[发明专利]轻量纤维增强聚丙烯组合物

说明书

本发明涉及一种重量减轻并维持力学性能的新型纤维增强聚丙烯组合物，以及由其形成的制品。

技术领域

本发明涉及一种重量减轻并维持力学性能的新型纤维增强聚丙烯组合物，以及由其形成的制品。本发明还涉及由所述纤维增强聚丙烯组合物形成的发泡制品。

背景技术

聚丙烯是一种广泛用于各个技术领域的材料，并且增强聚丙烯特别是在以前完全依靠非聚合物材料(特别是金属)的领域中已经获得相关性。增强聚丙烯的一个特别的例子是玻璃纤维增强聚丙烯。这种材料通过选择聚丙烯的类型、玻璃纤维的量，有时通过选择所使用的偶联剂的类型能够对组合物的性能进行调节。因此，如今，玻璃纤维增强聚丙烯是对于需要高刚度、高耐热挠曲性和既需要高抗冲击性又需要高抗动态断裂载荷性的应用(示例包含发动机室中具有承载功能的汽车部件，用于聚合物车身板件、洗衣机和洗碗机的支承件)良好定制的材料。

然而，在本领域中仍然需要减轻重量和复杂性。由于减少碳排放的立法要求和对经济型发动机的需求，因此在汽车工业中特别感兴趣的是验证各种轻量化可能性。感兴趣的潜在领域包括通过例如利用化学发泡或物理发泡来减轻相关部件的重量。另一方面，用较轻的来源来替代“高密度材料”在本领域中也引起了很大的兴趣。

“玻璃泡”，也常称为“空心玻璃微球”、“玻璃微泡”、“空心玻璃微珠”，在工业上被广泛用作聚合物组合物的添加剂。在许多工业中，玻璃泡对于降低聚合物组合物的重量和改善聚合物组合物的加工和流动性能是有用的。

例如，US 7365144 B2公开了聚丙烯组合物，其包括50至80重量％的聚丙烯、6至30重量％的滑石、10至30重量％的橡胶、3至15重量％的玻璃泡和0.5至7重量％的顺丁烯二酸酐聚丙烯。

WO 2006/055612 A1描述了含有聚合物基体、嵌段共聚物和具有硅烷基表面处理的微球的聚合物组合物。

WO 2015/103099 A1公开了由聚烯烃、空心玻璃微球、化学非交联且不含有极性官能团的聚烯烃抗冲改性剂和增容剂组成的组合物。

使用玻璃泡作为聚丙烯的填料的缺点是这会导致由于碰撞试验要求在汽车工业中非常重要的致密注塑部件的力学性能(特别是冲击相关性能)的损失。

发明内容

因此，本发明的目的是开发具有显著降低的重量并保持力学性能，特别是保持抗快速冲击性的组合物。

本发明的发现是通过聚丙烯基体中的与填料和极性改性聚丙烯的组合的实施方案来实现的目的。

因此，本发明涉及一种纤维增强聚合物组合物，包括

(a)基于所述纤维增强聚合物组合物的总重量的10至85重量％的聚丙烯(PP)，

(b)基于所述纤维增强聚合物组合物的总重量的12.5至53重量％的填料(F)，

(c)基于所述纤维增强聚合物组合物的总重量的2至12重量％的玻璃泡(GB)，和

(d)基于所述纤维增强聚合物组合物的总重量的0.5至5重量％的作为偶联剂的极性改性聚丙烯(PMP)。

本发明的另一方面涉及一种包括如本文所限定的纤维增强聚合物组合物的制品。优选地，该制品是成型制品，更优选为注射成型制品或发泡制品。

令人惊讶地发现，通过在纤维增强聚合物组合物中包含玻璃泡，在维持穿刺冲击性能水平的情况下实现了材料重量的显著降低。此外，与不具有玻璃泡的发泡制品相比，包括如本文所限定的纤维增强聚合物组合物的发泡制品显示出令人惊讶地改进的力学性能。

具体实施方式

下面更加详细地限定本发明。

纤维增强聚合物组合物