[发明专利]增强聚合物组合物

说明书

包含聚丙烯(PP)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的增强聚合物组合物。

技术领域

本发明涉及一种包含聚丙烯(PP)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的增强聚合物组合物。此外，本发明涉及一种包含该增强聚合物组合物的制品。

背景技术

增强聚合物组合物被广泛使用。然而，除了对机械和光学性能的要求之外，轻质已成为对于许多应用的重要要求。通常，有两种可能性来支持这些要求，即一种是降低材料的密度或者一种是提高材料刚度。关于刚度增加，其通常可以通过向聚合物中添加作为增强材料的纤维来获得。例如，玻璃纤维由于其良好的可加工性、优异的性能和低的价格而被广泛用作增强材料。而且，由于碳纤维兼具低密度和高刚度，所以碳纤维公知用作增强材料。尽管如此，添加纤维作为增强材料典型地导致密度的总体增加并且导致较差的光学性能，使得只是难以获得具有良好平衡的机械和光学性能的足够轻质的材料。此外，为了提高后续加工的效率，期望降低增强聚合物组合物的粘度和注射压力。EP 3095819描述了还含有不具有相当低的拉伸模量的碳纤维的组合物。EP 3095818涉及一种具有有限的熔体流动速率和有限的冲击-刚度平衡的碳纤维复合材料。EP 3095820公开了具有有限的冲击强度-拉伸断裂伸长率平衡的含有碳纤维的组合物。US 2012/0238688也涉及含有碳纤维的组合物。

因此，工业上寻求一种复合材料，该复合材料在轻质结合低粘度的情况下满足良好平衡的机械和光学性能，特别是刚度和抗冲击性并具有降低的表面缺陷的苛刻要求，该表面缺陷被称为流痕、虎纹或流线(flow line)。

发明内容

本发明的发现是使用特定的聚丙烯结合极性改性聚丙烯和碳纤维，以在轻质结合低粘度的情况下实现良好平衡的机械和光学性能，特别是刚度和抗冲击性并具有降低的表面缺陷，该表面缺陷被称为流痕、虎纹或流线。

在第一个方面，描述了一种聚合物组合物(PC)，其具有

-在20至30g/10min的范围内的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR₂(230℃，2.16kg)，

-在8500至11500MPa的范围内的根据ISO 527-2测量的拉伸模量，

-在30至50kJ/m²的范围内的在23℃根据ISO 179-1eU:2000测量的简支梁冲击强度，和

-在2.0至5.0％的范围内的根据ISO 527-2测量的拉伸断裂伸长率，所述聚合物组合物(PC)包含

(a)55至95重量份的聚丙烯组合物(PP)；

(b)2.5至10重量份的极性改性聚丙烯(PMP)；

(c)2.5至35重量份的碳纤维(CF)；

其中所述重量份基于化合物(a)、(b)和(c)的总重量份。

聚丙烯组合物(PP)可以包含

(a)第一丙烯均聚物(PPH-1)；

和/或

(b)第二丙烯均聚物(PPH-2)；

和/或

(c)第三丙烯均聚物(PPH-3)；

其中第一丙烯均聚物(PPH-1)、第二丙烯均聚物(PPH-2)和第三丙烯均聚物(PPH-3)在它们的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg负荷)方面彼此不同。

丙烯均聚物(HPP-1)可以具有在1.0至45g/10min的范围内的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR₂(230℃，2.16kg)。