高強度高抗沖擊性高流動性osu順從性的聚醚酰亞胺-碳纖維復(fù)合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了具有期望的物理性能，如高強度、高抗沖擊性和高流動性并且同時保持OSU熱釋放順從性的纖維增強熱塑性復(fù)合物。
【專利說明】高強度高抗沖擊性高流動性O(shè)SU順從性的聚醚酰亞胺-碳 纖維復(fù)合物

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及纖維增強熱塑性復(fù)合物及其制造方法，其中，纖維增強熱塑性復(fù)合物 包括連續(xù)的熱塑性聚合物相以及包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中的多個碳纖維的分 散相，以及連續(xù)的熱塑性聚合物相包含熱塑性樹脂、流動改性劑以及聚醚酰亞胺-硅氧烷 共聚物。

【背景技術(shù)】
[0002] 用輕重量的材料替換金屬是航空業(yè)中的主要的焦點以獲得燃料的經(jīng)濟性。碳纖維 增強的熱塑性復(fù)合物是飛機中的承載部件的吸引人的替代物，因為碳纖維可以極大改善用 于復(fù)合物中的熱塑性樹脂的機械性能。需要在熱塑性材料中的高負載的碳纖維以滿足承載 部件的硬度和強度的要求，其中，目前正使用的是鋁或其他金屬。然而，高負載的碳纖維導(dǎo) 致復(fù)合物的熔體粘度極大增加，這造成加工困難。
[0003] 聚醚酰亞胺是非晶型熱塑性樹脂，由于其較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、較高的耐熱性、 優(yōu)良的機械性能、低翹曲以及固有的阻燃性能，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用于航空業(yè)中使用的熱塑性 復(fù)合物中。與半晶體熱塑性樹脂復(fù)合物，如聚苯硫醚、聚醚醚酮等相比較，聚醚酰亞胺復(fù)合 物的熔體流動速率是非常低的，這阻礙了它們在大尺寸的承載部件，如飛機座椅靠背框架 中的應(yīng)用。存在某些應(yīng)用，其中，相比目前使用的，聚醚酰亞胺復(fù)合物的升高的熔體流動速 率是合乎需要的。低分子量的聚醚酰亞胺提供了更高的流動性，但是代價是其他的性能，如 抗沖擊強度。
[0004] 除了加工要求外，在航空業(yè)中使用的熱塑性樹脂必須通過特定的易燃性試驗，這 包括垂直Bunsen (本生）燃燒器試驗、熱釋放試驗以及冒煙試驗。歷史地看，熱塑性材料的 熱釋放試驗，也稱為OSU(俄亥俄州立大學）試驗，是最難通過的試驗。因此，開發(fā)熱塑性復(fù) 合物的挑戰(zhàn)在于處理熱塑性復(fù)合物以獲得優(yōu)良的機械性能（如，高強度、高抗沖擊性）以及 高流動性的組合，同時保持OSU熱釋放順從性（OSU heat release compliancy)。
[0005] 因此，存在對于包含碳纖維的高流動性聚醚酰亞胺復(fù)合物、它的裝置、它的方法的 需要，其中，該聚醚酰亞胺復(fù)合物具有高強度，如，與印模壓鑄錯（die-cast aluminum)相似 或更大的強度、高抗沖擊性；并且符合OSU 65/65熱釋放參數(shù)。本文說明了這類熱塑性復(fù)合 物，包含熱塑性復(fù)合物的裝置，及其相關(guān)的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)本發(fā)明的目的，如本文所體現(xiàn)的和廣泛描述的，在一方面，本發(fā)明涉及包含連 續(xù)的熱塑性聚合物相以及包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中的多個碳纖維的分散相的 纖維增強熱塑性復(fù)合物（復(fù)合材料，composite)，并且涉及制備該纖維增強熱塑性復(fù)合物 的方法。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物具有高強度、高抗沖擊性（impact)、高流動性 并且符合OSU 65/65標準，S卩，當根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測量時，該復(fù)合物 表現(xiàn)出特征為小于約65kW min/m2的2分鐘的總熱釋放，以及小于約65kW/m2的峰值熱釋放 率的熱釋放曲線。在又一方面，本發(fā)明涉及包括纖維增強熱塑性復(fù)合物的制造的制品。
[0007] 本發(fā)明公開了纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含：a)含有以下各項的連續(xù)的熱塑性聚 合物相：i)具有小于或等于約40, 000道爾頓的分子量的熱塑性樹脂；ii)流動改性劑；以 及iii)聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物；以及b)包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中的具有 約500至約1，2000千鎊每平方英寸（KSI)范圍的拉伸強度的多個碳纖維的分散相；其中， 復(fù)合物表現(xiàn)出至少約240MPa的拉伸強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約75J/m的缺口懸臂梁 沖擊強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m的無缺口懸臂梁沖擊強度；其中，當根據(jù)俄亥 俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測量時，復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約65KW/m 2的2分鐘的總 熱釋放以及小于約65kW/m2的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
[0008] 本發(fā)明還公開了纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含：含有以下各項的連續(xù)的熱塑性聚 合物相：a)具有小于或等于約40, 000道爾頓分子量的聚醚酰亞胺；當在400°C以及1000/s 的剪切速率的條件下測定時，具有小于約150帕斯卡-秒（Pa-s)的熔體粘度的聚醚醚酮； 以及聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物；以及b)，包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中的具有約 500至約1，200千-鎊每平方英寸（"KSI"）的拉伸強度的多個碳纖維的分散相；以及其 中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約75J/m的缺口懸臂梁沖擊強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m 的無缺口懸臂梁沖擊強度；其中，當根據(jù)ASTM D1238在380°C以及6. 6kg質(zhì)量的條件下測 定時，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約40g/10min的熔體質(zhì)量-流動速率（MFR)。并且其中，當根據(jù)俄 亥俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測量時，復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約65KW/m 2的2分鐘總 的熱釋放以及小于約65kW/m2的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
[0009] 本發(fā)明還公開了纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含：a)含有以下各項的連續(xù)的熱塑性 聚合物相：i)具有小于或等于約40, 000道爾頓的分子量的聚醚酰亞胺，其中，聚醚酰亞胺 樹脂以不超過復(fù)合物約70wt%的量存在于復(fù)合物中；ii)當在400°C以及1000/s的剪切速 率的條件下測定時，具有小于約150帕斯卡-秒（Pa-s)的熔體粘度的聚醚醚酮，其中，聚 醚醚酮以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約l〇wt%至約40wt%的范圍的量存在于復(fù)合物中；以 及iii)聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物；其中，聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物以復(fù)合物的至少約 Iwt %的量存在；以及b)包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中的具有約500至約1,2000千 鎊每平方英寸（KSI)范圍的拉伸強度的多個碳纖維的分散相；其中，多個碳纖維以復(fù)合物 總重量的至少約20wt%的量存在。
[0010] 還公開了用于制造纖維增強熱塑性組合物的方法，包括以下步驟：a)提供熱塑性 樹脂組合物，包含：i)具有小于或等于約40, 000道爾頓的分子量的熱塑性樹脂；ii)流動 改性劑；以及iii)聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物；以及b)將具有拉伸強度約500至約1，2000 千鎊每平方英寸（KSI)范圍的多個碳纖維引入至熱塑性樹脂組合物以形成纖維增強熱塑 性復(fù)合物前體組合物；以及c)由前體組合物形成纖維增強熱塑性復(fù)合物；并且其中，形成 的纖維增強熱塑性復(fù)合物表現(xiàn)出至少約240MPa的拉伸強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約 75J/m的缺口懸臂梁沖擊強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m的無缺口懸臂梁沖擊強 度；其中，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量的條件下測定時，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約 40g/10min的熔體質(zhì)量-流動速率（"MFR"）；其中，當根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱釋放 試驗測量時，復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約65KW/m 2的2分鐘總的熱釋放以及小于約65kW/m2 的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
[0011] 本發(fā)明還公開了包含本文描述的纖維增強熱塑性復(fù)合物的制造的制品。
[0012] 本發(fā)明的另外的優(yōu)點將在以下描述中部分地闡明，并且部分地由以下說明可以清 楚，或者可通過本發(fā)明的實踐來了解。通過所附權(quán)利要求中具體指出的元素和組合來實現(xiàn) 和得到本發(fā)明的優(yōu)點。應(yīng)當理解的是，如所要求保護的，前面的一般性描述和以下具體實施 方式都是示例性的而且僅用于舉例說明，而并非限制本發(fā)明。

【具體實施方式】
[0013] 通過參考本發(fā)明以下的【具體實施方式】和其中包括的實施例，可以更容易地理解本 發(fā)明。
[0014] 在公開和描述本發(fā)明的化合物、組合物、制品、系統(tǒng)、裝置、和/或方法之前，應(yīng)理 解的是，除非另有說明，它們不限于特定的合成方法，或者，除非另有說明它們不限于具體 的試劑，因為這些當然可以改變。還應(yīng)理解的是，本文使用的術(shù)語僅是為了描述具體方面的 目的，而并非旨在進行限制。盡管與本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料可以用 于本發(fā)明的實踐或試驗中，現(xiàn)在描述實例方法和材料。
[0015] 本文中提到的所有出版物通過引用結(jié)合于此以便公開和描述與出版物所引用的 內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的這些方法和/或材料。提供本文討論的出版物僅用于在本申請的提交日期之 前的它們的公開。在本文中沒有任何內(nèi)容應(yīng)被解釋為承認本發(fā)明沒有資格先于利用現(xiàn)有技 術(shù)發(fā)明的此類公開。進一步來說，在本文中提供的
【公開日】期可以與實際
【公開日】期不同，這可 能需要獨立確認。
[0016] 盡管本發(fā)明的多個方面可以在特定的法定類別中描述和要求權(quán)利，但這僅僅是為 了方便的目的，而且本領(lǐng)域技術(shù)人員將會了解，本發(fā)明的每個方面都可以在任何法定類別 中描述和要求權(quán)利。除非另外清楚地說明，否則并非旨在將在本文中闡明的任何方法或方 面解釋為需要以特定順序進行其步驟。因此，在方法權(quán)利要求沒有在權(quán)利要求和說明書中 明確地說明將步驟限制為特定順序的情況下，并非旨在在任何方面推斷出順序。這表明了 用于解釋的任何可能的非表達基礎(chǔ)，包括與步驟或操作流程的安排有關(guān)的邏輯事件，源自 語法組織或標點的普通含義，或者在說明書中描述的方面的數(shù)量和類型。
[0017] 除非另有定義，本文中使用的所有技術(shù)與科學術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技 術(shù)人員通常理解的相同含義。盡管與本文描述的那些相似或等效的任何方法和材料可以用 于本發(fā)明的實踐或試驗中，現(xiàn)在描述實例方法和材料。
[0018] 如在說明書和所附權(quán)利要求中使用的，除非上下文明確地另外指出，單數(shù)形式"一 個"、"一種"和"該"包括復(fù)數(shù)指稱。因此，例如，提到"納米復(fù)合物"包括兩種或更多種納米 復(fù)合物的混合物，等等。
[0019] 在本文中范圍可以表示為從"大約" 一個特定值和/或至"大約"另一個特定值。 當表示這樣的范圍時，另一個方面包括從一個特定值和/或至其他特定值。類似地，當值表 示為近似值時（通過使用先行詞"約")，應(yīng)理解的是特定值形成了另一個方面。將進一步理 解的是，每個范圍的端點明顯地與其他端點相關(guān)且獨立于其他端點。還應(yīng)理解的是，存在本 文中公開的許多值，并且本文中還將每個值公開為除了該值本身外"約"該特定值。例如， 如果公開了值"10"，則也公開了"約10"。還應(yīng)理解的是，還公開了兩個具體單元之間的每 個單元。例如，如果公開了 10和15,則也公開了 11、12、13、和14。
[0020] 在本文中可互換地使用術(shù)語"纖維增強熱塑性復(fù)合物"以及"復(fù)合物"。
[0021] 如在本文中使用的，術(shù)語"可選的"或"可選地"是指隨后描述的事件或情況可以 出現(xiàn)或不出現(xiàn)，并且該描述包括所述事件或情況出現(xiàn)的實例和沒有出現(xiàn)的實例。
[0022] 公開了用于制備本發(fā)明的組合物的組分以及用于本文公開的方法中的組合物本 身。本文公開了這些材料和其他材料，并且應(yīng)理解的是，當公開這些材料的組合、子集、相 互作用、組等時，盡管不能明確地公開這些化合物的每種不同的單獨和集體的組合以及改 變的具體參考，但是本文明確地考慮并描述了它們的每一種。例如，如果公開和討論了特定 的化合物并且討論了能夠?qū)Πㄔ摶衔锏脑S多分子進行的許多修飾，除非明確地指出相 反，否則明確考慮的是化合物的每種和所有的組合與改變以及可能的變更。因此，如果公開 了一類分子A、B、和C以及一類分子D、E、和F并且公開了組合分子的實例A-D，那么即使 沒有單獨地述及每一種，也設(shè)想了單獨的和結(jié)合的每一種意味著認為公開了組合A-E、A-F、 8-0、8^4、〇0、(^、和(^。同樣地，還公開了這些的任何的子集和組合。因此，例如， 可以認為公開了子集A-E、B-F、和C-E。這個概念適用于本申請的所有方面，包括但不限于 制造和使用本發(fā)明組合物的方法中的步驟。因此，如果存在許多額外的可以進行的步驟，應(yīng) 理解的是，這些額外的步驟中的每一個都可以利用本發(fā)明的方法的任何【具體實施方式】或?qū)?施方式的組合來進行。
[0023] 在說明書和所附的權(quán)利要求中提到的在組合物或制品中具體要素或組分的重量 份數(shù)（Pbw)，意味著在組合物或制品中表示為重量份數(shù)的要素或組分與任何其他要素或組 分之間的重量關(guān)系。因此，在包含以重量計2份的成分X和以重量計5份的成分Y的化合 物中，X和Y以2:5的重量比存在，并且無論在化合物中是否包含額外的成分都以這種比例 存在。
[0024] 除非明確地指出相反，否則組分的重量百分數(shù)（wt% )是基于其中包括該組分的 配制品或組合物的總重量。例如，如果說在組合物或制品中的具體要素或組分含有8%重 量，應(yīng)理解，該百分數(shù)是相對于100%的總組合物百分數(shù)。
[0025] 如本文使用的術(shù)語"聚醚酰亞胺"是指包含單體單元的聚合物，其包括醚以及酰亞 胺基團。醚基是在本領(lǐng)域中熟知的并且由單獨鍵連至兩個不同的碳原子的氧原子組成。酰 亞胺基團是具有兩個雙鍵的含氮酸。
[0026] 本文公開的每種材料是可商購的和/或其生產(chǎn)方法對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是 已知的。
[0027] 應(yīng)理解的是，本文公開的組合物具有某些功能。本文公開了用于實施所公開功能 的某些結(jié)構(gòu)要求，并且應(yīng)該理解的是，存在可以實施與所公開的結(jié)構(gòu)有關(guān)的相同功能的許 多結(jié)構(gòu)，并且這些結(jié)構(gòu)通?？梢赃_到相同的結(jié)果。
[0028] 纖維增強熱塑性復(fù)合物
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的目的，如本文所體現(xiàn)和廣泛描述的，在一方面，本發(fā)明涉及包含連續(xù) 的熱塑性聚合物相，以及包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中的多個碳纖維的分散相的纖 維增強熱塑性復(fù)合物，并且涉及制備纖維增強熱塑性復(fù)合物的方法。在另一方面，纖維增強 熱塑性復(fù)合物具有高強度、高抗沖擊性、高流動性并且符合OSU 65/65標準，S卩，該復(fù)合物 表現(xiàn)出特征為小于約65千瓦分鐘每平方米（kW min/m2)的2分鐘的總熱釋放，以及小于約 65千瓦每平方米（kW/m2)的峰值熱釋放率的熱釋放曲線（當根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱 釋放試驗測量時）。在又一方面，本發(fā)明涉及包括纖維增強熱塑性復(fù)合物的制造的制品。
[0030] 本發(fā)明公開了纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含：a)含有以下各項的連續(xù)的熱塑性聚 合物相：i)具有小于或等于約40, 000道爾頓的分子量的熱塑性樹脂；ii)流動改性劑；以 及iii)聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物；以及b)包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中的具有 拉伸強度約500至約1，2000千鎊每平方英寸（KSI)范圍的多個碳纖維的分散相；其中，復(fù) 合物表現(xiàn)出至少約240兆帕（MPa)的拉伸強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約75焦耳每米（J/ m)的缺口懸臂梁沖擊強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m的無缺口懸臂梁沖擊強度； 其中，當根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測量時，復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約65KW/ m2的2分鐘總的熱釋放以及小于約65kW/m 2的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
[0031] 本發(fā)明也公開了纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含：
[0032] 含有以下各項的連續(xù)的熱塑性聚合物相：a)具有至少40, 000道爾頓的分子量的 聚醚酰亞胺；當在400°C以及1000每秒（/s)的剪切速率的條件下測定時，具有小于約150 帕斯卡-秒（Pa-s)的熔體粘度的聚醚醚酮；以及b)包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中 的具有約500至約1，2000千鎊每平方英寸（KSI)范圍的拉伸強度的多個碳纖維的分散相； 并且其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約75J/m的缺口懸臂梁沖擊強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約 500J/m的無缺口懸臂梁沖擊強度；其中，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量的條件 下測定時，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約40g/10min的熔體質(zhì)量-流動速率（MFR);其中，當根據(jù)俄 亥俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測量時，復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約65KW/m 2的2分鐘總 的熱釋放以及小于約65kW/m2的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
[0033] 本文還公開了纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含：a)含有以下各項的連續(xù)的熱塑性聚 合物相：i)具有小于或等于約40, 000道爾頓分子量的聚醚酰亞胺，其中，聚醚酰亞胺樹脂 以不超過復(fù)合物的約70wt的量存在于復(fù)合物中；ii)當在400°C的環(huán)境以及1000/s的剪切 速率下測定時，具有小于約150帕斯卡-秒（Pa-s)的熔體粘度的聚醚醚酮，其中，聚醚醚酮 以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約l〇wt%至約40wt%的量存在與復(fù)合物中；以及iii)聚醚酰 亞胺-硅氧烷共聚物，其中，聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物以復(fù)合物的至少約Iwt%的量存在； 以及b)包含分散于連續(xù)的熱塑性聚合物相中具有約500至約1，200千鎊每平方英寸（KSI) 的拉伸強度的多個碳纖維的分散相，其中，多個碳纖維以復(fù)合物的總重量的至少約20wt% 的量存在。
[0034] 還公開了用于制造纖維增強熱塑性組合物的方法，包括以下步驟：a)提供包含以 下各項的熱塑性樹脂組合物：i)具有小于或等于約40, 000道爾頓的分子量的熱塑性樹脂； ii)流動改性劑；以及iii)聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物；以及b)將具有拉伸強度約500至 約1,2000千鎊每平方英寸（KSI)范圍的多個碳纖維引入至熱塑性樹脂組合物以形成纖維 增強熱塑性復(fù)合物前體組合物；以及c)由前體組合物形成纖維增強熱塑性復(fù)合物；并且其 中，形成的纖維增強熱塑性復(fù)合物表現(xiàn)出至少約240MPa的拉伸強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出 至少約75J/m的缺口懸臂梁沖擊強度；其中，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m的無缺口懸臂梁 沖擊強度；其中，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量的條件下測定時，復(fù)合物表現(xiàn)出 至少約40g/10min的熔體質(zhì)量-流動速率（MFR);其中，當根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱 釋放試驗測量時，復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約65KW/m 2的2分鐘的總的熱釋放以及小于約 65kW/m2的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
[0035] 在一個方面中，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含不同量的熱塑性樹脂、流動改性 劑、聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物以及碳纖維。在另一方面中，聚醚醚酮不是聚苯砜。
[0036] 在一個方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以復(fù)合物的約30wt%、約35wt%、 約 40wt %、約 45wt %、約 50wt %、約 55wt %、約 60wt %、約 65wt %，或約 70wt % 的量存在 的熱塑性樹脂。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以復(fù)合物的約40wt%、約 45wt%、約50wt%、約55wt%、或約60wt%的量存在的熱塑性樹脂。在另一方面，纖維增強 熱塑性復(fù)合物可以包含以復(fù)合物約50wt%、約51wt%、約52wt%、約53wt%、約54wt%、約 55wt%、約56wt%、約57wt%、約58wt%、約59wt%，或約60wt%的量存在的熱塑性樹脂。 在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以不超過復(fù)合物的60wt%的量存在的熱塑性 樹脂。
[0037] 在一個方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以復(fù)合物的約30wt%至約70wt%、 約30wt %至約60wt %、約40wt %至約60wt %、約50wt %至約60wt %的范圍的量存在的 熱塑性樹脂。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以復(fù)合物的約30wt%至約 55wt %、約40wt %至約55wt %、約50wt %至約55wt %、約55wt %至約60wt %的范圍的量存 在的熱塑性樹脂。例如，熱塑性樹脂以復(fù)合物的約40wt%至約55wt%范圍的量存在。在另 一方面，熱塑性樹脂以復(fù)合物的約30wt%至約70wt%范圍的量存在。在又一方面，纖維增 強熱塑性樹脂復(fù)合物可以包含以復(fù)合物的約40wt%至約60wt%范圍的量存在的熱塑性樹 月旨。在又一方面，熱塑性樹脂以復(fù)合物的約50wt%至約60wt%的范圍的量存在。
[0038] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以復(fù)合物的超過約30wt%、、約35wt%、約 40wt%、約45wt%、約50wt%、約55wt%，或約60wt%的量存在的熱塑性樹脂。例如，纖維 增強熱塑性復(fù)合物包含以超過復(fù)合物的約40wt%、約45wt%、約50wt%，或約55wt%的量 存在的熱塑性樹脂。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以超過復(fù)合物的55wt%的量 存在的熱塑性樹脂。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以超過復(fù)合物的約50wt%的 量存在的熱塑性樹脂。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以超過復(fù)合物的45wt%的 量存在的熱塑性樹脂。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以超過復(fù)合物的約40wt% 的量存在的熱塑性樹脂。
[0039] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有大 于或等于約10, 〇〇〇道爾頓、約15, 000道爾頓、約20, 000道爾頓、約25, 000道爾頓，或約 30, 000道爾頓的重均分子量（Mw)。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹 月旨，其中，熱塑性樹脂具有大于或等于約15, 000道爾頓的Mw。在又一方面，纖維增強熱塑性 復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有大于或等于約20, 000道爾頓的Mw。在 又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有大于或等于 約25, 000道爾頓的Mw。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱 塑性樹脂具有大于或等于約30, 000道爾頓的Mw。應(yīng)該理解，熱塑性樹脂的Mw是通過使用 聚苯乙烯標準的凝膠滲透層析測定的。
[0040] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有 小于或等于約40, 000道爾頓、約39, 000道爾頓、約38, 000道爾頓、約37, 000道爾頓、約 36, 000道爾頓、約35, 000道爾頓、約34, 000道爾頓、約33, 000道爾頓、約32, 000道爾頓、 約31，OOO道爾頓，或約30, OOO道爾頓的Mw。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含 熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有小于或等于約40, 000道爾頓的Mw。在又一方面，纖維增 強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有小于或等于約39, 000道爾頓 的Mw。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有小 于或等于約35, 000道爾頓的Mw。
[0041] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有約 10, 000道爾頓至約40, 000道爾頓、約15, 000道爾頓至約40, 000道爾頓、約17, 000道爾頓 至約40, 000道爾頓、約19, 000道爾頓至約40, 000道爾頓、約20, 000道爾頓至約40, 000道 爾頓、約21，000道爾頓至約40, 000道爾頓、約22, 000道爾頓至約40, 000道爾頓、約23, 000 道爾頓至約40, 000道爾頓、約24, 000道爾頓至約40, 000道爾頓，或約25, 000道爾頓至約 40, 000道爾頓的Mw。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑 性樹脂具有約10, 〇〇〇道爾頓至約39, 000道爾頓、約15, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、約 17, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、約19, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、約20, 000道爾頓 至約39, 000道爾頓、約21，000道爾頓至約39, 000道爾頓、約22, 000道爾頓至約39, 000 道爾頓、約23, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、約24, 000道爾頓至約39, 000道爾頓，或約 25, 000道爾頓至約39, 000道爾頓的Mw。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑 性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有約10, 〇〇〇道爾頓至約35, 000道爾頓、約15, 000道爾頓至約 35, 000道爾頓、約17, 000道爾頓至約35, 000道爾頓、約19, 000道爾頓至約35, 000道爾 頓、約20, 000道爾頓至約35, 000道爾頓、約21，000道爾頓至約35, 000道爾頓、約22, 000 道爾頓至約35, 000道爾頓、約23, 000道爾頓至約35, 000道爾頓、約24, 000道爾頓至約 35, 000道爾頓，或約25, 000道爾頓至約35, 000道爾頓的Mw。在又一方面，纖維增強熱塑性 復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有約15, 000至約40, 000道爾頓的Mw。在 又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有15, 000至 約39, 000道爾頓的Mw。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱 塑性樹脂具有約20, 000至約35, 000道爾頓的Mw。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可 以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂具有約25, 000至約35, 000道爾頓的Mw。
[0042] 在一個方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是 聚醚酰亞胺并且以復(fù)合物的約30wt %、約35wt %、約40wt %、約45wt %、約50wt %、約 55wt%、約60wt%、約65wt%，或約70wt%的量存在。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合 物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且以復(fù)合物的約40wt%、約 45wt%、約50wt%、約55wt%、約60wt%的量存在。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可 以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且以復(fù)合物的約50wt%、約51wt%、 約 52wt %、約 53wt %、約 54wt %、約 55wt %、約 56wt %、約 57wt %、約 58wt %、約 59wt %，或 約60wt%的量存在。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑 性樹脂是聚醚酰亞胺并且以不超過復(fù)合物的約60wt%的量存在。
[0043] 在一個方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，該熱塑性樹脂 是聚醚酰亞胺并且以復(fù)合物的約30wt%至約70wt%、約30wt%至約60wt%、約40wt%至 約60wt%、約50wt%至約60wt%的范圍的量存在。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物 可以包含熱塑性樹脂，其中，該熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且以復(fù)合物的約30wt%至約 55wt%、約40wt%至約55wt%、約50wt%至約55wt%、約55wt%至約60wt%的量存在。例 如，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，該熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且以 復(fù)合物的約40wt%至約55wt%的量存在。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱 塑性樹脂，其中，該熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且以復(fù)合物的約30wt %至約70wt %的量存 在。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，該熱塑性樹脂是聚醚 酰亞胺并且以復(fù)合物的約40wt %至約60wt %的量存在。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合 物可以包含熱塑性樹脂，其中，該熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且以復(fù)合物的約50wt%至約 60wt %的量存在。
[0044] 在一個方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚 醚酰亞胺并且以超過復(fù)合物的約30wt%、約35wt%、約40wt%、約45wt%、約50wt%、約 55wt %，或約60wt %的量存在。例如，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，該 熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且以超過復(fù)合物的約40wt%、約45wt%、、約50wt%、約55wt% 的量存在。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是 聚醚酰亞胺并且以超過復(fù)合物的55wt%的量存在。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包 含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺，并且以超過復(fù)合物的約50wt%的量存在。 在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞 胺，并且以超過復(fù)合物的約45wt %的量存在。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含 熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且以超過復(fù)合物的約40wt %的量存在。
[0045] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚 醚酰亞胺并且具有大于或等于約10, 〇〇〇道爾頓、約15, 000道爾頓、約20, 000道爾頓、約 25, 000道爾頓，或約30, 000道爾頓的Mw。在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含 熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且具有大于或等于約15, 000道爾頓的化。在 又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺 并且具有大于或等于約20, 000道爾頓的Mw。在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包 含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且具有大于或等于約25, 000道爾頓的Mw。 在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞 胺并且具有大于或等于約30, 000道爾頓的Mw。應(yīng)該理解，聚醚酰亞胺的Mw是通過使用聚 苯乙烯標準的凝膠滲透層析測定的。
[0046] 一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰 亞胺并且具有小于或等于約40, 000道爾頓、約39, 000道爾頓、約38, 000道爾頓、約37, 000 道爾頓、約36, 000道爾頓、約35, 000道爾頓、約34, 000道爾頓、約33, 000道爾頓、約32, 000 道爾頓、約31，000道爾頓，或約30, 000道爾頓的Mw。在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物 可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且具有小于或等于約40, 000道爾 頓的Mw。在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是 聚醚酰亞胺并且具有小于或等于約39, 000道爾頓的Mw。在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù) 合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且具有小于或等于約35, 000 道爾頓的Mw。
[0047] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚 酰亞胺并且具有約10, 〇〇〇道爾頓至約40, 000道爾頓、約15, 000道爾頓至約40, 000道爾 頓、約17, OOO道爾頓至約40, OOO道爾頓、約19, OOO道爾頓至約40, OOO道爾頓、約20, OOO 道爾頓至約40, 000道爾頓、約21，000道爾頓至約40, 000道爾頓、約22, 000道爾頓至約 40, 000道爾頓、約23, 000道爾頓至約40, 000道爾頓、約24, 000道爾頓至約40, 000道爾頓， 或約25, 000道爾頓至約40, 000道爾頓的Mw。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包 含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且具有約10, 〇〇〇道爾頓至約39, 000道爾 頓、約15, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、約17, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、約19, 000 道爾頓至約39, 000道爾頓、約20, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、約21，000道爾頓至約 39, 000道爾頓、約22, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、約23, 000道爾頓至約39, 000道爾頓、 約24, 000道爾頓至約39, 000道爾頓，或約25, 000道爾頓至約39, 000道爾頓的Mw。在又 一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且 具有約10, 〇〇〇道爾頓至約35, 000道爾頓、約15, 000道爾頓至約35, 000道爾頓、約17, 000 道爾頓至約35, 000道爾頓、約19, 000道爾頓至約35, 000道爾頓、約20, 000道爾頓至約 35, 000道爾頓、約21，000道爾頓至約35, 000道爾頓、約22, 000道爾頓至約35, 000道爾 頓、約23, 000道爾頓至約35, 000道爾頓、約24, 000道爾頓至約35, 000道爾頓，或約25, 000 道爾頓至約35, 000道爾頓的Mw。在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹 月旨，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且具有約15, 000至約40, 000道爾頓的Mw。在又一方 面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且具 有約15, 000至約39, 000道爾頓的Mw。在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱 塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺并且具有約20, 000至約35, 000道爾頓的Mw。在 又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含熱塑性樹脂，其中，熱塑性樹脂是聚醚酰亞胺 并且具有約25, 000至約35, 000道爾頓的Mw。
[0048] 在一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約 IOwt%、約 15wt%、約 20wt %、約 25wt %、約 30wt %、約 35wt%，或約 40wt % 的量存在的流 動改性劑。在另一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約 15wt%、約20wt%、約25wt%、約30wt%、約35wt%，或約40wt%的量存在的流動改性劑。 在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約35wt%的量存在 的流動改性劑。在又一方面，該纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約 IOwt % 至約 40wt %、約 20wt % 至約 40wt %、約 20wt % 至約 30wt %，或約 IOwt % 至約 30wt % 的量存在的流動改性劑。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以連續(xù)的熱塑性聚合物 相的約10wt%至約40wt%的量存在的流動改性劑。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物 包含以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約20wt%至約40wt%的量存在的流動改性劑。在又一方 面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約20wt %至約30wt %的量存 在的流動改性劑。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含以連續(xù)的熱塑性聚合物相的約 10wt%至約40wt%，或約20wt%至約40wt%的量存在的流動改性劑。
[0049] 在一個方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以至少約I. Owt %、約I. Iwt %、 約 I. 2wt %、約 I. 3wt %、約 I. 4wt %、約 I. 5wt %、約 I. 6wt %、約 I. 7wt %、約 I. 8wt %、 約 I. 9wt %、約 2. Owt %、約 2. 2wt %、約 2. 4wt %、約 2. 6wt %、約 2. 8wt %、約 3. Owt %、 約 3. 5wt %、約 4. Owt %、約 5. Owt %、約 5. 5wt %、約 6. Owt %、約 7. Owt %、約 8. Owt %、 約 9. Owt %、約 10. Owt %、約 11. Owt %、約 12. Owt %、約 13. Owt %，或約 14. Owt % 的量存 在的聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以至少 約 I. Owt %、約 I. Iwt %、約 I. 2wt %、約 I. 3wt %、約 I. 4wt %、約 I. 5wt %、約 I. 6wt %、約 I. 7wt%、I. 8wt%、I. 9wt%、約 2. Owt%、約 2. 2wt%、約 2. 4wt%、約 2. 6wt%、約 2. 8wt%，或 約3. Owt%的量存在的聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可 以包含以至少約I. 〇wt%的量存在的聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物。在又一方面，纖維增強熱 塑性復(fù)合物可以包含以至少約2. Owt%的量存在的聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物。在又一方 面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以至少約3. Owt%的量存在的聚醚酰亞胺-硅氧烷共 聚物。
[0050] 在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以約lwt%至約15wt%、約lwt%至 約 14wt%、約 Iwt%至約 13wt%、約 Iwt%至約 12wt%、約 Iwt%至約 Ilwt%、約 Iwt%至約 IOwt %、約 Iwt % 至約 9wt %、約 Iwt % 至約 8wt %、約 Iwt % 至約 7wt %、約 Iwt % 至約 6wt %、 約 Iwt % 至約 5wt %、約 2wt % 至約 15wt %、約 2wt % 至約 14wt %、約 2wt % 至約 13wt %、 約2?1:%至約12￥1:%、約2￥1:%至約11￥1:%、約2￥1:%至約1〇￥1:%、約2￥1:%至約9￥1:%、約 2wt% 至約 8wt%、約 2wt% 至約 7wt%、約 2wt% 至約 6wt%、約 2wt% 至約 5wt%、約 3wt% 至約 15wt%、約 3wt%至約 14wt%、約 3wt%至約 13wt%、約 3wt%至約 12wt%、約 3wt%至 約IIwt %、約3wt %至約IOwt %、約3wt %至約9wt %、約3wt %至約8wt %、約3wt %至約 7wt%、約3wt%至約6wt%，或約3wt%至約5wt%的量存在的聚醚酰亞胺-娃氧燒共聚物。 在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以約1?1:%至約15￥1:%、約2￥1:%至約8￥1:%， 或約3wt%至約5wt%的量存在的聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物。在又一方面，纖維增強熱塑 性復(fù)合物可以包含以約lwt%至約15wt%的量存在的聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物。在又一 方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以約2wt %至約Swt %的量存在的聚醚酰亞胺-硅氧 烷共聚物。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以包含以約3wt %至約5wt %的量存在的 聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物。
[0051] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含碳纖維，如多個碳纖維。在又一方面，碳纖 維是短切的碳纖維（chopped carbon fiber)。在又一方面，碳纖維可以復(fù)合物總重量的至 少約 20wt %、約 25wt %、約 30wt %、約 35wt %、約 40wt %、約 45wt %、約 50wt %、約 55wt %、 約60wt %、約65wt %，或約70wt %的量存在。在又一方面，碳纖維可以復(fù)合物的總重量的約 20wt %、約 25wt %、約 30wt %、約 35wt %、約 40wt %、約 45wt %，或約 50wt % 的量存在。在 又一方面，碳纖維可以以復(fù)合物的總重量的約20wt%至約70wt%的量存在。在又一方面， 碳纖維可以以復(fù)合物的總重量的約20wt%至約50wt%的量存在。在又一方面，碳纖維可以 以復(fù)合物的總重量的約30wt%至約40wt%的量存在。在又一方面，碳纖維可以以復(fù)合物的 總重量的約35wt%至約55wt%的量存在。在又一方面，碳纖維可以以復(fù)合物的總重量的約 35wt%至約50wt%的量存在。在又一方面，碳纖維可以以復(fù)合物的總重量的約35wt%至約 45wt%的量存在。
[0052] 在一個方面，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約240MPa、約245MPa、約250MPa、約255MPa、約 260MPa、約 265MPa、約 270MPa、約 275MPa、約 280MPa、約 285MPa、約 290MPa、約 300MPa、約 310MPa、約 320MPa、約 330MPa、約 340MPa、約 350MPa、約 360MPa、約 370MPa、約 380MPa、約 390MPa、約 400MPa、約 420MPa、約 440MPa、約 460MPa、約 480MPa，或約 500MPa 的拉伸強度。 在又一方面，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約240Mpa的拉伸強度。在又一方面，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約 250Mpa的拉伸強度。在又一方面，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約260Mpa的拉伸強度。在又一方面， 復(fù)合物表現(xiàn)出至少約270Mpa的拉伸強度。在又一方面，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約280Mpa的拉 伸強度。在又一方面，復(fù)合物表現(xiàn)出至少約290Mpa的拉伸強度。在又一方面，復(fù)合物表現(xiàn) 出至少約300Mpa的拉伸強度。應(yīng)該理解，根據(jù)ASTM D-638在3. 2毫米（mm)厚的模制拉伸 試條上以5毫米每分鐘的速度（mm/min)測定本發(fā)明公開的復(fù)合物的拉伸強度并且是在斷 裂強度。
[0053] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物表現(xiàn)出至少約70J/m、約75J/m、約80J/m、約 85J/m、約90J/m、約95J/m，或約100J/m缺口懸臂梁沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑 性復(fù)合物表現(xiàn)出至少約80J/m、約81J/m、約82J/m、約83J/m、約84J/m、約85J/m、約86J/m、 約87J/m、約88J/m、約89J/m，或約90J/m的缺口懸臂梁沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱 塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約70J/m的缺口懸臂梁沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑 性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約75J/m的缺口懸臂梁沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑性 復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約80J/m的缺口懸臂梁沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù) 合物可以表現(xiàn)出至少約85J/m的缺口懸臂梁沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合 物可以表現(xiàn)出至少約90J/m的缺口懸臂梁沖擊強度。應(yīng)該理解，根據(jù)ASTM D-256在23°C， 3. 2毫米（mm)厚的模制懸臂梁缺口抗沖擊（INI)試條上測定本發(fā)明公開的復(fù)合物的缺口懸 臂梁沖擊強度（Nil)。
[0054] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物表現(xiàn)出約70J/m至約200J/m、70J/m至約175J/ m、70J/m 至約 150J/m、70J/m 至約 125J/m、70J/m 至約 100J/m、80J/m 至約 200J/m、80J/m 至 約 175J/m、80J/m 至約 150J/m、80J/m 至約 125J/m、80J/m 至約 100J/m、85J/m 至約 200J/m、 85J/m 至約 175J/m、85J/m 至約 150J/m、85J/m 至約 125J/m、85J/m 至約 100J/m、90J/m 至約 200J/m、90J/m至約175J/m、90J/m至約150J/m或90J/m至約125J/m的缺口懸臂梁沖擊強 度。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出約70J/m至約200J/m的缺口懸臂梁沖 擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出約80J/m至約200J/m的缺口懸臂 梁沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出約85J/m至約200J/m的缺口 懸臂梁沖擊強度。
[0055] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m、約550J/m、約600J/m、約 650J/m、約 700J/m 的無缺口懸臂梁沖擊強度（unnotched Izodimpact strength)。在另一方 面，纖維增強熱塑性復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m、約510J/m、約520J/m、約530J/m、約540J/ m、約 550J/m、約 560J/m、約 570J/m、約 580J/m、約 590J/m，或約 600J/m 的無缺口懸臂梁沖 擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物表現(xiàn)出至少約600J/m、約610J/m、約620J/m、 約 6301/111、約 6401/111、約 6501/111、約 6601/111、約 6701/111、約 6801/111、約 6901/111，或約 7001/111 的無缺口懸臂梁沖擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約500J/m 的無缺口懸臂梁沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約510J/m 的無缺口懸臂梁沖擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約520J/m 的缺口懸臂梁沖擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約530J/m的 無缺口懸臂梁沖擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約540J/m的 無缺口懸臂梁沖擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約550J/m的 無缺口懸臂梁沖擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出至少約600J/m的 無缺口懸臂梁沖擊強度。應(yīng)該理解，根據(jù)ASTM D-256在23°C，3. 2毫米（mm)厚的無缺口模 制測試條上測定本發(fā)明公開的復(fù)合物的無缺口懸臂梁沖擊強度（UII)。
[0056] 在一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物表現(xiàn)出約500J/m至約1000J/m、500J/m至約 9001/111、5001/111至約 8001/111、5001/111至約 7001/111、5001/111至約 6001/111、5501/111至約 10001/ m、550J/m 至約 900J/m、550J/m 至約 800J/m、550J/m 至約 700J/m、550J/m 至約 600J/m、600J/ m 至約 1000J/m、600J/m 至約 900J/m、600J/m 至約 800J/m、600J/m 至約 700J/m、650J/m 至約 1000J/m、650J/m 至約 900J/m、650J/m 至約 800J/m 或 650J/m 至約 700J/m 的無缺口 懸臂梁 沖擊強度。在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出約500J/m至約lOOOJ/m的無缺 口懸臂梁沖擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出約550J/m至約1000J/ m的無缺口懸臂梁沖擊強度。在又一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物可以表現(xiàn)出約600J/m至 約1000J/m的無缺口懸臂梁沖擊強度。
[0057] 在一方面，如根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測量的，復(fù)合物可以表現(xiàn)出 熱釋放曲線。在另一方面，其特征在于在小于約40、約45、約50、約55、約60,或約65kW min/ m2的2分鐘的總熱釋放以及小于約40、約45、約50、約55、約60或約65kW/m2的峰值熱釋放 率。在又一方面，復(fù)合物特征在于小于約40kW min/m2的2分鐘的總熱釋放以及小于40kW/ m2的峰值熱釋放率。在又一方面，復(fù)合物特征在于小于約65kWmin/m2的2分鐘的總熱釋放 以及小于65kW/m 2的峰值熱釋放率。
[0058] 在一方面，當根據(jù)ASTM D1238在380°C以及6. 6kg質(zhì)量條件下測定時，復(fù)合物進 一步表現(xiàn)出至少約 40 克每 10 分鐘（g/10min)、約 42g/10min、約 44g/10min、約 46g/10min、 約 48g/10min、約 50g/10min、約 52g/10min、約 54g/10min、約 56g/10min、約 58g/10min、 約 60g/10min、約 62g/10min、約 64g/10min、約 66g/10min、約 68g/10min、約 70g/10min、 約 72g/10min、約 74g/10min、約 76g/10min、約 78g/10min、約 80g/10min、約 82g/10min、約 84g/10min、約 86g/10min、約 88g/10min、約 90g/10min、約 95g/10min、約 100g/10min，或約 105g/10min的熔體質(zhì)量流動速率（MFR)。應(yīng)該理解，根據(jù)ASTM 1238,在所述溫度下并且使 用指定質(zhì)量測定MFR。
[0059] 在一方面，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一步表 現(xiàn)出至少約40g/10min的熔體質(zhì)量流動速率（MFR)。在另一方面，當根據(jù)ASTM D1238在 380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一步表現(xiàn)出至少約50g/10min的熔體質(zhì)量流動速 率（MFR)。在又一方面，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一 步表現(xiàn)出至少約60g/10min的熔體質(zhì)量流動速率（MFR)。在又一方面，當根據(jù)ASTM D1238 在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一步表現(xiàn)出至少約62g/10min的熔體質(zhì)量流動 速率（MFR)。在又一方面，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一 步表現(xiàn)出至少約64g/10min的熔體質(zhì)量流動速率（MFR)。在又一方面，當根據(jù)ASTM D1238 在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一步表現(xiàn)出至少約66g/10min的熔體質(zhì)量流動速 率（MFR)。在又一方面，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一步 表現(xiàn)出至少約68g/10min的熔體質(zhì)量流動速率（MFR)。在又一方面，當根據(jù)ASTM D1238在 380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一步表現(xiàn)出至少約70g/10min的熔體質(zhì)量流動速率 (MFR) 〇
[0060] 在一方面，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一步表 現(xiàn)出約40g/10min至約150g/10min的熔體質(zhì)量流動速率（MFR)。在另一方面，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測量時，復(fù)合物進一步表現(xiàn)出約50g/10min至約100g/10min 的熔體質(zhì)量流動速率（MFR)。在另一方面，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和6. 6kg質(zhì)量下測 量時，復(fù)合物進一步表現(xiàn)出約60g/10min至約90g/10min的熔體質(zhì)量流動速率（"MFR"）。
[0061] 在另一方面，纖維增強熱塑性復(fù)合物包含30%碳纖維、52% ULTEM?1040A、14% PEEK90P，以及4%聚醚酰亞胺-硅氧烷共聚物SiltemTMD-9000。
[0062] B.熱塑性聚合物相
[0063] 在一方面，熱塑性聚合物相包含熱塑性樹脂、流動改性劑，以及聚醚酰亞胺-硅氧 烷共聚物。熱塑性樹脂可以包含一種或多種熱塑性聚合物樹脂，包括但不限于，聚苯硫醚以 及聚酰亞胺。在另一方面，在本發(fā)明公開的復(fù)合物中使用的聚酰亞胺包括聚酰胺酰亞胺、聚 醚酰亞胺和聚苯并咪唑。在另一方面，聚醚酰亞胺包括熔融可加工的聚醚酰亞胺。
[0064] 可以用于本公開的復(fù)合物中的合適的聚醚酰亞胺包括但不限于ULTEM?。ULTEMtm 是來自由Saudi Basic Industries Corporation(SABIC)出售的聚醚酰亞胺（PEI)家族的 聚合物。ULTEM?可以具有提高的耐熱性、高強度和硬度、以及廣泛的耐化學性。ULTEM ?如 在本文中使用的，除非另有說明，是指包括在所述家族中的任何一種或所有的ULTEM?聚合 物。在另一方面，ULTEM?是ULTEM?1040A。在一方面，聚醚酰亞胺可以包括任何聚碳酸酯 材料或材料的混合物，例如，如在美國專利號US 4,548,997、US 4,629,759、US 4,816,527、 US 6, 310, 145、和US 7, 230, 066中所述的，將它們的全部以整體合并于此用于公開各種聚 醚酰亞胺組合物和方法的特定目的。
[0065] 在某些方面，熱塑性聚合物是具有包括由式（I)的有機基團表示的結(jié)構(gòu)單元的結(jié) 構(gòu)的聚醚酰亞胺聚合物。
[0066]

【權(quán)利要求】
I. 一種纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含： a) 連續(xù)的熱塑性聚合物相，含有W下各項：
1. 具有小于或者等于約40, 000道爾頓分子量的熱塑性樹脂； ii. 流動改性劑； iii. 聚離酷亞胺-娃氧燒共聚物；W及 b) 分散相，包含分散在所述連續(xù)的熱塑性聚合物相中的具有約500至約1，200千磅/ 平方英寸化SI)范圍的拉伸強度的多個碳纖維； 其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)出至少約240MI^的拉伸強度；其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)出至少約 75J/m的缺口懸臂梁沖擊強度；其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m的無缺口懸臂梁沖 擊強度；其中，當根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測定時，復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于 約65kW/m2的2分鐘的總的熱釋放W及小于約65kW/m2的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合物，其中，所述連續(xù)的熱塑性聚合物相包含具有小于或 等于約39, 000道爾頓分子量的聚離酷亞胺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合物，其中，所述聚離酷亞胺具有小于或等于約35, 000道 爾頓分子量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述熱塑性樹脂W不超過所述復(fù) 合物的約7〇wt%的量存在。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述熱塑性樹脂W所述復(fù)合物的 約40wt%至約60wt%范圍的量存在。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述流動改性劑W所述連續(xù)的熱 塑性聚合物相的約lOwt%至約40wt%范圍的量存在。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述流動改性劑包含聚離離酬。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合物，其中，所述聚離離酬不是聚苯諷聚合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7至8中任一項所述的復(fù)合物，其中，當在400°C W及1000/s的剪切 速率的條件下測定時，所述聚離離酬具有小于約150帕斯卡-秒（Pa-s)的烙體粘度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述聚離酷亞胺-娃氧燒共聚 物W大于或等于約Iwt%的量存在。 II. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述聚離酷亞胺-娃氧燒共聚 物W約2wt%至約8wt%的量存在。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述多個碳纖維W所述復(fù)合物 的總重量的至少約20wt%的量存在。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的復(fù)合物，其中，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和 6. 6kg質(zhì)量的條件下測量時，所述復(fù)合物進一步表現(xiàn)出至少約40g/10min的烙體質(zhì)量-流動 速率（"MFR")。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的復(fù)合物，其中，當根據(jù)ASTM D1238在380°C和 6. 6kg質(zhì)量的條件下測量時，所述復(fù)合物進一步表現(xiàn)出至少約50g/10min的烙體質(zhì)量-流動 速率（MW)。
15. -種包含連續(xù)的熱塑性聚合物相的纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含： a)聚離酷亞胺，具有小于或等于約40, 000道爾頓的分子量；聚離離酬，當在400°C W及 1000/s的剪切速率的條件下測定時，具有小于約150帕斯卡-秒（Pa-S)的烙體粘度；和聚 離酷亞胺-娃氧燒共聚物；W及 b)分散相，包含分散在所述連續(xù)的熱塑性聚合物相中的具有約500至約1，200千磅/ 平方英寸化SI)范圍的拉伸強度的多個碳纖維；W及 其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)至少約75J/m的缺口懸臂梁沖擊強度；其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)出 至少約5001/111的無缺口懸臂梁沖擊強度；其中，當根據(jù)451101238，在3801：和6.61^質(zhì) 量的條件下測定時，所述復(fù)合物表現(xiàn)出至少約40g/10min的烙體質(zhì)量-流動速率（MFR); 其中，當根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測量時，所述復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約 65kW/m2的2分鐘的總的熱釋放W及小于約65kW/m2的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
16. 根據(jù)權(quán)利要15所述的復(fù)合物，其中，所述聚離酷亞胺具有小于或等于約40, 000道 爾頓的分子量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15至16中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述聚離酷亞胺W不超過所 述復(fù)合物約7〇wt%的量存在。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述聚離酷亞胺W所述復(fù)合 物的約40wt%至約60wt%的范圍的量存在。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15至18中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述聚離離酬W所述連續(xù)的 熱塑性聚合物相的約lOwt%至40wt%的范圍的量存在。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項所述的復(fù)合物，其中，當在400°C W及1000/s的剪 切速率的條件下測定時，所述聚離離酬具有小于約100帕斯卡-秒（Pa-s)的烙體粘度。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述多個碳纖維W所述復(fù)合 物的總重量的至少約20wt%的量存在。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15至21中任一項所述的復(fù)合物，其中，所述聚離酷亞胺-娃氧燒共 聚物W約2wt%至約8wt%的量存在。
23. -種纖維增強熱塑性復(fù)合物，包含： a) 連續(xù)的熱塑性聚合物相，包含： i. 聚離酷亞胺，具有小于或等于約40, 000道爾頓分子量，其中，所述聚離酷亞胺樹脂 W不超過所述復(fù)合物約70wt %的量存在于所述復(fù)合物中。 ii. 聚離離酬，當在400°C W及1000/s的剪切速率的條件下測定時，具有小于150帕斯 卡-秒（Pa-s)的烙體粘度，其中，所述聚離離酬W所述連續(xù)的熱塑性聚合物相的約lOwt% 至約40wt%的范圍的量存在于所述復(fù)合物中；W及 i i i.聚離酷亞胺-娃氧燒共聚物，其中，所述聚離酷亞胺-娃氧燒共聚物W所述復(fù)合物 的至少約Iwt%的量存在；W及 b) 分散相，包含分散于所述連續(xù)的熱塑性聚合物相中的具有約500至約1，200千磅/ 平方英寸化SI)范圍的拉伸強度的多個碳纖維，其中，所述多個碳纖維W所述復(fù)合物總重 量的至少約20wt%的量存在。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的復(fù)合物，其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)至少約75J/m的缺口懸臂梁 沖擊強度；其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m的無缺口懸臂梁沖擊強度；其中，當根據(jù) ASTM D1238,在380°C和6. 6kg質(zhì)量的條件下測定時，所述復(fù)合物表現(xiàn)出至少約40g/10min 的烙體質(zhì)量-流動速率（MFR);其中，當根據(jù)俄亥俄州立大學（OSU)熱釋放試驗測定時，所 述復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約65kW/m2的2分鐘總的熱釋放W及小于約65kW/m2的峰值熱 釋放率的熱釋放曲線。
25. -種用于制造纖維增強熱塑性復(fù)合物的方法，包括W下步驟： a) 提供熱塑性樹脂組合物，包含： i. 聚離酷亞胺，具有至少40, 000道爾頓分子量； ii. 流動改性劑；W及 iii. 聚離酷亞胺-娃氧燒共聚物；W及 b) 將具有約500至約1200千磅/平方英寸化SI)范圍的拉伸強度的多個碳纖維引入 至所述熱塑性樹脂組合物W形成纖維增強熱塑性復(fù)合物前體組合物；并且 C)由所述前體組合物形成纖維增強熱塑性復(fù)合物；W及 其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)至少約240MPa的拉伸強度；其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)出至少約 75J/m的缺口懸臂梁沖擊強度；其中，所述復(fù)合物表現(xiàn)出至少約500J/m的無缺口懸臂梁沖 擊強度；其中，當根據(jù)ASTM D1238,在380°C和6. 6kg質(zhì)量的條件下測定時，所述復(fù)合物表 現(xiàn)出至少約40g/10min的烙體質(zhì)量-流動速率（MFR) 及其中，當根據(jù)俄亥俄州立大學 (OSU)熱釋放試驗測定時，所述復(fù)合物表現(xiàn)出特征為小于約65kW/m2的2分鐘的總的熱釋放 W及小于約65kW/m2的峰值熱釋放率的熱釋放曲線。
26. 根據(jù)權(quán)利要25所述的方法，其中，所述聚離酷亞胺具有小于或等于約40, 000道爾 頓的分子量。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25至26中任一項所述的方法，其中，所述聚離酷亞胺具有至少 39, 000道爾頓的分子量。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25至27中任一項所述的方法，其中，所述聚離酷亞胺具有至少 35, 000道爾頓的分子量。
29. 根據(jù)權(quán)利要求25至28中任一項所述的方法，其中，所述聚離酷亞胺W不超過所述 熱塑性復(fù)合物前體組合物的約70wt%的量存在。
30. 根據(jù)權(quán)利要求25至29中任一項所述的方法，其中，所述聚離酷亞胺W所述熱塑性 復(fù)合物前體組合物的約40wt%至約60wt%范圍的量存在。
31. 根據(jù)權(quán)利要求25至30中任一項所述的方法，其中，所述流動改性劑W所述熱塑性 樹脂組合物的約lOwt%至40wt%范圍的量存在。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述流動改性劑包含聚離離酬。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，當在400°C W及1000/s的剪切速率的條件下 測定時，所述聚離離酬具有小于150帕斯卡-秒（Pa-s)的烙體粘度。
34. 根據(jù)權(quán)利要求25至33中任一項所述的方法，其中，所述多個碳纖維W所述熱塑性 復(fù)合物前體組合物的至少約20wt%的量存在。
【文檔編號】C08L79/08GK104470976SQ201380036864
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月10日
【發(fā)明者】穆罕默德·穆尼魯扎曼 申請人:沙特基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料Ip私人有限責任公司