CN107849305B - 纤维增强复合材料 - Google Patents

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Abstract

包含三峰聚丙烯组合物的纤维增强复合材料。

Description

纤维增强复合材料
技术领域
本发明涉及包含含有分子量不同的至少三种聚丙烯的聚丙烯组合物的新型纤维增强复合材料。本发明还涉及包含所述新型纤维增强复合材料的注射成型制品。
背景技术
典型地，在纤维增强复合材料中，机械性能(如刚度和强度)随纤维含量而调整。纤维含量的增加导致刚度和强度的增加。与纤维的高装载相关的问题是平均纤维长度随着纤维含量而降低。加工温度下的基体树脂粘度决定了导致纤维断裂的局部剪切力的大小。换句话说，易流动的材料可以防止纤维断裂；然而它们的缺点是含有这种材料的最终复合材料的机械性能差。
另外，在纤维增强复合材料中，表面质量是一个重要方面，特别是在汽车行业中。通常，随着玻璃纤维含量的增加，表面质量降低，这是由于熔体中固体组分的比例增加会产生特有的粗糙和哑光的表面。
发明内容
因此，本发明的目的是制造具有平衡性能特征(即高刚度和高强度结合良好的可加工性和优异的表面外观)的复合材料。
本发明的发现是提供具有至少35重量％的纤维(F)含量和含有不同分子量的至少三种聚丙烯的聚丙烯组合物的纤维增强复合材料。
因此，本发明涉及纤维增强复合材料，包括
(a)聚丙烯组合物(PPC)，
(b)纤维(F)，
(c)作为增粘剂(AP)的极性改性聚丙烯，
其中所述聚丙烯组合物(PPC)包含在根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)方面不同的至少三种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)，优选地
(a1)所述半结晶聚丙烯(PP1)具有根据ISO 1133测量的1.0至60.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，
(a2)所述半结晶聚丙烯(PP2)具有根据ISO 1133测量的40至120g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，和
(a3)所述半结晶聚丙烯(PP3)具有根据ISO 1133测定的180至1000g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，
条件是所述半结晶聚丙烯(PP1)的熔体流动速率MFR2(230℃)低于所述半结晶聚丙烯(PP2)的熔体流动速率MFR2(230℃)。
优选地，纤维(F)和聚丙烯组合物(PPC)之间的重量比[(F)/(PPC)]在0.7至2.0范围内，优选地条件是：基于纤维增强复合材料的总重量，纤维增强复合材料中的纤维(F)与聚丙烯组合物(PPC)的总量为至少80重量％。
优选地，纤维(F)和极性改性聚丙烯之间的重量比优选在10至50范围内。
更优选地，本发明涉及纤维增强复合材料，包含
(a)基于纤维增强复合材料的29.0至60.0重量％，如29.5至60.0重量％的聚丙烯组合物(PPC)，
(b)基于纤维增强复合材料的39.0至70.0重量％，如39.5至70.0重量％的纤维(F)，
(c)基于纤维增强复合材料的0.5至5.0重量％的作为增粘剂(AP)的极性改性聚丙烯，
其中所述聚丙烯组合物(PPC)包含至少三种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)，
(a1)所述半结晶聚丙烯(PP1)具有根据ISO 1133测量的1.0至60.0g/10min、优选1.0至55g/10min的范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，
(a2)所述半结晶聚丙烯(PP2)具有根据ISO 1133测量的40.0至120g/10min、优选56至120g/10min的范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，和
(a3)所述半结晶聚丙烯(PP3)具有根据ISO 1133测量的180至1000g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，
条件是半结晶聚丙烯(PP1)的熔体流动速率MFR2(230℃)低于半结晶聚丙烯(PP2)的熔体流动速率MFR2(230℃)。
在优选的实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是α-成核的。
此外，优选的是，纤维增强复合材料具有根据ISO 1133测量的在1.5至10.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)。
另外地，优选的是，聚丙烯组合物(PPC)具有根据ISO 1133测量的在25至165g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)。
更优选地，半结晶聚丙烯(PP2)与半结晶聚丙烯(PP1)和(PP3)的和之间的重量比[(PP2)/((PP1)+(PP3))]在0.4至3.0的范围内。
相对于前一段，另外地或可选地，半结晶聚丙烯(PP3)和半结晶聚丙烯(PP1)之间的重量比[(PP3)/(PP1)]优选在0.5至4.0范围内。
在一个具体的实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是单相的。
在更优选的实施方案中，半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)是丙烯均聚物(H-PP1)、(H-PP2)、(H-PP3)。更优选地，聚丙烯组合物(PPC)是单相的，半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)是丙烯均聚物(H-PP1)、(H-PP2)、(H-PP3)。
在另一个优选实施方案中，半结晶聚丙烯(PP2)和(PP3)是丙烯均聚物(H-PP2)和(H-PP3)，而半结晶聚丙烯(PP1)是丙烯共聚物(R-PP1)。
优选地，纤维(F)选自由玻璃纤维、金属纤维、陶瓷纤维、碳纤维和石墨纤维组成的组，更优选地，纤维(F)是玻璃纤维。
在优选的实施方案中，纤维(F)的平均直径在5.0至20.0μm范围内。
还更优选地，纤维(F)的平均长度在2至8mm范围内。
增粘剂(AP)优选为马来酸酐功能化的聚丙烯。
本发明还涉及包含如本发明所定义的纤维增强复合材料的注射成型制品，更优选地涉及注射成型汽车制品。
下文将更详细地描述本发明。
具体实施方式
纤维增强复合材料
如上所述，纤维增强复合材料包含聚丙烯组合物(PPC)、纤维(F)和作为增粘剂(AP)的极性改性聚丙烯。在优选实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)、纤维(F)和极性改性聚丙烯(AP)构成纤维增强复合材料的主要部分。也即是说，在一个优选实施方案中，纤维增强复合材料包含聚丙烯组合物(PPC)、纤维(F)和极性改性聚丙烯(AP)，其中聚丙烯组合物(PPC)和极性改性聚丙烯(AP)是纤维增强复合材料中的主聚合物组分，即基于纤维增强复合材料的全部聚合物的总量，纤维增强复合材料不包含超过10重量％、优选不超过5重量％的除了聚丙烯组合物(PPC)和极性改性聚丙烯(AP)之外的聚合物。这种另外的聚合物可以是例如用于添加剂(AD)的聚合物载体。因此，在一个具体的实施方案中，纤维增强复合材料由聚丙烯组合物(PPC)、纤维(F)、极性改性聚丙烯(AP)和包括它们的聚合载体的添加剂(AD)组成。
应该注意的是，本发明特别涉及纤维增强复合材料，其中聚丙烯组合物(PPC)形成为用于纤维(F)的基体的连续相。因此，优选的是，纤维增强复合材料中所包含的所有聚合物形成为纤维增强复合材料的基体的连续相。从表述“增强组合物中所包含的所有聚合物形成为纤维增强复合材料的基体的连续相”中明显可以看出，本发明优选涉及聚合物相形成为纤维的基体的连续相的纤维增强复合材料。因此，形成基体的聚合物，即用于复合材料中的纤维的聚丙烯组合物(PPC)是单相的。因此，纤维增强复合材料的所需机械性能基本上由聚丙烯组合物(PPC)和改进纤维(F)的粘合和插入的增粘剂(AP)的结合来控制。可以认为，这种复合材料的聚丙烯组合物(PPC)形成连续相。优选排除旨在改善相同机械性能的弹性体相的进一步插入。
因此，在一个优选实施方案中，纤维(F)与聚丙烯组合物(PPC)之间的重量比[(F)/(PPC)]在0.6至2.5范围内，如0.6至2.0，更优选在0.8至2.6范围内，更优选在0.9至2.4范围内，如在1.0至2.2范围内，优选地，条件是：基于纤维增强复合材料的总重量，纤维强复合材料中的纤维(F)和聚丙烯组合物(PPC)的总量为至少80重量％，更优选至少85重量％，更优选至少90重量％，更优选至少95重量％，如至少96重量％。
优选地，纤维(F)和极性改性聚丙烯之间的重量比在10至50范围内，更优选在15至40范围内，更优选在20至30范围内，如在22至28范围内。
相对于前一段，另外地或可选地，纤维增强复合材料优选包括：
(a)基于纤维增强复合材料的29.0至60.0重量％、更优选38.0至57.0重量％、更优选42.5至53.5重量％，如45.0至50.2重量％的聚丙烯组合物(PPC)，
(b)基于纤维增强复合材料的39.0至70.0重量％、更优选42.0至60.0重量％、更优选45.0至55.0重量％，如48.0至52.0重量％的纤维(F)，
(c)基于纤维增强复合材料的0.5至5.0重量％、更优选1.0至4.0重量％、更优选1.5至3.5重量％，如1.8至2.2重量％的作为增粘剂(AP)的极性改性聚丙烯。
在另一个优选实施方案中，纤维增强复合材料包含以下物质，优选由以下物质组成：
(a)基于纤维增强复合材料的29.0至60.0重量％、更优选38.0至57.0重量％、更优选42.5至52.5重量％，如45.0至49.0重量％的聚丙烯组合物(PPC)，
(b)基于纤维增强复合材料的39.0至70.0重量％、更优选41.0至60.0重量％、更优选45.0至55.0重量％，如48.0至52.0重量％的纤维(F)，
(c)基于纤维增强复合材料的0.5至5.0重量％、更优选1.0至4.0重量％、更优选1.5至3.5重量％，如1.8至2.2重量％的作为增粘剂(AP)的极性改性聚丙烯，和
(d)基于纤维增强复合材料的0.5至8.0重量％、更优选1.0至5.0重量％、更优选1.0至3.5重量％，如1.2至3.0重量％的添加剂(AD)。
优选的是，聚丙烯组合物(PPC)、纤维(F)、作为增粘剂(AP)的极性改性聚丙烯、任选的α-成核剂(见下面的讨论)和任选的添加剂(AD)构成纤维增强组合物的主要部分。因此，在一个优选实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)、纤维(F)、作为增粘剂(AP)的极性改性聚丙烯、任选的α-成核剂和任选的添加剂(AD)构成至少70重量％、更优选至少80重量％、更优选至少90重量％、还更优选至少95重量％，如至少99重量％的纤维增强组合物。在特别优选的实施方案中，纤维增强复合材料由聚丙烯组合物(PPC)、纤维(F)、极性改性聚丙烯(AP)、任选的α-成核剂和任选的添加剂(AD)组成。
优选地，纤维增强复合材料具有根据ISO 1133测量的1.0至10.0g/10min范围内、更优选1.5至8.0g/10min范围内，如1.5至7.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)。
更优选地，纤维增强复合材料具有：
(a)根据ISO 527-2测量的至少11000MPa、更优选11000至15000MPa，如12000至14500MPa范围内的拉伸模量，
和/或
(b)根据ISO 527-2测量的至少125MPa、更优选在125至180MPa范围内，如在130至170MPa范围内的拉伸强度。
优选地，纤维增强复合材料具有根据ISO 179 1eA(23℃)测量的至少10kJ/m2、更优选在10.0至20.0kJ/m2范围内、更优选在12.0至18.0kJ/m2范围内的缺口冲击强度。
下文将更详细地描述纤维增强复合材料的各个组分。
聚丙烯组合物(PPC)
根据本发明的聚丙烯组合物(PPC)必须包含具有不同熔体流动速率MFR2(230℃)的至少三种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)。
术语“半结晶”表示聚合物不是无定形的。因此，优选的是，根据本发明的半结晶聚丙烯具有不超过10重量％的二甲苯可溶物级分(XCS)，在半结晶丙烯均聚物情况下，二甲苯可溶物级分(XCS)甚至更低，即不超过6.0重量％。
优选地，根据本发明的半结晶聚丙烯具有高于135℃、更优选高于140℃的熔融温度Tm。在半结晶丙烯均聚物的情况下，熔融温度Tm高于150℃，如至少156℃。上限不大于168℃，如不大于165℃。
优选地，聚丙烯组合物(PPC)是α-成核的，即包含α-成核剂。更优选地，聚丙烯组合物(PPC)不含β-成核剂。α-成核剂优选选自由以下物质组成的组：
(i)一元羧酸和多元羧酸的盐，例如苯甲酸钠或叔丁基苯甲酸铝，和
(ii)二亚苄基山梨醇(例如1,3:2,4二亚苄基山梨醇)和C1-C8-烷基取代的二亚苄基山梨醇衍生物，例如甲基二亚苄基山梨醇、乙基二亚苄基山梨醇或二甲基二亚苄基山梨醇(例如1,3:2,4-二(甲基亚苄基)山梨醇)，或取代的诺尼醇(nonitol)衍生物(例如1,2,3-三脱氧-4,6:5,7-双-O-[(4-丙基苯基)亚甲基]-诺尼醇)，和
(iii)磷酸二酯的盐，例如2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠或双[2,2'-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸]羟基铝，和
(iv)乙烯基环烷烃聚合物或乙烯基烷烃聚合物，和
(v)它们的混合物。
这样的成核剂是可商购的并且描述在例如Hans Zweifel的“Plastic AdditivesHandbook”(第5版，2001年(第967至990页))中。
聚丙烯组合物(PPC)的α-成核剂含量优选高达5.0重量％。在优选的实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)含有不大于3000ppm，更优选1至2000ppm的α-成核剂，该α-成核剂特别是选自由以下物质组成的组：二亚苄基山梨醇(例如1,3:2,4二亚苄基山梨醇)，二亚苄基山梨醇衍生物、优选为二甲基二亚苄基山梨醇(例如1,3:2,4二(甲基亚苄基)山梨醇)或取代的诺尼醇衍生物(诸如1,2,3-三脱氧-4,6:5,7-双-O-[(4-丙基苯基)亚甲基]-诺尼醇)，双(2,4,8,10-四叔丁基-6-羟基-12H-二苯并(d,g)(1,3,2)二氧环辛磷酸6-氧化)羟基铝(hydroxybis(2,4,8,10-tetra-tert.butyl-6-hydroxy-12H-dibenzo(d,g)(1.,3,2)dioxaphosphocin 6-oxidato)aluminium，如NA21)，乙烯基环烷烃聚合物，乙烯基烷烃聚合物，和其混合物。
优选地，包含在聚丙烯组合物(PPC)中的α-成核剂为乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物，更优选乙烯基环烷烃聚合物，如乙烯基环己烷聚合物(聚VCH)。乙烯基环己烷聚合物(聚VCH)特别优选作为α-成核剂。可以理解，聚乙烯组合物(PPC)中乙烯基环烷烃(如乙烯基环己烷聚合物(聚VCH))和/或乙烯基烷烃聚合物的量，更优选乙烯基环己烷聚合物(聚VCH)的量不大于500ppm，优选不大于200ppm，更优选不大于100ppm，如0.1至500ppm范围内，优选在0.5至200ppm范围内，更优选在1.0至100ppm范围内。此外，可以理解的是，通过BNT技术(即由于一种或多种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)的制备)将乙烯基环烷烃聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物引入聚丙烯组合物(PPC)中。关于BNT技术，参考国际申请WO99/24478、WO 99/24479和特别是WO 00/68315。根据该技术，催化剂体系(优选为齐格勒-纳塔主催化剂或金属茂催化剂)可以通过在催化剂体系的存在下使乙烯基化合物聚合而被改性，其中乙烯基化合物具有下式：
CH2＝CH-CHR3R4
其中R3和R4一起形成5元或6元的饱和的、不饱和的或芳族的环或独立地表示包含1至4个碳原子的烷基基团，并且将改性的催化剂用于制备一种或多种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)。所聚合的乙烯基化合物用作α-成核剂。在催化剂的改性步骤中乙烯基化合物与固体催化剂组分的重量比优选地为高达5(5:1)、更优选地高达3(3:1)、如0.5(1:2)至2(2:1)。
优选地，聚丙烯组合物(PPC)包含至少三种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)。更优选地，三种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)是聚丙烯组合物(PPC)中仅有的半结晶聚丙烯。
三种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)、(PP3)的熔体流动速率MFR2(230℃)必须不同。
因此，优选的是，
(a)半结晶聚丙烯(PP2)的熔体流动速率MFR2(230℃)与半结晶聚丙烯(PP1)的熔体流动速率MFR2(230℃)的比率[MFR2(PP2)/MFR2(PP1)]在1.5至40.0范围内，更优选在2.0至30.0范围内，更优选在2.5至25.0范围内，更优选在3.0至15.0范围内，如在3.0至10.0范围内，
和
(b)半结晶聚丙烯(PP3)的熔体流动速率MFR2(230℃)与半结晶聚丙烯(PP2)的熔体流动速率MFR2(230℃)的比率[MFR2(PP3)/MFR2(PP2))]在1.5至80.0范围内，更优选在2.0至50.0范围内，更优选在2.5至30.0范围内，更优选在3.0至20.0范围内，如在4.0至20.0范围内，
并且可选地
(c)半结晶聚丙烯(PP3)的熔体流动速率MFR2(230℃)与半结晶聚丙烯(PP1)的熔体流动速率MFR2(230℃)的比率[MFR2(PP3)/MFR2(PP1))]在4.5至500.0范围内，更优选在8.0至180.0范围内，更优选在10.0至150.0范围内，更优选在12.0至120.0范围内，如在15.0至100.0范围内。
相对于前一段，另外地或可选地，
(a)半结晶聚丙烯(PP1)具有根据ISO 1133测量的在1.0至60.0g/10min范围内、更优选在1.0至55.0g/10min范围内、更优选在2.0至50.0g/10min范围内、更优选在3.0至40.0g/10min范围内、更优选在8.0至30.0g/10min范围内，如在15.0至25.0g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃)，
(b)所述半结晶聚丙烯(PP2)具有根据ISO 1133测量的在40.0至120g/10min范围内、更优选在50.0至100.0g/10min范围内、更优选在55.0至95.0g/10min范围内(如在56.0至95.0重量％)、更优选在60.0至90.0g/10min范围内、还更优选在60.0至90.0g/10min范围内，如在65.0至85.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，
(c)所述半结晶聚丙烯(PP3)具有根据ISO 1133测量的在180至1000g/10min范围内、更优选在200.0至800.0g/10min范围内、更优选在250.0至650.0g/10min范围内、还更优选在300.0至600.0g/10min范围内、更优选在350.0至550.0g/10min范围内，如在400.0至500.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，
且条件是：半结晶聚丙烯(PP1)的熔体流动速率MFR2(230℃)低于半结晶聚丙烯(PP2)的熔体流动速率MFR2(230℃)。
更优选地，半结晶聚丙烯(PP2)与半结晶聚丙烯(PP1)及(PP3)的和之间的重量比[(PP2)/((PP1)+(PP3))]在0.4至3.0范围内，例如在0.4至3.0范围内，更优选在0.5至2.6范围内，更优选在0.8至2.0范围内，更优选在1.0至1.5范围内。
相对于前一段，另外地或可选地，半结晶聚丙烯(PP3)和半结晶聚丙烯(PP1)之间的重量比[(PP3)/(PP1)]优选在0.7至4.0范围内，更优选在0.8至3.0范围内，更优选在0.9至2.0范围内，更优选在0.9至1.5范围内。
相对于前两段，另外地或可选地，
(a)基于半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)的总量，半结晶聚丙烯(PP1)的量在10至50重量％范围内，更优选在15至46重量％范围内，更优选在28至30重量％范围内，如在19至25重量％范围内，
(b)基于半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)的总量，半结晶聚丙烯(PP2)的量在30至80重量％范围内，更优选在35至75重量％范围内，更优选在40至75重量％范围内，如在45至70重量％范围内，以及
(c)基于半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)的总量，半结晶聚丙烯(PP3)的量在5至45重量％范围内，更优选在7至35重量％范围内，更优选在10至30重量％范围内，如在15至25重量％范围内。
半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)可以是无规丙烯共聚物或丙烯均聚物，丙烯均聚物是优选的。
在本发明中使用的表述丙烯均聚物涉及基本上由基于聚丙烯的总重量的至少99.5重量％、优选至少99.6重量％、更优选至少99.8重量％的丙烯单元组成的聚丙烯。在本发明的一个实施方案中，丙烯均聚物中仅丙烯单元是可检测的。
如果半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)是无规聚丙烯共聚物(R-PP1)、(R-PP2)、(R-PP3)，则其包含可与丙烯共聚的单体，即除丙烯之外的α-烯烃，例如以下共聚单体：如乙烯和/或C4-C10α-烯烃，特别是乙烯和/或C4至C8α-烯烃，例如1-丁烯和/或1-己烯。优选地，无规聚丙烯共聚物(R-PP1)、(R-PP2)、(R-PP3)包含来自由乙烯、1-丁烯和1-己烯组成的组的可与丙烯共聚的单体，尤其由来自由乙烯、1-丁烯和1-己烯组成的组的可与丙烯共聚的单体组成。更具体地，无规聚丙烯共聚物(R-PP1)、(R-PP2)、(R-PP3)除了包含丙烯以外还包含衍生自乙烯和/或1-丁烯的单元。在本发明的一个实施方案中，无规聚丙烯共聚物(R-PP1)、(R-PP2)、(R-PP3)仅包含衍生自乙烯和丙烯的单元。
无规聚丙烯共聚物(R-PP1)、(R-PP2)、(R-PP3)中的共聚单体含量分别优选为相对较低，即基于无规聚丙烯共聚物(R-PP1)、(R-PP2)和(R-PP3)的总重量，分别低于5.0重量％。在本发明的一个实施方案中，基于无规聚丙烯共聚物(R-PP1)、(R-PP2)和(R-PP3)的总重量，共聚单体含量分别优选在0.5重量％和5.0重量％之间，更优选在0.5重量％和4.0重量％之间。
特别优选的是，半结晶聚丙烯(PP2)和(PP3)是半结晶丙烯均聚物(H-PP2)和(H-PP3)。
半结晶聚丙烯(PP2)，如半结晶丙烯均聚物(H-PP2)，优选具有在158至168℃范围内，如160至166℃范围内的熔融温度Tm。因此，优选的是，半结晶聚丙烯(PP2)是具有根据ISO 1133测量的在40.0至120g/10min范围内、更优选在50.0至100.0g/10min范围内、更优选在55.0至95.0g/10min范围内、更优选在60.0至90.0g/10min范围内、更优选在60.0至90.0g/10min范围内，如在65.0至85.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)的半结晶丙烯均聚物(H-PP2)。这种半结晶丙烯均聚物是本领域已知的。例如，半结晶丙烯均聚物(H-PP2)可以是Borealis AG的市售产品HJ120UB。
半结晶聚丙烯(PP3)，如半结晶丙烯均聚物(H-PP3)，具有相当高的熔体流动速率，因此也被称为高熔体流动聚丙烯。因此，半结晶聚丙烯(PP3)，如半结晶丙烯均聚物(H-PP3)，具有三种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)中的最高熔体流动速率。这种高熔体流动聚合物可以通过熟知的方法在聚合反应器中直接制备，如在多个专利申请(例如EP 0320 150、EP 0 480 190、EP 0 622 380、EP 1 303 547、EP 1 538 167、EP 1 783 145、WO2007/140019等)中所述。可选地，这种高熔体流动速率的聚丙烯可以通过受控流变(CR)技术(包括例如，减粘裂化)获得，这意味着具有低熔体流动速率的聚合物经受后反应器处理，其中聚合物分子在熔融状态下经行受控切断。该切断可以通过机械剪切、辐射和氧化或化学上用过氧化合物来进行。优选地，使用有机过氧化物进行受控流变处理。减粘裂化丙烯聚合物材料的方法对于本领域技术人员是熟知的，并且描述在多个专利申请(例如US 3 940379、US 4 951 589、US 4 282 076、US 5 250 631、EP 0 462 574、WO 02/096986、WO 2004/113438等)中。用作受控流变处理的起始化合物的聚合物可以通过本领域已知的任何聚合方法来制备。聚合方法可以是利用已知方法并且在液相中(任选地在惰性稀释剂存在下)或在气相中或通过混合液-气技术而操作的连续工艺或间歇工艺。该方法优选在立体定向催化剂体系存在下进行。作为催化剂，可以使用能够催化形成丙烯聚合物的任何普通的立体定向的齐格勒-纳塔催化剂或任何金属茂催化剂。由此制得的聚丙烯具有高熔体流动的特征。因此，优选的是，半结晶聚丙烯(PP3)，如半结晶丙烯均聚物(H-PP3)，具有根据ISO 1133测量的180至1000g/10min范围内、更优选200.0至800.0g/10min范围内、更优选250.0至650.0g/10min范围内、更优选300.0至600.0g/10min范围内、更优选350.0至550.0g/10min范围内，如在400.0至500.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)。这种高熔体流动聚合物在本领域中是已知的。例如，半结晶丙烯均聚物(H-PP2)可以是Borealis AG的市售产品HL504FB。
半结晶聚丙烯(PP1)具有三种半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)中的最低熔体流动速率。优选地，半结晶聚丙烯(PP1)是α-成核的聚合物，因此也触发其他聚合物的α-成核。
半结晶聚丙烯(PP1)可以是半结晶无规丙烯共聚物(R-PP1)或半结晶丙烯均聚物(H-PP1)，半结晶丙烯均聚物(H-PP1)是优选的。
半结晶丙烯均聚物(H-PP1)在本领域中是已知的。优选地，半结晶丙烯均聚物(H-PP1)具有根据ISO 1133测量的在1.0至60.0g/10min范围内、更优选在1.0至55.0g/10min范围内、更优选在2.0至50.0g/10min范围内、更优选在3.0至40.0g/10min范围内、更优选在10.0至30.0g/10min范围内，例如在15.0至25.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)。例如，半结晶丙烯均聚物(H-PP1)可以是Borealis AG的市售产品HF955MO。由于聚乙烯基环己烷(聚VCH)的存在，该市售产品是α-成核的。
在半结晶聚丙烯(PP1)为半结晶无规丙烯共聚物(R-PP1)的情况下，半结晶无规聚丙烯共聚物(R-PP1)中的共聚单体含量优选为相对较低，即基于半结晶无规聚丙烯共聚物(R-PP1)的总重量，低于5.0重量％。在本发明的一个实施方案中，基于半结晶无规聚丙烯共聚物(R-PP1)的总重量，共聚单体含量优选在0.5重量％和5.0重量％之间，更优选在0.5重量％和4.0重量％之间。优选地，半结晶无规聚丙烯共聚物(R-PP1)包含可与丙烯共聚的单体，即除丙烯以外的α-烯烃，例如以下共聚单体，如乙烯和/或C4至C10α-烯烃，特别是乙烯和/或C4至C8α-烯烃，例如1-丁烯和/或1-己烯。优选地，半结晶无规聚丙烯共聚物(R-PP1)包含来自由乙烯、1-丁烯和1-己烯组成的组的可与丙烯共聚的单体，尤其由来自由乙烯、1-丁烯和1-己烯组成的组的可与丙烯共聚的单体组成。更具体地，半结晶无规聚丙烯共聚物(R-PP1)除包含丙烯之外还包含可衍生自乙烯和/或1-丁烯的单元。在本发明的一个实施方案中，半结晶无规聚丙烯共聚物(R-PP1)仅包含衍生自乙烯和丙烯的单元。
在一个具体的实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是单相的并且包含半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)。
术语“单相”表示聚丙烯组合物(PPC)不含有用于改善复合材料的机械性能(例如断裂伸长率)的形成作为第二相的包合物的弹性体(共)聚合物。相比之下将含有作为第二相的插入物的弹性体(共)聚合物的聚合物相称为多相，并且其不是本发明的一部分。第二相或所谓的包合物的存在例如通过高分辨率显微镜(如电子显微镜或原子力显微镜)或通过动态力学热分析(DMTA)是可见的。特别是在DMTA中，多相结构的存在可以通过存在至少两个不同的玻璃化转变温度来识别。因此，在本发明的优选实施方案中，这种纤维增强复合材料优选被排除在本发明之外。因此，如上所述，根据本发明的纤维增强复合材料优选包含单相聚合物基体，即其中分散有纤维(F)的单相聚丙烯组合物(PPC)。
因此，优选的是，在低于-30℃、优选低于-25℃，更优选低于-20℃的条件下，根据本发明的单相聚丙烯组合物(PPC)优选不具有玻璃化转变温度。
另一方面，在一个优选实施方案中，根据本发明的单相聚丙烯组合物(PPC)的玻璃化转变温度在-12至+8℃范围内，更优选在-10至+8℃范围内。
因此，在具体的优选实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是单相的并且包含作为仅有的半结晶聚合物的半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)(例如，半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)，其构成聚丙烯组合物(PPC)的至少80重量％，更优选至少90重量％，如至少95重量％。在更优选的实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是单相的并且包含半结晶丙烯均聚物(H-PP1)、(H-PP2)和(H-PP3)。在非常具体的实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是单相的并且包含作为仅有的半结晶聚合物的半结晶丙烯均聚物(H-PP1)、(H-PP2)和(H-PP3)，例如半结晶丙烯均聚物(H-PP1)、(H-PP2)和(H-PP3)构成聚丙烯组合物(PPC)的至少80重量％，更优选至少90重量％，如至少95重量％。例如，在特别优选的实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是单相的并且由半结晶丙烯均聚物(H-PP1)、(H-PP2)和(H-PP3)组成。在另一个优选的实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是单相的并且包含半结晶无规丙烯共聚物(R-PP1)以及半结晶丙烯均聚物(H-PP2)和(H-PP3)。优选地，聚丙烯组合物(PPC)是单相的并且包含作为仅有的半结晶聚合物的半结晶丙烯均聚物(H-PP2)和(H-PP3)以及半结晶无规丙烯共聚物(R-PP1)，例如，半结晶丙烯均聚物(H-PP2)和(H-PP3)以及半结晶无规丙烯共聚物(R-PP1)构成聚丙烯组合物(PPC)的至少80重量％，更优选至少90重量％，如至少95重量％。
因此在本发明的一个具体实施方案中，聚丙烯组合物(PPC)是单相的，并且包含：
(a)基于所述聚丙烯组合物(PPC)的总重量的5至40重量％、更优选7至35重量％范围内、更优选10至30重量％范围内，如15至25重量％范围内的半结晶丙烯均聚物(H-PP1)，其中所述半结晶丙烯均聚物(H-PP1)具有根据ISO 1133测量的在1.0至40.0g/10min范围内、更优选在10.0至40.0g/10min范围内、更优选在15.0至30.0g/10min范围内、更优选在18.0至25.0g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃)，
(b)基于聚丙烯组合物(PPC)的总重量的30至80重量％、更优选35至75重量％范围内、更优选40至75重量％范围内，如45至70重量％范围内的半结晶丙烯均聚物(H-PP2)，其中所述半结晶丙烯均聚物(H-PP2)具有根据ISO 1133测量的在40.0至120g/10min范围内、更优选在50.0至100.0g/10min范围内、更优选在55.0至95.0g/10min范围内、更优选在60.0至90.0g/10min、还更优选在60.0至90.0g/10min范围内，如在65.0至85.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)，和
(c)基于聚丙烯组合物(PPC)的总重量的10至50重量％、更优选15至46重量％范围内、更优选28至30重量％范围内，如19至25重量％范围内的半结晶丙烯均聚物(H-PP3)，其中所述半结晶丙烯均聚物(H-PP3)具有根据ISO 1133测量的在180至1000g/10min范围内、更优选在200.0至800.0g/10min范围内、更优选在250.0至650.0g/10min范围内、更优选在300.0至600.0g/10min范围内、更优选在350.0至550.0g/10min范围内，如在400.0至500.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)。
优选地，通过使半结晶聚丙烯(PP1)、(PP2)和(PP3)(如半结晶丙烯均聚物(H-PP1)，(H-PP2)和(H-PP3))进行机械共混，获得这种单相聚丙烯组合物(PPC)。
纤维(F)
本发明的纤维增强复合材料的基本组分是纤维(F)。
优选地，纤维(F)选自由玻璃纤维、金属纤维、矿物纤维、陶瓷纤维、碳纤维和石墨纤维组成的组。玻璃纤维是优选的。特别地，玻璃纤维是切割的玻璃纤维，也称为短纤维或短切原丝。
纤维增强组合物中使用的切割玻璃纤维(F)或短玻璃纤维(F)优选地具有在1至10mm、更优选在2至8mm、更优选在3至5mm，如在3.0至4.5mm范围内的平均长度。
纤维增强组合物中使用的切割玻璃纤维或短玻璃纤维优选具有8至20μm、更优选9至16μm，例如9至14μm的平均直径。
优选地，纤维(F)具有125至650、优选150至450、更优选200至440、更优选300至430的长径比。长径比是纤维的平均长度和平均直径之间的关系。
增粘剂(AP)
为了改善聚丙烯组合物(PPC)和纤维(F)之间的相容性，优选使用增粘剂(AP)。
增粘剂(AP)优选包含改性(功能化)聚烯烃，更优选地是改性(功能化)聚烯烃，如改性(功能化)聚丙烯。改性的α-烯烃聚合物，特别是丙烯均聚物和共聚物，如丙烯和乙烯的丙烯共聚物，是最优选的，因为它们与纤维增强复合材料的聚丙烯组合物(PPC)是高度相容的。改性聚乙烯也可以使用，但不是优选的。
就结构而言，改性(功能化)聚烯烃，如改性(功能化)聚丙烯，优选选自接枝共聚物或嵌段共聚物。
在该上下文中，优选给出改性(功能化)聚烯烃，如改性(功能化)聚丙烯，其含有衍生自极性化合物的基团，该极性化合物特别是选自由酸酐、羧酸、羧酸衍生物、伯胺和仲胺、羟基化合物、噁唑啉和环氧化物以及离子化合物组成的组。
所述极性化合物的具体示例是不饱和环状酸酐及其脂肪族二酯和二酸衍生物。特别地，可以使用马来酸酐和选自C1至C10直链和支链的马来酸二烷基酯、C1至C10直链和支链的富马酸二烷基酯、衣康酸酐、C1至C10直链和支链的衣康酸二烷基酯、马来酸、富马酸、衣康酸及其混合物的化合物。
特别优选的是使用丙烯聚合物，例如丙烯均聚物，其用马来酸酐接枝作为改性聚合物，即增粘剂(AP)。
改性(功能化)聚烯烃，如改性(功能化)聚丙烯，即增粘剂(AP)，可以通过例如在自由基引发剂(如有机过氧化物)的存在下用马来酸酐反应性挤出聚合物的简单方式来制备，如在例如EP 0 572 028中所公开的。
在改性(功能化)聚烯烃(如改性(功能化)聚丙烯，即增粘剂(AP))中衍生自极性化合物的基团的优选量为0.5至4重量％。
改性聚合物(即改性(功能化)聚烯烃(如改性(功能化)聚丙烯)，即增粘剂(AP))的熔体流动速率MFR2(230℃)的优选值为1.0至500g/10min。
添加剂(AD)
聚丙烯组合物(PPC)并且由此纤维增强复合材料可以包含添加剂(AD)。典型的添加剂是除酸剂、抗氧化剂、着色剂、光稳定剂、热稳定剂、抗划痕剂、加工助剂、润滑剂、颜料等。因此，在一个实施方案中，添加剂(AD)选自由除酸剂、抗氧化剂、着色剂、光稳定剂、热稳定剂、抗划痕剂、加工助剂、润滑剂和颜料组成的组。这样的添加剂是市售的并且例如在Hans Zweifel的“Plastic Additives Handbook”(第6版，2009年，第1141至1190页)中描述。根据本发明，α-成核剂不被认为是添加剂(AD)并单独讨论。
此外，根据本发明的术语“添加剂(AD)”还包括载体材料，特别是聚合物载体材料，但不包括单独讨论的α-成核剂。
聚合物载体材料是用于添加剂(AD)的载体聚合物，以确保在聚丙烯组合物(PPC)中的均匀分布。聚合物载体材料不限于特定的聚合物。聚合物载体材料可以是乙烯均聚物，由乙烯和α-烯烃共聚单体(例如C3至C8α-烯烃共聚单体)获得的乙烯共聚物、丙烯均聚物和/或由丙烯和α-烯烃共聚单体(如乙烯和/或C4至C8α-烯烃共聚单体)获得的丙烯共聚物。
根据优选的实施方案，聚合物载体材料是聚丙烯均聚物。
为了混合本发明纤维增强复合材料的各个组分，可以使用常规的配混或共混装置，例如班伯里密炼机，2-辊橡胶磨，布斯共捏合机(Buss-co-kneader)或双螺杆挤出机。优选地，在同向双螺杆挤出机中完成混合。从挤出机回收的纤维增强复合材料通常为丸粒形式。这些丸粒然后优选地进行进一步加工，例如，通过注射成型生成本发明的纤维增强组合物的制品和产品。
制品
本发明还涉及包含如上定义的纤维增强组合物的注射成型制品，如注射成型汽车制品。本发明尤其涉及包含至少60重量％、更优选至少80重量％、更优选至少90重量％，如至少95重量％或至少99重量％的如上定义的纤维增强组合物的注射成型制品，如注射成型汽车制品。在特别优选的实施方案中，本发明涉及由如上所定义的纤维增强组合物组成的注射成型制品，如注射成型汽车制品。
现在将通过下文提供的示例进一步详细描述本发明。
示例
1、定义/测量方法
除非另外定义，以下的术语定义和测定方法适用于本发明的以上一般性描述以及以下的示例。
通过NMR光谱对微结构的定量
采用定量核磁共振(NMR)光谱来定量聚丙烯均聚物的全同立构规整度和区域规整度。
使用对1H和13C分别在400.15MHz和100.62MHz下操作的Bruker Advance III400NMR光谱仪以溶液状态记录定量13C{1H}NMR光谱。在125℃下使用氮气用于所有气动装置，利用13C优化的10mm扩展温度探头记录所有光谱。
对于聚丙烯均聚物，使约200mg的材料溶解在1,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中。为了确保均匀的溶液，在加热块中制备初始样品后，将NMR管在旋转烘箱中进一步加热至少1小时。在插入磁体后，管以10Hz旋转。选择该装置主要是为了立构等规度分布量化所需的高分辨率(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443；Busico,V.；Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules 30(1997)6251)。利用NOE和双水平WALTZ16解耦方案，采用标准的单脉冲激励(Zhou,Z.,Kue mmerle,R.,Qiu,X.,Redwine,D.,Cong,R.,Taha,A.,Baugh,D.Winniford,B.,J.Mag.Reson.187(2007)225；Busico,V.,Carbonniere,P.,Cipullo,R.,Pellecchia,R.,Severn,J.,Talarico,G.,Macromol.RapidCo mmun.2007,28,11289)。每个光谱获得总共8192(8k)个瞬变值。
定量13C{1H}NMR光谱被处理、积分，以及使用专用计算机程序从积分中确定相关的定量性能。
对于聚丙烯均聚物，所有化学位移在内部参考21.85ppm处的甲基全同立构五单元组(mmmm)。
观察到对应于区域缺陷(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253；；Wang,W-J.,Zhu,S.,Macromolecules 33(2000),1157；Cheng,H.N.,Macromolecules 17(1984),1950)或共聚单体的特征信号。
通过对23.6-19.7ppm之间的甲基区域积分(对与感兴趣的立体序列无关的任何位点校正)来定量立构规整度分布(Busico,V.,Cipullo,R.,Prog.Polym.Sci.26(2001)443；Busico,V.,Cipullo,R.,Monaco,G.,Vacatello,M.,Segre,A.L.,Macromolecules 30(1997)6251)。
具体地，通过从立体序列的特定积分区域减去代表性的区域缺陷和共聚单体积分来校正区域缺陷和共聚单体对量化立构规整度分布的影响。
在五单元组水平上确定全同立构规整度，并且将其作为相对于所有五单元组序列的全同立构五单元组(mmmm)序列的百分数进行报告：
[mmmm]％＝100*(mmmm/所有五单元组的总和)
通过在17.7ppm和17.2ppm处存在的两个甲基位点来指示2,1-赤式区域缺陷的存在，并且通过其它特征位点来确认。没有观测到对应于其它类型的区域缺陷的特征信号(Resconi,L.,Cavallo,L.,Fait,A.,Piemontesi,F.,Chem.Rev.2000,100,1253)。
使用在17.7ppm和17.2ppm处的两个特征甲基位点的平均积分来定量2,1-赤式区域缺陷的量：
P21e＝(Ie6+Ie8)/2
1,2主要插入丙烯的量基于甲基区域进行定量，其中对该区域中与主要插入无关的位点进行校正以及对不包含在该区域的主要插入位点进行校正：
P12＝ICH3+P12e
丙烯的总量被定量为主要插入的丙烯和所有其它存在的区域缺陷的总和：
P总＝P12+P21e
2,1-赤式区域缺陷的摩尔百分数是相对于全部丙烯进行定量的：
[21e]摩尔％＝100*(P21e/P总)
观察到对应于乙烯掺入的特征信号(如Cheng，H.N.在Macromolecules 1984(17,1950)中所述)，并且将共聚单体分数计算为聚合物中的乙烯相对于聚合物中所有单体的分数。
采用W-J.Wang和S.Zhu,Macromolecules 33(2000),1157的方法通过在13C{1H}光谱中整个光谱区域上的多个信号的积分对共聚单体级分进行定量。选择这种方法是因为其在需要时解释区域缺陷的存在的稳健的性质和能力。轻微调整积分区域以提高在遇到的共聚单体含量的整个范围内的适用性。
由摩尔分数计算共聚单体掺入的摩尔百分数。
由摩尔分数计算共聚单体掺入的重量百分数。
密度根据ISO 1183-1-方法A(2004)测量。根据ISO 1872-2:2007通过压缩成型进行样品的制备。
MFR2(230℃)根据ISO 1133(230℃，2.16kg负荷)测量。
MFR2(190℃)根据ISO 1133(190℃，2.16kg负荷)测量。
熔融温度(Tm)：采用TA Instrument Q2000差示扫描量热法(DSC)对5至7mg的样品进行测量。DSC根据ISO 11357/第3部分/方法C2在加热/冷却/加热循环下以10℃/min的扫描速度在-30至+225℃温度范围内运行。从第二加热步骤测定熔融温度。
玻璃化转变温度Tg通过根据ISO 6721-7的动态力学分析测定。在-100℃和+150℃之间，以2℃/min的加热速率和1Hz的频率，以扭转模式对压缩成型样品(40×10×1mm3)进行测量。
二甲苯冷可溶物(XCS)含量根据ISO 16152(第一版；2005年07月01日)在25℃下测定。
拉伸模量、断裂拉伸应变使用如EN ISO 1873-2中所述的注射成型试样(狗骨形，4mm厚)，根据ISO 527-2(用于测量断裂应变时十字头速度＝50mm/min，和用于测量拉伸模量时十字头速度＝1mm/min；23℃)测量。
简支梁冲击试验：根据ISO 179 1eA在23℃下使用根据ISO 294-1:1996所制备的80×10×4mm的注射成型条试样测量简支梁(缺口)冲击强度(简支梁NIS/IS)。
根据ISO 6721-7，通过动态力学分析测定玻璃化转变温度Tg。在-100℃和+150℃之间，以2℃/min的加热速率和1Hz的频率，以扭转模式对压缩成型样品(40×10×1mm3)进行测量。
螺旋流动长度：考虑到模具的冷却效应，该方法通过使用注射成型规定原理以测试塑料材料的流动性。塑料被熔融，并通过热料筒中的螺杆塑化。熔融的塑料通过作为活塞功能的螺杆注入具有一定速度和压力的空腔中。该空腔是具有印在钢上的用于长度测量的分割刻度的螺旋形状。这样可以在注射成型测试的螺旋试样上直接读取流动长度。
使用Engel ES 1050/250HL注射成型装置进行螺旋试验，该装置具有螺旋模具且压力为600巴、1000巴或1400巴。
螺杆直径：55mm
规定注射压力：600巴、1000巴或1400巴
工具形式：圆形，螺旋形；长度1545mm；剖面：梯形2.1mm的厚度；横截面积20.16mm2
预处理室中的温度和模头温度：230℃
在区域2/区域3/区域4/区域5/区域6中的温度：230℃/230℃/220℃/220℃/200℃
注射周期：包括保持时间的注射时间：6秒
冷却时间：10秒
螺杆速度：50mm/s
工具温度：40℃
注射操作之后可以立即测定螺旋流动长度。
灰度值测定：开发用于流痕评价的光学测量系统的图像记录部分(如SybilleFrank等人在PPS 25 Intern.Conf.Polym.Proc.Soc 2009或Proceedings of the SPIE,第6831卷,第68130T-68130T-8页(2008)中所述)与用于表征表面质量的特定图像分析和评价策略一起使用。
该方法由两个方面组成：
1.图像记录：
测量系统的基本原理是在封闭的环境中用限定的光源(LED)照射平板，并用CCD相机系统记录图像。曝光时间由灰色参考板(设置为140的灰度值)进行校准，以补偿照明和/或相机的变化。
2.图像分析：
试样从一侧泛光照明，并且光的向上反射部分通过两个反射镜偏转到CCD传感器。对这样创建的几个灰度值图像进行平均和平滑，并因此根据所测量的灰度值分布进行分析。
通常，报告从188*50mm图像(约77250像素)测量的样品的灰度值分布曲线，其示出了在灰度值范围内具有相同灰度值的像素的总和，其中在表的左侧的黑像素具有低灰度值以及在表的右侧的亮的像素具有高灰度值。将分布曲线的起点定义为具有25个像素的第一个最暗灰度值，分布曲线的最大值定义为像素最大值的灰度值，分布曲线的末端定义为也具有25个像素的最后一个最亮灰度值。
开发好的样品材料的目标是在灰度范围的暗端处的最左侧具有最大值和尽可能低的灰度值分布，特别是在灰度值分布曲线的最大值和亮端之间的小的差值。
对于该评价，使用具有平滑表面和1.4mm的膜浇口的210×148×3mm3的板并且以1.5秒的填充时间进行制造。
其他条件：
熔融温度：对于PP-LGF为255℃，对于PP-SGF为250℃
用于PP-LGF的模具温度为55℃，用于PP-SGF的模具温度为40℃
动态压力：1巴液压
纤维直径：根据ISO 1888：2006(E)，方法B，显微镜放大倍数为1000测定。
2、示例
通过以下示例来说明本发明：
表1a：对比例
CE1 CE2 CE3
H-PP1 [重量％]* - - 47.35
H-PP2 [重量％]* - 47.35 -
H-PP3 [重量％]* 47.35 - -
AP [重量％]* 2 2 2
GF1 [重量％]* 50 50 50
*至100重量％的余量是通常水平的添加剂，包括聚合物载体材料、抗氧化剂和UV稳定剂。
表1b：本发明示例
IE1 IE2
H-PP1 [重量％]* 10 10
H-PP2 [重量％]* 26.45 26.45
H-PP3 [重量％]* 10 10
AP [重量％]* 2 2
GF1 [重量％]* - 50
GF2 [重量％]* 50 -
*至100重量％的余量是通常水平的添加剂，包括聚合物载体材料、抗氧化剂和UV稳定剂。
H-PP1是Borealis AG的市售丙烯均聚物HF955MO，其具有20g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃)，908kg/m3的密度，+4℃的玻璃化转变温度Tg。丙烯均聚物HF955MO是用聚乙烯基环己烷(聚VCH)进行α-成核的。
H-PP2是Borealis AG的市售丙烯均聚物HJ120UB，其具有75g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃)，905kg/m3的密度，+2℃的玻璃化转变温度Tg。
H-PP3是Borealis AG的市售高流动丙烯均聚物HL504FB，其具有450g/10min的熔体流动速率MFR2(230℃)和+0℃的玻璃化转变温度Tg。
AP是德国Kometra GmbH的市售马来酸酐功能化聚丙烯“Scona TPPP 8112FA”，其具有0.9g/cm3的密度，约96g/10min的MFR2(190℃)，1.4重量％的MAH含量。
GF1是Nippon Electric Glass Co.,Ltd的市售产品ECS 03T-480H，其具有10.5μm的长丝直径和3mm的原丝长度。
GF2是Johns Manville的市售玻璃纤维“用于PP的热流动短切原丝636(ThermoFlow Chopped Strand 636 for PP)”，其是用硅烷基浸润剂涂覆的平均长度为4mm、平均直径为13μm的E-玻璃纤维。
表2a：对比例的性能
CE1 CE2 CE3
MFR [g/10min] 4.7 2.5 0.7
SFL [mm] n.d. n.d. 406
TM [MPa] 13274 13376 13897
TS [％] 153 162 162
冲击 [kJ/m<sup>2</sup>] 16.8 15.8 14.7
表2b：本发明示例的性能
IE1 IE2
MFR [g/10min] 4.3 2.3
SFL [mm] 567 559
TM [MPa] 12984 13196
TS [％] 150 157
冲击 [kJ/m<sup>2</sup>] 12.8 13.2
SFL是600巴下的螺旋流动长度(230°/40°)
TM是拉伸模量
TS是拉伸强度
n.d.未测定。

Claims (18)

1.一种纤维增强复合材料，包含：
(a)聚丙烯组合物PPC，
(b)纤维F，
(c)作为增粘剂AP的极性改性聚丙烯，
其中所述聚丙烯组合物PPC包含至少三种半结晶聚丙烯PP1、PP2、PP3，
(a1)所述半结晶聚丙烯PP1具有根据ISO1133在230℃下测量的1.0至60.0g/10min范围内的熔体流动速率MFR2，
(a2)所述半结晶聚丙烯PP2具有根据ISO1133在230℃下测量的40至120g/10min范围内的熔体流动速率MFR2，和
(a3)所述半结晶聚丙烯PP3具有根据ISO1133在230℃下测量的180至1000g/10min范围内的熔体流动速率MFR2，
条件是所述半结晶聚丙烯PP1在230℃下测量的熔体流动速率MFR2低于所述半结晶聚丙烯PP2在230℃下测量的熔体流动速率MFR2；
其中基于所述半结晶聚丙烯PP1、PP2和PP3的总量，所述半结晶聚丙烯PP1的量在10至50重量％范围内，所述半结晶聚丙烯PP2的量在30至80重量％范围内，所述半结晶聚丙烯PP3的量在5至45重量％范围内。
2.根据权利要求1所述的纤维增强复合材料，其中，
(a)所述半结晶聚丙烯PP1具有根据ISO1133在230℃下测量的1.0至55g/10min范围内的熔体流动速率MFR2，和
(b)所述半结晶聚丙烯PP2具有根据ISO1133在230℃下测量的56至120g/10min范围内的熔体流动速率MFR2。
3.根据权利要求1或2的纤维增强复合材料，其中所述纤维增强复合材料包含
(a)基于所述纤维增强复合材料的29.0至60.0重量％的所述聚丙烯组合物PPC，
(b)基于所述纤维增强复合材料的39.0至70.0重量％的所述纤维F，
(c)基于所述纤维增强复合材料的0.5至5.0重量％的作为增粘剂AP的所述极性改性聚丙烯。
4.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中，
(a)所述纤维F和所述聚丙烯组合物PPC之间的重量比[F/PPC]在0.7至2.0范围内，
和/或
(b)所述纤维F和所述极性改性聚丙烯之间的重量比在10至50范围内。
5.根据权利要求4所述的纤维增强复合材料，其中，基于所述纤维增强复合材料的总重量，在所述纤维增强复合材料中的所述纤维F和所述聚丙烯组合物PPC的总量为至少80重量％。
6.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中所述聚丙烯组合物PPC是α-成核的。
7.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中，
(a)所述聚丙烯组合物PPC具有根据ISO1133在230℃下测量的25至165g/10min的熔体流动速率MFR2，
和/或
(b)所述增强复合材料具有根据ISO1133在230℃下测量的1.0至10g/10min范围内的熔体流动速率MFR2。
8.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中，
(a)所述半结晶聚丙烯PP2与所述半结晶聚丙烯PP1和PP3的和的重量比[PP2/(PP1+PP3)]在0.4至3.0范围内，
和/或
(b)所述半结晶聚丙烯PP3和所述半结晶聚丙烯PP1之间的重量比[PP3/PP1]在0.5至4.0范围内。
9.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中所述聚丙烯组合物PPC是单相的。
10.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中所述半结晶聚丙烯PP1、PP2、PP3是丙烯均聚物H-PP1、H-PP2、H-PP3。
11.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中所述半结晶聚丙烯PP2和PP3是丙烯均聚物H-PP2和H-PP3，而所述半结晶聚丙烯PP1是丙烯共聚物R-PP1。
12.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中所述纤维F选自由玻璃纤维、金属纤维、陶瓷纤维、碳纤维和石墨纤维组成的组。
13.根据权利要求12所述的纤维增强复合材料，其中所述纤维F为玻璃纤维。
14.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中所述纤维F具有5.0至20.0μm的平均直径。
15.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中所述纤维F具有2至8mm的平均长度。
16.根据权利要求1或2所述的纤维增强复合材料，其中所述增粘剂AP是马来酸酐功能化聚丙烯。
17.一种注射成型制品，包含根据前述权利要求中任一项所述的纤维增强复合材料。
18.根据权利要求17所述的注射成型制品，其中所述制品是汽车制品。
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