚或缩醛具有下式：
其中x为0或1，且R2为C2-C4亚烷基，如果合适，该C2-C4亚烷基具有一个或多个为C1-C4烷基、或为C1-C4烷氧基、和/或为卤素原子、优选氯原子的取代基基团。仅举例来说，可以提及环氧乙烷、1,2-环氧丙烷、1,2-环氧丁烷、1,3-环氧丁烷、1,3-二噁烷、1,3-二氧戊环和1,3-二氧杂环庚烷作为环醚，以及提及线性低聚甲醛或多缩甲醛，例如聚二氧戊环或聚二氧杂环庚烷作为共聚单体。特别有利的是使用由99.5至95mol.％的三噁烷和0.01至5mol.％、例如0.5至4mol.％的上述共聚单体中一种组成的共聚物。在一个实施方式中，聚甲醛聚合物含有相对少量的共聚单体。例如，共聚单体的存在量可以小于约2mol.％，例如小于约1.5mol.％，例如小于约1mol.％，例如小于约0.8mol.％，例如小于约0.6mol.％。
聚合可以以沉淀聚合或在熔体中进行。通过适当选择聚合参数，例如聚合持续时间或分子量调节剂的量，可以调节所得聚合物的分子量并因此调节MVR值。
在一个实施方式中，聚合物组合物中使用的聚甲醛聚合物可以在末端位置含有相对大量的反应性基团或官能团。反应性基团例如可以包括-OH或-NH2基团。
在一个实施方式中，聚甲醛聚合物可在聚合物上所有末端位点的至少大于约50％中具有末端羟基，例如羟基乙烯基和/或羟基侧基。例如，基于存在的端基总数，聚甲醛聚合物的端基的至少约70％、例如至少约80％、例如至少约85％可以是羟基。应当理解，存在的端基的总数包括所有侧端基。
在一个实施方式中，聚甲醛聚合物的末端羟基含量为至少15mmol/kg，例如至少18mmol/kg，例如至少20mmol/kg。在一个实施方式中，末端羟基含量为18至50mmol/kg。在替代实施方式中，聚甲醛聚合物可以含有小于20mmol/kg、例如小于18mmol/kg、例如小于15mmol/kg的量的末端羟基。例如，聚甲醛聚合物可以含有约5mmol/kg至约20mmol/kg、例如约5mmol/kg至约15mmol/kg的量的末端羟基。例如，可以使用具有较低末端羟基含量但具有较高熔体体积流动速率的聚甲醛聚合物。
除了末端羟基之外或代替末端羟基，聚甲醛聚合物还可以具有这些聚合物常用的其他端基。这些基团的实例是烷氧基、甲酸酯基、乙酸酯基或醛基。根据一个实施方式，聚甲醛是包含至少50mol.％、例如至少75mol.％、例如至少90mol.％、例如至少95mol.％的-CH2O-重复单元的均聚物或共聚物。
在一个实施方式中，聚甲醛聚合物可以使用阳离子聚合方法来生产，然后进行溶液水解以除去任何不稳定的端基。在阳离子聚合过程中，可以使用二醇例如乙二醇或甲缩醛作为链终止剂。杂多酸、三氟甲磺酸或硼化合物可以用作催化剂。
聚甲醛聚合物可具有任何合适的分子量。聚合物的分子量例如可以为约4000克/摩尔至约20000克/摩尔。然而，在其他实施方式中，分子量可以远高于20000g/mol，例如约20000g/mol至约100000g/mol。
组合物中存在的聚甲醛聚合物通常可具有根据ISO 1133在190℃和2.16kg下测得的约0.1至约80cm3/10min的熔体流动指数(MFI)。在一个实施方式中，聚甲醛聚合物的熔体流动指数可以大于约1cm3/10min、例如大于约2cm3/10min、例如大于约5cm3/10min、例如大于约10cm3/10min、例如大于约20cm3/10min、例如大于约30cm3/10min。在一些情况下，聚合物的熔体流动指数可以小于约55cm3/10min、例如小于约45cm3/10min、例如小于约35cm3/10min、例如小于约25cm3/10min、例如小于约15cm3/10min、例如小于约10cm3/10min、例如小于约5cm3/10min。
聚甲醛聚合物在聚合物组合物中的存在量可以为至少约40wt.％，例如至少约50wt.％，例如至少约60wt.％。聚甲醛聚合物在聚合物组合物中的存在量通常小于约80wt.％，例如小于约70wt.％，例如小于约60wt.％。
增强纤维
除了热塑性聚合物基体之外，聚合物组合物还可以可选地包含增强纤维。热塑性聚合物，例如聚酯和聚甲醛聚合物，与纤维填料组合以增加由增强组合物制成的部件和产品的模量和/或拉伸强度。然而，过去在将增强纤维掺入具有所需性能平衡的聚合物基体中时遇到了问题。例如，含有增强纤维的聚合物复合材料可能具有足够的强度性能，但当在相邻表面上移动时会经历表面摩擦提高。摩擦的提高例如会导致长期使用后的磨蚀性磨损。当由聚合物基体制成的第一部件被设计成相对于由相同的增强聚合物基体制成的相邻部件滑动或刮擦时，这些问题会加剧。
为了降低纤维增强聚合物的摩擦系数，已经提出了将各种不同的摩擦添加剂用于与热塑性聚合物和增强纤维共混。当聚合物组合物被模制成部件并用于部件相对于相邻表面接触并滑动的应用时，摩擦添加剂可以降低摩擦和磨损特性。然而，聚合物组合物中包含的多种组分可能在模制过程中、特别是在注射模制过程中产生问题。例如，许多纤维增强聚合物组合物容易产生模具沉积物，需要定期的工具清洁。模具清洁过程不仅耗时，而且会导致生产过程延迟。
除了产生模具沉积物之外，纤维增强聚合物组合物还可能需要相对较高的顶出力，以便从模具中取出部件。取出部件所需的更大的力可能会导致部件失效，并可能增加模具沉积物的积累。
然而，根据本公开，可以将增强纤维掺入聚合物组合物中，同时通过将一种或多种脱模剂单独或与成核剂组合掺入该组合物中，使模具沉积物最少并减小从模具中取出部件所需的力。
可有利地使用的增强纤维为矿物纤维，例如玻璃纤维、聚合物纤维，特别是有机高模量纤维，例如芳纶纤维，或金属纤维如钢纤维，或碳纤维或天然纤维、来自可再生来源的纤维。
这些纤维可为改性的或未改性的形式，例如提供有施胶剂，或经化学处理，从而改进对塑料的附着。玻璃纤维是特别优选的。
玻璃纤维提供有施胶剂以保护玻璃纤维，使纤维光滑，而且还改进纤维与基体材料之间的附着。施胶剂通常包括硅烷、成膜剂、润滑剂、润湿剂、粘合剂、可选的抗静电剂和增塑剂、乳化剂和可选的其他添加剂。
硅烷的具体实例为氨基硅烷，例如3-三甲氧基甲硅烷基丙胺，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基-硅烷，N-(3-三甲氧基硅烷基丙基)乙烷-1,2-二胺，3-(2-氨基乙基-氨基)丙基三甲氧基硅烷，N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,2-乙烷-二胺。
成膜剂为例如聚乙酸乙烯酯、聚酯和聚氨酯。可有利地使用基于聚氨酯的施胶剂。
增强纤维可在例如挤出机或捏合机中配混到聚合物基体中。
根据一个实施方式，本公开的模制组合物包含至少一种增强纤维，其为矿物纤维，优选为玻璃纤维，更优选为涂覆的或浸渍的玻璃纤维。适于本公开的模制组合物的玻璃纤维是市售的，例如Johns Manville，Chopped Strand 753,OCV ChoppedStrand 408A,Nippon Electric Glass Co.(NEG)Chopped Strand T-651。
纤维直径可以取决于使用的特定纤维和该纤维是短切的还是连续形式的而变化。例如，该纤维的直径可以为约5μm至约100μm，例如约5μm至约50μm，例如约5μm至约15μm。纤维的长度可以取决于特定应用而变化。例如，该纤维的长度可以大于约100微米，例如大于约200微米，例如大于约300微米，例如大于约350微米。纤维的长度通常可以低于约1000微米，例如低于约800微米，例如低于约600微米，例如低于约500微米。一旦掺入该聚合物组合物并模制成制品，纤维长度会降低。例如，最终产品中的平均纤维长度可以为约100微米至约400微米，例如约100微米至约300微米。
通常，增强纤维在聚合物组合物中的存在量可足以提高该组合物的拉伸强度。例如，增强纤维在该聚合物组合物中的存在量可以大于约5wt.％，例如大于约10wt.％，例如大于约15wt.％，例如大于约20wt.％，例如大于约25wt.％，例如大于约30wt.％。增强纤维的存在量通常低于约55wt.％，例如低于约50wt.％，例如低于约45wt.％，例如低于约40wt.％，例如低于约35wt.％，例如低于约30wt.％。
脱模剂
根据本公开，聚合物组合物含有一种或多种脱模剂，其添加量足以降低从模具(例如注射模制过程中的模具)顶出部件的力。可替代地，可以以相比于不含一种或多种脱模剂的相同组合物足以降低模具沉积物的量来添加一种或多种脱模剂。
在一个方面，一种或多种脱模剂单独或与成核剂组合可以改善聚合物组合物的熔体加工行为或性能。例如，本公开的脱模包可以提高结晶速率和熔体固化速率。掺入脱模包的聚合物组合物还可以形成更稳定的熔体，从而可以显著改善周期时间并提高产量。
在一个方面，聚合物组合物仅包含单一脱模剂。脱模剂例如可以是极性脱模剂和/或氧化脱模剂。例如，极性材料可以与其他组分很好地共混。已发现用于本公开的极性聚合物由于它们在模制期间与其他组分的相互作用而显著减少模具沉积物。例如，极性脱模剂可以是氧化蜡，例如氧化聚烯烃蜡或羧酸的氧化酯。氧化聚烯烃蜡例如可以是氧化聚乙烯蜡。
脱模剂的极性可取决于具体应用和所需结果而变化。极性例如可以通过脱模剂的酸值来表示。例如，极性脱模剂的酸值通常可大于约10KOH/g，例如大于约15KOH/g，例如大于约20KOH/g，例如大于约25KOH/g，例如大于约30KOH/g，例如大于约35KOH/g，例如大于约40KOH/g，例如大于约45KOH/g，例如大于约50KOH/g。酸值通常小于约95KOH/g，例如小于约90KOH/g，例如小于约85KOH/g，例如小于约80KOH/g，例如小于约75KOH/g，例如小于约70KOH/g。
在一个方面，极性脱模剂的酸值可以为约13KOH/g至约23KOH/g，例如约15KOH/g至约19KOH/g。在替代的实施方式，极性脱模剂的酸值可以为约40KOH/g至约65KOH/g，例如约45KOH/g至约55KOH/g。
如上所述，在一个实施方式中，极性脱模剂可以是羧酸的氧化酯。在一个方面，羧酸的氧化酯可以衍生自生物质材料，例如米糠。
用于生产脂肪酸氧化酯的不同羧酸可以取决于脂肪酸的来源和所需结果而变化。在一个实施方式中，脂肪酸氧化酯可以衍生自至少三种不同的脂肪酸，例如至少五种不同的脂肪酸，例如至少约八种不同的脂肪酸，并且通常少于约20种不同的脂肪酸，例如少于约15种不同的脂肪酸。例如，用于生产氧化酯的脂肪酸可以具有各种不同的链长度。例如，在氧化蜡中存在的所有脂肪酸中，大于约20wt.％、例如大于约30wt.％、例如大于约40wt.％、例如大于约50wt.％、例如大于约60wt.％可衍生自碳链长度为约20个碳原子至约40个碳原子的脂肪酸。氧化蜡也可以衍生自长链脂肪酸。例如，氧化蜡可衍生自大于约5wt.％、例如大于约10wt.％、例如大于约15wt.％、例如大于约20wt.％、例如大于约25wt.％、例如大于约30wt.％、例如大于约40wt.％、例如大于约45wt.％、例如大于约50wt.％的碳链长度为约40个碳原子至约64个碳原子的脂肪酸。上述羧酸可以是脂族羧酸。在一个方面，氧化蜡含有小于约5wt.％的衍生自碳链长度小于约14个碳原子、例如小于约12个碳原子、例如小于约10个碳原子、例如少于约8个碳原子的脂肪酸的酯。
在一个具体实施方式中，聚合物组合物含有第一脱模剂和第二脱模剂，它们对于食品处理应用和/或医疗应用都是完全安全的。第一脱模剂例如可以是极性聚合物。
各种不同的极性材料可以用作第一脱模剂，包括上述极性聚合物。极性聚合物例如可以是聚烯烃聚合物，特别是改性聚烯烃聚合物。例如，极性聚烯烃聚合物可以是聚乙烯聚合物或聚丙烯聚合物，包括其共聚物。在一个具体实施方式中，第一脱模剂可以是氧化聚乙烯蜡。
其他极性蜡可以是使用例如茂金属催化剂形成的乙烯和/或丙烯的极性改性聚合物。可提及的实例包括在亲水基团如马来酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)基团存在下改性的乙烯和/或丙烯的均聚物或共聚物。实例包括马来酸酐改性聚丙烯聚合物(PPMA)或马来酸酐聚丙烯和乙烯共聚物。在一个方面，极性蜡可以衍生自如上所述的米糠。
除了极性材料之外，有效的脱模剂还可以包含非极性材料，例如非极性聚合物。例如，非极性聚合物可以在模制过程中迁移至由聚合物组合物制成的聚合物制品的表面。以这种方式，根据本公开的非极性聚合物材料可以显著减少从模具中顶出部件所需的力的大小。可根据本公开使用的非极性聚合物包括各种不同的非极性聚烯烃聚合物，其中包括聚乙烯聚合物和聚丙烯聚合物。聚烯烃聚合物可以是均聚物或共聚物。在一个实施方式中，非极性聚合物可以是聚乙烯蜡。
在一个具体实施方式中，聚合物组合物含有包含极性聚合物的第一脱模剂与包含非极性聚合物的第二脱模剂的组合。
每种脱模剂在聚合物组合物中的存在量通常可以小于约2wt.％，例如小于约1wt.％，例如小于约0.8wt.％，例如小于约0.6wt.％，例如小于约0.4wt.％，例如小于约0.2wt.％。一种或多种脱模剂在聚合物组合物中的存在量通常大于约0.01wt.％。
当聚合物组合物包含如上所述的第一脱模剂与第二脱模剂的组合时，第一脱模剂和第二脱模剂的重量比可以为约10:1至约1:10，例如约5:1至约1:5，例如约2:1至约1:2。
摩擦改性剂
根据本公开，聚合物组合物以及包含增强的聚合物组合物的聚合物制品可包含至少一种摩擦改性剂。
在一个实施方式中，超高分子量有机硅(UHMW-Si)可用于改性热塑性聚合物。通常，UHMW-Si的平均分子量可以大于100000g/mol，例如大于约200000g/mol，例如大于约300000g/mol，例如大于约500000g/mol并且低于约3000000g/mol，例如低于约2000000g/mol，例如低于约1000000g/mol，例如低于约500000g/mol，例如低于约300000g/mol。通常，UHMW-S在40℃下根据DIN 51562测得的动态粘度可大于100000mm2s-1，例如大于约200000mm2s-1，例如大于约1000000mm2s-1，例如大于约5000000mm2s-1，例如大于约10000000mm2s-1，例如大于约15000000mm2s-1并且低于约50000000mm2s-1，例如低于约25000000mm2s-1，例如低于约10000000mm2s-1，例如低于约1000000mm2s-1，例如低于约500000mm2s-1，例如低于约200000mm2s-1。
UHMW-有机硅可包括硅氧烷，例如聚硅氧烷或聚有机硅氧烷。在一个实施方式中，UHMW-Si可包括具有上述分子量和/或动态粘度要求的二烷基聚硅氧烷(例如二甲基硅氧烷)、烷基芳基硅氧烷(例如苯基甲基硅氧烷)、聚倍半硅氧烷、或二芳基硅氧烷(例如二苯基硅氧烷)、或其均聚物(例如聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷)、或其共聚物。聚硅氧烷或聚有机硅氧烷还可用取代基例如环氧基团、羟基基团、羧基基团、氨基基团或取代的氨基基团、醚基团或甲基(丙烯酰基)基团在分子末端或主链上改性。UHMW-Si化合物可单独或组合使用。可使用具有上述分子量和/或动态粘度要求的任何上述UHMW-Si化合物。
UHMW-有机硅可作为母料加入该聚合物组合物，其中该UHMW-Si分散在载体聚合物中，之后将该母料加入该组合物。母料可包含约10wt.％至约60wt.％、例如约35wt.％至约55wt.％、例如约50wt.％的UHMW-Si。
载体聚合物可以取决于特定应用以及所需结果而变化。在一个实施方式中，例如，该载体聚合物可包括聚酯聚合物。聚酯载体聚合物，例如，可包括聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、共聚酯、和/或聚酯弹性体。聚酯弹性体可包括共聚酯，例如分段的热塑性共聚酯。例如，聚酯弹性体可包括多嵌段共聚物。
UHMW-有机硅在聚合物组合物中的存在量可大于约0.005wt.％，例如大于约0.1wt.％，例如大于约0.5wt.％，例如大于约0.75wt.％，例如大于约1wt.％，例如大于约2wt.％，例如大于约2.5wt.％，并且通常低于约10wt.％，例如低于约6wt.％，例如低于约5wt.％，例如低于约4wt.％，例如低于约3.5wt.％，例如低于约3wt.％，其中该重量基于该聚合物组合物的总重量。
在替代的实施方式中，至少一种摩擦添加剂可包括含氟聚合物，例如聚四氟乙烯粉末。在一种应用中，含氟聚合物可与超高分子量有机硅组合。例如，聚四氟乙烯颗粒的平均粒度可以小于约15微米，例如小于约12微米，例如小于约10微米，例如小于约8微米。聚四氟乙烯颗粒的平均粒度通常大于约0.5微米，例如大于约1微米，例如大于约2微米，例如大于约3微米，例如大于约4微米，例如大于约5微米。平均粒度可以根据ISO测试13321测得。
在一个实施方式中，聚四氟乙烯颗粒可以具有相对低的分子量。当根据ASTM测试D4895测试时，聚四氟乙烯聚合物的密度可以为约300g/l至约450g/l，例如约325g/l至约375g/l。当根据测试DIN66132测试时，聚四氟乙烯颗粒的比表面积可以为约5m2/g至约15m2/g，例如约8m2/g至约12m2/g。当根据ISO测试1133在372℃以10kg的载荷测试时，聚四氟乙烯聚合物的熔体流动速率可以低于约3g/10min，例如低于约2g/10min。
聚四氟乙烯颗粒在该聚合物组合物中的存在量可以大于约1wt.％，例如大于约2wt.％，例如大于约3wt.％，例如大于约4wt.％。聚四氟乙烯聚合物在该聚合物组合物中的存在量低于约20wt.％，例如低于约15wt.％，例如低于约10wt.％，例如低于约8wt.％。
其他添加剂
本公开的聚合物组合物可以含有各种其他添加剂。例如，该组合物可进一步包括成核剂，基于该组合物的总重量，该成核剂以约0.1-2wt.％，优选约0.001％至0.5％的浓度存在。成核剂可以选自具有阴离子的碱金属盐，即周期表第IV族元素的氧化物；硫酸钡；和滑石。
该聚合物组合物还可含有至少一种稳定剂。稳定剂可包括抗氧化剂、光稳定剂例如紫外光稳定剂、热稳定剂等等。
一种或多种空间位阻酚类抗氧化剂可用于该组合物。此类酚类抗氧化剂的实例包括，例如，双(乙基3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸)钙(1425)；对苯二甲酸，1,4-二硫代-,S,S-双(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)酯(/>1729)；三甘醇双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基氢肉桂酸酯)；六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢肉桂酸酯(/>259)；1,2-双(3,5,二叔丁基-4-羟基氢肉桂酰基)肼(/>1024)；4,4’-二叔辛基二苯胺(/>438R)；膦酸，(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)二(十八烷基)酯(/>1093)；1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3’,5’-二叔丁基-4’羟基苄基)苯(/>1330)；2,4-双(辛基硫代)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪(/>565)；异辛基3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(/>1135)；十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯(/>1076)；3,7-双(1,1,3,3-四甲基丁基)-10H-吩噻嗪(/>LO 3)；2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)单丙烯酸酯(/>3052)；2-叔丁基-6-[1-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)乙基]-4-甲基苯基丙烯酸酯(/>TM 4039)；2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯基丙烯酸酯(/>GS)；1,3-二氢-2H-苯并咪唑(/>MB)；2-甲基-4,6-双[(辛基硫代)甲基]苯酚(/>1520)；N,N’-三亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺(/>1019)；4-正十八烷基氧基-2,6-二苯基苯酚(/>1063)；2,2’-亚乙基双[4,6-二叔丁基苯酚](/>129)；N N’-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢肉桂酰胺)(/>1098)；(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)膦酸二乙酯(/>1222)；4,4’-二叔辛基二苯基胺(/>5057)；N-苯基-1-萘胺(/>L 05)；三[2-叔丁基-4-(3-叔丁基-4-羟基-6-甲基苯基硫代)-5-甲基苯基]亚磷酸酯(/>OSP 1)；二壬基二硫代氨基甲酸锌(/>VP-ZNCS1)；3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(/>AG80)；季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](1010)；亚乙基双(氧基亚乙基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)-丙酸酯(245)；3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯(Lowinox BHT，Chemtura)，等。
用于本发明的组合物的合适的空间位阻酚类抗氧化剂的一些实例为具有以下通式的三嗪抗氧化剂：
其中，每个R独立地为酚类基团，其可经由C1-C5烷基或酯取代基连接到三嗪环。优选地，每个R为以下式(I)-(III)之一：
此类基于三嗪的抗氧化剂的市售实例可以名称1790(其中每个R基团由式III代表)获自American Cyanamid以及以名称/>3114(其中每个R基团由式I代表)和/>3125(其中每个R基团由式II代表)获自Ciba Specialty Chemicals。
空间位阻酚类抗氧化剂可占整个稳定化的聚合物组合物的约0.01wt.％至约3wt.％，在一些实施方式中约0.05wt.％至约1wt.％，在一些实施方式中约0.05wt.％至约0.1wt.％。在一个实施方式中，例如，该抗氧化剂包括季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯。
受阻胺光稳定剂(“HALS”)可用于该组合物来抑制该聚合物组合物的降解，并由此延长其耐久性。合适的HALS化合物可衍生自取代的哌啶，例如烷基取代的哌啶基(piperidyl)、哌啶基(piperidinyl)、哌嗪酮、烷氧基哌啶基化合物(alkoxypiperidinyl)等。例如，该受阻胺可衍生自2,2,6,6-四烷基哌啶基(2,2,6,6-tetraalkylpiperidinyl)。不论其衍生自何种化合物，该受阻胺典型地为数均分子量为约1,000或更多、在一些实施方式中为约1000至约20,000、在一些实施方式中为约1500至约15,000、以及在一些实施方式中为约2000至约5000的低聚物或聚合物化合物。这样的化合物典型地含有每个聚合物重复单元至少一个(例如1至4个)2,2,6,6-四烷基哌啶基基团。
不意图受理论限制，据信，高分子量受阻胺是相对热稳定的，因此能够甚至经历挤出条件后仍抑制光降解。一种特别合适的高分子量受阻胺具有以下总体结构：
其中，p为4至30，在一些实施方式中为4至20，以及在一些实施方式中为4至10。该低聚物化合物以名称N30商购自Clariant并且数均分子量为1200。
另一种合适的高分子量受阻胺具有以下结构：
其中，n为1至4，R30独立地为氢或CH3。此类低聚物化合物可以以名称ADKLA-63(R30为CH3)和ADKLA-68(R30为氢)商购自Adeka Palmarole SAS(Adeka Corp.和PalmaroleGroup的合资公司)。
合适的高分子量受阻胺的其他实例包括，例如，N-(2-羟基乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇和琥珀酸的低聚物(622，来自Ciba Specialty Chemicals，MW＝4000)；氰尿酸和N,N-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-六亚甲基二胺的低聚物；聚((6-吗啉-S-三嗪-2,4-二基)(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基六亚甲基-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-亚氨基)(/>UV 3346，来自Cytec，MW＝1600)；聚甲基丙基-3-氧基-[4(2,2,6,6-四甲基)-哌啶基硅氧烷(/>来自Great Lakes Chemical，MW＝1100至2500)；α-甲基苯乙烯-N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)马来酰亚胺和N-硬脂基马来酰亚胺的共聚物；具有1,2,3,4-丁烷四羧酸的2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷-3,9-二乙醇四甲基-聚合物；等。再其他合适的高分子量受阻胺描述于Malik等人的美国专利第5,679,733号和Sassi等人的美国专利第6,414,155号，其全部内容出于所有目的通过引用并入本文。/>
除了高分子量受阻胺，低分子量受阻胺也可用于该组合物。这样的受阻胺在性质方面通常是单体的，并且分子量为约1000或更低，在一些实施方式中为约155至约800，以及在一些实施方式中为约300至约800。
此类低分子量受阻胺的具体实例可包括，例如，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(770770，来自Ciba Specialty Chemicals，MW＝481)；双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)丁基-丙二酸酯；双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯；8-乙酰基-3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮杂螺-(4,5)-癸烷-2,4-二酮，丁烷二酸-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯；四-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯；7-氧杂-3,20-二氮杂二螺(5.1.11.2)二十一碳烷-20-丙酸，2,2,4,4-四甲基-21-氧代十二烷基酯；N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-N’-氨基-草酰胺；o-t-戊基-o-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-单过氧碳酸酯；β-丙氨酸N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)十二烷基酯；乙烷二酰胺N-(1-乙酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)-N’-十二烷基；3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-吡咯烷-2,5-二酮；3-十二烷基-1-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-吡咯烷-2,5-二酮；3-十二烷基-1-(1-乙酰基,2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-吡咯烷-2,5-二酮，(/>3058，来自Clariant，MW＝448.7)；4-苯甲酰基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；1-[2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基氧基)乙基]-4-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基氧基)-2,2,6,6-四甲基-哌啶；2-甲基-2-(2″,2″,6″,6″-四甲基-4″-哌啶基氨基)-N-(2’,2’,6’,6’-四-甲基-4’-哌啶基)丙酰基酰胺；1,2-双(3,3,5,5-四甲基-2-氧代-哌嗪基)乙烷；4-油酰基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；和它们的组合。其他合适的低分子量受阻胺描述于Malik等人的美国专利第5,679,733号。
受阻胺可单独地或组合地以实现所需性能的任何量使用，但典型地占该聚合物组合物的约0.01wt.％至约4wt.％。
UV吸收剂，例如苯并三唑或二苯甲酮，可用于该组合物以吸收紫外光能量。合适的苯并三唑可包括，例如，2-(2-羟基苯基)苯并三唑，例如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑；2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑(UV 5411，来自Cytec)；2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并-三唑；2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑；2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)苯并三唑；2,2’-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并-三唑基苯酚)；2-(2-羟基-3-叔丁基-5-羧基苯基)苯并三唑的聚甘醇酯；2-[2-羟基-3-(2-丙烯酰基氧基乙基)-5-甲基苯基]-苯并三唑；2-[2-羟基-3-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)-5-叔丁基苯基]苯并三唑；2-[2-羟基-3-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)-5-叔辛基苯基]苯并三唑；2-[2-羟基-3-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)-5-叔丁基苯基]-5-氯苯并三唑；2-[2-羟基-5-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)苯基]苯并三唑；2-[2-羟基-3-叔丁基-5-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)苯基]苯并三唑；2-[2-羟基-3-叔戊基-5-(2-甲基丙烯酰基氧基乙基)苯基]苯并三唑；2-[2-羟基-3-叔丁基-5-(3-甲基丙烯酰基氧基丙基)苯基]-5-氯苯并三唑；2-[2-羟基-4-(2-甲基丙烯酰基氧基甲基)苯基]苯并三唑；2-[2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰基氧基-2-羟基丙基)苯基]苯并三唑；2-[2-羟基-4-(3-甲基丙烯酰基氧基丙基)苯基]苯并三唑；和它们的组合。
示例性二苯甲酮光稳定剂可类似地包括：2-羟基-4-十二烷基氧基二苯甲酮；2,4-二羟基二苯甲酮；2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)乙基丙烯酸酯(UV 209，来自Cytec)；2-羟基-4-正辛基氧基)二苯甲酮(/>531，来自Cytec)；2,2’-二羟基-4-(辛基氧基)二苯甲酮(/>UV 314，来自Cytec)；十六烷基-3,5-双叔丁基-4-羟基苯甲酸酯(/>UV 2908，来自Cytec)；2,2’-硫代双(4-叔辛基苯酚)-正丁基胺镍(II)(UV 1084，来自Cytec)；3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸(2,4-二叔丁基苯基)酯(712，来自Cytec)；4,4’-二甲氧基-2,2’-二羟基二苯甲酮(/>UV 12，来自Cytec)；和它们的组合。
当采用时，UV吸收剂可占整个聚合物组合物的约0.01wt.％至约4wt.％。
在一个实施方式中，该聚合物组合物可含有产生耐紫外线性和颜色稳定性的稳定剂的共混物。稳定剂的组合可允许产生的产品具有明亮的和荧光的颜色。此外，可以产生明亮颜色的产品而随时间流逝不经历显著的颜色衰退。在一个实施方式中，例如，该聚合物组合物可含有苯并三唑光稳定剂和受阻胺光稳定剂(例如低聚物受阻胺)的组合。
在一个实施方式中，酰胺蜡可以存在于聚合物组合物中。例如，可采用酰胺蜡，其通过脂肪酸与具有2至18、特别是2至8个碳原子的单胺或二胺(例如，乙二胺)反应来形成。例如，可采用乙二胺和脂肪酸的酰胺化反应形成的乙撑双酰胺蜡。脂肪酸可在C12至C30的范围，例如硬脂酸(C18脂肪酸)，以形成乙撑双硬脂酰胺蜡。乙撑双硬脂酰胺蜡以名称C商购自Lonza，Inc，其具有142℃的离散的熔体温度。其他乙撑双酰胺包括由月桂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、油硬脂酸、肉豆蔻酸和十一碳烯酸形成的双酰胺。再其他合适的酰胺蜡为N-(2-羟基乙基)12-羟基硬脂酰胺和N,N’-(亚乙基双)12-羟基硬脂酰胺。
除了上述组分，该聚合物组合物可包括各种其他成分。可使用的着色剂包括任何期望的无机颜料，例如二氧化钛、群青、钴蓝，以及其他有机颜料和染料，例如酞菁、蒽醌等等。其他着色剂包括炭黑或各种其他聚合物可溶的染料。着色剂在该组合物中的存在量通常可以为至多约2wt.％。
聚合物制品
本公开的组合物可以利用本领域已知的任何技术配混和成形为聚合物制品。例如，可以将各自组合物深入混合以形成基本上均匀的共混物。可以将该共混物在升高的温度，例如在高于用于该聚合物组合物的聚合物的熔点但低于降解温度的温度下进行熔体捏合。替代地，各自组合物可以在常规单螺杆或双螺杆挤出机中熔化和混合在一起。优选地，熔体混合在范围在150至300℃、例如200至280℃、例如220至270℃或240至260℃的温度下进行。然而，这样的加工应针对每种各自的组合物在期望的温度进行以使任何聚合物降解最小化。
挤出后，可将组合物成形为粒料。可以通过本领域已知的技术，例如注射模制、热成型、吹塑模制、旋转模制等等将粒料模制成聚合物制品。根据本公开，该聚合物制品可以表现出优异的摩擦行为和机械性能。因而，该聚合物制品可以用于期望低磨损和优异的滑动性能的若干应用。
聚合物制品包括与另一个表面接触并可能需要高摩擦要求的任何移动制品或模制品。例如，聚合物制品包括用于汽车工业的制品，特别是外壳、闩锁例如旋转闩锁、窗户绕组系统、雨刷系统、滑轮、天窗系统、座椅调节件、杠杆、衬套、齿轮、齿轮箱、爪、枢轴外壳、雨刷臂、支架或座椅导轨轴承、拉链、开关、凸轮、滚子或滚动导轨、滑动元件或滑轨例如滑动板、传送带部件例如链元件和链环、脚轮、紧固件、杠杆、输送系统磨损带和护栏、医疗装置例如医疗吸入器、注射装置、手术器械、可穿戴装置等。几乎无限制类型的聚合物制品都可由本公开的聚合物组合物形成。
在一个实施方式中，本公开的组合物用于产生第一滑动构件和第二滑动构件。第一滑动构件和第二滑动构件均可以由根据本公开的组合物形成。尤其是，第一滑动构件和第二滑动构件可以由包含增强的热塑性聚合物与一种或多种脱模剂和超高分子量有机硅组合的组合物制成。在每种组合物中，组分的相对量可以相同的或可以不同。
该第一滑动构件和该第二滑动构件可以包含于装置中并彼此操作关联地放置，使得该滑动构件相对于彼此移动。例如，在一个实施方式中，该第一滑动构件可为静止的，同时该第二滑动构件在该第一滑动构件上移动。可替代地，两个滑动构件都可在彼此接触的同时移动。
在一个实施方式中，本公开的滑动构件可以用于生产医疗装置。例如，参考图1，显示了吸入器20。吸入器20包括连接到吸嘴24的外壳22。与外壳22在操作上关联的是用于接收含有待吸入的组合物的罐的柱塞26。该组合物可包括喷雾剂或粉末。吸入器20可以包括与第二滑动构件在操作上关联的第一滑动构件。例如，在某些实施方式中，该外壳22可包括该第一滑动构件，同时柱塞26可包括该第二滑动构件。可替代地，该第一滑动构件可包括外壳22并且该第二滑动构件可包括吸嘴24。在再另一个实施方式中，内部滑动构件可包含在外壳22内，相对于外壳滑动。
在使用中，吸入器20将计量剂量的药物例如哮喘药物施加给患者。哮喘药物可悬浮或溶于推进剂中，或可包含在粉末中。当患者启动吸入器以呼吸药物时，阀门打开以允许药物从吸嘴离开。
在本公开的另一个实施方式中，第一滑动构件和第二滑动构件包含于医疗注射器30中，如图2中所示。医疗注射器30包括与柱塞34在操作上关联的外壳32。外壳32或第一滑动构件可相对于柱塞34或第二滑动构件滑动。医疗注射器30可为弹簧加载的。医疗注射器30用于将药物注入患者，典型地注入大腿或臀部。医疗注射器可以为无针头的或可含有针头。当含有针头时，在注射前针尖典型地屏蔽在外壳内。另一方面，无针头注射器可以含有加压气体筒，其将药物推入皮肤，而无需使用针头。
本公开的聚合物组合物特别适合构造包括注射筒(syringe)和自动注射器在内的如图2所示的注射器，用于分配高粘度药剂，例如包括基于蛋白质的药物的生物制品。随着高粘度药剂在制药管线中变得越来越普遍，递送装置面临着高粘度药物给传统自动注射器带来的各种重大挑战。例如，注射器形成为具有更大的注射力，以便不需要更大直径的针头，更大直径的针头会导致患者疼痛增加。在启动之前，这些力通常作为压缩弹簧存储在装置中。
该聚合物组合物不仅非常适合生产高压递送装置，而且还可以通过可重复使用并能够暴露于灭菌辐射而不损失机械性能或精度，从而有助于可持续性。特别地，根据本公开制造的模制品即使在多次使用后，也能耐磨损和蠕变。
蠕变或冷流是指材料在长时间处于高应力下时缓慢变形的趋势。因此，在设计用于生物制品的注射器时，蠕变可能是一个重要的考虑因素。为了在不增加针头尺寸的情况下递送这些粘性制剂，这些注射器需要比通常所需的更大的力来推动药物通过针头。因此，在启动之前需要在装置内储存更大的力，通常以压缩弹簧的形式。这意味着装置组件将承受更大的应力，因此更容易发生蠕变并损失一些存储的力，这可能会损害装置的可靠性。根据本公开制造的模制品具有增强的蠕变性能和使得制品非常适合上述应用的其他性能。
例如，除了优异的耐蠕变性之外，本公开的聚合物组合物表现出适合于卡扣装配的伸长率保持、高强度和刚度、优异的伽马射线灭菌适用性、高耐磨损性、低脱离力、无声滑动和消除粘滑现象以提高递送过程中患者的舒适度、良好的耐化学性以及光滑、美观的表面光洁度。
在一个方面，本公开的聚合物组合物用于生产注射器，特别是自动注射器，其被设计为分配高粘度流体，例如生物制品。例如，生物制品可以具有相对高的分子量。例如，生物制品可具有大于约50kDa、例如大于约75kDa、例如大于约100kDa、例如大于约125kDa的平均分子量。上述生物制品可以被包含在粘度大于约7cP、例如大于约10cP、例如大于约12cP、例如大于约15cP、例如大于约20cP、例如大于约25cP、例如大于约50cP、例如大于约75cP、例如大于约100cP、例如大于约200cP、例如大于约300cP的流体中。粘度通常小于约1500cP。
注射器可以设计成递送大于约0.25mL、例如大于约0.5mL、例如大于约0.75mL并且通常小于约5mL、例如小于约4mL、例如小于约3mL的流体剂量。注射器可包括孔尺寸通常大于约0.08mm、例如大于约0.1mm、例如大于约0.12mm、例如大于约0.14mm、例如大于约0.16mm并且通常小于约0.3mm、例如小于约0.25mm、例如小于约0.22mm、例如小于约0.2mm的针头。
注射器可被设计成以通常大于约2N的最大力皮下注射流体，例如生物制品。最大力是在所有内容物从注射器挤出之前的最高的力。最大力可大于约3N，例如大于约4N，例如大于约5N，例如大于约6N，例如大于约7N，例如大于约8N，例如大于约10N，例如大于约12N。最大力通常小于约20N。流体从注射器喷出时的压力通常可以大于约100mPa，例如大于约150mPa，例如大于约175mPa，例如大于约200mPa，例如大于约225mPa，例如大于约250mPa，例如约275mPa，例如大于约300mPa，例如大于约325mPa并且通常小于约1,000mPa。
性能
本公开的聚合物组合物可显示优异的机械性能。例如，该组合物或聚合物制品的根据ISO测试号527测定的拉伸模量可大于约7000MPa，例如大于约7200MPa，例如大于约7500MPa，并且通常小于约15,000MPa，例如小于约10,000MPa。
该组合物的断裂应力可以通常大于约100MPa，例如大于约110MPa，例如大于约115MPa，例如大于约120MPa，并且通常小于约180MPa。断裂应变可以通常大于约2.0％，例如大于约2.3％，并且通常小于约4％。该组合物可以表现出，当在23℃测试时的简支梁缺口冲击强度大于约6kJ/m2，例如大于约8kJ/m2，例如大于约9kJ/m2，并且通常小于约20kJ/m2，例如小于约15kJ/m2。
由于一种或多种脱模剂的存在，本发公开的聚合物组合物在根据“部件顶出测试”测量时可表现出低部件顶出力。在部件顶出测试期间，从模具中取出具有特定尺寸的模制部件，例如在注射模制之后。然后使用力传感器来测量从模具中取出部件所需的力的大小。可以使用注射模制领域中众所周知的任何合适的力传感器。力传感器的工作分辨率可以至少为0.21ms/4800Hz。本公开的聚合物组合物可表现出小于约700N的部件顶出力。顶出力通常大于约200N。图3示出了根据测试模制的部件的尺寸。该部件使用39克的注射重量进行模制。
参考以下实施例可以更好地理解本公开。
实施例
以下实施例以说明的方式而不是以限制的方式给出。进行以下实验从而显示本发明的一些益处和优点。
实施例1
配制含有玻璃纤维和摩擦改性剂的各种聚合物组合物并测试摩擦特性和物理性能。每种组合物含有聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二酯和22wt.％的量的玻璃纤维。然后将超高分子量有机硅与聚酯弹性体一起添加到组合物中。每种组合物均含有滑石成核剂。
配制了四种不同的组合物。第一组合物不含脱模剂。第二组合物包含非极性脱模剂，第三组合物包含极性脱模剂，第四组合物包含非极性脱模剂和极性脱模剂的组合。
配制并测试了以下组合物：
将每种各自组合物的组分混合在一起并利用ZSK 25MC(Werner&Pfleiderer，德国)双螺杆挤出机配混。选择具有捏合元件的螺杆配置从而进行各组分的有效充分混合。将该组合物挤出并造粒。将粒料在120℃干燥4小时，然后注射模制。
对该组合物/模制品测试各种摩擦和物理性能。
进行粘滑测试以测定动摩擦系数。根据VDA230-206进行粘滑测试。采用了球在板上(ball-on-plate)的配置，其中载荷为30N，滑动速度为8mm/s，测试时长为1000次循环。
将根据本公开配制的组合物成形为用于动摩擦系数测试的板。在第一组实验中，相对于由聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物共混物(来自Sabic的CYCOLOY C1204H)制成的球对该组合物进行测试。获得了以下结果：
还对该组合物测试了物理性能。拉伸性能根据ISO测试527：2012进行测试。简支梁缺口冲击强度根据ISO测试179-1：2010进行测试。测试利用A型缺口(0.25mm基圆半径)和1型试样尺寸(长80mm，宽10mm，厚4mm)运行。测试在23℃的温度进行。获得了以下结果：
性能 1号样品 2号样品 3号样品 4号样品
拉伸模量(MPa) 7790 7840 7760 7810
断裂应力(MPa) 123 119 123.5 121.5
断裂应变(％) 2.6 2.4 2.7 2.5
简支梁缺口@23℃(kJ/m2) 10.5 10 10.5 10.5
还根据上述部件顶出测试来测试不同聚合物组合物的部件顶出力。1号样品显示的部件顶出力为714N。2号样品显示的部件顶出力为852N。3号样品显示的部件顶出力为1087N。4号样品显示的部件顶出力为679N。还对不同的配方进行了模具沉积物研究。5000次模制注射后观察到模具沉积物。每次注射时都会模制圆盘。观察模具沉积物的量并根据1、2或3的等级体系分等级，其中3代表最多的模具沉积物，而等级为1表示模具内部没有痕迹或仅有可刮擦材料的痕迹。1号样品的等级为3，2号样品的等级为2，而3号和4号样品的等级仅为1。
上述4号样品进一步测试了暴露于伽马射线后的蠕变性能和稳定性。
在20MPa、40MPa和60MPa、在23℃下测量蠕变1000小时。得到以下结果：
如所示的，在20MPa下测试时，该组合物表现出的蠕变模量大于约5000MPa，例如大于约5200MPa，例如大于约5400MPa，例如大于约5600MPa，例如大于约5800MPa，且小于约约7000MPa。如所示的，在40MPa下测试时，该组合物表现出的蠕变模量大于约4300MPa，例如大于约4400MPa，例如大于约4500MPa，例如大于约4600MPa，例如大于约4700MPa，且小于约6500MPa。在60MPa下测试时，该组合物表现出的蠕变模量大于约3500MPa、例如大于约3700MPa、例如大于约3900MPa、例如大于约4000MPa、例如大于约4100MPa，且小于约6000MPa。
将由4号样品制成的测试试样暴露于不同水平的伽马辐射下，然后测试拉伸性能。获得了以下结果：
如所示的，即使在暴露于高水平能量之后，该组合物也极其稳定。如上所示，在150kGy伽马剂量之后，拉伸模量降低小于约5％，例如小于约3％，例如小于约2％，例如甚至小于约1％。
实施例2
配制了各种不同的聚合物组合物并测试了物理性能。配制并测试了以下组合物。
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与其他样品相比，上述样品9和11显示出优异的物理性能。此外，配制这些样品以生产具有改进的熔体加工特性的聚合物组合物，以减少模具周期时间。
本领域普通技术人员可以实施对本发明的这些和其他修改和变型，而不背离在所附权利要求中更具体阐述的本发明的精神和范围。另外，应当理解，各个实施方式的各方面可以全部或部分互换。此外，本领域普通技术人员将理解，前述描述仅作为示例，而不旨在限制在所附权利要求中进一步描述的本发明。

Claims (32)

1.一种聚合物组合物，包含：
热塑性聚合物；
摩擦改性剂或成核剂中的至少一种；
可选的增强纤维，所述增强纤维以约5wt.％至约55wt.％的量存在于所述聚合物组合物中；和
至少一种脱模剂，所述至少一种脱模剂包含极性脱模剂，所述极性脱模剂包含氧化蜡。
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物包含多种脱模剂，所述多种脱模剂包括第二脱模剂，所述第二脱模剂包含非极性聚合物，每种脱模剂以小于约4wt.％的量存在于所述聚合物中组合物中，并且其中所述极性脱模剂与所述第二脱模剂的重量比为约10:1至约1:10。
3.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述热塑性聚合物包括聚酯聚合物。
4.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述热塑性聚合物包括聚对苯二甲酸丁二酯聚合物。
5.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述热塑性聚合物包括聚甲醛聚合物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述极性脱模剂包含改性聚烯烃。
7.根据权利要求6所述的聚合物组合物，其中所述聚烯烃包括聚乙烯。
8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述极性脱模剂包含氧化聚乙烯蜡或由马来酸酐基团改性的聚烯烃聚合物。
9.根据权利要求2所述的聚合物组合物，其中所述非极性聚合物包括聚烯烃聚合物。
10.根据权利要求9所述的聚合物组合物，其中所述非极性聚合物包括聚乙烯蜡。
11.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述极性脱模剂的酸值为约10KOH/g至约25KOH/g。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的聚合物组合物，其中所述极性脱模剂的酸值为约30KOH/g至约75KOH/g，例如约40KOH/g至约60KOH/g。
13.根据权利要求1至6、11或12中任一项所述的聚合物组合物，其中所述极性脱模剂包含脂肪酸氧化酯。
14.根据权利要求13所述的聚合物组合物，其中所述脂肪酸氧化酯由至少50wt.％的碳链长度为约20个碳原子至约40个碳原子的脂肪酸形成。
15.根据权利要求13所述的聚合物组合物，其中所述脂肪酸氧化酯由至少25wt.％的碳链长度为约40个碳原子至约64个碳原子的脂肪酸形成。
16.根据权利要求2所述的聚合物组合物，其中极性聚合物和所述非极性聚合物各自以小于约2wt.％的量、例如小于约1wt.％的量、例如小于约0.8wt.％的量、例如小于约0.5wt.％的量、例如小于约0.4wt.％的量存在于所述聚合物组合物中，并且通常以大于0.01wt.％的量存在于所述聚合物组合物中。
17.根据权利要求3所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物含有所述摩擦改性剂，并且其中所述摩擦改性剂包含超高分子量有机硅并且以约0.1wt.％至约10wt.％、例如约0.5wt.％至约3wt.％的量存在于所述聚合物组合物中。
18.根据权利要求17所述的聚合物组合物，其中所述超高分子量有机硅是聚二甲基硅氧烷。
19.根据权利要求17所述的聚合物组合物，其中所述聚酯聚合物以约50wt.％至约90wt.％的量存在于所述组合物中，所述聚合物组合物含有增强纤维，所述增强纤维包含玻璃纤维并且以约5wt.％至约30wt.％的量存在于所述聚合物组合物中，并且所述超高分子量有机硅以约0.5wt.％至约5wt.％的量存在于所述组合物中。
20.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物中包含的每种聚合物组分均符合21CFR 177中列出的美国食品和药物管理局标准。
21.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物还包含矿物成核剂。
22.根据权利要求21所述的聚合物组合物，其中所述矿物成核剂包括滑石，所述滑石以约0.01wt.％至约1wt.％的量存在于所述聚合物组合物中。
23.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中当根据部件顶出测试进行测试时，所述聚合物组合物表现出小于约700N的粘着力。
24.根据权利要求1或2所述的聚合物组合物，其中当相对于聚碳酸酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯共混物测试时，在8mm/s的速度和30N的载荷下在1,000次循环后，所述聚合物组合物表现出的根据VDA230-206的动摩擦系数低于约0.08。
25.根据权利要求17或19所述的聚合物组合物，其中所述组合物还包含用于所述超高分子量有机硅的载体聚合物，所述载体聚合物包含聚碳酸酯聚合物、聚酯弹性体、聚对苯二甲酸乙二酯聚合物、和/或共聚酯。
26.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物包含增强纤维，并且其中所述增强纤维包含玻璃纤维，所述玻璃纤维以约5wt.％至约50wt.％的量存在于所述聚合物组合物中。
27.一种模制品，由权利要求1所述的聚合物组合物制成。
28.根据权利要求27所述的模制品，其中所述模制品包括注射器，所述注射器用于分配液体药剂，所述注射器包括孔径为约0.08mm至约0.25mm的针头，所述注射器包括以大于约3N的最大力分配药剂剂量的弹簧构件。
29.一种设备，包括：
与第二滑动构件在操作上关联的第一滑动构件，所述第一滑动构件和所述第二滑动构件配置为保持接触并相对于彼此移动，所述滑动构件中的至少一种包括由根据权利要求1至28中任一项所述的聚合物组合物制成的模制聚合物制品。
30.根据权利要求29所述的设备，其中所述第一滑动构件和所述第二滑动构件均由根据权利要求1至28中任一项所述的聚合物组合物制成。
31.根据权利要求29或30所述的设备，其中所述设备包括医疗装置。
32.根据权利要求31所述的设备，其中所述医疗装置包括吸入器、注射装置、手术器械或可穿戴装置。
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