[发明专利]形成天然纤维聚合物制品的方法

说明书

本申请是申请日为2013年12月11日、申请号为201310677051.3的发明专利申请“形成天然纤维聚合物制品的方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种形成天然纤维聚合物制品的方法。

背景技术

聚合材料尤其由于它们的重量轻而已经用于形成各种汽车部件。然而，期望改善聚合物的机械性质，以满足更严格的性能要求。这样的机械性质可以包括刚度、尺寸稳定性、模量、热变形温度、阻隔性质、耐蚀性和耐冲击性。改善的机械性质可以通过减小制造的部件的部件厚度和重量并缩短其制造时间来降低制造成本。存在改善聚合物的性质的许多方式，包括添加纤维尤其是天然纤维进行增强。以能量和成本有效的方法制造具有可接受的机械性质和轻质化的优点的聚合材料，提供这样的方法仍然面临挑战。

发明内容

一种形成天然纤维聚合物制品的方法包括下述步骤：将超临界流体和天然纤维聚合物复合物引入到注射成型机的筒中，以形成混合物，天然纤维聚合物复合物包括聚合物和天然纤维；以及加热注射成型机中的混合物，以形成天然纤维聚合物制品。

在某些情况下，注射成型机配有直接在线配料，从而以连续的流速引入超临界流体。超临界流体的流速小于天然纤维和聚合物的流速。在某些其它情况下，执行注射成型，从而在间歇工艺中引入超临界流体。

天然纤维聚合物复合物可以作为固体或液体而引入。在作为液体引入的情况下，可以从注射成型机上游的挤出机引入天然纤维聚合物复合物。

所述方法还可以包括：冷却天然纤维聚合物混合物。

天然纤维聚合物复合物可以包括聚酰胺聚合物。

天然纤维聚合物复合物可以包括尼龙6、尼龙6,6、尼龙6,10和尼龙11聚合物中的至少一种。

天然纤维聚合物复合物可以包括少于10重量％的无机聚合物。

天然纤维聚合物复合物可以具有相对于聚合物复合物的重量百分比为10％至50％的天然纤维。

天然纤维聚合物复合物可以包括纤维素、大豆粉和椰子壳粉中的至少一种。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，所述方法包括：将超临界流体以第一流速和天然纤维聚合物复合物以不同于第一流速的第二流速引入到注射成型机上游的挤出机中，以形成混合物，天然纤维聚合物复合物包括聚合物和天然纤维；以及在低于复合物的标准熔化温度的温度下加热筒中的混合物，以形成成型的天然纤维聚合物制品。

第一流速可以小于第二流速。

引入步骤还可以包括：引入固体形式的天然纤维聚合物复合物。

根据本发明的另一方面，提供了一种通过注射成型机上游的挤出机形成天然纤维聚合物制品的方法，挤出机沿挤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：通过第一入口以单位为重量/时间的第一流速将天然纤维聚合物复合物引入到挤出机中；通过第二入口以小于第一流速的、单位为重量/时间的第二流速将超临界流体引入到挤出机中，超临界流体与天然纤维聚合物复合物形成天然纤维聚合物混合物；保持温度低于所述复合物的标准熔化温度；以及将天然纤维聚合物混合物注射到模具中，以形成天然纤维聚合物制品。

可以在将天然纤维引入到挤出机或注射成型机中之前或之后引入超临界流体。

附图说明

图1绘出用于形成天然纤维聚合物制品的非限制性方法的流程图；

图2绘出用于形成天然纤维聚合物制品的非限制性挤出方法的示意图；

图3绘出用于评价根据图1的方法形成的产品的特征的非限制性方法的流程图；

图4绘出在图3中提到的产品的弯曲模量和弯曲强度的图示；

图5绘出在图3中提到的产品的拉伸模量和拉伸强度的图示；

图6示出在图3中提到的产品的色貌。

具体实施方式

现在将详细描述发明人知晓的本发明的构成、实施例和方法。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅是对可以以各种替代方式实现的本发明的举例说明。因此，这里公开的具体细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员以不同方式应用本发明的代表性基础。

除非明确指出，否则在此描述中指示材料的量或反应和/或使用条件的所有数量在描述本发明的最宽范围时应当被理解为由词语“大约”修饰。