專利名稱：耐熱聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域和制備復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法。具體地講，本發(fā)明涉及耐熱聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
為了替換金屬部件以減輕重量和降低成本并同時(shí)保持相當(dāng)?shù)幕騼?yōu)異的機(jī)械性能， 人們開(kāi)發(fā)了基于復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合材料具有包含纖維材料的聚合物基質(zhì)。隨著對(duì)此領(lǐng)域關(guān)注度的日益增長(zhǎng)，已設(shè)計(jì)了纖維增強(qiáng)的塑性復(fù)合結(jié)構(gòu)，原因在于其具有由纖維材料與聚合物基質(zhì)的組合而產(chǎn)生的優(yōu)異物理特性，并且這些纖維增強(qiáng)的塑性復(fù)合結(jié)構(gòu)已用于多種最終應(yīng)用中。已開(kāi)發(fā)了多種制造技術(shù)來(lái)改善聚合物基質(zhì)對(duì)纖維材料的浸漬，從而優(yōu)化復(fù)合結(jié)構(gòu)的特性。在要求很高的應(yīng)用中，例如機(jī)動(dòng)車和航天航空應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)部件，由于復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度高和耐溫性的獨(dú)特組合，因此是所期望的。可使用熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂作為聚合物基質(zhì)來(lái)獲得高性能復(fù)合結(jié)構(gòu)?；跓崴苄缘膹?fù)合結(jié)構(gòu)相對(duì)于基于熱固性的復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出若干優(yōu)點(diǎn)，例如以下事實(shí)它們可通過(guò)施加熱量和壓力被后成型或再加工；由于不需要固化步驟而減少了制造復(fù)合結(jié)構(gòu)所需的時(shí)間；并且增加了回收利用的可能性。實(shí)際上，在熱塑性塑料的加工過(guò)程中，不需要熱固性樹(shù)脂耗時(shí)的化學(xué)交聯(lián)(固化)反應(yīng)。在熱塑性樹(shù)脂中，聚酰胺樹(shù)脂尤其適合制造復(fù)合結(jié)構(gòu)。因?yàn)闊崴苄跃埘０方M合物具有良好的機(jī)械特性、耐熱性、抗沖擊性和耐化學(xué)品性，并且人們可方便靈活地將其模塑成多種不同復(fù)雜度與精細(xì)度的制品，因此期望將熱塑性聚酰胺組合物用于各種不同的應(yīng)用中，包括汽車所用的部件、電子/電氣部件、家用電器和家具。US 4，255，219公開(kāi)了用于形成復(fù)合材料的熱塑性片材。所公開(kāi)的熱塑性片材料由聚酰胺6和二元羧酸或酸酐或它們的酯制成，并且通過(guò)將該片材與至少一個(gè)長(zhǎng)玻璃纖維的強(qiáng)化墊層化并在壓力下加熱來(lái)形成復(fù)合材料。然而，由聚酰胺6制成的復(fù)合材料可能在典型的最終應(yīng)用溫度范圍內(nèi)例如在-40°C至+120°C下表現(xiàn)出機(jī)械特性的喪失。為了改善復(fù)合結(jié)構(gòu)的制造并使纖維材料的浸漬更容易、更快并且均勻，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了若干個(gè)方法以降低聚合物基質(zhì)的熔融粘度。通過(guò)使熔融粘度盡可能的低，聚合物組合物流動(dòng)更快，并因此更易于加工，并使得纖維材料的浸漬更快更好。通過(guò)降低聚合物基質(zhì)的熔融粘度可縮短達(dá)到期望浸漬程度所需的有限浸漬時(shí)間，從而提高總體制造速度并因此導(dǎo)致所述結(jié)構(gòu)的制造的產(chǎn)量提高以及與較短循環(huán)時(shí)間相關(guān)聯(lián)的能耗降低，這對(duì)環(huán)境保護(hù)也是有益的。FR 2，158，422公開(kāi)了由低分子量聚酰胺基質(zhì)和強(qiáng)化纖維制成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。由于聚酰胺的低分子量，所述聚酰胺具有低粘度。聚酰胺基質(zhì)的低粘度使得強(qiáng)化纖維有效的浸漬。 然而，低分子量聚酰胺的使用可與復(fù)合結(jié)構(gòu)的不良機(jī)械特性相關(guān)。US 7，323，241公開(kāi)了由強(qiáng)化纖維和具有星形結(jié)構(gòu)的支化聚酰胺樹(shù)脂制成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。所公開(kāi)的具有星形結(jié)構(gòu)的聚酰胺據(jù)說(shuō)在熔融狀態(tài)下表現(xiàn)出高流動(dòng)性，因此可能很好地浸漬強(qiáng)化纖維以便形成具有良好機(jī)械特性的復(fù)合結(jié)構(gòu)。使用高度可流動(dòng)的聚酰胺組合物以改善或加速纖維材料浸漬的現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)致復(fù)合結(jié)構(gòu)在高要求的應(yīng)用中(例如在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域)并不理想。實(shí)際上，目前在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域?qū)垢邷亟Y(jié)構(gòu)具有普遍的需求。需要此類抗高溫結(jié)構(gòu)在暴露于高于120°C或甚至高于200°C 的溫度時(shí)保持它們的機(jī)械特性，例如常常接觸汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙區(qū)域的那些結(jié)構(gòu)，或需要它們?cè)陂L(zhǎng)期暴露于中等溫度如90°C時(shí)保持它們的機(jī)械特性。當(dāng)塑料部件暴露于此類時(shí)間和溫度的組合時(shí)，由于聚合物的熱氧化，機(jī)械特性趨于降低是常見(jiàn)現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為熱老化。遺憾的是，現(xiàn)有的技術(shù)不能將根據(jù)聚合物對(duì)纖維材料的浸漬速率的容易和高效的可加工性、良好的抗熱性和長(zhǎng)期暴露于高溫時(shí)機(jī)械特性的良好保持性組合起來(lái)。需要包含纖維材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述纖維材料能用具有良好熔體流變性的基體樹(shù)脂組合物容易地、快速地和有效地浸漬，該復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)長(zhǎng)期高溫暴露表現(xiàn)出良好的抗性。發(fā)明概述已發(fā)現(xiàn)，上文提到的問(wèn)題能夠通過(guò)一種復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)克服，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)具有一個(gè)表面，該表面的至少一部分由表面樹(shù)脂組合物制成，并且該表面包含選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織品、纖維棉絮以及它們的組合的纖維材料，所述纖維材料用基體樹(shù)脂組合物浸漬，其中所述表面樹(shù)脂組合物和所述基體樹(shù)脂組合物為聚酰胺組合物，其包含a) —種或多種選自全脂族聚酰胺的聚酰胺樹(shù)脂，和b) —種或多種具有多于兩個(gè)羥基的多元醇。在第二方面，本發(fā)明提供了制備復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法。制備上述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法包括以下步驟i)用基質(zhì)樹(shù)脂組合物浸漬纖維材料，其中復(fù)合結(jié)構(gòu)表面的至少一部分由表面樹(shù)脂組合物制成。發(fā)明詳述如本發(fā)明所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的抗熱性、在長(zhǎng)期暴露于高溫時(shí)的機(jī)械特性的良好保持性，并且由于用于浸漬纖維材料的基體樹(shù)脂的最佳熔體流變性，它能夠以高效的方法和較低的成本制造。如說(shuō)明書通篇所用，短語(yǔ)“約”和“為或?yàn)榧s”旨在表示所述量或值可為指定值或不相上下的某個(gè)其他值。所述短語(yǔ)旨在表示，根據(jù)本發(fā)明，類似的值產(chǎn)生了等同的結(jié)果或效^ ο如本文所用，術(shù)語(yǔ)“高溫長(zhǎng)期暴露”是指暴露因素即時(shí)間和溫度的組合?？娠@示在實(shí)驗(yàn)室條件下或聚合物壽命條件下展現(xiàn)熱老化性能的聚合物，如到達(dá)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙區(qū)域的那些(例如在等于或超過(guò)120°C，優(yōu)選在等于或超過(guò)160°C，更優(yōu)選在等于或超過(guò)180°C，并且更優(yōu)選在等于或超過(guò)200°C的溫度，并且在等于或超過(guò)500小時(shí)，優(yōu)選在等于或超過(guò)1000 小時(shí)的老化或暴露情況下)以表現(xiàn)出與在更低溫度、更長(zhǎng)時(shí)間的老化或暴露情況下類似的性能。從文獻(xiàn)中已知溫度與聚合物降解速率常數(shù)的依賴關(guān)系，例如Journal of Materials Science，1999，34，843-849，并由阿倫尼烏斯定律(Arrhenius law)描述；例如在180°C下老化500小時(shí)差不多相當(dāng)于在80°C下老化12年。本發(fā)明涉及復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制備方法。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)包含用基質(zhì)樹(shù)脂組合物浸漬的纖維材料。復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面的至少一部分由表面樹(shù)脂組合物制成?；|(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物可相同或不同。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“用基質(zhì)樹(shù)脂組合物浸漬的纖維材料”是指基質(zhì)樹(shù)脂組合物包封并嵌入所述纖維材料，以便形成基本上被基質(zhì)樹(shù)脂組合物圍繞的纖維材料的互穿網(wǎng)狀物。 出于本文的目的，術(shù)語(yǔ)“纖維”被定義為宏觀上均勻的主體，所述主體在垂直于長(zhǎng)度方向的橫截面上具有較高的長(zhǎng)寬比。纖維橫截面可為任何形狀，但通常為圓形。纖維材料可為本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的任何合適形式，并且優(yōu)選地選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織物、纖維絮以及它們的組合。非織造結(jié)構(gòu)可選自無(wú)規(guī)纖維取向的或?qū)R的纖維結(jié)構(gòu)。無(wú)規(guī)纖維取向的實(shí)例包括但不限于短切和連續(xù)的材料，其可為墊、針刺墊或氈的形式。對(duì)齊的纖維結(jié)構(gòu)的實(shí)例包括但不限于單向纖維股線、雙向股線、多向股線、多軸向紡織物。紡織物可選自織造形式、針織品、編織品以及它們的組合。纖維材料可為連續(xù)或不連續(xù)的形式。取決于復(fù)合結(jié)構(gòu)的最終應(yīng)用以及所需的機(jī)械特性，可使用不止一種纖維材料，具體方式為采用若干相同的纖維材料或不同纖維材料的組合，即根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)可包含一種或多種纖維材料。不同纖維材料的組合的實(shí)例是這樣的組合，其包含布置成中間層的非織造結(jié)構(gòu)例如平面無(wú)規(guī)墊， 以及布置成外層的一種或多種織造的連續(xù)纖維材料。此組合可改善復(fù)合結(jié)構(gòu)的加工及復(fù)合結(jié)構(gòu)的同質(zhì)，從而得到改善的機(jī)械特性。纖維材料可由任何合適的材料或材料混合物制成， 前提條件是材料或材料混合物能夠經(jīng)受在基質(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物浸漬過(guò)程中所用的加工條件。優(yōu)選地，纖維材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、石墨纖維、金屬纖維、 陶瓷纖維、天然纖維或它們的混合物；更優(yōu)選地，纖維材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、天然纖維或它們的混合物；還更優(yōu)選地，纖維材料包括玻璃纖維、碳纖維和芳族聚酰胺纖維或它們的混合物。所謂天然纖維是指任何植物源或動(dòng)物源的材料。當(dāng)使用時(shí)，天然纖維優(yōu)選地衍生自植物源，例如衍生自種子纖維(如，棉花)、莖桿植物(如大麻、亞麻、竹子；韌皮纖維和芯纖維兩者)、葉子植物(如劍麻和馬尼拉麻)、農(nóng)作物纖維(如谷類稿稈、 玉米棒、稻殼和椰子纖維)或木質(zhì)纖維質(zhì)的纖維(如木料、木料纖維、木粉、紙材和與木料相關(guān)的材料)。如上文提及的，可使用不止一種纖維材料?？墒褂糜刹煌w維制成的纖維材料的組合，例如這樣的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其包括由玻璃纖維或天然纖維制成的一個(gè)或多個(gè)中間層，以及由碳纖維或玻璃纖維制成的一個(gè)或多個(gè)表面層。優(yōu)選地，纖維材料選自織造結(jié)構(gòu)、非織造結(jié)構(gòu)或它們的組合，其中所述結(jié)構(gòu)由玻璃纖維制成并且其中所述玻璃纖維為E-玻璃長(zhǎng)絲， 其直徑在8和30 μ m之間，優(yōu)選在10至M μ m之間。纖維材料還可包括熱塑性材料與上述材料，例如纖維材料可為混纖紗或混編紗的形式或用適合隨后加工成織造或非織造形式的熱塑性材料制成的粉末進(jìn)行浸漬的纖維材料，或用作單向材料的混合物。優(yōu)選地，在復(fù)合結(jié)構(gòu)中的纖維材料和聚合物材料之間的比率(即，與基質(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物結(jié)合的纖維材料)為至少30%的纖維材料，并且更優(yōu)選為介于40% 和60%之間的纖維材料，所述百分比是基于復(fù)合結(jié)構(gòu)總體積的體積百分比的。表面樹(shù)脂組合物和基體樹(shù)脂組合物為聚酰胺組合物，其包含a) —種或多種聚酰胺樹(shù)脂，和b) —種或多種具有多于兩個(gè)羥基的多元醇。優(yōu)選地，一種或多種聚酰胺樹(shù)脂選自全脂族聚酰胺?；|(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物可相同或不同。當(dāng)表面樹(shù)脂組合物和基體樹(shù)脂組合物不同時(shí)，它是指組分a)即一種或多種聚酰胺樹(shù)脂，和/或組分b)即一種或多種具有多于兩個(gè)羥基的多元醇是不同的，和/或在表面樹(shù)脂組合物和基體樹(shù)脂組合物中組分a)和b)的量是不同的。聚酰胺樹(shù)脂為一種或多種二元羧酸和一種或多種二胺，和/或一種或多種氨基羧酸的縮合產(chǎn)物，和/或一種或多種環(huán)狀內(nèi)酰胺的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)產(chǎn)物。術(shù)語(yǔ)“半芳族”描述了包含至少一些含有芳族羧酸單體和脂族二胺單體的聚酰胺樹(shù)脂，相比之下，“全脂族”聚酰胺則描述了包含脂族羧酸單體和脂族二胺單體的聚酰胺樹(shù)脂。全脂族聚酰胺樹(shù)脂由脂族和脂環(huán)族單體(例如二胺、二元羧酸、內(nèi)酰胺、氨基羧酸、以及它們的反應(yīng)等同物)形成。合適的氨基羧酸包括Ii-氨基十二烷酸。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“全脂族聚酰胺樹(shù)脂”也指衍生自兩種或更多種此類單體和兩種或更多種全脂族聚酰胺樹(shù)脂的共混物的共聚物?？墒褂弥辨湣⒅ф満铜h(huán)狀的單體。全脂族聚酰胺樹(shù)脂中包含的羧酸單體包括但不限于脂族羧酸，例如己二酸(C6)、 庚二酸(C7)、辛二酸(C8)、壬二酸(C9)、癸二酸(ClO)、十二烷二酸(Cl》和十四烷二酸 (C14)。二胺可選自具有四個(gè)或更多個(gè)碳原子的二胺，包括但不限于四亞甲基二胺、己二胺、 辛二胺、癸二胺、2-甲基戊二胺、2-乙基四亞甲基二胺、2-甲基辛二胺、三甲基己二胺和/ 或它們的混合物。全脂族聚酰胺樹(shù)脂的合適實(shí)例包括PA6 ；PA6，6 ；PA4，6 ；PA6,10 ；PA6,12 ； PA6,14 ；P 6，13 ；PA6,15 ；PA6,16 ；PAll ；PA12 ；PAlO ；PA 9，12 ；PA9,13 ；PA9,14 ；PA9,15 ；P 6，16 ；PA9，36 ；PA10,10 ；PA10,12 ；PA10,13 ；PA10,14 ；PA12,10 ；PA12,12 ；PA12,13 ；12，14 以及它們的共聚物和共混物。在本文所述的聚酰胺組合物中包含的全脂族聚酰胺樹(shù)脂的優(yōu)選實(shí)例包括 PA6、PAl 1、PA12、PA4，6、PA6，6、PA, 10 ；PA6,12 ；PA10,10 以及它們的共聚物和共混物。聚酰胺組合物還可包含一種或多種半芳族聚酰胺。半芳族聚酰胺樹(shù)脂是均聚物、 共聚物、三元共聚物、或更高的聚合物，其中酸單體的至少一部分選自一種或多種芳族羧酸。所述一種或多種芳族羧酸可為對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿崤c一種或多種其他羧酸的混合物，所述其他羧酸例如間苯二甲酸、取代的鄰苯二甲酸如2-甲基對(duì)苯二甲酸、以及萘二甲酸的未取代或取代的異構(gòu)體，其中所述羧酸組分優(yōu)選地包含至少陽(yáng)摩爾％的對(duì)苯二甲酸 (摩爾％是基于羧酸混合物的)。優(yōu)選地，所述一種或多種芳族羧酸選自對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸以及它們的混合物。更優(yōu)選地，所述一種或多種羧酸為對(duì)苯二甲酸與間苯二甲酸的混合物，其中所述混合物優(yōu)選地包含至少陽(yáng)摩爾％的對(duì)苯二甲酸。此外，可以將所述一種或多種羧酸與一種或多種脂族羧酸如己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸和十二烷二酸混合，己二酸是優(yōu)選的。更優(yōu)選地，包含在半芳香聚酰胺樹(shù)脂的一種或多種羧酸混合物中的對(duì)苯二甲酸與己二酸的混合物含有至少25摩爾％的對(duì)苯二甲酸。半芳族聚酰胺樹(shù)脂包含一種或多種二胺，所述二胺可選自具有四個(gè)或更多個(gè)碳原子的二胺，包括但不限于四亞甲基二胺、己二胺、辛二胺、壬二胺、癸二胺、2-甲基戊二胺、2-乙基四亞甲基二胺、2-甲基辛二胺；三甲基己二胺、4，4' - 二氨基二環(huán)己基甲烷；間苯二甲胺；對(duì)苯二甲胺和/或它們的混合物。半芳族聚酰胺樹(shù)脂的合適實(shí)例包括聚(對(duì)苯二甲酰己二胺)(聚酰胺6，T)、聚 (對(duì)苯二甲酰壬二胺)(聚酰胺9，T)、聚(對(duì)苯二甲酰癸二胺)(聚酰胺10，Τ)、聚(對(duì)苯二甲酰十二碳二胺))(聚酰胺12，Τ)、己二酰己二胺/對(duì)苯二甲酰己二胺共聚酰胺(聚酰胺6， Τ/6，6)、對(duì)苯二甲酰己二胺/間苯二甲酰己二胺(6，Τ/6，I)、聚(己二酰間苯二甲胺)(聚酰胺MXD，6)、己二酰己二胺/對(duì)苯二甲酰己二胺共聚酰胺(聚酰胺6，Τ/6，6)、對(duì)苯二甲酰己二胺/對(duì)苯二甲酰2-甲基戊二胺共聚酰胺(聚酰胺6，T/D，Τ)、己二酰己二胺/對(duì)苯二甲酰己二胺/間苯二甲酰己二胺共聚酰胺(聚酰胺6，6/6，Τ/6，Ι)；聚(己內(nèi)酰胺-對(duì)苯二甲酰己二胺)(聚酰胺6/6，Τ)以及它們的共聚物和共混物。半芳族聚酰胺樹(shù)脂的優(yōu)選實(shí)例包括 PA6，T ；PA6, Τ/6,6, ΡΑ6，Τ/6, I ；PAMXD，6 ；PA6, T/D，T 以及它們的共聚物和共混物。基體樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物選自包含一種或多種具有多于兩個(gè)羥基的多元醇的聚酰胺組合物。優(yōu)選地，一種或多種多元醇以0. 25重量％或約0. 25重量％至15重量％或約15重量％，更優(yōu)選地0.5重量％或約0.5重量％至10重量％或約10重量％，并且更優(yōu)選地0. 5重量％至5重量％或約5重量％的量獨(dú)立地存在于本文所述的聚酰胺組合物中，該重量％是基于聚酰胺組合物的總重量的。一種或多種多元醇可獨(dú)立地選自包含多于兩個(gè)羥基的脂族羥基化合物、包含多于兩個(gè)羥基的脂族-脂環(huán)族化合物、包含多于兩個(gè)羥基的脂環(huán)族化合物、以及具有多于兩個(gè)羥基的糖類。多元醇中的脂肪鏈不僅可包含碳原子，還可包含一個(gè)或多個(gè)選自例如氮、氧和硫原子的雜原子。存在于多元醇中的脂環(huán)族環(huán)可為單環(huán)、或?yàn)槎h(huán)或多環(huán)環(huán)系的一部分，并且可為碳環(huán)或雜環(huán)。存在于多元醇中的雜環(huán)可為單環(huán)、或?yàn)槎h(huán)或多環(huán)環(huán)系的一部分，并且可包含一個(gè)或多個(gè)選自例如氮、氧和硫原子的雜原子。上述一種或多種多元醇可包含一個(gè)或多個(gè)取代基，例如醚、羧酸、羧酸酰胺或羧酸酯基團(tuán)。包含多于兩個(gè)羥基的多元醇的實(shí)例包括但不限于三元醇如甘油、三羥甲基丙烷、 2，3-二-(2，-羥基乙基)-1-環(huán)己醇、1，2，6-三羥基乙烷、1，1，1-三-(羥甲基)乙烷、 3-(2’ -羥基乙氧基)-1，2_丙二醇、3-(2'-羥基丙氧基)-1，2_丙二醇、2-(2’ -羥基乙氧基)-1，2_己二醇、6-(2'-羥基丙氧基)-1，2_己二醇、1，1，1-三-[(2'-羥基乙氧基)-甲基]-乙烷、1，1，1-三-[(2'-羥基丙氧基)_甲基]-丙烷、1，1，1-三-羥基苯基)-乙烷、1，1，1_三-(羥基苯基)-丙烷、1，1，3_三-(二羥基-3-甲基苯基)-丙烷、1，1，4_三-(二羥苯)-丁烷、1，1，5_三-(羥基苯基)-3-甲基戊烷、二-三甲基丙烷、 乙氧基化三羥甲基丙烷、或丙氧基化三羥甲基丙烷；多元醇如季戊四醇、二季戊四醇和二縮三季戊四醇；以及具有多于兩個(gè)羥基的糖類如環(huán)糊精、D-甘露糖、葡萄糖、半乳糖、蔗糖、果糖、木糖、阿拉伯糖、D-甘露醇、D-山梨醇、D-或L-阿拉伯醇、木糖醇、艾杜醇、塔羅糖醇、蒜糖醇、阿卓糖醇、guilitol、赤藻糖醇、蘇糖醇和D-古龍-y-內(nèi)酯等等。優(yōu)選的多元醇包括具有一對(duì)連接到相應(yīng)碳原子上的羥基的那些多元醇，其中這些碳原子彼此間隔至少一個(gè)原子。特別優(yōu)選的多元醇為具有一對(duì)連接到相應(yīng)碳原子上的羥基的那些多元醇，其中這些碳原子彼此間隔一個(gè)碳原子。優(yōu)選地，在本文所述的聚酰胺組合物中包含的一種或多種多元醇獨(dú)立地選自季戊四醇、二季戊四醇、二縮三季戊四醇、雙三羥甲基丙烷、D-甘露糖醇、D-山梨醇、木糖醇以及它們的混合物。更優(yōu)選地，在本文所述的聚酰胺組合物中包含的一種或多種多元醇獨(dú)立地選自季戊四醇、二季戊四醇、二縮三季戊四醇、木糖醇以及它們的混合物。更優(yōu)選地，在本文所述的聚酰胺組合物中包含的一種或多種多元醇為二季戊四醇和/或季戊四醇。表面樹(shù)脂組合物和/或基質(zhì)樹(shù)脂組合物還可包含一種或多種抗沖改性劑、一種或多種熱穩(wěn)定劑、一種或多種氧化穩(wěn)定劑、一種或多種增強(qiáng)劑、一種或多種紫外線穩(wěn)定劑、一種或多種阻燃劑或它們的混合物。優(yōu)選的抗沖改性劑包括通常用于聚酰胺組合物的抗沖改性劑，包括羧基取代的聚烯烴、離聚物和/或它們的混合物。羧基取代的聚烯烴為具有連接到聚烯烴主鏈自身或側(cè)鏈上的羧基部分的聚烯烴。所謂“羧基部分”是指羧基，例如二元羧酸、二酯、雙羧酸單酯、酸酐、以及一元羧酸和酯中的一種或多種。可用的抗沖改性劑包括二羧基取代的聚烯烴，其為具有連接到聚烯烴主鏈自身或側(cè)鏈上的雙羧酸部分的聚烯烴。所謂“雙羧酸部分”是指雙羧酸基，例如二元羧酸、二酯、雙羧酸單酯和酸酐中的一種或多種?？箾_改性劑可基于乙烯 /α烯烴聚烯烴，例如乙烯/辛烯。二烯單體，例如1，4_ 丁二烯；1，4_己二烯；或二環(huán)戊二烯可任選地用于制備聚烯烴。優(yōu)選的聚烯烴包括乙烯-丙烯-二烯(EPDM)和苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBQ聚合物。更優(yōu)選的聚烯烴包括乙烯-丙烯-二烯(EPDM)，其中術(shù)語(yǔ)“EPDM”是指乙烯、具有三至十個(gè)碳原子的α烯烴和共聚非共軛二烯(例如5-亞乙基-2-降冰片、二聚環(huán)戊二烯、1，4_己二烯等)的三元共聚物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，抗沖改性劑可具有或不具有一個(gè)或多個(gè)連接于其上的羧基部分。可在聚烯烴制備過(guò)程中通過(guò)與不飽和含羧基單體進(jìn)行共聚反應(yīng)來(lái)引入羧基部分。優(yōu)選的是乙烯與馬來(lái)酸酐單乙基酯的共聚物。還可通過(guò)將聚烯烴與包含羧基部分(例如酸、酯、二酸、二酯、酸酯或酸酐) 的不飽和化合物進(jìn)行接枝來(lái)引入羧基部分。優(yōu)選的接枝劑為馬來(lái)酸酐?？蓪⒕巯N(例如聚乙烯、聚丙烯和EPDM聚合物)和已與包含羧基部分的不飽和化合物接枝的聚烯烴的共混物用作抗沖改性劑。抗沖改性劑可基于離聚物。所謂“離聚物”是指包含已用例如鋅、鈉或鋰等金屬陽(yáng)離子中和或部分中和的含羧基聚合物。離聚物的實(shí)例在美國(guó)專利3，264, 272和 4，187，358中進(jìn)行了描述。合適的含羧基聚合物的實(shí)例包括但不限于乙烯/丙烯酸共聚物和乙烯/甲基丙烯酸共聚物。含羧基聚合物也可以衍生自一種或多種其他單體，例如但不限于丙烯酸丁酯。鋅鹽是優(yōu)選的中和劑。離聚物能夠以商標(biāo)Surlyn 從Ε. I. du Pont de Nemours and Co. (Wilmington,DE)商購(gòu)獲得。根據(jù)具體情況，當(dāng)存在一種或多種抗沖改性劑時(shí)，其包括至多30重量％或約30重量％，或優(yōu)選地3重量％或約3重量％至25重量％或約25重量％，或更優(yōu)選地5重量％或約5重量％至20重量%或約20重量％，所述重量% 是基于表面樹(shù)脂組合物或基質(zhì)樹(shù)脂組合物的總重量的。表面樹(shù)脂組合物和/或基質(zhì)樹(shù)脂組合物還可包含一種或多種熱穩(wěn)定劑。所述一種或多種熱穩(wěn)定劑優(yōu)選地選自銅鹽和/或其衍生物、受阻胺抗氧化劑、磷抗氧化劑以及它們的混合物，并且更優(yōu)選地選自與商化物組合的銅鹽和/或衍生物，選自受阻酚抗氧化劑、受阻胺抗氧化劑、磷抗氧化劑以及它們的混合物。銅鹽和/或其衍生物的實(shí)例包括但不限于鹵化銅或醋酸銅、二價(jià)鎂鹽和/或其衍生物以及它們的混合物。優(yōu)選地，將銅鹽和/或衍生物與商化物和/或磷化合物聯(lián)合使用；并且更優(yōu)選地，將銅鹽與碘化物或溴化物聯(lián)合使用， 并且還更優(yōu)選地，將銅鹽與碘化鉀或溴化鉀聯(lián)合使用。根據(jù)具體情況，當(dāng)存在一種或多種熱穩(wěn)定劑時(shí)，其包括0. 1重量％或約0. 1重量％至3重量％或約3重量％，或優(yōu)選地0. 1重量％或約0. 1重量％至1重量％或約1重量％，或更優(yōu)選地0. 1重量％或約0. 1重量％至 0. 7重量％或約0. 7重量％，所述重量％是基于表面樹(shù)脂組合物或基質(zhì)樹(shù)脂組合物的總重量的。添加一種或多種熱穩(wěn)定劑還改善在制造期間復(fù)合結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性(即降低分子量) 以及隨著使用次數(shù)增多和時(shí)間流逝的熱穩(wěn)定性。存在一種或多種熱穩(wěn)定劑除了改善熱穩(wěn)定性外，還可允許在復(fù)合結(jié)構(gòu)的浸漬期間升高所用的溫度，從而降低本文所述的基質(zhì)樹(shù)脂和/ 或聚酰胺組合物的熔融粘度?；|(zhì)樹(shù)脂和/或聚酰胺表面樹(shù)脂組合物的熔融粘度降低的結(jié)果是可提高浸漬速率。表面樹(shù)脂組合物和/或基質(zhì)樹(shù)脂組合物還可包含一種或多種氧化穩(wěn)定劑，例如磷抗氧化劑(如亞磷酸鹽或亞膦酸鹽穩(wěn)定劑)、受阻酚穩(wěn)定劑、芳族胺穩(wěn)定劑、硫酯和酚醛基抗氧化劑，在高溫應(yīng)用中它們可以阻止聚合物的熱誘導(dǎo)氧化。根據(jù)具體情況，當(dāng)存在一種或多種氧化穩(wěn)定劑時(shí)，其包括0. 1重量％或約0. 1重量％至3重量％或約3重量％，或優(yōu)選地 0. 1重量％或約0. 1重量％至1重量％或約1重量％，或更優(yōu)選地0. 1重量％或約0. 1重量％至0. 7重量％或約0. 7重量％，所述重量％是基于表面樹(shù)脂組合物或基質(zhì)樹(shù)脂組合物的總重量的。表面樹(shù)脂組合物和/或基質(zhì)樹(shù)脂組合物還可包含一種或多種增強(qiáng)劑，例如玻璃纖維、玻璃片、碳纖維、云母、鈣硅石、碳酸鈣、滑石、煅燒粘土、高嶺土、硫酸鎂、硅酸鎂、硫酸鋇、二氧化鈦、碳酸鈉鋁、鋇鐵氧體和鈦酸鉀。根據(jù)具體情況，當(dāng)存在一種或多種增強(qiáng)劑時(shí)， 其包括1重量％或約1重量％至60重量％或約60重量％，優(yōu)選地1重量％或約1重量％至 40重量％或約40重量％，或更優(yōu)選地1重量％或約1重量％至35重量％或約35重量％， 所述重量％是基于表面樹(shù)脂組合物或基質(zhì)樹(shù)脂組合物的總重量的。表面樹(shù)脂組合物和/或基質(zhì)樹(shù)脂組合物還可包含一種或多種紫外線穩(wěn)定劑，例如受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)、炭黑、取代的間苯二酚、水楊酸鹽、苯并三唑和二苯甲酮。表面樹(shù)脂組合物和/或基質(zhì)樹(shù)脂組合物還可包含一種或多種阻燃劑，例如金屬氧化物(其中金屬可為鋁、鐵、鈦、錳、鎂、鋯、鋅、鉬、鈷、鉍、鉻、錫、銻、鎳、銅和鎢)、金屬粉末 (其中金屬可為鋁、鐵、鈦、錳、鋅、鉬、鈷、鉍、鉻、錫、銻、鎳、銅和鎢)、金屬鹽(如硼酸鋅、偏硼酸鋅、偏硼酸鋇、碳酸鋅、碳酸鎂、碳酸鈣和碳酸鋇)、次膦酸金屬鹽(其中金屬可為鋁、鋅和鈣)、鹵化有機(jī)化合物(如十溴聯(lián)苯醚)、鹵化聚合物(如聚(溴苯乙烯)和溴化聚苯乙烯)、三聚氰胺焦磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、三聚氰胺多磷酸鹽、紅磷等。為了進(jìn)一步降低基體樹(shù)脂組合物的熔融粘度，本文所述的基體樹(shù)脂組合物還可包含一種或多種選自超支化聚合物(也稱為樹(shù)枝狀的或高度支化的聚合物、樹(shù)枝狀的大分子或樹(shù)木狀的聚合物)的流變改性劑、分子鏈斷裂劑、以及它們的混合物。超支化聚合物為具有枝狀結(jié)構(gòu)的三維的高度支化分子。超支化聚合物是包含一個(gè)或多個(gè)支化共聚單體單位的大分子。支化單位包括支化層和任選地一個(gè)核(也稱為芯)、一個(gè)或多個(gè)空間層和/或一層鏈終止分子。支化層的連續(xù)復(fù)制導(dǎo)致層的多樣性提高、支鏈密度提高、以及末端官能團(tuán)的數(shù)目比其他分子增加。優(yōu)選的超支化聚合物包括超支化聚酯。超支化聚合物的優(yōu)選實(shí)例是在US 5，418，301和US 2007/0173617中描述的那些。此類超支化聚合物在熱塑性樹(shù)脂中的用途在 US 6，225，404、US 6，497，959、US 6，663，966、WO 2003/004546、EP 1424360 和 WO 2004/1111 中有所公開(kāi)。這些文獻(xiàn)指出，將超支化聚酯高分子添加到熱塑性組合物中會(huì)由于組合物的熔融粘度降低而使流變性和機(jī)械特性得以改善，進(jìn)而提高熱塑性組合物的可加工性。當(dāng)存在一種或多種超支化聚合物時(shí)，其包括0. 05重量％或約0. 05重量％至10 重量％或約10重量％，或更優(yōu)選地0. 1重量％或約0. 1重量％至5重量％或約5重量％， 所述重量％是基于基質(zhì)樹(shù)脂組合物的總重量的。分子鏈斷裂劑的實(shí)例包括但不限于脂族二元羧酸和芳族二元羧酸。其具體實(shí)例為草酸、丙二酸、琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和鄰苯二甲酸異構(gòu)體。當(dāng)存在一種或多種分子鏈斷裂劑時(shí)，其包括0.05重量％或約 0. 05重量％至5重量％或約5重量％，或更優(yōu)選地0. 1重量％或約0. 1重量％至3重量％ 或約3重量％，所述重量％是基于基質(zhì)樹(shù)脂組合物的總重量的。表面樹(shù)脂組合物和/或基質(zhì)樹(shù)脂組合物還可包含改性劑和其他成分，包括但不限于助流添加劑、潤(rùn)滑劑、抗靜電劑、著色劑(包括染料、顏料、炭黑等)、阻燃劑、成核劑、晶化助劑以及聚合物配混領(lǐng)域已知的其他加工助劑。上述填料、改性劑和其他成分可以本領(lǐng)域熟知的量和形式存在，包括所謂的納米材料形式，其中顆粒的至少一個(gè)維數(shù)在1至IOOOnm的范圍內(nèi)。優(yōu)選的表面樹(shù)脂組合物和/或基體樹(shù)脂組合物為以下聚酰胺組合物聚酰胺組合物包含a)聚酰胺樹(shù)脂，優(yōu)選地是由己二酸和1，6_六亞甲基二胺(PA6，6)制成的聚酰胺共聚物，和b)為0. 5重量％或約0. 5重量％至5重量％或約5重量％的二季戊四醇，所述重量％是基于聚酰胺組合物的總重量的。這種組合物還可包含一種或多種熱穩(wěn)定劑，優(yōu)選地所述一種或多種熱穩(wěn)定劑選自與鹵化化合物混合的銅鹽，并且更優(yōu)選地選自與碘化鉀混合的碘化銅。當(dāng)存在時(shí)，一種或多種熱穩(wěn)定劑以0. 1重量％或約0. 1重量％至0. 7重量％或約0. 7重量％的量存在，所述重量％是基于聚酰胺組合物的總重量的。優(yōu)選地，表面樹(shù)脂組合物和/或基質(zhì)樹(shù)脂組合物為熔融混合的共混物，其中所有聚合物組分都均勻分散在彼此中，并且所有非聚合的成分都均勻分散在聚合物基質(zhì)中并由聚合物基質(zhì)粘附，使得共混物形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。可使用任何熔融混合方法來(lái)混合本發(fā)明的聚合物組分和非聚合成分。例如，可將聚合組分和非聚合成分加入熔融混合器中，例如單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)、共混機(jī)、螺桿或雙螺桿捏合機(jī)或班伯里密煉機(jī)，可在單個(gè)步驟中全部添加，也可分步方式加入，然后進(jìn)行熔融混合。當(dāng)逐步加入聚合物組分和非聚合組分時(shí)， 首先加入一部分聚合物組分和/或非聚合組分并熔融混合，然后再加入剩余聚合物組分和非聚合組分，并進(jìn)一步熔融混合，直到獲得混合充分的組合物。根據(jù)最終應(yīng)用的不同，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)可具有任何形狀。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，如本發(fā)明所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)為片材結(jié)構(gòu)形式。第一組件可為柔性的，在此情況下可將其卷起。在另一方面，本發(fā)明涉及制備上述復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法以及由該方法獲得的復(fù)合結(jié)構(gòu)。制備具有表面的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法包括如下步驟i)用基質(zhì)樹(shù)脂組合物浸漬纖維材料， 其中復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面的至少一部分由表面樹(shù)脂組合物制成。優(yōu)選地，通過(guò)熱壓法用基質(zhì)樹(shù)脂浸漬纖維材料。在熱壓過(guò)程中，纖維材料、基質(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物受到熱量和壓力的作用，從而使樹(shù)脂復(fù)合物熔融并滲透進(jìn)纖維材料，從而浸漬所述纖維材料。通常，熱壓法在以下條件下進(jìn)行壓力介于2和100巴之間，并且更優(yōu)選地介于10和40巴之間，和溫度高于基質(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物的熔點(diǎn)，優(yōu)選地高于熔點(diǎn)至少約20°C，從而能夠適當(dāng)?shù)慕n。加熱可通過(guò)多種方式完成，包括接觸加熱、輻射氣體加熱、紅外線加熱、對(duì)流或強(qiáng)制對(duì)流空氣加熱、感應(yīng)加熱、微波加熱或它們的組合。由于通過(guò)在聚酰胺組合物中加入具有多于兩個(gè)羥基的一種或多種多元醇改善了熱穩(wěn)定性，在復(fù)合結(jié)構(gòu)浸漬期間使用的溫度可相對(duì)于無(wú)具有多于兩個(gè)羥基的多元醇的聚酰胺樹(shù)脂提高。通過(guò)提高溫度獲得的熔融粘度降低的基體樹(shù)脂使浸漬時(shí)間減少，因此改善復(fù)合結(jié)構(gòu)的總體制造速率?？赏ㄟ^(guò)靜態(tài)方法或連續(xù)方法(也稱為動(dòng)態(tài)方法)來(lái)施加浸漬壓，出于速度原因，連續(xù)方法是優(yōu)選的。浸漬方法的實(shí)例包括但不限于真空模塑、模內(nèi)涂覆、橫向模擠出、拉擠、線材涂覆型方法、層壓、燙印、隔膜成型或壓塑，層壓是優(yōu)選的。在層壓過(guò)程中，通過(guò)加熱區(qū)中相對(duì)的受壓輥或帶，將熱量和壓力施加到纖維材料、基質(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物上， 然后優(yōu)選地通過(guò)加壓裝置在冷卻區(qū)連續(xù)施加壓力，以完成固結(jié)并將浸漬的纖維材料冷卻。層壓技術(shù)的實(shí)例包括但不限于壓延、平臺(tái)層壓和雙帶壓力機(jī)層壓。當(dāng)將層壓用作浸漬方法時(shí)，優(yōu)選使用雙帶壓力機(jī)進(jìn)行層壓?？刹捎贸Ｒ?guī)方法將基質(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物施用到纖維材料上，這些方法例如有粉末涂覆、薄膜層壓、擠出涂覆或其中兩種或更多種方法的組合，前提條件是表面樹(shù)脂組合物施用于復(fù)合結(jié)構(gòu)表面的至少一部分上，所述表面暴露于復(fù)合結(jié)構(gòu)的環(huán)境。在粉末涂覆過(guò)程中，將通過(guò)常規(guī)碾磨方法獲得的聚合物粉末施用到纖維材料上。 可通過(guò)散播、噴灑、噴涂、熱噴涂或火焰噴涂、或流化床涂敷方法將粉末施用到纖維材料上。 任選地，粉末涂覆方法還可包括對(duì)纖維材料上的粉末進(jìn)行后燒結(jié)的步驟。將基質(zhì)樹(shù)脂組合物和表面樹(shù)脂組合物施用到纖維材料上，使得復(fù)合結(jié)構(gòu)表面的至少一部分由表面樹(shù)脂組合物制成。隨后，在粉末涂覆的纖維材料上進(jìn)行熱壓，并可任選地在加壓區(qū)之外的粉末涂覆的纖維材料進(jìn)行預(yù)熱。在薄膜層壓過(guò)程中，將一個(gè)或多個(gè)由基質(zhì)樹(shù)脂組合物制成的膜和一個(gè)或多個(gè)由表面樹(shù)脂組合物制成的膜通過(guò)層疊施用到纖維材料上，這些膜事先通過(guò)本領(lǐng)域已知的常規(guī)擠出方法獲得，例如吹塑薄膜擠出、流延薄膜擠出和流延片材擠出。隨后，對(duì)組合件進(jìn)行熱壓操作，所述組合件包含一個(gè)或多個(gè)由基質(zhì)樹(shù)脂組合物制成的膜和一個(gè)或多個(gè)由表面樹(shù)脂組合物制成的膜以及一種或多種纖維材料。在所得的復(fù)合結(jié)構(gòu)中，薄膜熔化并滲入整個(gè)纖維材料，在纖維材料周圍形成連續(xù)的聚合物統(tǒng)一體。在擠出涂覆過(guò)程中，將由基質(zhì)樹(shù)脂組合物制成的粒料和/或顆粒以及由表面樹(shù)脂組合物制成的粒料和/或顆粒通過(guò)一個(gè)或多個(gè)平模熔融并擠出，以形成一個(gè)或多個(gè)熔簾，隨后通過(guò)鋪放所述一個(gè)或多個(gè)熔簾而將熔簾施用到纖維材料上。隨后，在包含基質(zhì)樹(shù)脂組合物、表面樹(shù)脂組合物和一種或多種纖維材料的組件上進(jìn)行熱壓。根據(jù)最終應(yīng)用的不同，通過(guò)步驟i)獲得的復(fù)合結(jié)構(gòu)可成型為期望的幾何形狀或構(gòu)型，或?yàn)槠男问绞褂?。制備根?jù)本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法還可包括使復(fù)合結(jié)構(gòu)成型的步驟ii)，所述步驟在浸漬步驟i)之后進(jìn)行。將通過(guò)步驟i)獲得的復(fù)合結(jié)構(gòu)的成型步驟可通過(guò)壓塑、燙印、在注塑機(jī)中直接成型、或利用熱和/或壓力的任何技術(shù)來(lái)完成。優(yōu)選地，使用液壓式壓型機(jī)來(lái)施加壓力。在壓塑或燙印過(guò)程中，通過(guò)加熱裝置將復(fù)合結(jié)構(gòu)預(yù)熱到表面樹(shù)脂組合物的熔融溫度之上，然后轉(zhuǎn)移到成型裝置例如模塑壓機(jī)中，所述模塑壓機(jī)包括具有腔體的模具，而腔體具有最終期望的幾何結(jié)構(gòu)的形狀，借此將所述復(fù)合結(jié)構(gòu)成型為期望的構(gòu)型，然后在冷卻到表面聚酰胺樹(shù)脂組合物的熔融溫度之下并優(yōu)選地冷卻到基質(zhì)樹(shù)脂組合物的熔融溫度之下后將其從壓機(jī)或模具中取出。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明提供用于改善復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)長(zhǎng)期高溫暴露的抗性的方法。該方法包括以下步驟將a) —種或多種聚酰胺樹(shù)脂和b) —種或多種具有多于兩個(gè)羥基的多元醇共混以形成本文所述的聚酰胺組合物，并且用選自聚酰胺組合物的基體樹(shù)脂組合物浸漬本文所述的纖維材料以形成具有表面的復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述表面的至少一部分由本文所述的表面樹(shù)脂組合物制成。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明提供用于高溫應(yīng)用的本文所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的用途。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合結(jié)構(gòu)可用于多種應(yīng)用，例如用作汽車組件、卡車組件、商用飛機(jī)組件、航空航天器組件、軌道組件、家用電器組件、計(jì)算機(jī)硬件組件、手持裝置組件、娛樂(lè)和體育設(shè)施組件、機(jī)器結(jié)構(gòu)組件、建筑結(jié)構(gòu)組件、光伏或風(fēng)力發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)組件或機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)組件。機(jī)動(dòng)車應(yīng)用的實(shí)例包括但不限于座椅組件和座椅框架、引擎蓋支架、引擎架、懸吊臂和架、備胎槽、底盤加強(qiáng)件、車身底板、前端模塊、轉(zhuǎn)向管柱框架、儀表板、車門系統(tǒng)、車身面板(例如水平車身面板和門面板)、后擋板、硬頂轎車框架結(jié)構(gòu)、敞篷車頂框架結(jié)構(gòu)、頂板結(jié)構(gòu)、引擎蓋、傳動(dòng)裝置和傳能組件的外殼、油底殼、氣囊外殼罐、機(jī)動(dòng)車內(nèi)部撞擊結(jié)構(gòu)、弓丨擎支架、交叉車橫梁、緩沖梁、行人安全橫梁、隔火墻、后置物板、交叉車艙壁、壓力容器(例如制冷劑瓶和滅火器以及卡車壓縮空氣制動(dòng)系統(tǒng)容器)、混合內(nèi)燃機(jī)/電動(dòng)車電池托架、機(jī)動(dòng)車懸吊橫臂和控制臂、懸吊平衡桿接桿、葉片彈簧、車輪、休旅車和摩托車擺臂、擋泥板、 車頂框架以及油箱蓋板。家用電器的實(shí)例包括但不限于洗衣機(jī)、烘干機(jī)、冰箱、空調(diào)和暖氣。娛樂(lè)和體育設(shè)施的實(shí)例包括但不限于單線滾軸溜冰鞋組件、棒球棒、曲棍球棍、滑雪板固定器、背包背襯和框架、以及自行車架。機(jī)器結(jié)構(gòu)組件的實(shí)例包括電氣/電子零件，例如手持式電子器件、 計(jì)算機(jī)的外殼。
實(shí)施例 以下材料用于制備根據(jù)本發(fā)明和比較實(shí)施例的復(fù)合結(jié)構(gòu)。材料以下材料構(gòu)成實(shí)施例和比較實(shí)施例中所用的組合物聚酰胺1 由己二酸和1，6-六亞甲基二胺制成的聚酰胺，其具有約32000道爾頓的重均分子量。這種聚合物稱為PA6，6，并且是可商購(gòu)獲得的，例如購(gòu)自Ε. I. du Pont de Nemours and Company。多元醇二季戊四醇，其可從 Perstorp Speciality Chemicals AB, Perstorp, Sweden商購(gòu)獲得，商品名為Di-Penta 93。制備膜表1中列出的組合物通過(guò)在58mm雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混所述成分進(jìn)行制備，該擠出機(jī)在約280°C的圓筒設(shè)置，約350rpm，295kg/小時(shí)的生產(chǎn)能力下運(yùn)行。從擠出機(jī)中出料后，將組合物冷卻并造粒。將配制的混合物以花邊或股線的形式擠塑，并放入水浴中冷卻， 隨后將其短切成顆粒并放入密封的鋁內(nèi)襯袋子中，以防止其吸收水分。調(diào)整冷卻和切割條件，以確保材料的水分含量始終低于0. 2%。用配有80英寸寬的膜模頭和鑄塑輥的雙螺桿擠出機(jī)將表1列出的組合物流延成約100微米的膜。以約90 95英尺/分鐘的線速度和約400 450kg/小時(shí)的生產(chǎn)能力加工所述膜，熔融溫度為約280°C并且流延輥溫度為約60°C。制備復(fù)合結(jié)構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)Cl和El通過(guò)堆疊8個(gè)由表1中列出的組合物制成的層和3個(gè)織造連續(xù)玻璃纖維紡織物(E-玻璃纖維，其具有17微米的直徑，0. 4%的基于硅烷的浸潤(rùn)劑和1200g/ km的標(biāo)稱粗紗特克斯(tex)，所述粗紗已經(jīng)被織造成2/2斜紋(平衡組織)，其具有600g/m2 的面重)層來(lái)制備，堆疊序列如下兩個(gè)由表1中列出的組合物制成的層，一個(gè)織造連續(xù)玻璃纖維紡織物層，兩個(gè)由表1中列出的組合物制成的層，一個(gè)織造連續(xù)玻璃纖維紡織物層， 兩個(gè)由表1中列出的組合物制成的層，一個(gè)織造連續(xù)玻璃纖維紡織物層和兩個(gè)由表1中列出的組合物制成的層。表1中列出的復(fù)合結(jié)構(gòu)具有約1. 5mm的總體厚度。用配有反轉(zhuǎn)鋼帶的等壓雙壓床制備所述復(fù)合結(jié)構(gòu)，它們都由Held GmbH提供。不同的膜以前文規(guī)定的堆疊序列從開(kāi)卷機(jī)中進(jìn)入該機(jī)器。加熱區(qū)域?yàn)榧s2000mm長(zhǎng)，并且冷卻區(qū)域?yàn)榧sIOOOmm長(zhǎng)。在不釋放壓力的情況下保持加熱和冷卻。制備復(fù)合結(jié)構(gòu)，其條件如下層壓速率lm/min，最大機(jī)器溫度360 V，和層壓壓力40巴。物理特件熔融粘度。在測(cè)量熔融粘度之前，表1列出的顆粒組合物在100°C的真空烘干機(jī)中干燥6小時(shí)以使水分含量低于0. 2%。根據(jù)IS011443，在1000s—1的剪切速率和290°C下測(cè)量熔融粘度。使用KAYENESS毛細(xì)管流變儀(Dynisco，ΜΑ)和直徑0. 04英寸的毛細(xì)管模以及15的L/D測(cè)量粘度。在將所述組合物導(dǎo)入流變儀圓筒后測(cè)量熔融粘度5分鐘(=保持時(shí)間(HUT))。表1中給出了獲取自5個(gè)樣本的熔融粘度平均值。撓曲強(qiáng)度。撓曲強(qiáng)度指將樣本彎曲到樣本橫截面所需施加的力比，并且常用作材料當(dāng)彎曲時(shí)承受(或支撐)載荷能力的指示。用CNC噴水切割器將表1列出的復(fù)合結(jié)構(gòu)(C1-C2和E1-E2)切成測(cè)試樣本，其具有約20mmX約60mm的直角條的形狀并測(cè)量撓曲強(qiáng)度。撓性測(cè)試根據(jù)ISO 178進(jìn)行，條件如下測(cè)試速度為20mm/分鐘，跨度長(zhǎng)度(L)為 23mm，前邊緣半徑(R1)為5mm+/-0. 1mm，支撐半徑( )為2mm+/-0. 2mm，預(yù)載為10N，預(yù)載速度為IOmm/分鐘。根據(jù)如ISO 2578中詳述的步驟，在210°C的重新循環(huán)空氣烘箱中熱老化測(cè)試樣本。然后根據(jù)ISO 178進(jìn)行撓性測(cè)試。在不同的熱老化時(shí)間將測(cè)試樣本移出烘箱，冷卻至室溫并密封在鋁襯袋中以備測(cè)試用。表1中給出了由5個(gè)樣本獲得的平均值。撓曲強(qiáng)度的保持率對(duì)應(yīng)于在熱老化255小時(shí)或500小時(shí)后的撓曲強(qiáng)度百分比，與之相比認(rèn)為未經(jīng)熱老化的樣本值為100%。表1中給出了保持率結(jié)果。表 權(quán)利要求
1.復(fù)合結(jié)構(gòu)，其具有表面并且包含纖維材料，所述表面的至少一部分由表面聚酰胺樹(shù)脂組合物制成，所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織物、纖維絮以及它們的組合，所述纖維材料用基質(zhì)樹(shù)脂組合物浸漬，其中所述表面樹(shù)脂組合物和所述基體樹(shù)脂組合物為聚酰胺組合物，其包含a)一種或多種選自全脂族聚酰胺的聚酰胺樹(shù)脂，和b)一種或多種具有多于兩個(gè)羥基的多元醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種多元醇以0.25重量％或約0. 25 重量％至15重量％或約15重量％的量獨(dú)立地存在于所述聚酰胺組合物中，所述重量％是基于所述聚酰胺組合物的總重量的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種多元醇以0.5重量％或約0. 5重量％至10重量％或約10重量％的量獨(dú)立地存在，所述重量％是基于所述聚酰胺組合物的總重量的。
4.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述一種或多種多元醇獨(dú)立地選自二季戊四醇、二縮三季戊四醇、季戊四醇以及它們的混合物。
5.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述全脂族聚酰胺樹(shù)脂獨(dú)立地選自 PA6 ；PAll ；PA12 ；PA4，6 ；PA6，6 ；PA, 10 ；PA6,12 ；PA10,10 以及它們的共聚物和共混物。
6.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述纖維材料包括玻璃纖維、碳纖維、 芳族聚酰胺纖維、天然纖維或它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述纖維材料包括玻璃纖維。
8.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中所述表面樹(shù)脂組合物和/或所述基體樹(shù)脂組合物還包含一種或多種抗沖改性劑、一種或多種熱穩(wěn)定劑、一種或多種氧化穩(wěn)定劑、 一種或多種增強(qiáng)劑、一種或多種紫外線穩(wěn)定劑、一種或多種阻燃劑或它們的混合物。
9.根據(jù)任何一項(xiàng)前述權(quán)利要求的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其形式為汽車組件、卡車組件、商用飛機(jī)組件、航空航天器組件、軌道組件、家用電器組件、計(jì)算機(jī)硬件組件、手持裝置組件、娛樂(lè)和體育設(shè)施組件、機(jī)器結(jié)構(gòu)組件、建筑結(jié)構(gòu)組件、光伏或風(fēng)力發(fā)電設(shè)備結(jié)構(gòu)組件或機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)組件。
10.制備具有表面的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括以下步驟i)用基體樹(shù)脂組合物浸漬纖維材料，其中所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織品、纖維棉絮以及它們的組合，其中所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的表面的至少一部分由表面樹(shù)脂組合物制成，并且其中所述表面樹(shù)脂組合物和所述基體樹(shù)脂組合物為聚酰胺組合物，其包含a) —種或多種選自全脂族聚酰胺的聚酰胺樹(shù)脂，和b) 一種或多種具有多于兩個(gè)羥基的多元醇。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述一種或多種多元醇以0.25重量％或約0. 25重量％至15重量％或約15重量％的量獨(dú)立地存在于所述聚酰胺組合物中，所述重量％是基于所述聚酰胺組合物的總重量的。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11的方法，其中所述一種或多種多元醇獨(dú)立地選自二季戊四醇、二縮三季戊四醇、季戊四醇以及它們的混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)的方法，其中所述纖維材料包括玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、天然纖維或它們的混合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)的方法，其中所述浸漬通過(guò)真空模塑、模內(nèi)涂覆、橫向模擠出、拉擠、線材涂覆型方法、層壓、燙印、隔膜成型或壓塑實(shí)施。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)的方法，還包括使所述復(fù)合結(jié)構(gòu)成型的步驟，所述成型步驟在所述浸漬步驟之后發(fā)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及復(fù)合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域和制備復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法。具體地講，本發(fā)明涉及耐熱聚酰胺復(fù)合結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。所述復(fù)合結(jié)構(gòu)具有表面并且包含纖維材料，所述表面的至少一部分由表面樹(shù)脂組合物制成，所述纖維材料選自非織造結(jié)構(gòu)、紡織物、纖維絮以及它們的組合，所述纖維材料用基質(zhì)樹(shù)脂組合物浸漬。所述表面樹(shù)脂組合物和所述基體樹(shù)脂組合物由聚酰胺組合物制成，其包含a)一種或多種選自全脂族聚酰胺的聚酰胺樹(shù)脂，和b)一種或多種具有多于兩個(gè)羥基的多元醇。
文檔編號(hào)C08J5/10GK102471506SQ201080034024
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者M·D·沃克曼, O·N·基爾希納, S·袁 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司