具有最佳粘附树脂和强化物的模制材料的制作方法

文档序号:3670544阅读:155来源:国知局

专利名称::具有最佳粘附树脂和强化物的模制材料的制作方法
技术领域
:本发明大体上(但非特定来说)涉及模制系统和/或模制材料,且本发明特定来说尤其涉及一种具有最佳粘附树脂和强化物的熔融模制材料和/或一种用于处理熔融模制材料的系统和/或一种处理熔融模制材料的方法。
背景技术
:第WO95/11122A1号PCT专利申请案(发明者爱巴、让-皮埃尔(Ibar,Jean-Pierre);公开日期1995-04-27)揭示一种注射模制设备,其包括蓄压器,所述蓄压器的柱塞可在模具填充和封装期间往复运动以对塑料熔融物施加改质力。第WO00/76735A1号PCT专利申请案(发明者爱巴、让-皮埃尔;公开日期2000-12-21)揭示一种通过剪切稀化和/或通过使熔融物穿过由肋状和旋转表面形成的腔解开纠结来控制聚合材料的粘度的方法。第5,605,707号美国专利(发明者爱巴、让-皮埃尔;公开R期1997-02-25)揭示一种注射模制设备,其包括蓄压器,所述蓄压器的柱塞町在模具填充和封装期间往复运动以对塑料熔融物施加改质力。第6,854,968号美国专利(发明者齐默特、赖纳(Zimmet,Rainer)等人;公开日期2005-02-15)揭示一种混配机型注射模制机,其具有压力传感器,所述压力传感器确定挤压机出口处的熔融压力状态且将信号输出到控制单元以激活储集器中的驱动机构和注射装置。在使用模制材料模制物品的工艺中使用在线混配系统,所述模制材料具有包括强化物(例如玻璃纤维)的树脂。这些系统可具有(例如)连接到喷射罐的双螺杆挤压机。据信与关于在线混配模制的模制技术相关联的常规常识指导所属领域的技术人员确保到达模腔的纤维具有最大可能长度(g卩,纤维经历最少量的纤维磨损一即,纤维未过切)。最少量的纤维磨损可通过以将纤维穿过系统时纤维的剪切(切割)降到最低程度的方式设计系统来实现。举例来说,优选地使用具有较大直径的通道(管道等)等。预期纤维在从挤压机行进穿过系统且进入模腔中时会不经意地经剪切。但应将纤维磨损保持在可能的最小程度。不幸的是,尽管凝固的模制材料中存在长纤维,但根据此常识制造的模制物品可能缺乏足够的机械性质(例如强度),且此结果仍有许多待改进之处。图1A是曲线图1的描绘,其指示根据现有技术具有树脂和强化物的模制材料的机械性质与纤维长度(来源复合物应用科学和制造,J丄.托马森(CompositesAppliedScienceandManufacturing,J.L.Thomason))。垂直轴2指示以百分比(0%IU100%)表示的机械性质。水平轴3指示以毫米(mm)表示的针对给定纤维直径的纤维长度。或者,水平轴3可表示为纵横比(即纤维长度除以纤维直径)。曲线4是硬度曲线。曲线5是拉伸强度曲线。曲线6是冲击强度曲线。一般来说,如果纤维保持尽可能长那么机械性质改进。此常识启发所属领域的技术人员设计尽可能将模制材料穿过系统且进入模具中时的纤维磨损降到最低程度的模制系统。图IB描述根据现有技术的熔融模制材料7的照片。熔融模制材料7具有包括强化物9的树脂8。树脂8与强化物9(描绘为纤维)之间的粘附量过低(如果存在的话)但纤维磨损量是可接受的(纤维未过切)。树脂8包括聚丙烯。强化物9包括约40%(以重量计)的玻璃纤维。熔融模制材料7还包括约1%(以重量计)的偶联剂(这些数字是典型数字)。所述数字将视模制材料的应用类型而变化。图1C描绘图1B的模制材料的放大照片。纤维似乎从树脂中拔出,因为纤维与树脂之间缺乏粘附。以下技术论文描述此项技术的当前发展状况,其旨在描述由具有树脂和强化物(例如玻璃纤维)的模制材料制成的模制物品机械性质之间的关系(i)在1996年,发表了一篇作者为J丄.托马森和M.A.弗拉克(M.A.Vlug)的技术论文,且所述技术论文的标题为纤维长度和浓度对玻璃纤维强化的聚丙烯的影响l.拉伸禾口挠曲模数(Influenceoffibrelengthandconcentrationonthepropertiesofglassfibre-reinforcedpolypropylene:1.Tensileandflexuralmodulus);(ii)在1996年,发表了一篇作者为J丄.托马森和W.M.格罗恩尼伍德(W.M.Groenewoud)的技术论文,且所述论文的标题为纤维长度和浓度对玻璃纤维强化的聚丙烯的影响2.热性质(Theinfluenceoffibrelengthandconcentrationonthepropertiesofglassfibrereinforcedpolypropylene:2,Thermalproperties);(iii)在1996年,发表了一篇作者为J丄.托马森、M.A.瓦格(M.A.Wug)、G.施佩尔(G.Schipper)和H.G.L.T.克瑞科特(H.G.L.T.Krikort)的技术论文,且所述论文的标题为纤维长度和浓度对玻璃纤维强化的聚丙烯的影响第3部分.故障强度和应变(Influenceoffibrelengthandconcentrationonthepropertiesofglassfibre-reinforcedpolypropylene:Part3.Strengthandstrainatfailure);(iv)在1997年,发表了一篇作者为J丄.托马森和M.A.弗拉克的技术论文,且所述论文的标题为纤维长度和浓度对玻璃纤维强化的聚丙烯的影响4.冲击性质(Influenceoffibrelengthandconcentrationonthepropertiesofglassfibre-reinforcedpolypropylene:4.Impactproperties);■(v)在2002年,发表了一篇作者为J丄.托马森的技术论文,且所述技术论文的标题为纤维长度和浓度对玻璃纤维强化的聚丙烯的影响5.注射模制的长和短纤维PP(Theinfluenceoffibrelengthandconcentrationonthepropertiesofglassfibrereinforcedpolypropylene:5.InjectionmouldedlongandshortfibrePP);以及(vi)在2004年,发表了一篇作者为J丄.托马森的技术论文,且所述技术论文的标题为纤维长度和浓度对玻璃纤维强化的聚丙烯的影响6.注射模制的长纤维PP在高乡千纟隹含量下的'性质(Theinfluenceoffibrelengthandconcentrationonthepropertiesofglassfibrereinforcedpolypropylene.6.ThepropertiesofinjectionmouldedlongfibrePPathighfibrecontent)。似乎此项技术的问题在于模制零件(通过常规工艺模制)可能具有较低的(不合需要的)机械性质(例如低冲击强度)。将非常需要模制具有改进的机械性质尤其是改进的冲击强度的物品。可如何解决所述问题并非直接显而易见,因为似乎存在许多可能控制机械性质的因素,例如(i)纤维性质;(ii)纤维含量;(iii)纤维直径和长度(即,避免纤维过切因此使到达模具的纤维长度尽可能长);(W)孔隙的比例(即,凝固物品中的空气孔隙);(v)树脂性质;(vi)纤维定向;(vii)纤维与树脂基质的混合程度;(viii)纤维与树脂基质的湿润程度;和/或(ix)强化物与树脂之间的粘附的化学性质。
发明内容根据第一方面,本发明揭示一种熔融模制材料,其包括树脂和包括于树脂内的强化物,强化物受到相对于树脂的一定程度的运动,所赋予的所述程度的运动足以使得包括强化物的树脂在凝固后的机械性质处于最佳范围内。根据第二方面,本发明揭示一种方法,其包括对具有树脂的熔融模制材料的强化物赋予相对于树脂的一定程度的运动,所赋予的所述程度的运动足以使得包括强化物的树脂在凝固后的机械性质处于最佳范围内。根据第三方面,本发明揭示一种系统,其包括经配置以使具有包括强化物的树脂的熔融模制材料穿过的通道,且还包括运动赋予组件,所述运动赋予组件经配置以对接近运动赋予组件的强化物赋予相对于树脂的一定程度的运动,所赋予的所述程度的运动足以使得包括强化物的树脂在凝固后的机械性质处于最佳范围内。根据第四方面,本发明揭示一种系统,其包括运动赋予组件,所述运动赋予组件经配置以对接近运动赋予组件的强化物赋予相对于树脂的一定程度的运动,强化物和树脂包括在可接收于通道中的熔融模制材料中,所赋予的所述程度的运动足以使得包括强化物的树脂在凝固后的机械性质处于最佳范围内。技术效果是,包括强化物的树脂在凝固后的机械性质处于最佳范围内。可参考示范性实施例的具体实施方式以及以下图式来获得对本发明的示范性实施例(包含其替代物和/或变化)的更好理解,图式中图1A是指示根据现有技术具有树脂和强化物的模制材料的机械性质与纤维长度的曲线图的描述;图1B描绘根据现有技术的模制材料的照片;图1C描绘图1B的模制材料的放大照片;图2描绘根据第一示范性实施例的熔融模制材料的照片;图3A是根据第二示范性实施例用于处理图2的熔融模制材料的系统的示意图;图3B是根据第三示范性实施例用于处理图2的熔融模制材料的系统的示意图;图4是表示图2的模制材料的强化物与树脂之间所赋予的相对运动量的曲线图;以及图5是表示图2的模制材料的机械性质的曲线图,其中将机械性质表示为强化物与树脂之间所赋予的相对运动的函数。图式并不一定按比例绘制且有时由假想线、图表表示和片断图来说明。在某些情形下,可省略对于理解实施例并非必需或致使其它细节难以领会的细节。具体实施方式一般来说,据信已知在熔融模制材料的树脂与强化物之间赋予尽可能少量的相对运动以便不过度促进强化物的磨损(即,避免过切强化物或纤维);然而,发明者认为问题(且相信问题并非公众所知)在于未在强化物与树脂之间赋予足够的相对运动以促进强化物与树脂之间的适当粘附。通过赋予更多的相对运动,可实现模制材料的机械性质的改进。还据信问题的另一解决方法通过充分足够地增加强化物与树脂之间的相对运动量使得所赋予的所述程度的运动足以使得包括强化物的树脂在凝固后的机械性质处于最佳范围内来实现。而且,此问题的另一解决方法优选通过充分足够地增加强化物与树脂之间的相对运动量以使强化物与树脂之间的粘附的促进得到改进但不赋予过多的相对运动以致过度促进纤维磨损(即,过切纤维,因此纤维磨损降低)到可产生过多短纤维(其可负面影响熔融模制材料在凝固后的机械性质)的点来实现。强化物还可称为其它名称,例如"填补剂"(填补剂在"强化物"含义的范围内)。图2描绘根据第一示范性实施例(其为优选实施例)的熔融模制材料10(下文中称为"材料10")的照片。材料10具有包括强化物14的树脂12。强化物14受到相对于树脂12的一定程度的运动。对强化物14赋予的所述程度的"相对"运动足以延缓强化物14的磨损。应了解,足以延缓强化物14的磨损意味着预期一些强化物14将切割得过短,但并非过多而将在材料IO凝固后负面影响其机械质量。对强化物14赋予的所述程度的相对运动还足以促进强化物14与树脂12之间的粘附。技术效果是,包括强化物14的树脂12在凝固后的机械性质处于最佳范围内。与在树脂12与强化物14之间存在可接受程度的粘附(由箭头16指示)的图2的照片形成鲜明对比,从图1B的照片显然可见模制材料7中树脂8与纤维9之间存在极少(如果存在的话)粘附。将了解,图2与图1B之间的视图比例似乎不同,借此增强图2中的视图。图1B的纤维上的表面为透明的且在所示的放大倍数下显示缺乏与树脂的粘附。为了展示纤维表面上的粘附的细节,在图2中使用较高的放大倍数。将了解,即使增加图1B的纤维表面上的放大率,纤维表面仍将看起来光滑和透明而与树脂无显著程度的粘附(如图1C中所示纤维似乎从树脂中拔出)。根据一变型,强化物14包括纤维材料,例如玻璃纤维、碳纤维和/或天然纤维等。强化物14可包括玻璃纤维、碳纤维、天然纤维(例如羊毛纤维、木纤维等)及其任何组合和排列中的任一者,此意味着强化物14可包括任何单一组份或组份的掺合物。根据另一变型,强化物14包括非纤维材料,例如滑石、云母和/或碳酸钙等。强化物14可包括滑石、云母、碳酸钙及其任何组合和排列中的任一者,此意味着强化物14可包括任何单一组份或组份的掺合物。树脂12可包括尼龙(nylon)、聚碳酸酯、Polyfin、热塑性塑料等。为了简化具体实施方式,下文中将把强化物14称为"纤维14"。应理解,下文中对"纤维14"的描述同样适用于非纤维材料和/或纤维材料,且同样适用于树脂12中所使用的任何强化物。表1(如下)指示通过改进纤维14与树脂12之间的粘附,材料IO在凝固后的机械性质得到改进。括号中的数量指示通过使用下文所述的系统和方法实现的改进量(以超过与图1B相关联的样本的百分比表示)。表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表1中的数字将视模制材料10中所使用的树脂类型和强化物类型而变化。应了解,[Mpa]是"兆帕",且[KJ/m2]是每平方米千焦耳。通过模制系统根据模制方法处理材料10,所述模制系统和模制方法两者在下文中参看图3A和3B详细描述。对纤维赋予相对于树脂的所述程度的运动通过运动赋予组件或机构来执行,所述运动赋予组件或机构在下文中参看图3A详细描述。根据一变型,运动赋予组件包括通道中的缩颈且通道用于使包括纤维的树脂穿过。根据另一变型,运动赋予组件包括振动源(例如耦合到通道的超声波引发组件或耦合到通道的机械振动器)。使用机械测试机在材料IO凝固后测量材料IO的不同类型的机械性质。机械测试标准由管理机构来制定,例如由国际ASTM(美国材料实验协会)期刊(美国宾夕法尼亚州,西康雪哈根(WestConshohocken))制定的ASTM标准或由国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization)(ISO,瑞士,曰内瓦)制定。根据第一示范性实施例,凝固材料IO的机械性质为冲击强度。图3A是系统100的示意图,使用系统100根据第二示范性实施例处理图2的熔融模制材料10。系统100由加拿大的赫斯基注射模制系统有限公司(HuskyInjectionMoldingSystemsLimited)(下文中称为赫斯基)制造。系统100可从赫斯基购得且称为在线混配系统但其它制造商可对其命以其它名称。根据第二示范性实施例,系统100提供通道102,其经配置以使具有包括纤维14的树脂12的材料10穿过。而且,系统100优选地包括系统组件108、110、112、114、116、118、120、121、122、124、126、128和130。系统组件110是挤压机单元(下文中称为"挤压机单元110"),其用于将材料10制备成熔融状态。根据变型,挤压机单元iio是双螺杆挤压机单元或单螺杆挤压机单元。输入单元108用于将纤维14馈入挤压机单元110中(在与树脂12相同的位置或在不同位置馈入纤维14)。还使用挤压机单元110的螺杆来切断纤维14且使其与树脂12混合。或者,可馈入预先切断的纤维。输入单元108作为系统100的一部分而包括于其中。系统组件112是传递单元(下文中称为"第一传递单元112"),其用于将具有包括纤维14的树脂12的材料10从系统组件110处传递离开而到达在下文中称为"分配器单元118"的系统组件118。分配器单元118充当将材料10从传递单元112引导到系统组件116的切换阀。系统组件116在下文中称为"第二传递单元116"。第二传递单元116将材料10引导到系统组件114(下文中称为"喷射罐114")。挤压机单元IIO连续处理材料IO且连续抽吸材料IO穿过传递单元112、116和分配器单元118直到喷射罐114填充有所需体积(射出量)的材料10为止。一旦喷射罐114中截留所需体积,就不再需要挤压机单元110来推动材料10。分配器单元118切换使得第二传递站116不再与第一传递单元112成流体连通而使传递站116与下文中称为"机筒120"的系统组件120成流体连通。安置于机筒120中的是系统组件121,其在下文中称为运动赋予组件121。运动赋予组件121经配置以与通道102协作。运动赋予组件121还经配置以对纤维14赋予相对于树脂12的一定程度的运动。由运动赋予组件121所赋予的所述程度的运动足以延缓纤维14的磨损。而且,由运动赋予组件121所赋予的所述程度的相对运动足以促进纤维与树脂之间的粘附。结果是,包括纤维14的树脂12在凝固后的机械性质处于最佳范围内。下文进一步提供关于运动赋予组件121的额外细节。机筒120附接到系统组件122(下文中称为"机器喷嘴122")。一旦喷射罐114具有足量材料IO,分配器单元118就将喷射罐114切换到机筒120,且喷射罐114注射或推动来自喷射罐114的材料IO的射出量,穿过传递通道116,穿过分配器单元118且进入机筒120中。喷嘴122接着将材料IO的射出量传送到系统组件124(下文中称为"浇口124")中。浇口124将材料IO的射出量传送到系统组件126(下文中称为"歧管126")中。接着材料10的射出量被运送到系统组件128(下文中称为"歧管喷嘴128")中。接着材料10的射出量被注射到由模具130界定的模腔中。材料10的射出量一旦处于模具内就凝固。根据变型,系统组件121可放置于系统100的任何选定系统组件中(或与其协作)。根据一变型,运动赋予组件121包括通道102中的缩颈。根据另一变型,运动赋予组件121包括耦合到通道102的振动源。优选地,由运动赋予组件121对纤维14赋予的相对于树脂12的所述程度的运动是剪切应变。剪切应变与对纤维14赋予的剪切速率和纤维14经历所述剪切速率的滞留时间成比例。剪切速率和滞留时间将根据模制材料10中所用的树脂和强化物的类型(且此外还根据强化物的量)而变化。根据一变型,喷射罐114经配置以实施运动赋予组件121的功能,且运动赋予组件121被从系统IOO中移除。喷射罐114积聚材料IO的射出量,接着促使喷射罐114振荡持续确定的时间周期使得此振荡作用在纤维14与树脂12之间赋予相对运动。此配置称为"熔融振荡"或"熔融振动"。熔融振荡可在射出量从喷射罐114中射出之前或在填充模具BO期间或在保持循环期间(即,当一部分在模具130中凝固时)发生。超声波引发组件也可同样地工作。根据一变化,振动引发组件(未描绘)经配置以实施运动赋予组件121的功能,且运动赋予组件121被从系统100中移除。振动引发组件耦合到系统组件112或认为是便利的其它系统组件。根据一变型,挤压机单元UO的螺杆经配置以实施运动赋予组件121的功能,且运动赋予组件121被从系统100中移除。螺杆经设计以在树脂与纤维之间赋予所需量的相对运动。根据其它变型,使用其它机构来实施在纤维14与树脂12之间赋予相对运动的功能。这些机构将活动混合,限制材料IO所使用的通道102(例如孔口)的直径,在通道102中插入文氏管等。图3B是根据第三示范性实施例用于处理图2的熔融模制材料的系统180的示意图。系统180类似于图3A的系统100,但增添若干额外系统组件182、184和186。系统组件182(下文中称为"第二分配器单元182")插在组件110与组件112之间。系统组件184(下文中称为"第二喷射罐184"或"缓冲器184")连接到第二分配器单元182。系统组件186(下文中称为"堆存处186")也连接到分配器182。缓冲器184用于在喷射罐114正将其射出量喷射到机筒120中时收集来自组件110的模制材料的射出量。如果需要,堆存处186堆积材料10。同样可使缓冲器184振荡以与组件121制备模制材料IO相同的方式制备材料IO的射出量。图4是表示图2的模制材料IO的强化物(纤维)14与树脂12之间所赋予的相对运动量的曲线图200。垂直轴202表示相对运动量。水平轴204表示对应于系统100的系统组件的区段。区段210、212、214、216、218、220、221、222、224、226、228、230是分别对应于系统组件110、112、114、U6、118、120、121、122、124、126、128、130的区段。区段240对应于系统100。最佳范围248是材料IO凝固后材料10的最佳或所需的机械性质。机械性质可通过测试得出。或者,粘附可通过在电子显微镜下的主观观测来检查。优选地,仅运动赋予组件121在纤维14与树脂12之间赋予所需相对运动量,以便所赋予的所述程度的相对运动足以延缓纤维14的磨损且还足以促进纤维14与树脂12的粘附,使得包括纤维14的树脂12在凝固后的机械性质为最佳。根据变型,系统100的两个或两个以上系统组件适于协作且产生与运动赋予组件121相同的结果。可使用此变型而得到同样良好的结果。边界线244表示最佳范围248的上限,而边界线242表示最佳范围248的下限。最佳范围以下246表示在纤维14与树脂12之间所赋予的所述程度的相对运动不足以不利或负面地增加纤维磨损(即,未过切纤维14)但不足以改进纤维14与树脂12之间的粘附。希望以在纤维14与树脂12之间赋予尽可能少的相对运动的方式来设计所有系统组件。举例来说,每一系统组件的平均剪切和滞留时间使得所得的所赋予相对运动低于边界242。然而,至少一个系统组件(例如组件121)必须在纤维与树脂之间赋予足够的相对运动,其促进充分的纤维到树脂的粘附而不过切纤维。最佳范围以上250指示在纤维14与树脂12之间所赋予的所述程度的相对运动过大使得其不利或负面地增加纤维磨损(即,过多纤维14被切得过短)但在纤维14与树脂12之间存在促进的良好粘附。系统IOO的剪切应变由以下等式中的SS表示SS=(组件的剪切速率x组件中的滞留时间)的总和因此,由系统IOO施加的剪切应变是每一系统组件的剪切速率乘以所述组件的相应滞留时间(即,材料10在系统组件中滞留的时间量)的总和。优选地,运动赋予组件121是赋予促进纤维与树脂之间的足量粘附而未不利影响纤维磨损(即,未切碎过多纤维)的所需剪切应变(即,所述程度的相对运动)的唯一组件。图5是表示图2的模制材料10的机械性质的曲线图300,其中机械性质表示为图2的模制材料IO的强化物(纤维)14与树脂12之间所赋予的相对运动量的函数。据信图5在现有技术中为未知的。系统100的每一组件的剪切速率的建模可通过对图2的系统100的每一系统组件建模用而数学方法产生。这可通过参考奥斯瓦德(Osswald)、特恩格(Turng)和格尔曼(Gramann)编写的标题为"流体力学注射模制手册(FluidMechanics:InjectionMoldingHandbook)"的教程(ISBN:1-56990-318-2)来实现。参考章节3.2.2(第75页上的注射模制中常见的简化流程,以及参考第77页的等式3.13)。虽然系统100可以数学方法建模,但可能难以对可影响机械性质的所有可能变量建模。优选地使用用于确定曲线图300的测量驱动法,其可提供材料IO在凝固后的机械性质的质量的客观指示。根据一变型,通过使用(例如)显微镜研究凝固材料10的样本来使用主观观测。客观测量法比主观观测法优选。用于测量机械性质的测量类型的实例为用于测量拉伸强度(一种机械性质)的ASTMD638或IS0527和用于测量冲击强度(另一机械性质)的ASTM或ISO标准。根据客观测量法,针对对材料IO赋予的相应程度的相对运动收集凝固材料10的样本。为了赋予不同程度的相对运动,对运动赋予组件121进行相应修改。根据一替代方案,可通过调适各种系统组件来实现不同程度的相对运动。然而,据信改变单一系统组件121为优选的方法以便对系统100施加最少改变。使用机械测试仪器测试凝固材料10的样本。材料10具有包括聚丙烯和纤维14的树脂12,纤维14包括玻璃纤维。每次将通过系统100模制新的模制材料时(材料将具有不同类型的树脂和/或不同类型的纤维和/或不同量的树脂和/或纤维),将需要与所述新材料相关联的机械性质的新的测量以便确定在所述新材料的树脂与纤维之间赋予的相对运动的最佳程度,使得由所述新材料制成的模制部件具有认为是重要或相关的机械性质类别。曲线图300包括垂直轴302,其是材料IO在凝固后的机械性质的质量的指示。曲线图300还包括水平轴304,其是对材料IO赋予的相对运动程度的指示。优选地,在纤维14与树脂12之间赋予的所述程度的相对运动由组件121作为剪切应变而赋予。剪切应变二SRxT,其中SI^剪切速率且T-滞留时间。然而,可使用其它机械属性或条件表示纤维14与树脂12之间的相对运动,且出于方便而使用"剪切应变"。在材料10凝固后,通过测量确定材料IO的机械性质(优选为冲击强度或例如硬度或拉伸强度等其它性质)的质量或可接受性。对于对应于预定程度的剪切应变的每一经测量机械性质,可将点集合绘制到曲线图300上。一旦绘制了足够的点,就用最佳拟合所绘制点的曲线拟合所述点。曲线拟合可通过目视进行或可使用曲线拟合软件进行。接着通过所测量的点画出最佳拟合曲线且此曲线由曲线306表示。点310表示赋予纤维的剪切应变314,其中系统组件121已从系统100中移除,且此配置产生低质量机械性质312(如客观测量)。点316表示由系统组件121赋予的剪切应变318(其显著高于剪切应变314),其产生另一低质量机械性质320(如客观测量),因为在此重复中,组件121经配置以在纤维与树脂之间引起过多相对运动。点340表示由系统组件121(其经调整)赋予的剪切应变342,其产生最佳质量机械性质344(如客观测量)。剪切应变342位于剪切应变318与314之间某处。一旦已尝试足够的剪切应变"取样点"(基于对组件121进行的修改以在纤维与树脂之间赋予不同的相对运动)且已测量其相应的机械性质,接着就可从曲线306中识别最佳点。最佳点是最高点。在数学中且尤其在微积分中最高点是函数曲线图上曲线图的切线平行于x轴之处或(等效地)函数的导数等于零(称为临界值)之处的点。此方法是定位最佳点的反复试验的方法,但并非是需要过度实验的方法。最佳机械性质是作为模制材料的纤维与树脂之间的相对运动的函数的机械性质的曲线图上曲线图的切线平行于相对运动轴之处或(等效地)函数的导数等于零之处的点。其为现在确定可接受和不可接受的机械性质的量的问题。举例来说,点330、332表示最佳范围的下限和上限。较低可接受和较高可接受的剪切应变点334、336对应于点330、332。较低可接受的机械性质点338对应于点330、332。较高可接受的机械性质点为点344。最佳剪切应变范围由箭头352指示(在点334、336之间)。最佳机械性质范围由箭头354指示(位于点344、352之间)。示范性实施例的描述提供本发明的实例,且这些实例不限制本发明的范围。应了解,本发明的范围由权利要求书限定。上文所描述的概念可适于特定条件和/或功能,且可进一步扩展到处于本发明范围内的多种其它应用。在已如此描述示范性实施例的情况下,将了解,可能在不背离如所描述的概念的情况下进行修改和增进。因此,由专利证书保护的内容仅受所附权利要求书的范围限制。权利要求1.一种熔融模制材料(10),其包含树脂(12);以及包括于所述树脂(12)中的强化物(14),所述强化物(14)曾经历相对于所述树脂(12)的一定程度的运动,所赋予的所述程度的运动足以使得包括所述强化物(14)的所述树脂(12)在凝固后的机械性质处于最佳范围内。2.根据权利要求l所述的熔融模制材料(10),其中所赋予的所述程度的运动足以延缓所述强化物(14)的磨损,且所赋予的所述程度的运动足以促进所述强化物(14)与所述树脂(12)之间的粘附。3.根据权利要求1所述的熔融模制材料(10),其中所述强化物(14)包括非纤维材料。4.根据权利要求1所述的熔融模制材料(10),其中所述强化物(14)包括滑石、云母、碳酸钙及其任何组合和排列中的任一者。5.根据权利要求l所述的熔融模制材料(10),其中所述强化物(14)包括纤维材料。6.根据权利要求1所述的熔融模制材料(10),其中所述强化物(14)包括玻璃纤维、碳纤维、天然纤维及其任何组合和排列中的任一者。7.根据权利要求l所述的熔融模制材料(10),其中所述树脂(12)包括聚丙烯、尼龙、聚碳酸酯、Polyfin、热塑性塑料及其任何组合和排列。8.根据权利要求1所述的熔融模制材料(10),其中所述强化物(14)包括玻璃强化物(14)。9.根据权利要求1所述的熔融模制材料(10),其中包括所述强化物(14)的所述树脂(12)在凝固后的机械性质处于最佳状态。10.—种方法,其包含对具有树脂(12)的熔融模制材料(10)的强化物(14)赋予相对于所述树脂(12)的一定程度的运动,所赋予的所述程度的运动足以使得包括所述强化物(14)的所述树脂(12)在凝固后的机械性质处于最佳范围内。11.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含赋予足以延缓所述强化物(14)的磨损的所述程度的运动以及赋予足以促进所述强化物(14)与所述树脂(12)之间的粘附的所述程度的运动。12.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含使用运动赋予组件来赋予所述程度的运动。13.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含使用通道(102)中的縮颈来赋予所述程度的运动,所述通道(102)用于传送所述熔融模制材料(10)。14.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含使用振动源来赋予所述程度的运动。15.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含赋予所赋予的所述程度的运动包括剪切应变。16.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含赋予所赋予的所述程度的运动包括剪切应变,其中所述剪切应变与赋予所述强化物(14)的剪切速率和所述强化物(14)曾经历所述剪切速率的滞留时间成比例。17.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含赋予所赋予的所述程度的运动包括赋予剪切速率持续确定的时间周期。18.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含赋予所赋予的所述程度的运动包括混合。19.根据权利要求IO所述的方法,其进一步包含使所述强化物(14)的磨损达到最佳;以及使所述强化物(14)与所述树脂(12)之间的粘附的促进达到最佳。20.—种系统(100),其包含通道(102),其经配置以传送具有包括强化物(14)的树脂(12)的熔融模制材料(10);以及运动赋予组件,其经配置以对接近所述运动赋予组件的所述强化物(14)赋予相对于所述树脂(12)的一定程度的运动,所赋予的所述程度的运动足以使得包括所述强化物(14)的所述树脂(12)在凝固后的机械性质处于最佳范围内。21.根据权利要求20所述的系统(100),其中所述运动赋予组件经配置以赋予足以延缓所述强化物(14)的磨损的所述程度的运动,且所述运动赋予组件经配置以赋予足以促进所述强化物(14)与所述树脂(12)之间的粘附的所述程度的运动。22.根据权利要求20所述的系统(100),其中所述运动赋予组件包括所述通道(102)中的縮颈。23.根据权利要求20所述的系统(100),其中所述运动赋予组件包括定位于所述通道(102)中的文氏管。24.根据权利要求20所述的系统(100),其中所述运动赋予组件包括耦合到所述通道(102)的振动源。25.根据权利要求20所述的系统(100),其中所述运动赋予组件包括喷射罐(114)。26.根据权利要求20所述的系统(100),其中所赋予的所述程度的运动包括剪切应变。27.根据权利要求20所述的系统(100),其中所赋予的所述程度的运动包括剪切应变,其中所述剪切应变与赋予所述强化物(14)的剪切速率和所述强化物(14)曾经历所述剪切速率的滞留时间成比例。28.根据权利要求20所述的系统(100),其中所赋予的所述相对运动包括赋予剪切速率持续确定的时间周期。29.根据权利要求20所述的系统(100),其中所述最佳范围包括所述强化物(14)的最佳磨损和所述强化物(14)与所述树脂(12)之间的粘附的最佳促进。30.—种系统,其包含运动赋予组件,其经配置以对接近所述运动赋予组件的强化物(14)赋予相对于树脂(12)的一定程度的运动,所述强化物(14)和所述树脂(12)包括在可接收于通道(102)中的熔融模制材料(10)中,所赋予的所述程度的运动足以使得包括所述强化物(14)的所述树脂(12)在凝固后的机械性质处于最佳范围内。31.根据权利要求30所述的系统,其中所述运动赋予组件经配置以赋予足以延缓所述强化物(14)的磨损的所述程度的运动,且运动赋予组件经配置以赋予足以促进所述强化物(14)与所述树脂(12)之间的粘附的所述程度的运动。32.根据权利要求30所述的系统,其中所述运动赋予组件包括所述通道(102)中的縮颈。33.根据权利要求30所述的系统,其中所述运动赋予组件包括定位于所述通道(102)中的文氏管。34.根据权利要求30所述的系统,其中所述运动赋予组件包括耦合到所述通道(102)的振动源。35.根据权利要求30所述的系统,其中所述运动赋予组件包括喷射罐(114)。136.根据权利要求30所述的系统,其中所赋予的所述程度的运动包括剪切应变。37.根据权利要求30所述的系统,其中所赋予的所述程度的运动包括剪切应变,其中所述剪切应变与赋予所述强化物(14)的剪切速率和所述强化物(14)曾经历所述剪切速率的滞留时间成比例。38.根据权利要求30所述的系统,其中所赋予的所述相对运动包括赋予剪切速率持续确定的时间周期。全文摘要本发明揭示一种熔融模制材料。所述熔融模制材料具有树脂且还具有包括于所述树脂内的强化物。所述强化物曾经历相对于所述树脂的一定程度的运动。所述程度的运动足以使得包括所述强化物的所述树脂在凝固后的机械性质处于最佳范围内。文档编号C08J5/04GK101400491SQ200780009112公开日2009年4月1日申请日期2007年1月29日优先权日2006年3月15日发明者朱塞佩·马里孔达,阿里礼萨·莫尔塔扎维申请人:赫斯基注射器成型系统有限公司
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