[发明专利]用于泡沫注射的长碳纤维增强的热塑性树脂组合物和使用该组合物制备的模制品

说明书

本发明提供一种用于泡沫注射的长碳纤维增强的热塑性树脂组合物和使用该组合物制备的模制品。更具体地，热塑性树脂组合物和制备的模制品能够通过使泡沫注射成型后的形变最小化来改善部件组装和稳定性。这种组合物和模制品可以用作车辆结构的部件，例如全景天窗框架。本文还提供了包含长碳纤维增强剂、热塑性弹性体、硅烷类偶联剂和磷酸钠成核剂的低密度聚酰胺‑6聚合物。该聚合物适用于泡沫注射。热塑性树脂组合物和由所述组合物制成的模制品重量轻、经济可行，并具有高刚度、耐久性、尺寸稳定性和所需的注射外观。

技术领域

本发明涉及一种用于泡沫注射的长碳纤维增强的热塑性树脂组合物和使用该组合物制备的模制品。更具体地，本发明涉及一种组合物及其制备的模制品，其可用于通过使泡沫注射成型后的形变最小化来改善部件组装和稳定性。就其本身而言，这种组合物和模制品可以用作车辆结构的部件，例如全景天窗框架。本文提供长碳纤维增强的热塑性树脂组合物，其包含长碳纤维增强剂、热塑性弹性体、硅烷类偶联剂和磷酸钠成核剂以及低密度聚酰胺-6聚合物。该聚合物适用于泡沫注射。其也重量轻、经济可行，并提供高刚度、耐久性、尺寸稳定性和优秀的注射外观。

背景技术

汽车工业中的当前趋势包括产生重量轻、技术先进和环境友好的部件和车辆。例如，车辆的轻质性与车辆的燃料效率和行驶性能密切相关。全景天窗被制备成提供内部通风和从车内眺望的开放视野。这种天窗包括附接到框架的玻璃、电动机等。全景天窗框架必须承受外围部件的负载和来自外部的冲击。通常，使用钢框架。然而，为了减小车辆的重量，已经测试了工程塑料。例如，增强玻璃纤维在聚对苯二甲酸丁二醇酯中的材料与钢相比重量至少轻30％。

然而，聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维材料在注射后会形变并引起问题。此外，为了应用全景式天窗框架所需的刚度，可以通过增加玻璃纤维的含量来增加材料的密度。不幸的是，这导致轻质性能的降低。

在相关技术中，日本专利申请公开No.1998-130491描述了一种经常用于机械、电子、汽车部件等的聚酰胺树脂组合物。该树脂组合物具有优异的耐冲击性、抛光性和尺寸稳定性。日本专利公开No.2012-509381描述了用于汽车、建筑和运动用品中的具有优异机械强度的组合物。该组合物结合了聚酰胺和增强剂。日本专利公开No.2011-529986描述了用于汽车和电池/电子领域的具有耐化学性、加工性和耐热性的聚酰胺基的高温树脂组合物。韩国专利申请公开No.10-2007-0028736公开了通过混合并注射聚丙烯树脂和无机化学发泡剂而制备的泡沫体。

仍然需要具有优异的轻质性和经济可行性的用于泡沫注射的材料。还期望材料具有优异的高刚度、耐久性、尺寸稳定性和注射外观。

公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题。

在本发明中，发现低密度聚酰胺-6聚合物可以用作具有长碳纤维的基础树脂，以在与增强剂热塑性弹性体、硅烷类偶联剂和磷酸钠成核剂结合时提供改善的刚度。当以恒定的组成比包含这些组分时，所得树脂组合物重量轻且经济可行。此外，树脂组合物具有期望的性能，例如尺寸稳定性、机械强度和耐久性。在泡沫注射成型期间材料的表面外观是优异的，并且可以最小化由于成型引起的形变。

因此，本发明提供了一种用于泡沫注射的长碳纤维增强的热塑性树脂组合物，其重量轻且经济可行，并且同时提供尺寸稳定性、机械强度、耐久性和期望的注射外观。

还提供了通过泡沫注射模制长碳纤维增强的热塑性树脂组合物制备的模制品。该模制品具有最小的模制形变特性，并且表现出改进的部件组装和稳定性。

在一些方面，本发明提供一种用于泡沫注射的长碳纤维增强的热塑性树脂组合物，其包含：