[發(fā)明專利]由再循環(huán)和可再生的成分形成的長纖維熱塑性塑料

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380012567.4
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN104204073B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 普羅比爾·庫馬爾·古哈;米夏埃爾·J·西瓦葉克;斯沃蒂·內(nèi)奧吉
• 申請（專利權(quán)）人: 康廷南拓結(jié)構(gòu)塑料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K7/14;C08L97/02;C08J5/08;B29B7/48
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 王潔

相關(guān)申請

本申請主張?zhí)峤挥?012年1月6日的美國臨時申請序列號61/583,808的優(yōu)先權(quán)；據(jù)此，其內(nèi)容通過引用的方式并入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及到熱塑性制模組合物，特別是由再循環(huán)和可再生成分形成的壓縮可塑的長纖維熱塑性塑料。

背景技術(shù)

聚丙烯(PP)是一種用于多種應(yīng)用中的熱塑性聚合物，包括：包裝業(yè)、紡織業(yè)、塑料零件以及不同類型的可重復(fù)使用容器、實驗室設(shè)備，以及汽車零部件。熱塑性可塑制品包含強化纖維，特別是玻璃纖維以不斷增加的頻率應(yīng)用于模具的生產(chǎn)中。在如汽車零部件的應(yīng)用中，與纖維強化、低密度以及熱塑性模具的生產(chǎn)量有關(guān)的強度使這些材料成為十分有誘惑力的選擇。此類制品的高強度以及韌性提供了許多相對于傳統(tǒng)鋼沖壓件的優(yōu)點。此類制品是將玻璃纖維繩束與熔化的熱塑性薄膜結(jié)合，在雙帶壓力機或雙螺桿擠壓機中生產(chǎn)的。聚丙烯通常的被作為熱塑性聚合物用于此類制品模具中。由于表面光潔度要求以及對制品此種汽車部件接收一層均勻的涂料層的通常要求，純PP常用于此種模具。由于純PP的實用性以及價格依賴于不穩(wěn)定的石油價格，這種引進(jìn)以及這種模具的成本上的不確定因素，以及由于直接依賴于不可再生石油資源的使用，在環(huán)境上也是不受歡迎的。作為PP的相對高成本的結(jié)果，由于純PP相對于競爭材料如鋼制品以及片狀模塑組合物(SMC)的成本，許多會得益于此類模具的應(yīng)用是不可行的。

雖然已經(jīng)做出努力使用一部分再循環(huán)的PP以減少纖維增強的熱塑性模具的成本，由于使用的再循環(huán)PP的不均勻性以及與純的與再循環(huán)PP之間的差別熔化特性有關(guān)的不均勻性，這些努力獲得了有限的成功。由于疏水PP潤濕填料，如碳酸鈣或碳黑以及事實上許多類型的玻璃纖維很差的困難，從而有損所得制品的強度，添加填料以取代制模組合物中的PP的努力也被證明是不成功的。天然纖維已經(jīng)被檢測用以取代此類模具中的大部分的玻璃，但是這些嘗試都是以整體制品的強度為代價的。基質(zhì)或纖維改性已被認(rèn)為是必要的，以改善天然纖維和基體之間的相容性。馬來酸化的聚烯烴用于改性基質(zhì)。此類基質(zhì)改性產(chǎn)生了馬來偶聯(lián)劑的酸酐基團與天然纖維中的羥基基團之間的相互作用。用對不同的耦合劑如硅烷，聚丙烯接枝的(PPgMA)或乙?；男缘鸟R來酸酐的作用廣泛的研究以制造工程零件的目的，已被文獻(xiàn)R.Malkapuram et al.,J.強化塑料與復(fù)合材料,28卷,No.10/2009,1169頁報道。干燥天然纖維以及天然纖維的表面改性的難度增加了相當(dāng)大的成本以及PP纖維填充模具的可變性，在不有損制品的強度下不能取代PP模具中的玻璃纖維或者碳纖維強化復(fù)合材料。

此外，由于熔化的長流向，填充PP的玻璃纖維趨向于適應(yīng)于內(nèi)部纖維，制品強度在平行于熔態(tài)流動的方向上的減弱通常顯著，這一問題被微粒填料或者天然纖維填料中的雜質(zhì)惡化了。

因此，存在一種對壓縮可塑的熱塑性塑料的需要，包括：縮小PP的量同時仍舊能夠負(fù)擔(dān)與強化玻璃纖維全負(fù)載和純PP相關(guān)的強度。還存在一種對一種此類組合物的需要，包括：再循環(huán)材料以減少此類模具的環(huán)境足跡。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種制模組合物配方，包括：聚丙烯、玻璃纖維以及包括再循環(huán)的片狀模塑組合物轉(zhuǎn)移膜的聚丙烯替代品。該聚丙烯替代品以1至35總重量百分比存在，也可以包括天然纖維素纖維或粉末。本發(fā)明還提供了一種方法，聚丙烯替代品被混合和均質(zhì)，然后與聚丙烯和添加劑以及之后的玻璃纖維混合。在純聚丙烯使用的量的削減方面，相比傳統(tǒng)熱塑性塑料玻璃纖維填充模具是有減少的。

附圖說明

通過以下附圖進(jìn)一步詳細(xì)介紹了本發(fā)明。這些附圖不應(yīng)以限制在本發(fā)明附圖2描述的典型實施例2的范圍來解釋，而應(yīng)以其在模具中發(fā)明和使用方面來解釋。

圖1為一種現(xiàn)有技術(shù)配方和主要由聚丙烯和玻璃纖維形成壓縮可塑長纖維熱塑性塑料方法的框圖；及

圖2為一種創(chuàng)造性的配方和由再循環(huán)和可再生成分替代一部分聚丙烯形成的壓縮可塑長纖維熱塑性塑料方法的框圖。

具體實施方式

本發(fā)明具有作為一種經(jīng)濟的和環(huán)保的替代物用以降低特別包括壓縮可塑長纖維熱塑性塑料(LFTD)的壓縮可塑熱塑性塑料中的聚丙烯(PP)成分的作用。引入再循環(huán)和可再生的成分替代聚丙烯，降低高成本聚丙烯的使用，幫助降低在聚丙烯生產(chǎn)中可能被釋放到環(huán)境中的潛在的污染。與常規(guī)材料相比，本發(fā)明的減少環(huán)境足跡是顯著的。