[发明专利]具有选定的加热速率的能微波加热的热塑性材料

权利要求书

1.配制能微波加热的热塑性组合物的方法，该组合物设计成具有选定的加热速率，该方法包括：

选择微波接收添加剂、微波接收添加剂的粒度、和微波接收添加剂的浓度中的至少一种；

选择选自热塑性聚合物组分、微波功率、电场强度、该热塑性聚合物组分的最大容许温度、该热塑性聚合物组分的加工温度、和该热塑性聚合物组分的热扩散率中的至少两种输入；

基于所述选择至少一种和所述选择至少两种将微波接收添加剂与热塑性聚合物混合以形成具有选定加热速率的能微波加热的热塑性组合物。

2.权利要求1的方法，其中所选择的加热速率在5℃/秒～150℃/秒的范围。

3.权利要求1的方法，其中选择所选择的加热速率从而得到最小循环时间、期望循环时间、经济上可行的循环时间、最大循环时间、和循环时间范围中的至少之一。

4.权利要求1的方法，其中所选择的所述微波接收添加剂的粒度在10纳米～60微米的范围。

5.权利要求1的方法，其中，基于所述能微波加热的热塑性组合物的总体积，所选择的所述微波接收添加剂的浓度在0～25体积％的范围。

6.制造能微波加热的热塑性组合物的方法，该组合物设计成具有选定的加热速率，该方法包括：

选择选自热塑性聚合物组分、微波功率、电场强度、该热塑性聚合物组分的最大容许温度、该热塑性聚合物组分的加工温度、和该热塑性聚合物组分的热扩散率中的至少两种输入；

选择微波接收添加剂、微波接收添加剂的粒度、和微波接收添加剂的浓度中的至少一种；

确定所述能微波加热的热塑性组合物的加热速率；和

改变微波接收添加剂、所述微波接收添加剂的粒度、和所述微波接收添加剂的浓度中的至少一种；和

重复所述选择、所述确定加热速率、和所述改变直到符合选定的加热速率收敛条件。

7.权利要求6的方法，进一步包括限制所述微波接收添加剂、所述微波接收添加剂的粒度、和所述微波接收添加剂的浓度中的至少之一。

8.权利要求6的方法，进一步包括：

确定微波接收添加剂在暴露于微波能量场时的热响应。

9.权利要求8的方法，进一步包括：

基于所选择的粒度和所选择的浓度确定晶格常数。

10.权利要求9的方法，其中所确定的加热速率与所确定的晶格常数、所确定的热响应、和所述热塑性聚合物组分的热扩散率相关。

11.权利要求6的方法，进一步包括：

基于所述电场强度、所述微波功率、和微波频率中的至少之一确定微波接收添加剂的最大温度；

其中所选择的微波接收添加剂的最大温度小于或等于所述热塑性聚合物组分的最大容许温度。

12.权利要求6的方法，进一步包括确定能微波加热的组合物的性能包络圈，其中所选择的加热速率收敛条件与所确定的性能包络圈相关。

13.权利要求6的方法，进一步包括以图示方式显示确定微波接收添加剂、微波接收添加剂的粒度、微波接收添加剂的浓度的结果。

14.权利要求6的方法，进一步包括：

基于所述选择至少两种、选择至少一种、确定、改变、和重复的结果来制造能微波加热的热塑性组合物。

15.制造能微波加热的多层热塑性复合材料的方法，该热塑性复合材料设计成具有选定的加热速率，该方法包括：

选择微波接收添加剂、微波接收添加剂的粒度、微波接收添加剂的浓度中的至少一种；

选择选自热塑性聚合物组分、微波功率、电场强度、该热塑性聚合物组分的最大容许温度、该热塑性聚合物组分的加工温度、和该热塑性聚合物组分的热扩散率中的至少两种输入；

基于所述选择至少一种和所述选择至少两种，将微波接收添加剂与热塑性聚合物混合以形成具有选定的加热速率的能微波加热的热塑性组合物；

将所述具有选定的加热速率的能微波加热的热塑性组合物作为多层复合材料中的层来布置。

16.设计成具有选定的加热速率的能微波加热的热塑性组合物，包含：

热塑性聚合物组分；和

具有选定粒度和选定浓度的微波接收添加剂。