[發明專利]形成天然纖維聚合物制品的方法

在審

• 申請號: 201710570109.2
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN107415133A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 艾倫·慈濟·李;安吉拉·哈里斯
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B29C45/00
• 分類號: B29C45/00;B29C45/72
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司11286
• 代理人: 魯恭誠,王秀君

本申請是申請日為2013年12月11日、申請號為201310677051.3的發明專利申請“形成天然纖維聚合物制品的方法”的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種形成天然纖維聚合物制品的方法。

背景技術

聚合材料尤其由于它們的重量輕而已經用于形成各種汽車部件。然而，期望改善聚合物的機械性質，以滿足更嚴格的性能要求。這樣的機械性質可以包括剛度、尺寸穩定性、模量、熱變形溫度、阻隔性質、耐蝕性和耐沖擊性。改善的機械性質可以通過減小制造的部件的部件厚度和重量并縮短其制造時間來降低制造成本。存在改善聚合物的性質的許多方式，包括添加纖維尤其是天然纖維進行增強。以能量和成本有效的方法制造具有可接受的機械性質和輕質化的優點的聚合材料，提供這樣的方法仍然面臨挑戰。

發明內容

一種形成天然纖維聚合物制品的方法包括下述步驟：將超臨界流體和天然纖維聚合物復合物引入到注射成型機的筒中，以形成混合物，天然纖維聚合物復合物包括聚合物和天然纖維；以及加熱注射成型機中的混合物，以形成天然纖維聚合物制品。

在某些情況下，注射成型機配有直接在線配料，從而以連續的流速引入超臨界流體。超臨界流體的流速小于天然纖維和聚合物的流速。在某些其它情況下，執行注射成型，從而在間歇工藝中引入超臨界流體。

天然纖維聚合物復合物可以作為固體或液體而引入。在作為液體引入的情況下，可以從注射成型機上游的擠出機引入天然纖維聚合物復合物。

所述方法還可以包括：冷卻天然纖維聚合物混合物。

天然纖維聚合物復合物可以包括聚酰胺聚合物。

天然纖維聚合物復合物可以包括尼龍6、尼龍6,6、尼龍6,10和尼龍11聚合物中的至少一種。

天然纖維聚合物復合物可以包括少于10重量％的無機聚合物。

天然纖維聚合物復合物可以具有相對于聚合物復合物的重量百分比為10％至50％的天然纖維。

天然纖維聚合物復合物可以包括纖維素、大豆粉和椰子殼粉中的至少一種。

根據本發明的另一方面，提供了一種方法，所述方法包括：將超臨界流體以第一流速和天然纖維聚合物復合物以不同于第一流速的第二流速引入到注射成型機上游的擠出機中，以形成混合物，天然纖維聚合物復合物包括聚合物和天然纖維；以及在低于復合物的標準熔化溫度的溫度下加熱筒中的混合物，以形成成型的天然纖維聚合物制品。

第一流速可以小于第二流速。

引入步驟還可以包括：引入固體形式的天然纖維聚合物復合物。

根據本發明的另一方面，提供了一種通過注射成型機上游的擠出機形成天然纖維聚合物制品的方法，擠出機沿擠出方向包括第一入口和位于第一入口下游的第二入口，所述方法包括：通過第一入口以單位為重量/時間的第一流速將天然纖維聚合物復合物引入到擠出機中；通過第二入口以小于第一流速的、單位為重量/時間的第二流速將超臨界流體引入到擠出機中，超臨界流體與天然纖維聚合物復合物形成天然纖維聚合物混合物；保持溫度低于所述復合物的標準熔化溫度；以及將天然纖維聚合物混合物注射到模具中，以形成天然纖維聚合物制品。

可以在將天然纖維引入到擠出機或注射成型機中之前或之后引入超臨界流體。

附圖說明

圖1繪出用于形成天然纖維聚合物制品的非限制性方法的流程圖；

圖2繪出用于形成天然纖維聚合物制品的非限制性擠出方法的示意圖；

圖3繪出用于評價根據圖1的方法形成的產品的特征的非限制性方法的流程圖；

圖4繪出在圖3中提到的產品的彎曲模量和彎曲強度的圖示；

圖5繪出在圖3中提到的產品的拉伸模量和拉伸強度的圖示；

圖6示出在圖3中提到的產品的色貌。

具體實施方式

現在將詳細描述發明人知曉的本發明的構成、實施例和方法。然而，應當理解的是，所公開的實施例僅是對可以以各種替代方式實現的本發明的舉例說明。因此，這里公開的具體細節不應被解釋為是限制性的，而是僅僅作為用于教導本領域技術人員以不同方式應用本發明的代表性基礎。

除非明確指出，否則在此描述中指示材料的量或反應和/或使用條件的所有數量在描述本發明的最寬范圍時應當被理解為由詞語“大約”修飾。