[發明專利]聚丙烯復合物

有效

• 申請號: 201380042509.6
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN105358622B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 馬庫斯·赫米特;馬庫斯·加萊特納;科奈利亞·泰寧戈;佩塔爾·多舍弗;邁克爾·耶拉貝克
• 申請（專利權）人: 博里利斯股份公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

技術領域

本發明涉及一種纖維增強組合物以及由其形成的制品。

背景技術

聚丙烯為技術領域廣泛使用的材料，且增強聚丙烯在以前只依賴非聚合物材料的領域特別獲得認可。增強聚丙烯的一個特定例子為玻璃纖維增強聚丙烯。該材料能夠通過選擇聚丙烯的類型、玻璃纖維的量且有時通過選擇使用的偶聯劑的類型來設計組合物的性質。因此，現在玻璃纖維增強聚丙烯為要求高剛度、抗熱變形、和抗沖擊和動態斷裂載荷的應用(例子包括發動機艙內具有載重功能的汽車部件、用于聚合物車身板的支撐件、洗衣機和洗碗機部件)中完善的材料。然而，商業可得的纖維增強材料的一個缺點為有限的流動性和可加工性。玻璃纖維含量(通常在10重量％與40重量％之間的范圍內)與流動性(MFR)之間具有明顯負相關性的事實使得很難或不可能形成薄壁或精致部件。

本領域需要使聚丙烯(PP)具有結合了典型用玻璃纖維(GF)化合物實現的很高剛度水平和提高的韌度的級別。這種情況下的一個關鍵參數是斷裂應變(或斷裂伸長率，ε_B)，PP/GF級別的斷裂應變通常在很低水平(即<3.0％)上。

通常認為該目標難以實現，因為通過GF涂料(表面涂層)與通常應用的助黏劑之間的化學反應實現的PP/GF復合物的偶聯限制了基體聚合物的變形。變形的限制隨著玻璃纖維含量的增加而變得更強，但是另一方面偶合質量決定了材料的剛度和抗沖擊性(韌性)。

由于碳排放減少的法律要求和經濟發動機的需要，汽車工業的特別興趣是驗證各種各樣的輕量化可能性。有關的可能領域包括通過用更輕源代替或降低相關部件的重量來取代“高密度材料”。因此，一種方法是使用化學發泡或物理發泡。關于相關應用(如儀器支架、護罩、結構支架)的成功發泡，除了發泡反應性之外，還需要使使用的塑料具有良好流動性以與薄壁預填充匹配且使部件具有低應力水平以允許適當和連續的泡沫建立和填充需要的壁厚度。

FujiyamaM.和KimuraS.在“EffectofmolecularParametersontheShrinkageofInjection-MoldedPolypropylene”(J.Appl.Polym.Sci.22(1978)1225-1241)中描述了一種具有玻璃纖維的PP均聚物、無規共聚物和沖擊性共聚物的組合物，已觀察到該組合物會收縮。僅非常表面地表征了該聚合物，且對玻璃纖維沒有任何表征；缺少機械數據。

WO98/16359A1描述了一種包括玻璃纖維和PP纖維的棒形PP片，該纖維具有片的長度。核心包含GF與PP纖維的混合物，纖維為PP均聚物或≤10重量％的C2或C4至C10作為共聚單體的無規共聚物，而外皮包括PP均聚物和/或≤10重量％的C2或C4至C10作為共聚單體的無規共聚物、和/或≤27重量％的C2或C4至C10作為共聚單體的PP沖擊共聚物。

EP2062936A1描述了一種具有>15重量％的玻璃纖維的PP玻璃纖維組合物和多相PP組合物(包括基體相和至少兩種分散彈性體組分，總共聚單體含量≥12重量％且彈性體相的共聚單體含量≥20重量％)。

EP2308923B1描述了一種纖維增強組合物，該纖維增強組合物包括：(a)EP-多相共聚物，(b)MFR≥500的PP均聚物或PP共聚物，和(c)具有良好流動性的纖維。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供一種具有優異流動性和良好斷裂伸長率的纖維增強組合物。本發明的另一個目的是獲得機械性質(如撓曲模量、沖擊強度和斷裂伸長率)的良好平衡。此外，本發明的一個目的是通過使制備方法更有效來改進制備方法，即無需涉及多種不同聚合物的混合物。

本發明的發現是，具有優異機械性質和加工性質的纖維增強材料可通過將纖維嵌入單相乙烯丙烯無規共聚物來獲得。

因此本發明涉及一種纖維增強組合物，該纖維增強組合物包括：

(a)包括乙烯和/或C₄至C₈α-烯烴的聚丙烯無規共聚物(PP-RACO)，

(b)纖維(F)，和

(c)作為助黏劑(AP)的極性改性聚丙烯，

其中

(i)包括乙烯和/或C₄至C₈α-烯烴的所述聚丙烯無規共聚物(PP-RACO)具有至少5g/10min的根據ISO1133測量的熔體流動速率MFR₂(230℃)，

(ii)所述纖維(F)選自由玻璃纖維、金屬纖維、礦物纖維、陶瓷纖維和石墨纖維構成的組，