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GEBIET DER OFFENBARUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polymerzusammensetzung, umfassend eine Mischung aus Polyaryletherketon und Polybenzimidazol-Polymere.
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HINTERGRUND
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Polyaryletherketon (PAEK) bildet eine Gruppe von teilkristallinen Thermoplasten mit hoher Temperaturbeständigkeit und hoher mechanischer Festigkeit. PAEKs haben Dauerbetriebstemperaturen von 250 bis 280°C, aber unter Kurzzeitbelastung kann bis zu etwa 350–380°C funktionieren. Wenn Flammen ausgesetzt ist, haben die wenigsten PAEKs giftige und ätzende Dämpfe. PAEKs auch niedrige Hitze und Rauch Ausgang unter Flamme, so PAEKs für den Einsatz in Innenluftfahrtanwendungen zu qualifizieren. PAEKs demonstrtes auch insgesamt sehr gut Chemikalienbeständigkeit. Ihre Zugfestigkeit von über 85 MPa (12.300 psi) und einem Elastizitätsmodul von über 4.100 MPa (590.000 psi), so dass sie sehr starke Konkurrenten für Metallersatz.
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PAEK Kunststoffen durch Phenylenringe, die über Sauerstoffbrücken (ether) und Carbonylgruppe (Keton) verbunden sind, gekennzeichnet. Das Verhältnis von Ether-Ketone und deren Sequenz im Wesentlichen auf die Glasübergangstemperatur und der Schmelzpunkt des Polymers. Sie beeinflussen auch die Wärmebeständigkeit und Verarbeitungstemperatur. Je höher das Verhältnis der Ketone zu Ether, steifer die Polymerkette, was zu einer höheren Glasübergangstemperatur und Schmelzpunkt führt.
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Polyaryletherketon Polymere umfassen eine Anzahl von eng verwandten Polymeren, Polyetherketon (PEK), Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyether-Ether-Keton-Keton-Keton (PEKEKK) und Polyether-Ether-Keton-Keton (PEEKK) umfassen. Diese Polymere sind formbare und somit leicht in nutzbare Teile gebildet.
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Polybenzimidazol (PBI) ist ein Polymer mit extrem hoher Temperaturstabilität. Es ist nicht leicht entzünden und eine hohe chemische Beständigkeit. Aufgrund seiner außergewöhnlichen thermischen und chemischen Stabilität, findet es Verwendung, wo diese Eigenschaften sind wichtig. Vor kurzem hat PBI viel Aufmerksamkeit für die Verwendung als Hochtemperatur-Brennstoffzellenmembran erhalten. Es gibt zwei wichtige Arten von Polybenzimidazol Strukturen: Eine, auch als ABPBI bekannt ist, ist ein Polymer von 3,4 Diamino Benzoesäure. Während kommerziell erhältliche PBI ist ein Polymer von 2,2 '5,5' Diamino Biphenyl mit Isophthalsäureanhydrid oder seine Derivate. ABPBI, obwohl in der Literatur bekannt ist, keine kommerzielle Nutzung wegen der extrem hohen Glasübergangstemperaturbereich von 450 bis 485oC gefunden.
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Polybenzimidazol und Polyaryletherketon Mischungen zeichnen sich durch hervorragende mechanische, thermische und chemische Beständigkeit bekannt.
US-A-4912176 offenbart Mischungen aus Poly-2,2'-(m-phenylen)-bibenzimidazol-5,5' und Polyarylen Ketone.
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US-Patent Nr. 5391605 offenbart eine Polymerzusammensetzung, umfassend von etwa 65 bis etwa 85 Gewichtsprozent einer Polymermischung und von etwa 15 bis etwa 35 Gewichtsprozent Gleitmittel. Die Mischung besteht aus etwa 35 bis etwa 100 Gewichtsprozent einer aromatischen Polybenzimidazol und etwa 0 bis etwa 65 Gewichtsprozent des Poly(aryletherketon). Die Schmiermittel aus Bornitridpulver und Graphit in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1:10 bis etwa 10:1 beträgt.
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Es wird festgestellt, daß die bekannte Polybenzimidazol (PBI) und Polyaryletherketon Mischungen bieten keine sehr gute mechanische und Verschleißfestigkeit. Dementsprechend ist es wünschenswert, eine Zusammensetzung, umfassend eine Mischung aus Polybenzimidazol und Polyaryletherketon, die höhere mechanische und Verschleißfestigkeit auf die daraus hergestellten Gegenstände bietet entwickeln.
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AUFGABEN:
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Einige der Aufgaben der vorliegenden Offenbarung, die zumindest einer Ausführungsform hier erfüllt, sind wie folgt:
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine oder mehrere der Probleme des Standes der Technik verbessern oder zumindest eine nützliche Alternative.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung, die eine Mischung aus Polyaryletherketon (PAEK) und Polybenzimidazol-Polymere bereitzustellen, wobei die Zusammensetzung besitzt ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und Abriebbeständigkeit.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung, die eine Mischung aus Polyaryletherketon und Polybenzimidazol-Polymere, die ferner verschiedene zusätzliche Komponenten, wie anorganische und organische Fasern und/oder Füllstoffe zu verbesserten mechanischen Eigenschaften der Polymerzusammensetzung bereitzustellen.
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Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden disclsoure Einträgen, die hervorragende mechanische und Verschleißbeständigkeit aus einer Zusammensetzung, umfassend eine Mischung aus Polyaryletherketon und Polybenzimidazol Polymeren abgeleitet.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, die nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken ersichtlich.
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Zusammenfassung:
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung wird eine Polymerzusammensetzung comrising eine Polymermischung aus Poly(2,5-benzimidazol) (ABPBI) und Polyaryletherketon (PAEK) vorgesehen ist, wobei Poly (2,5-benzimidazol), um Polyaryletherketon Verhältnis liegt zwischen 90:10 und 10:90.
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Typischerweise variiert das Verhältnis von ABPBI zu Polyaryletherketon zwischen 60:40 bis 10:90, vorzugsweise zwischen 40:60 und 20:80.
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Typischerweise wird das Polyaryletherketon Polyetherketon (PEK), gekennzeichnet mit inhärenten Viskosität im Bereich von 0,6 bis 1,5 dl/g, preferbaly im Bereich von 0,8 bis 1,2 dl/g auf.
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Typischerweise wird die ABPBI mit Eigenviskosität im Bereich von 0,6 bis 3,0 dl/g, im Bereich von 0,8 bis 2,5 dl/g bevorzugt wird, mehr bevorzugt im Bereich von 0,8 bis 1,5 dl/g auf.
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Typischerweise wird die Polymerzusammensetzung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin Zirconium IV2,2-Bis(2-propenyloxymethyl)butanolato, tris(dodecyl benzenesulfonato-O) als Kupplungsmittel und ein Antioxidans, Phosphit-Antioxidationsmittel umfasst.
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Vorzugsweise wird das Kupplungsmittel in einer variierenden Menge von 0,1 bis 1% Gewichtsanteilen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung.
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Typischerweise wird die Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung weiterhin mindestens eine zusätzliche Komponente, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern, Glaskugeln, mineralische Füllstoffe wie Wollastonit, Wolle, Kohlenstoff-Nano-Röhren, Polytetrafluorethylen (PTFE umfasst), Graphit, Molybdändisulfid (MoS2) und Bornitrid.
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Typischerweise wird die zusätzliche Komponente mindestens eine der Kohlenstofffasern in einer Menge von bis zu 40% beträgt, Kohlenstoff-Nanoröhren in einer Menge von bis zu 10% beträgt, Glasfasern und/oder Glasperlen in einer Menge von bis bis 60% beträgt, PTFE in einer Menge von bis zu 30% beträgt und Graphit und/oder Bornitrid in einer Menge von bis zu 20% beträgt, wobei die individuellen Mengen in bezug auf das Gesamtgewicht des Polymers jedes Zusammensetzung.
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Vorzugsweise umfasst die Zusatzkomponenten Kohlefasern, Graphit und PTFE in einer Gesamtmenge von bis zu 30% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung, wobei die einzelnen weiteren Komponenten in gleichen Gewichts proprotions vorhanden.
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Typischerweise wird die Polymerzusammensetzung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung geeignet ist, in Form von Granulat und weiter spritzgegossen oder in verschiedenen Formkörpern extrudiert, die mindestens eine ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lager Form von Stäben, Platten umfasst extrudiert, Kabel-Anschlüsse, sheeth, Rohre, Schläuche und Folien.
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Detaillierte Beschreibung:
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Die Beschreibung im folgenden spezifischen Ausführungsformen wird so vollständig die allgemeine Natur der hier beschriebenen Ausführungsformen, die andere durch Anwendung aktuellen Wissens leicht modifizieren und/oder anpassen können für verschiedene Anwendungen, wie bestimmte Ausführungsformen, ohne von dem allgemeinen Konzept, und somit solche Anpassungen und Modifikationen sollten und sollen innerhalb der Bedeutung und des Bereichs von Äquivalenten der offenbarten Ausführungsformen verstanden werden. Es ist zu verstehen, dass die Phraseologie oder Terminologie, die hier verwendet wird, ist für die Zwecke der Beschreibung und nicht der Beschränkung dient. Daher wird, während die Ausführungsformen hierin in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden, Fachleuten auf dem Gebiet wird erkennen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen können mit Modifikationen innerhalb des Geistes und Umfangs der Ausführungsformen wie hierin beschrieben praktiziert werden kann.
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In Übereinstimmung mit einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Polymerzusammensetzung, die eine Mischung aus Polyaryletherketon (PAEK) und Polybenzimidazol-Polymere in einem vorbestimmten Gewichts proprotion umfasst. Die Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst die Mischung der Polymere in einem vorgegebenen Gewichtsanteil hervorragende mechanische und Verschleißfestigkeit. Die Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst ferner eine optionale Zugabe mindestens eines Kopplungsmittels, um die Mischbarkeit und die Grenzflächenhaftung der Polymere zu verbessern.
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Die für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung verwendet Polyaryletherketon-Polymer mindestens ein Polymer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyetherketon, Polyetheretherketon, Polyetherketon etherketoketon und Polyether-Ether-Keton-Keton Polymere. Die bevorzugte Polyaryletherketon-Polymer für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung ist Polyetherketon (PEK).
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Das Polybenzimidazol-Polymer zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, ist vorzugsweise Poly (2,5-benzimidazol) (ABPBI).
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Der Anteil der ABPBI um Polyetherketons Polymer in der Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung liegt im Bereich zwischen 90:10 bis 10:90, vorzugsweise zwischen 60:40 bis 10:90, und vorzugsweise mehr zwischen 40:60 bis 20:80.
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Die für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung verwendet Polyetherketon-Polymer mit einer inhärenten Viskosität im Bereich zwischen 0,6 und 2,0 dl/g, vorzugsweise zwischen 0,9 und 1,2 dl/g gekennzeichnet; Die inhärente Viskosität des Poly (2,5-benzimidazol) im Bereich zwischen 0,65 und 3,5 dl/g, vorzugsweise zwischen 0,8 und 1,5 dl/g, und besonders bevorzugt zwischen 0,9 und 1,2 dl/g auf.
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Wie oben beschrieben, kann die Polymerzusammensetzung der vorliegenden disclsoure gegebenenfalls mindestens ein Kupplungsmittel, um die Grenzflächenhaftung zwischen den Polymeren zu verbessern. Das Kupplungsmittel geeignet für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung ist Zirkonium IV 2,2-Bis(2-propenyloxymethyl)butanolato, tris(dodecyl benzenesulfonato-O) (Ken-react NZ 09) und in einer Menge, variierend zwischen 0,1 bis 1 verwendet %. Ferner mit dem Kupplungsmittel, die Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst auch Antioxidantien, Phosphit-Antioxidationsmittel umfassen.
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Die Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung umfasst weiterhin mindestens eine zusätzliche Komponente, die zur Einarbeitung in das Gemisch aus Polyetherketon und Poly (2,5-benzimidazol), um die mechanischen Gesamteigenschaften der Polymerzusammensetzung weiter zu verbessern. Die zusätzlichen Komponenten können anorganische und organische Fasern und/oder Füllstoffen, beispielsweise Glasfasern, Kohlenstofffasern und dergleichen umfassen.
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Gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Polymerzusammensetzung weiter mindestens ein zusätzlichem Bestandteil, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern, Glaskugeln, mineralische Füllstoffe wie Wollastonit, Wolle, Kohlenstoff-Nano umfasst -rohre, Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit, Molybdändisulfid (MoS2) und Bornitrid.
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Die einzelnen Gewichts proprotions jedes der zusätzlichen Komponenten in der Polymerzusammensetzung der vorliegenden Erfindung sind wie folgt: Kohlenstofffasern bis zu 40% beträgt, Kohlenstoff-Nanoröhren bis zu 10% beträgt, Glasfasern und/oder Glaskugeln bis bis 60% beträgt, PTFE bis zu 30% beträgt und Graphit und/oder Bornitrid bis zu 20% beträgt, wobei alle Gewichtsanteile bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung. Es wird jedoch bevorzugt, dass die Gesamt porportion zusätzlicher Komponenten zwischen 0,5% und 60% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung.
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In Übereinstimmung mit einer der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfasst die zusätzliche Komponente Kohlefaser, Graphit und PTFE in einer Gesamtmenge von bis zu 30% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymerzusammensetzung. Jede der zusätzlichen Komponenten in gleichen Gewichts proprotions vorhanden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur prepraing eine Polymerzusammensetzung, umfassend eine Mischung aus Polyaryletherketon (PAEK) und Polybenzimidazol-Polymere.
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Das Verfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Verfahren Schritt des inniges Vermischen Polyaryletherketon und Polybenzimidazol-Polymere in einem vorbestimmten Gewichtsverhältnis, um ein homogesous und trockene Polymermischung zu erhalten.
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Die für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung verwendet Polyaryletherketon-Polymer mindestens ein Polymer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyetherketon, Polyetheretherketon, Polyetherketon-Ether-Keton-Keton, Polyether-Ether-Keton-Keton Polymere. Die bevorzugte Polyaryletherketone geeignet für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung ist Polyetherketon (PEK).
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Das Polybenzimidazol-Polymer zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, ist vorzugsweise Poly(2,5-benzimidazol).
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Polyetherketons und Poly(2,5-benzimidazol) in einem vorbestimmten Gewichtsverhältnis gemischt. Das Vermischen der Polymere kann in einer geeigneten Mischmaschine, um die Pulverpartikel ausgeführt werden kann/Schmelzmischen. In Übereinstimmung mit einem besonders bevorzugten Verfahren werden die Polymere in Form eines trockenen Pulvers Togther mit geeigneten Pulvermischverfahren, wie Hochgeschwindigkeitsmischer gemischt. Die Polymeren gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden durch Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmischung für einen Zeitraum unterschiedlichen 5–60 Minuten bei 250 UpM und bei Umgebungstemperatur, um eine homogene und trockene Mischung von Polymeren zu erhalten, gemischt. Die Polymere werden typischerweise in Form eines trockenen Pulvers mit einer Teilchengröße von < 100 Mikrometer verwendet.
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Die erhaltene Polymermischung extrudierbar als Granulat. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ferner einen Verfahrensschritt des Extrudierens der Polymermischung zu Strängen, gehackt zu Granulat zu erhalten. Die Extrusion der Polymermischung unter Verwendung eines Doppelmischextruder bei einer Temperatur zwischen 420°C bis 430°C durchgeführt.
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Das Verfahren der vorliegenden Offenbarung wahlweise ferner einen Verfahrensschritt des Hinzufügens von mindestens einem Kupplungsmittel bei der innigen Vermischung der Polymere. Das Kupplungsmittel geeignet für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung ist Zirconium IV2,2-Bis(2-propenyloxymethyl)butanolato, tris(dodecyl benzenesulfonato-O).
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Der extrudierte Polymermischung gemß der vorliegenden Offenbarung kann als solches verwendet werden oder kann durch Zugabe von mindestens einem aditional Komponente ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kohlenstofffasern, Glasfasern, Aramidfasern, Glaskugeln, mineralische Füllstoffe wie beispielsweise compoundiert werden Wollastonit, Wolle, Kohlenstoff-Nano-Röhren, Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit, Molybidinum (MoS2), Bor Nitride. The Polymerblend als Granulat extrudiert ferner verwendet werden, um Formgegenstände durch den Einsatz geeigneter Artikel Erzeugungsvorgänge, wie Spritzgießen oder weiter produzieren Extrusion zu Halbzeugen wie Stäbe, Rohre, Platten und dergleichen zu machen. Um Proben zu mechanischen, thermischen und Fließeigenschaften zu messen, kann das Granulat direkt gespritzt oder Proben können aus einer Platte oder Folie mit einer CNC-Maschinen geschnitten werden können.
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Die hier beschriebenen Ausführungsformen und die verschiedenen Merkmale und vorteilhafte Einzelheiten derselben werden unter Bezugnahme auf die nicht einschränkenden Ausführungsformen in der folgenden Beschreibung erläutert. Beschreibungen bekannter Komponenten und Verarbeitungstechniken sind weggelassen, um so nicht unnötigerweise zu verdunkeln, die Ausführungsformen hierin. Die hier verwendeten Beispiele sind lediglich dazu gedacht, ein Verständnis der Art und Weise, in der die hier beschriebenen Ausführungsformen praktiziert werden kann und weiter ermöglichen, die der Fachmann die Ausführungsformen hier Methoden zu erleichtern. Dementsprechend sollten die Beispiele nicht als Einschränkung des Umfangs der hier beschriebenen Ausführungsformen angesehen werden.
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Beispiel 1:
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Polyetherketon (PEK) und Poly (2,5-benzimidazol) (APBPI) sind von Gharda Chemicals Ltd und wurden wie erhalten verwendet, zur Herstellung von Polymermischungen und für die Bewertung, wie unten angegeben.
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Polyetherketon/Poly(2,5-benzimidazol)-Mischungen in unverstärkten Form wurden hergestellt, indem ein feines Pulver aus Poly (2,5-benzimidazol) (< 100 Mikrometer Partikelgröße) mit dem feinen Pulver von Poly-Ether-Keton (PEK) (< 100 Mikron Partikelgröße). Die PEK: gebrauchte ABPBI Verhältnis 60:40 nach Gewicht. Die Mischung wurde in einem Hochgeschwindigkeitsmischer für eine Dauer variiere 5–60 Minuten bei rpm bis 250 bei Raumtemperatur gehalten. Das trockene Pulver so gemischt wurde, dann in der Schmelze vermischt auf einer Coperion ZSK 26 Doppelschneckenextruder mit einem L/D-Verhältnis von 40:1 beträgt. Temperaturen Schmelzmischen verwendet wurde, war 420–430°C. Die PEK: ABPBI Gemisch wurde dann auf einer Spritzgussmaschine geformt Arbug bei 420–430°C mit einer Formtemperatur von 220–240°C. Die Tests Probe so erhalten wurden, waren Voraussetzungen für die 24 Stunden nach ASTM Standards Anforderung vor der Prüfung für die körperliche, mecanical und thermischen Eigenschaften. Tabelle 1 gibt die mechanischen Eigenschaften der Polymermischung.
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Beispiel 2:
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In diesem Beispiel PEK: ABPBI 70:30: ABPBI Mischung wurde wie in Beispiel 1 unter Verwendung Verhältnis PEK hergestellt. Das Ergebnis der Mischung so ist in Tabelle 1 angegeben.
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Beispiel 3:
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In diesem Beispiel PEK: ABPBI 80:20: ABPBI Mischung wurde wie in Beispiel 1 unter Verwendung Verhältnis PEK hergestellt. Das Ergebnis der Mischung so hergestellt, sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle Nr 1: PEK/PBI-Mischungen: Eigenschaften des ungefüllten Typen
| Properties | Unit | PEK + ABPBI | PEK + ABPBI | PEK + ABPBI |
| | | 80:20 | 70:30 | 60:40 |
| Tensile Strength | Mpa | 82 | 80 | 80 |
| Tensile Modulus | Mpa | 5100 | 5500 | 6300 |
| Elongation at break | | 2.5 | 2.6 | 1.7 |
| Flexural Strength | Mpa | 170 | 162 | 132 |
| Flexural Modulus | Mpa | 5450 | 5300 | 6600 |
| Compression Strength | Mpa | 134 | 146 | 166 |
| Compression Modulus | Mpa | 2215 | 2440 | 2600 |
| Impact Strength | J/m | 31 | 30 | 30 |
| MVR@ 400°C, 6 min & 5 Kg | CC/10 min | 1.2 | 0.8 | 0.5 |
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Beispiel 4:
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In diesem Beispiel PEK: ABPBI Mischung wurde wie in Beispiel 1 bis 3 hergestellt, jedoch durch gegebenenfalls Zugeben eines Antioxidationsmittels, beispielsweise Phosphit Antioxidans und/oder einem Kupplungsmittel, beispielsweise Zirkonium IV 2,2-Bis(2-propenyloxymethyl)butanolato, tris(dodecyl benzenesulfonato-O) (Ken-react NZ 09) zum Zeitpunkt der Trockenmischung.
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Beispiel 5:
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Glasfasergewichtsverhältnis von 70:30 auf einem ZSK 26 Doppelschneckenextruder bei 410: Die Basis des PEK und ABPBI Mischung aus 80:20-Verhältnis wurde nach in Beispiel 3 angegeben Die Mischung wurde weiter mit Glasfaser verstärkt in Misch Verfahren hergestellt –430°C. Die verstärkte Mischung so vorbereitet war dann Injection auf Arburg Spritzgießmaschine Form bei 420–430°C Einspritztemperatur und 220–240°C Formtemperatur. Die Mischung Komposite weiter physikalischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften untersucht (Tabelle 2)
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Beispiel 6:
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Eine Basis PEK: ABPBI Mischung aus 80:20-Verhältnis, wie in Beispiel 3 hergestellt, wurde mit Kohlefaser erneut extrudiert zugegeben bis 70:30 Gewichtsverhältnis von Elend zu Kohlefaser erhalten. Es war die spritzgegossen und getestet, um die Eigenschaften zu geben, wie in Tabelle 2 angegeben.
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Beispiel 7:
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Eine Basis PEK: ABPBI Mischung gemäß Beispiel 3 wurden mit Zugabe einer Mischung aus Carbon, Graphit und PTFE Gleichgewichtsmischung zu Schmier & verstärkenden Füllstoff von 70:30 geben erneut extrudiert. Es wurde dann spritzgegossen und für die Eigenschaften bewertet, wie in Tabelle 2 angegeben. Tabelle Nr. 2 PEK/ABPBI Elends: Eigenschaften von gefüllten Typen, die unter Verwendung einer Polymerzusammensetzung umfassend eine Polymermischung aus PEK abd ABPBI im Verhältnis von 80:20.
| Properties | units | PEK/ABPBI (80:20) | PEK/ABPBI (80:20) | PEK/ABPBI (80:20) |
| | | 30% Glass Fiber | 30% Carbon Fiber | 30% mixture of carbon fiber, graphite and PTFE |
| Sp. Gravity | | 1.53 | 1.4 | 1.42 |
| Tensile Strength | MPa | 172 | 202 | 121 |
| Tensile Modulus | MPa | 15200 | 22675 | 22200 |
| Elongation at Break | % | 2.2 | 2.4 | 1.2 |
| Flexural Strength | MPa | 270 | 330 | 200 |
| Flexural Modulus | MPa | 13950 | 24650 | 17300 |
| Impact Strength (Notched) | J/m | 42 | 40 | 30 |
| Spiral Flow length | mm | 45 | 36 | 37 |
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Beispiel 8:
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PEK/ABPBI Mischung der vorliegenden Offenbarung umfasst PEK/ABPBI im Verhältnis von 60:40 wurde auf physikalische, mechanische Eigenschaften mit denen von kommerziellen Probe von PEEK/PBI-Mischung (angebliche Verhältnis 50:50) von PBI Performance Materials, USA gegen (Celazole TU 60). Die Vergleichs Eigenschaften sind in Tabelle 3 tablulated CelazoleTU 60 besteht aus einer handelsüblichen PEEK und PBI von PBI Performance Products. ABPBI ist Poly (2,5-benzimidazol) und PBI Poly-2,2'-(m-phenylen)-5,5'-bibenzimidazol, während PEEK Polyetheretherketon und Polyetherketon PEK ist. Tabelle Nr 3: Vergleichende Eigenschaften
| PROPERTY | UNITS | Blend of PEK/ABPBI (60:40) | Celazole TU-60 |
| Tensile Strength | Mpa | 85 | 95–100 |
| Tensile Modulus | MPa | 5600 | 5000 |
| Elongation at Break | % | 2.0 | 2–3 |
| Flexural Strength | MPa | 143 | 185 |
| Flexural Modulus | Mpa | 6100 | 4500 |
| Impact Strength | J/m | 25 | 30 |
| MVR @ 400°C, 5.0 kg Load & 6 min preheating Time | Cc/10 min | 5.2 | 3.0 |
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Eine Reihe von weiteren Vergleichsstudien mit Dynamic Mechanical Analyzer (DMA) wurde auf den PEK/ABPBI Mischungen der vorliegenden Offenlegung und Celazole TU 60 (PEEK/PBI kommerziellen Mischung) durchgeführt. Die vergleichenden Ergebnisse der Untersuchungen sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle Nr. 4: Dynamisch-mechanische Analyser comparasion der PEK/ABPBI Mischung der vorliegenden Offenbarung und Handelsmischung (Celazole TU-60).
| | Storage Modulus (MPa) at different temperature |
| Temperature (°C) | 30 | 100 | 150 | 175 | 200 | 250 | 300 |
| PEK/ABPBI (60:40) | 5500 | 4900 | 3050 | 1750 | 1022 | 870 | 501 |
| Celazole TU-60 | 4800 | 4200 | 3001 | 1504 | 989 | 800 | 485 |
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Vergleichsergebnisse der dynamisch-mechanischen Analyse in einem Temperaturbereich von 30 bis 300°C, was auf höhere Speichermodul von PEK/ABPBI Mischung der vorliegenden Offenbarung über den gesamten Temperaturbereich.
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Beispiel 9:
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PEK: ABPBI Mischung wurde wie in Beispiel 3 hergestellt und spritzgegossen, um Stäbe zu geben. Diese Stäbe wurden in geeigneter Weise in kleinere Stücke geschnitten, um spezifische Verschleißrate und der Reibungskoeffizient mit CETR studieren, USA machen Tribometer zusammen mit denen der kommerziellen Mischung (Celazole TU60). Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt. Tabelle Nr 5: Verschleißeigenschaften eines PEK/ABPBI (60:40) Mischung der vorliegenden Offenbarung Vs Handelsmischung (Celazole TU 60).
Testparameter: Geschwindigkeit: 1 m/s; rpm: 40; und Zeit: 1 Stunde.
| Loa d (N) | Wear (gm) | Sp. Wear Rate (Ko) (m3/Nm)X10(–14) | CoF (μ) | PV(MPa-m/s) |
| | PEK:ABPBI (60:40) | Celazole Tu 60 | PEK:ABPBI (60:40) | Celazole Tu 60 | PEK:ABPBI (60:40) | Celazole Tu 60 | PEK:ABP BI (60:40) | Celazole Tu 60 |
| 100 | 0.0014 | 0.0067 | 0.289 | 1.445 | 0.385 | 0.328 | 3.1 | 3.1 |
| 150 | 0.0018 | 0.0140 | 0.288 | 2.03 | 0.355 | 0.325 | 4.65 | 4.65 |
| 200 | 0.0022 | 0.0282 | 0.235 | 3.08 | 0.295 | 0.303 | 6.2 | 6.2 |
| 300 | 0.0114 | - | 0.813 | - | 0.305 | | 9.3 | - |
| 400 | 0.0163 | - | 0.872 | - | 0.248 | | 12.4 | - |
| 600 | 0.0186 | - | 0.67 | - | 0.196 | | 18.6 | - |
| 700 | 0.030 | - | 0.918 | - | 0.219 | | 21.7 | - |
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Die Polymerzusammensetzung, umfassend die Polymermischung nach PEK und ABPBI (60:40) ergab insgesamt weit überlegene Eigenschaften im Vergleich zu der kommerziellen Mischung (Celazole TU 60) sowohl für die spezifische Verschleißrate und des Reibungskoeffizienten, und konnte überraschend viel höhere Belastung aushalten zu vor dem Tragen aus.
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Überall in dieser Beschreibung das Wort ”umfassen” oder Variationen wie ”umfasst” oder ”umfassend” so verstanden werden, um den Einschluss einer angegebenen Elementes, Zahl oder Schritt oder Gruppe von Elementen, ganzen Zahlen oder Schritten impliziert, jedoch nicht den Ausschluss an jedem anderen Element, Ganzzahl oder Schritt oder Gruppe von Elementen, Zahlen oder Schritten.
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Die Verwendung des Ausdrucks ”mindestens” und ”mindestens ein” schlägt die Verwendung von einem oder mehreren Elementen oder Bestandteilen oder Mengen, wie die Verwendung in der Ausführungsform der Erfindung sein, einen oder mehrere der gewünschten Ergebnisse zu erzielen Gegenstände oder.
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Jede Diskussion von Dokumenten, Handlungen, Materialien, Vorrichtungen, Artikeln oder dergleichen, die in diese Spezifikation einbezogen worden ist, ist nur zu dem Zweck, einen Kontext für die Veröffentlichung. Es wird nicht als ein Eingeständnis, dass eine oder alle diese Dinge sind Teil des Basis Stand der Technik oder waren Allgemeinwissens auf dem Gebiet, die für die Offenlegung, wie es überall existierte vor dem Prioritätsdatum der vorliegenden Antrag.
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Technischer Fortschritt:
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Polymerzusammensetzung, umfassend eine Polymermischung aus Polyaryletherketon (PAEK) und Poly (2,5-benzimidazol) (ABPBI) hat die folgenden technischen Verbesserungen:
- • Bereitstellen einer Polymerzusammensetzung, umfassend eine Mischung aus Polyaryletherketon (PAEK) und Poly (2,5-benzimidazol) (ABPBI) Polymeren, die im Vergleich zu kommerziellen Mischungen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und Abriebbeständigkeit zeigt, und
- • Bereitstellung von Artikeln/Formkörper mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und Verschleiß resistsnce aus einer Polymerzusammensetzung hergestellt ist, umfassend eine Polymermischung aus Polyaryletherketon (PAEK) und Poly (2,5-benzimidazol) (ABPBI) Polymere.
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Die für die verschiedenen physikalischen Parameter, Abmessungen oder Mengen genannten Zahlenwerte sind nur annähernd, und es ist vorgesehen, dass die Werte höher/niedriger als die auf die Parameter, Abmessungen oder Mengen zugeordneten Zahlenwerte fallen in den Schutzumfang der Offenbarung, es sei denn, es gibt eine Aussage in der Beschreibung spezifisch das Gegenteil.
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Während großer Wert wurde hier auf die besonderen Merkmale dieser Offenbarung gegeben wird ersichtlich werden, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, und dass viele Änderungen an der bevorzugten Ausführungsform, ohne von den Prinzipien der Offenbarung abzuweichen. Diese und andere Änderungen in der Art der Offenbarung oder der bevorzugten Ausführungsformen werden dem Fachmann auf dem Gebiet aus der Offenbarung hierin, wodurch es zu deutlich verstanden werden, dass die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, lediglich als Veranschaulichung der Offenbarung auszulegen und nicht als Einschränkung.