包含聚酰胺-聚(亚芳基醚)组合物的活塞导向环的利记博彩app
【专利摘要】用于活塞-圆筒组件的活塞导向环包括相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物。所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。所述活塞导向环与由聚酰胺制备的活塞导向环相比，提供了在升高的工作温度的改进的压缩强度、更为各向同性的模塑收缩率、和降低的吸湿率。
【专利说明】包含聚酰胺-聚(亚芳基醚)组合物的活塞导向环
[0001]发明背景
[0002]活塞导向环是广泛用于液压装置(如机床、卡车、吊车、叉式起重车、装卸机械和农业装置)中的组件，以为了最佳滑动性能防止金属与金属的接触和集中活塞和杆。活塞导向环是紧密公差(tight tolerance)零件，所以它们通常以两步法制造，所述两步法包括注塑和后模塑加工成所需的尺寸。活塞导向环还需要具有在升高温度对于长期使用的良好尺寸稳定性、低热膨胀系数、低吸湿率、高压缩强度、抗疲劳性、以及与石油和基于矿物的液压系统工作液的良好相容性。
[0003]聚酰胺也称为尼龙，其为常用于形成中型和中到重型液压活塞的活塞导向环的材料之一。聚酰胺是较低成本的工程热塑性树脂，其具有对液压系统工作液的优异耐化学性、良好的表面润滑性和当采用玻璃纤维填充时的高机械强度和压缩强度。然而，聚酰胺在储存和航运期间会吸收来自环境空气的湿气。可能在一个国家制造活塞导向环，将其航运到一个或多个不同的国家以用于液压装置的组装。已观察到在较低湿度地点制造和在较高湿度地点安装的活塞导向环可能经历尺寸变化和翘曲，这导致了在装置组装过程期间活塞导向环的高废品率。增加的废品率降低了制造效率和增加了废物。因此，需要改进的活塞导向环材料，其保留了聚酰胺的优势，而同时降低了吸水性。还需要活塞导向环显示出更各向同性的模塑收缩率，从而减少对于在轻型和轻到中型液压活塞中的后模塑加工的需要。
[0004]本发明实施方式的简要说明
[0005]一种实施方式是包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的活塞导向环；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。
[0006]另一实施方式是活塞-圆筒(cylinder)组件,其包含:包含圆筒内壁的圆筒,所述圆筒内壁限定了圆筒内腔；可滑动地安置于所述圆筒内腔之内的活塞，所述活塞包含活塞外壁，活塞外壁限定了在活塞中的至少一个槽；和安装在所述至少一个槽中的至少一个活塞导向环，其包含可滑动地邻接于所述圆筒内壁的外表面和邻接于限定了所述槽的所述活塞外壁的内表面；其中所述活塞导向环包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)。
[0007]以下详述了这些实施方式和其它实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1描绘了包含两个活塞导向环的活塞-圆筒组件。
[0009]图2 描绘了具有(a)直切口 (straight cut)、(b)斜切口 (angled cut)和(c)“S”切口的导向环。
[0010]图3是通过2，6- 二甲基苯酚的氧化聚合以得到聚(2，6- 二甲基_1，4_亚苯基醚)和3，3’，5，5’ -四甲基联苯醌来制备聚(亚芳基醚)的化学示意图；该反应混合物的再平衡可以产生具有所引入的联苯醌的末端残基和内部残基的聚(亚芳基醚)。
[0011]图4是对比例I和实施例1-8的组合物在23°C和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了 0-10%应变的数据。
[0012]图5是对比例I和实施例1-8的组合物在100°C和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了 0-10%应变的数据。
[0013]图6是对比例I和实施例1-8的组合物在130°C和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了 0-10%应变的数据。
[0014]图7是对比例I和实施例1-8的组合物在23°C和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了 0-50%应变的数据。
[0015]图8是对比例I和实施例1-8的组合物在100°C和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了 0-50%应变的数据。
[0016]图9是对比例I和实施例1-8的组合物在130°C和50%相对湿度的应力与应变的曲线，其显示了 0-50%应变的数据。
[0017]图10由对比例I (不同放大率的图像(a)和(b))和实施例1 (不同放大率的图像(C)和(d))的扫描电子显微图组成。
[0018]本发明的具体说明
[0019]本发明人已确定相对于由玻璃填充的聚酰胺形成的活塞导向环，由特殊的相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物形成的活塞导向环提供了优势。具体地，本发明的活塞导向环提供了在升高的工作温度的改进的压缩强度、更各向同性的模塑收缩率、和降低的吸湿率。
[0020]一种实施方式是包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的活塞导向环；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。尽管本申请中出于简化使用术语“导向环”，但是应理解相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还适合用于形成意图在圆筒中促进活塞的滑动和/或密封的磨损环和其它组件。还应理解尽管在术语“导向环”之中的词“环”通常指环形的截面形状，但是也可以使用包括椭圆的其它截面形状。
[0021]图1描绘了包含圆筒2的活塞-圆筒组件1，所述圆筒2具有圆筒内壁3，所述圆筒内壁限定了圆筒内腔4。活塞-圆筒组件I还包括可滑动地安置于圆筒内腔4之内的活塞5，活塞5具有活塞外壁6，活塞外壁6限定了在活塞5中的至少一个槽7。至少一个活塞导向环8安装在至少一个槽7中。活塞导向环8具有可滑动地邻接于圆筒内壁3的外表面9和邻接于限定了槽7的活塞外壁6的内表面10。
[0022]图2说明了导向环结构的三种实施方式，各自在导向环中具有不同类型的切口。在(a)中切口是直的，其对于活塞的往复运动可能是优选的；在(b)中切口是成角度的，其对于活塞的旋转运动可能是优选地；在(C)中切口是“S”形的，当导向环提供密封时其可能是优选的。
[0023]活塞导向环包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物。本申请中所使用的短语“相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物”指已用增容剂物理增容和/或化学增容的聚酰胺和聚(亚芳基醚)的共混物，以及在没有该增容剂时(例如，由促进相容性的聚(亚芳基醚)上的二丁基氨基甲基取代基导致的)物理相容的聚酰胺和聚(亚芳基醚)的共混物。
[0024]相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含聚酰胺。聚酰胺也称为尼龙，其特征在于多个酰胺(-C(O)NH-)基团的存在，并且在美国专利4，970，272 (Gallucci)中有所描述。聚酰胺可选自脂族聚酰胺、芳族聚酰胺、半芳族聚酰胺、聚酰胺弹性体和它们的混合物。具体的聚酰胺包括聚酰胺_6、聚酰胺_6，6、聚酰胺-4、聚酰胺-4，6、聚酰胺-12、聚酰胺-6，10、聚酰胺-6，9、聚酰胺-6，12、无定形聚酰胺、三胺含量低于0.5重量百分数的聚酰胺_6，6/6T和聚酰胺6/6T、聚酰胺-9T和它们的组合。在一些实施方式中，聚酰胺包括聚酰胺_6、聚酰胺_6，6、或它们的混合物。在一些实施方式中，聚酰胺包括聚酰胺-6，6。在一些实施方式中，聚酰胺包括聚酰胺-6和聚酰胺-6，6。在一些实施方式中，聚酰胺或聚酰胺的组合的熔融温度(Tm)大于或等于171°C。如下所述，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还可以任选地含有抗冲改性剂。当聚酰胺包含超韧聚酰胺(即橡胶增韧的聚酰胺)时，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还可以任选地含有单独的抗冲改性剂。如下所述，可以通过多种公知的方法，如在美国专利2，071，250、2，071，251、2,130,523 和 2, 130, 948 (Carothers) ；2, 241, 322(Hanford)和 2, 312, 966(Hanford)；和2，512，606 (Bolton等)中描述的那些方法，来获得聚酰胺。聚酰胺可商购自多种来源。
[0025]在一些实施方式中，可以使用的聚酰胺具有至多400毫升每克(mL/g)的特性粘度，或更特别地，其具有90mL/g至350mL/g的粘度，或甚至更特别地，其具有110mL/g至240mL/g的粘度，各粘度根据IS0307在96重量百分数硫酸中的0.5重量百分数溶液中测得。聚酰胺的相对粘度可以为至多6、或更特别地为1.89至5.43、或甚至更特别地为2.16至3.93。根据DIN53727在96重量百分数硫酸中的I重量百分数溶液中测定相对粘度。
[0026]在一些实施方式中，聚酰胺包含胺端基浓度大于或等于35微当量胺端基每克聚酰胺(P eq/g)(通过使用HCl滴定确定)的聚酰胺。胺端基浓度可以大于或等于40 μ eq/g、或更特别地大于或等于45 μ eq/g。可以通过任选地在加热下，使聚酰胺溶解于合适的溶剂中来确定胺端基含量。采用0.01当量浓度盐酸(HCl)溶液使用合适的指示方法来滴定聚酰胺溶液。基于加入样品的HCl溶液的体积、用作空白的HCl的体积、HCl溶液的摩尔浓度、和聚酰胺样品的重量，来计算胺端基的量。
[0027]相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含的聚酰胺的量为约35重量份至约95重量份，基于100重量份的总的聚酰胺和聚(亚芳基醚)。在该范围内，聚酰胺的量可以为约40重量份至约85重量份、特别地为约45重量份至约75重量份。
[0028]除聚酰胺之外，相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含聚(亚芳基醚)。
[0029]相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含聚(亚芳基醚)。合适的聚(亚芳基醚)包括包含具有下式的重复结构单元的那些聚(亚芳基醚)
[0030]
【权利要求】
1.包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)。
2.权利要求1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物显示出 在5%应变和100°C的至少25兆帕的压缩强度；和 至少2，000兆帕的挠曲模量，根据ASTM D790-10在23°C测定。
3.权利要求1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130°C显示出至少17兆帕的压缩强度。
4.权利要求1的活塞导向环，其中所述聚酰胺包含聚酰胺_6、聚酰胺-6，6、或它们的混合物。
5.权利要求1的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2，6-二甲基苯酚的均聚物、2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物、或它们的混合物。
6.权利要求1的活塞导 向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物。
7.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物还包含约I重量百分数至约50重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
8.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
9.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括包含所述聚酰胺的连续相和包含所述聚(亚芳基醚)的分散相，其中所述连续相不包括抗冲改性剂。
10.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括抗冲改性剂。
11.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括导电填料。
12.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括阻燃剂。
13.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃。
14.权利要求1-6的任一项的活塞导向环，其具有约20厘米至约200厘米的直径、约3毫米至约30毫米的宽度、和约I毫米至约10毫米的厚度。
15.权利要求1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含 约25重量份至约45重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2，6-二甲基苯酚的均聚物、2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物； 约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺_6、聚酰胺_6，6、和它们的混合物；和 约20重量百分数至约40重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
16.权利要求15的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100°C显示出至少35兆帕的压缩强度。
17.权利要求15的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130°C显示出至少30兆帕的压缩强度。
18.权利要求15的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物。
19.权利要求15-18的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
20.权利要求1的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含 约40重量份至约60重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2，6-二甲基苯酚的均聚物、2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；和 约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺_6、聚酰胺_6，6、和它们的混合物； 其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
21.权利要求20的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和100°C显示出至少20兆帕的压缩强度。
22.权利要求20的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物在5%应变和130°C显示出至少17兆帕的压缩强度。
23.权利要求20的活塞导向环，其中所述聚(亚芳基醚)包含2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物。
24.权利要求20-23的任一项的活塞导向环，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括聚烯烃、抗冲改性剂、导电填料和阻燃剂。
25.活塞-圆筒组件，其包含: 包含圆筒内壁的圆筒，所述圆筒内壁限定了圆筒内腔； 可滑动地安置于所述圆筒内腔之内的活塞，所述活塞包含限定了在所述活塞中的至少一个槽的活塞外壁；和 安装在所述至少一个槽中的至少一个活塞导向环，其包含可滑动地邻接于所述圆筒内壁的外表面和邻接于限定了所述槽的所述活塞外壁的内表面； 其中所述活塞导向环包含相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物；其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包括约35重量份至约95重量份的聚酰胺和约5重量份至约65重量份的聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)。
26.权利要求25的活塞-圆筒组件，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含 约25重量份至约45重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2，6-二甲基苯酚的均聚物、2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物； 约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺-6、聚酰胺_6，6、和它们的混合物；和 约20重量百分数至约40重量百分数的玻璃纤维，基于所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物的总重量。
27.权利要求25的活塞-圆筒组件，其中所述相容的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物包含 约40重量份至约60重量份的所述聚(亚芳基醚)，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚(亚芳基醚)选自2，6-二甲基苯酚的均聚物、2，6-二甲基苯酚和2，3，6-三甲基苯酚的共聚物、和它们的混合物；和 约40重量份至约60重量份的所述聚酰胺，基于100重量份的总的所述聚酰胺和所述聚(亚芳基醚)，其中所述聚酰胺选自聚酰胺_6、聚酰胺-6，6、和它们的混合物； 其中所述相容 的聚酰胺-聚(亚芳基醚)共混物不包括玻璃纤维。
【文档编号】F16J9/26GK103748388SQ201280040292
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2012年6月6日 优先权日:2011年6月27日
【发明者】丁绥北, 郭桦 申请人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司