[發明專利]包含聚酰胺的振動阻尼性組合物

在審

• 申請號: 201310624779.X
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104672894A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 王楓;王穎娟
• 申請（專利權）人: 杜邦公司
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08L77/00;C08K7/14;C08K7/06
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 程大軍;欒星明

技術領域

本發明涉及具有優異的振動阻尼性的聚酰胺組合物和由所述組合物所制得的模塑制品。本發明的模塑制品特別適合用作交通運輸工具中發動機系統內產生的振動阻尼部件。

背景技術

在需要具高剛度、高強度和低膨脹的材料時，高分子復合材料已成為金屬的有力輕質替代品。這些復合材料已特別有效地應用于交通運輸工具和電器設備之中。盡管熱塑性復合材料的輕質和可量身訂制性為必須滿足嚴刻的熱系統和機械系統要求的部件之設計優化提供了有效途徑，但是這些部件仍然呈現不盡理想的振動水平。發動機的振動會傳至交通工具的客艙/車廂內使乘客感覺不適。例如，由汽車發動機系統所產生的振動頻率在低頻范圍，一般約為500Hz到3,100Hz。人耳可聽到頻率從20Hz到20,000Hz之間的聲音，其中最靈敏的響應頻率約在3,000Hz以下。

材料的振動阻尼的定量化通常可由稱為正切δ(也稱為tanδ、損耗正切值或損耗因子)的數值表述，其定義為該材料的損耗模量比其儲能模量的比值。損耗模量與材料的粘性行為相關，其表明該材料的能量耗散能力；儲能模量與材料的彈性行為相關，其表明該材料的儲能能力。Tanδ可按照動態力學分析(dynamic?mechanical?analysis,DMA)試驗測定，DMA試驗測量材料的復數模量(complex?modulus)作為外振動能耗散的量度。典型的粘彈性材料隨著頻率而改變的儲能模量和損耗因子表明，升溫對儲能模量的影響與降低頻率的影響相似。因此，可用溫度-頻率疊加原理將材料性質從溫度域轉換至頻率域，反之亦然。更有效的振動阻尼性材料是表現在其將振動能更多地轉換為其它能量形式如熱能，即它們具有較高的tanδ。

在文獻中已描述了各種阻尼振動和降噪聲的材料。例如，與粘彈性彈性體混合的熱塑性樹脂提供良好的阻尼性，但是，通常它們不具有足夠的剛性、模量強度或耐高溫性，從而阻礙它們應用于諸如交通運輸工具中的動力傳動系統的部件等。

CN201010624765A公開了噪聲阻尼性組合物，其包含聚酰胺、纖維增強劑和氧化鋅，該材料具有良好的噪聲阻尼性。

總之，人們仍然需要具有良好的振動阻尼性和適合的力學性質和耐高溫性的組合物。這樣的材料可廣泛地應用于關注振動的領域，并且由所述材料制得的制品/部件的工作溫度可以是約150℃或更高。

發明內容

本發明提供具有改進的振動阻尼性的組合物，其包含以下混合物、或基本上由以下混合物組成、或由以下混合物制得：

(a)100重量份的聚酰胺；

(b)約5-100重量份的纖維增強劑，其選自玻璃纖維、碳纖維，以及它們的混合物；

(c)約1-50重量份的對位芳族聚酰胺纖維，其長度不超過5毫米；以及

(d)約0.1-15重量份的添加劑；

條件是所述組合物基本不含氧化鋅。

在一個實施方案中，在本發明的組合物中，組分(a)的聚酰胺選自聚酰胺66、聚酰胺66/6、聚酰胺66/610、聚酰胺46、聚酰胺1010、聚酰胺10、聚酰胺12、聚酰胺1212、聚酰胺610、聚酰胺612，以及它們的共混物。

在一個實施方案中，在本發明的組合物中，組分(a)的聚酰胺選自聚酰胺66、聚酰胺66/6以及它們的共混物。

在一個實施方案中，在本發明的組合物中，相對于每100重量份的組分(a)的聚酰胺，組分(b)的纖維增強劑和組分(c)的對位芳族聚酰胺纖維的總量范圍為約10-120重量份；組分(b)的纖維增強劑與組分(c)的對位芳族聚酰胺纖維之間的重量比范圍為約60:1至約1:1。

在一個實施方案中，在本發明的組合物中，組分(d)的添加劑選自抗氧化劑、熱穩定劑、紫外光穩定劑、紫外光吸收劑、包括染料和顏料的著色劑、潤滑劑、耐水解劑、脫模劑、流動改性劑、增鏈劑、阻燃劑，以及它們的組合。

本發明還提供模塑制品，其包含本發明的組合物或由本發明的組合物制得。

在一個實施方案中，本發明的模塑制品是交通運輸工具的振動阻尼部件，其中所述交通運輸工具是汽車、飛機、火車或船舶。

在一個實施方案中，本發明的模塑制品是用于交通運輸工具的傳動系統、進氣和排氣裝置、冷卻系統、發動機系統、電子燃油噴射系統或車體的振動阻尼部件。

在一個實施方案中，本發明的模塑制品是電器的振動阻尼部件，其中所述電器選自電動工具、電動馬達和家用電器，所述家用電器包括洗衣機、空調、風機、除濕機、微波爐、冰箱和冰柜。