基于塑料制造的物品和形成工艺的制作方法_2

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因此,"固态拉伸"指代拉伸低于聚合物(或聚合物合成物)的软化温度的聚合物或 聚合物合成物。"固态模具拉伸"指代通过成形模具拉伸低于其软化温度的聚合物或聚合物 合成物。
[0035] "聚合物合成物"包括至少一种聚合物成分并且可含有非聚合成分。"填充式"聚 合物合成物包含非连续添加剂,例如无机或有机填料。
[0036] "可定向聚合物"是可通过固态变形(举例来说,固态拉伸)经历诱导的分子定向 的聚合物。可定向聚合物可以是无定形或半结晶的(半结晶聚合物具有熔化温度(Tm)并且 包含被称为"晶体"的那些聚合物)。可期望的可定向聚合物包含半结晶聚合物,并且特定 来说,线性聚合物(其中链支化在1000个聚合物单元中发生一个以下的聚合物)。可特别 期望半结晶聚合物,因为与无定形聚合物合成物相比,其可导致强度和挠曲模量上的增加。 半结晶聚合物合成物相对于无定形聚合物合成物在定向上可导致在强度和挠曲模量上大4 到10倍的增加。
[0037] "可定向聚合物相"是可通过固态变形(举例来说,固态拉伸)经历所诱导的分子 定向的聚合物相。通常,基于总可定向聚合物相重量,可定向聚合物相中的75wt %或更多, 甚至90wt%或更多或95wt%或更多的聚合物是可定向聚合物。可定向聚合物相中的所有 聚合物可以是可定向聚合物。可定向聚合物相可包括一个或一个以上类型的聚合物和一个 或一个以上类型的可定向聚合物。
[0038] "定向聚合物合成物物品"、" 0PC "和"定向聚合物合成物"可互换并且指代通过定 向聚合物合成物的聚合物制造的物品。定向聚合物合成物包括具有高于用混合器挤压的聚 合物合成物的分子定向度的分子定向度的聚合物分子。
[0039] "重量-百分比"和"wt % "可互换,并且除非另作说明,否则是相对于总聚合物重 量。
[0040] 针对具有仅一个或一个以上半结晶聚合物作为聚合物成分的聚合物或聚合物合 成物的"软化温度"(Ts)是针对聚合物合成物中的连续相聚合物的熔化温度。
[0041] 半结晶聚合物的"熔化温度"(Tm)是如通过在以特定加热速率加热结晶聚合物的 差示扫描量热法(DSC)确定的晶体到熔化相改变中途的温度。针对半结晶聚合物的Tm可 根据ASTM方法E794-06中的DSC程序来确定。针对聚合物的组合以及针对填充式聚合物 组合的Tm也可在ASTM方法E794-06中使用相同试验条件通过DSC来确定。如果聚合物 或填充式聚合物合成物的组合仅含有可混溶聚合物,并且在DSC曲线中仅一个晶体到熔化 相改变是明显的,然后针对聚合物组合或填充式聚合物合成物的Tm是相改变中途的温度。 如果在DSC曲线中多个晶体到熔化相改变由于不混溶聚合物的存在而明显,然后针对聚合 物组合或填充式聚合物合成物的Tm是连续相聚合物的Tm。如果一个以上的聚合物是连续 的,并且其不可混溶,然后针对聚合物组合或填充式聚合物合成物的Tm是连续相聚合物的 最高Tm〇
[0042] 针对具有仅一个或一个以上无定形聚合物作为聚合物成分的聚合物或聚合物合 成物的"软化温度"(Ts)是针对聚合物合成物的连续相的玻璃转化温度。
[0043] 如果半结晶和无定形聚合物相是共连续的,然后所述组合的软化温度是两个相的 较低软化温度。如果聚合物合成物含有半结晶和无定形聚合物的组合,聚合物合成物的软 化温度是聚合物合成物的连续相聚合物的软化温度。
[0044] 针对聚合物或聚合物合成物的"玻璃转化温度"(Tg)是如根据ASTM方法D3418-03 中的程序通过DSC所确定的玻璃转化相改变中途的温度。针对聚合物的组合和针对填充式 聚合物合成物的Tg还可在D3418-03中的相同试验条件下通过DSC来确定。如果聚合物或 填充式聚合物合成物的组合仅含有可混溶聚合物,并且在DSC曲线中仅一个玻璃转化相改 变是明显的,然后聚合物组合或填充式聚合物合成物的Tg是相改变中途的温度。如果在 DSC曲线中多个玻璃转化相改变由于不混溶无定形聚合物的存在而明显,然后针对聚合物 组合或填充式聚合物合成物的Tg是连续相聚合物的Tg。如果一个以上无定形聚合物是连 续的并且其不可混溶,然后针对聚合物合成物或填充式聚合物合成物的Tg是连续相聚合 物的最高Tg。
[0045] 如果聚合物合成物含有半结晶和无定形聚合物的组合,聚合物合成物的软化温度 是连续相聚合物或聚合物合成物的软化温度。
[0046] "拉伸温度"指代聚合物合成物在其开始经历固态拉伸模具中的拉伸时的温度。
[0047] "线性拉伸比"是聚合物合成物在拉伸过程期间在拉伸方向(合成物被拉伸的方 向)上伸长多少的测量结果。在通过在聚合物合成物上标记间隔开预定向合成物间隔的两 个点并且测量在拉伸后那两个点分开多远以得到定向合成物间隔来进行处理的同时,可确 定线性拉伸比。最终间隔到初始间隔的比率识别线性拉伸比。
[0048] "标称拉伸比"是聚合物合成物在其进入拉伸模具时的横截面表面积除以在其退 出拉伸模具时的聚合物横截面面积。
[0049] "机加工装置""机床"或"机加工工具"可互换地使用。"机床"是被用于切割、定形 或形成材料(例如,木头)的固定电动机器,所述固定电动机器在这个事例中被用于切割、 定形或形成定向聚合物合成物。"机加工"意指通过机器操作的工具的车削、定形、刨平(压 刨)、模制、刳刨或铣削的成形或抛光,其中"工具"指代机器或机床中的切割或成形零件。
[0050] "机加工温度"指代定向聚合物合成物物品工件在其开始经历在机加工过程中工 具执行的机加工时的温度。
[0051] "机加工速率"指代以每单位时间的长度为单位的速率,工件以所述速率移动经过 对工件加工的机床。
[0052] "工件"通常被定义为在被加工或制造的过程中的或实际上已经由手工具或机器 切割或成形的材料。出于本发明的目的,"工件"指代定向聚合物合成物,特定来说,在已经 退出拉伸模具之后并且在其通过由本发明的工艺的机加工工具机加工而制作或"机加工" 之前、期间或之后的定向聚合物合成物板。"工件毛坯"指代已经被修整成所期望的横截面 但尚未使用高速度机加工工具机加工的工件。
[0053] "裂缝"是当与被切割(剪)掉正好相反表面上纤维由工具的楔子或平面提升从而 导致锯齿状抛光度时被加工的纤维状表面结果。"沟"类似于外观中的裂缝,但因工具过度 穿透到工件中(举例来说,因工具颤振)导致。
[0054] 0PC物品的机加工的表面的环境中的"缺陷"包含但不限于:其全部皆肉眼可见的 沟、裂缝和小纤维。
[0055] "肉眼可见"意指以至少1. 0米或更大的观察距离的人可在不使用放大表面特征的 装置的情况下区分物品的表面上的单独的特征,举例来说,纤维、沟或裂缝。
[0056] 如果在其中参考类似0PC的上下文中所述的那些方面之外的所有方面中,0PC的 合成物与另一 0PC大致相同,那么所述0PC "类似"于另一 0PC。如果合成物在工艺重现性 的合理范围内相同,则所述合成物大致相同。
[0057] "ASTM"指代ASTM国际,先前为美国材料与试验协会(American Society for Testing and Materials);方法的年由方法编号中的待连字符的后缀指示或在不存在这样 的指示下是在这个应用的提交日期之前最当前的年。
[0058] "每分钟转动次数"和RPM可互换并且指代旋转工具在一分钟中围绕其旋转轴旋转 的次数。
[0059] "多个"意指至少两个。
[0060] "和/或"意指"和或作为替代"。
[0061] 除非另作说明,否则范围包含端点。
[0062] 除非另作说明,否则温度以摄氏度(缩写为"C")给出。
[0063] 收缩比通过以下步骤来测量:将成形的0PC物品切割到通常介于4英寸(10cm)与 10英寸(25cm)之间的初始长度Linit;将件放置于处于180摄氏度的预热烤箱中达一个小 时;从烤箱移除所述件;允许其冷却;和记录最终长度Lfin。收缩比(SR)由下面的等式(1) 定义:
[0064] SR = Lfin/Limt (等式 1)
[0065] 挠曲模量根据ASTM方法ASTMD-6109-05来测量。
[0066] 密度根据ASTM方法ASTMD-792-00来测量。
[0067] 图1A-1B、2A-2B、3A-3B和4A-4B图示根据本发明的实施例的例示性成形的0PC物 品10的非限制性实例。图1A-1B、2A-2B、3A-3B和4A-4B中所图示的成形物品10是具有机 加工到具有各种各样的不同初始尺寸的工件的表面中的一个或一个以上上的装饰性装饰 特征(例如,圆形或弯曲形状、平坦表面)物品的实例。图5A-5B图示呈用于挤压式铝门坎 的支撑板的形式的成形的0PC物品80的一个非限制性实例。
[0068] 现在参考图1A,成形的0PC物品10由具有初始厚度12、宽度14和长度16的0PC 工件11形成。长度16通常大于宽度14并且宽度14通常大于厚度12,但大于宽度14或与 宽度14相同的厚度12也在本发明的范围内。厚度12、宽度14和长度16的初始尺寸可分 别取决于用户的需要而变化。工件11可机加工成可使用典型木材加工刳刨机、模制机器或 刨床(压刨机)或这些机器的组合来生产的任何形状以提供具有最大厚度12'、最大宽度 14'和最大长度16'的成形的OPC物品10。成形的OPC物品10通过机加工OPC工件11以 沿着OPC工件11的长度16的至少一部分减小初始宽度14和/或厚度12来形成。OPC物 品10的最终形状和尺寸可在一个或多个过程期间使用一个或多个机器来确定。
[0069] 0PC工件11可被机加工成以类似于可实木完成的方式提供带有具有角、曲线和平 面的任何组合的对称或不对称轮廓的成形的0PC物品10。如图1中所图示,0PC工件11已 经被机加工成提供具有小于0PC工件11的原始厚度12和宽度14的厚度12'和12〃和宽 度14'和14〃的成形的0PC物品10。0PC成形物品10的轮廓可使用一个或多个机加工过 程和工具减小0PC工件11的厚度12和宽度14来形成以提供具有所期望的长度16'的所 期望的0PC成形物品10,如图1B中所图示。
[0070] 图2A-2B、3A-3B和4A-4B图示通过沿着0PC工件11的长度16的至少一部分减小 厚度12和宽度14形成具有带角、曲线和平面的组合的对称或不对称轮廓的成形的0PC物 品10的额外例示性实施例。如图1A-B到4A-B中所图示,具有呈各种各样的不同尺寸的角、 曲线和平面的各种各样的不同组合的成形的0PC物品10可以类似于实木件可如何被机加 工以形成成形物品的方式由具有各种各样的不同初始尺寸的0PC工件11形成。
[0071] 现在参考图5A和5B,具有初始厚度84、宽度86和长度88的0PC工件82可被机加 工成以类似于上文针对图1A-B到4A-B的0PC成形物品10所描述的方式提
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