CN108368314A - 轻量纤维增强聚丙烯组合物 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

轻量纤维增强聚丙烯组合物
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
必要的是根据本发明的纤维增强聚合物组合物包括聚丙烯(PP)、填料(F)、玻璃泡(GB)和作为偶联剂的极性改性聚丙烯(PMP)。
因此，纤维增强聚合物组合物包括
(a)基于纤维增强聚合物组合物的总重量的10至85重量％，优选30至85重量％，更优选40至75重量％，最优选45至70重量％的聚丙烯(PP)，
(b)基于纤维增强聚合物组合物的总重量的12.5至53重量％，优选15至50重量％，更优选20至50重量％，最优选25至40重量％的填料(F)，
(c)基于纤维增强聚合物组合物的总重量的2至12重量％，优选2至10重量％，更优选3至10重量％的玻璃泡(GB)，和
(d)基于纤维增强聚合物组合物的总重量的0.5至5.0重量％，优选0.5至4.0重量％，更优选0.8至3.5重量％，最优选1.0至3.0重量％的作为偶联剂的极性改性聚丙烯(PMP)。
此外，纤维增强聚合物组合物可以进一步包括基于纤维增强聚合物组合物的总重量的达20重量％的弹性体聚合物抗冲改性剂(IM)。优选地，弹性体聚合物抗冲改性剂(IM)可以选自C2C3、C2C4、C2C8抗冲改性剂的组。最优选地，抗冲改性剂(H)选自C2C8抗冲改性剂的组。
可商购获得的弹性体聚合物抗冲改性剂(IM)的示例为以 等商标销售的那些。
因此，根据本发明的一个实施方案，纤维增强聚合物组合物包括
(a)基于纤维增强聚合物组合物的总重量的30至85重量％，更优选40至75重量％，最优选45至70重量％的聚丙烯(PP)，
(b)12.5至53重量％，优选15至50重量％，更优选20至50重量％，最优选25至40重量％的基于纤维增强聚合物组合物的总重量的填料(F)，
(c)基于纤维增强聚合物组合物的总重量的2至12重量％，优选2至10重量％，更优选3至10重量％的玻璃泡(GB)，和
(d)基于纤维增强聚合物组合物的总重量的0.5至5.0重量％，优选0.5至4.0重量％，更优选0.8至3.5重量％，最优选1.0至3.0重量％的作为偶联剂的极性改性聚丙烯(PMP)。
(e)基于纤维增强聚合物组合物的总重量的达20重量％，优选达18重量％，更优选达15重量％的弹性体聚合物抗冲改性剂(IM)。
此外，纤维增强聚合物组合物可以包括至少一种添加剂。术语“添加剂”还涵盖作为含有聚合物载体材料的母料提供的添加剂。典型的添加剂是除酸剂、抗氧化剂(例如，酚类抗氧化剂(AO)和受阻胺光稳定剂(HALS))、着色剂、颜料(例如，炭黑或TiO2)、抗划剂、分散剂和载体。
术语“至少一种”添加剂在本发明的含义中是指添加剂包括一种或多种添加剂，优选地由一种或多种添加剂组成。
在本发明的一个实施方案中，至少一种添加剂包括一种添加剂，优选地由一种添加剂组成。可选地，至少一种添加剂包括两种或更多种添加剂的混合物，优选地由两种或更多种添加剂的混合物组成。例如，至少一种抗氧化剂包括两种或三种抗氧化剂的混合物，优选地由两种或三种抗氧化剂的混合物组成。
优选地，至少一种添加剂包括两种或更多种添加剂的混合物，更优选地由两种或更多种添加剂的混合物组成。
在优选的实施方案中，纤维增强聚合物组合物还含有α-成核剂。因此，成核剂优选地选自由以下物质组成的组：
(i)一元羧酸的盐和多元羧酸的盐，例如苯甲酸钠或叔丁基苯甲酸铝，和
(ii)二亚苄基山梨(糖)醇(例如，1,3:2,4二亚苄基山梨(糖)醇)和C1-C8烷基取代的二亚苄基山梨(糖)醇衍生物，例如，甲基二亚苄基山梨(糖)醇、乙基二亚苄基山梨(糖)醇或二甲基二亚苄基山梨(糖)醇(例如，1,3:2,4-二(甲基亚苄基)山梨(糖)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和乙烯基烷烃聚合物，和
(v)其混合物。
该添加剂通常例如在Hans Zweifel的“Plastic Additives Handbook”，第5版，2001中有所描述。
优选地，纤维增强聚合物组合物含有达2.0重量％的α-成核剂。在优选的实施方案中，纤维增强聚合物组合物含有不超过3000ppm，更优选1至3000ppm，更优选5至2000ppm的α-成核剂，该α-成核剂特别地选自由二亚苄基山梨(糖)醇(例如，1,3:2,4二亚苄基山梨(糖)醇)、二亚苄基山梨(糖)醇衍生物，优选二甲基二亚苄基山梨(糖)醇(例如，1,3:2,4-二(甲基亚苄基)山梨(糖)醇)或取代的诺尼醇衍生物(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)、乙烯基环烷烃聚合物、乙烯基烷烃聚合物及其组合物组成的组。
下面更加详细地描述纤维增强聚合物组合物的各个组分。
聚丙烯(PP)
纤维增强聚合物组合物必须包括聚合物组分。为了实现在轻量下良好平衡的力学性能，例如高刚度和高抗冲性，聚合物组合物必须包含特定的聚丙烯。
在本发明中，术语“聚丙烯(PP)”包括丙烯均聚物、丙烯无规共聚物、多相聚合物及其混合物。
此外，术语“丙烯共聚物”包括丙烯无规共聚物、多相聚合物及其混合物。
如本领域技术人员所知，无规丙烯共聚物不同于多相聚丙烯，多相聚丙烯是包括丙烯均聚物或丙烯无规共聚物基体组分(1)和丙烯与乙烯和C4-C8α-烯烃中的一种或多种的共聚物的弹性体共聚物组分(2)的丙烯共聚物，其中弹性体(无定形)共聚物组分(2)分散在所述丙烯均聚物或丙烯无规共聚物基体聚合物(1)中。
在本发明的一个实施方案中，存在于纤维增强聚合物组合物中的聚丙烯(PP)包括丙烯均聚物(H-PP)和/或丙烯共聚物(C-PP)。例如，纤维增强聚合物组合物包括丙烯均聚物(H-PP)和丙烯共聚物(C-PP)。可选地，纤维增强聚合物组合物包括丙烯均聚物(H-PP)或丙烯共聚物(C-PP)。
在一个具体实施方案中，聚丙烯(PP)优选包括多相丙烯共聚物(HECO)，该多相丙烯共聚物(HECO)包括
(a)聚丙烯基体(M)，该聚丙烯基体(M)为丙烯均聚物或丙烯共聚物，和
(b)弹性体丙烯共聚物(E)，该弹性体丙烯共聚物(E)包括衍生自丙烯和乙烯和/或C4至C20α-烯烃的单元。
该多相丙烯共聚物(HECO)在本领域中是公知的且是市售可得的。这特别适用于以下详细限定的多相丙烯共聚物(HECO)。
多相丙烯共聚物(HECO)的聚丙烯基体(M)可以为丙烯均聚物或具有选自乙烯和/或C4至C12α-烯烃的共聚单体的丙烯共聚物。优选地，多相丙烯共聚物(HECO)的聚丙烯基体(M)为丙烯均聚物。
多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷不溶物(XCI)级分由聚丙烯基体(M)占主导地位，而二甲苯冷可溶物级分的主要组分为弹性体丙烯共聚物(E)。因此，一方面，二甲苯冷不溶物(XCI)级分和聚丙烯基体(M)的性能基本上是相同的，另一方面，二甲苯冷可溶物(XCS)级分和弹性体丙烯共聚物(E)的性能基本上是相同的。
本发明中所用的表达丙烯均聚物涉及基本上由丙烯单元组成的聚丙烯，即由超过99.7重量％，还更优选地至少99.8重量％的丙烯单元组成的聚丙烯。在优选的实施方案中，在丙烯均聚物中只有丙烯单元是可检测到的。
因此，聚丙烯基体(M)的共聚单体含量和/或二甲苯冷不溶物(XCI)级分的共聚单体含量优选等于或低于1.0重量％，更优选不超过0.8重量％，还更优选不超过0.5重量％，如不超过0.2重量％，诸如不可检测到。
优选地，多相丙烯共聚物(HECO)的聚丙烯基体(M)和/或二甲苯冷不溶物(XCI)级分具有在30至90g/10min范围内，更优选在40至70g/10min范围内，还更优选在45至60g/10min范围内的根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)。
如上所述，除了聚丙烯基体(M)，多相丙烯共聚物(HECO)还包括分散在所述聚丙烯基体(M)中的弹性体丙烯共聚物(E)。
根据一个实施方案，弹性体丙烯共聚物(E)包括可与丙烯共聚的单体，例如共聚单体，如乙烯和/或C4至C12α-烯烃，诸如1-丁烯和/或1-己烯。优选地，弹性体丙烯共聚物(E)包括可与丙烯共聚的选自由乙烯、1-丁烯和1-己烯组成的组的单体，尤其是由可与丙烯共聚的选自由乙烯、1-丁烯和1-己烯组成的组的单体组成。更优选地，除了丙烯之外，弹性体丙烯共聚物(E)还包括衍生自乙烯和/或1-丁烯的单元。因此，在特别优选的实施方案中，弹性体丙烯共聚物(E)相仅包括衍生自乙烯和丙烯的单元。
在多相丙烯共聚物(HECO)的聚丙烯基体(M)为丙烯共聚物的情况下，优选的是，丙烯共聚物和弹性体丙烯共聚物(E)的共聚单体是相同的。
在优选的实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)的弹性体丙烯共聚物(E)和/或二甲苯冷可溶物(XCS)级分具有在10至50重量％范围内，更优选20至45重量％范围内，还更优选30至42重量％范围内的共聚单体含量。
对于共聚单体含量另外地或可选地，优选的是多相丙烯共聚物(HECO)的弹性体丙烯共聚物(E)和/或二甲苯冷可溶物(XCS)级分具有在1.0至8.0dl/g范围内，更优选在1.5至6.0dl/g范围内，还更优选在2.0至3.5dl/g范围内的特性粘度(IV)。
根据本发明的一个实施方案，基于多相丙烯共聚物(HECO)的总量，多相丙烯共聚物(HECO)的弹性体丙烯共聚物(E)和/或二甲苯冷可溶物(XCS)级分的量在10至50重量％的范围内，更优选15至40重量％的范围内，还更优选20至35重量％的范围内。
基于多相丙烯共聚物(HECO)的总量，多相丙烯共聚物(HECO)的共聚单体含量优选在3.0至25重量％范围内，更优选在5.0至20重量％范围内，还更优选在10至18重量％范围内。
优选地，多相丙烯共聚物(HECO)具有在1.0至50g/10min范围内，更优选在2.0至30g/10min范围内，还更优选在5.0至20g/10min范围内的熔体流动速率MFR2(230℃)。
填料(F)
本发明纤维增强聚合物组合物的第二基本组分是填料(F)。优选地，填料(F)选自由玻璃纤维、金属纤维、矿物纤维、陶瓷纤维及其混合物组成的组。玻璃纤维是特别优选的。更优选地，玻璃纤维是经切割的玻璃纤维，也称为短纤维或短切原丝。
用于纤维增强聚合物组合物的经切割的玻璃纤维或短玻璃纤维(即在配混前)优选具有1至10mm，更优选1至7mm，例如3至5mm或4mm的平均长度。在纤维增强聚合物组合物中使用的经切割的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10至15μm的平均直径。
优选地，在配混前，纤维(GF)具有125至650，优选150至450，更优选200至400，还更优选250至350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。
玻璃泡(GB)
在根据本发明的纤维增强聚合物组合物和制品中所用的玻璃泡(GB)可以通过本领域中已知的技术(参见诸如US 2,978,340(Veatch等人)；US 3,030,215(Veatch等人)；US3,129,086(Veatch等人)；和US 3,230,064(Veatch等人)；US 3,365,315(Beck等人)；US4,391,646(Howeil)；和US 4,767,726(Marshall))进行制备。用于制备玻璃泡(GB)的技术通常包含加热磨碎的通常称为“进料”的玻璃原料，其含有发泡剂(诸如硫或氧和硫的化合物)。玻璃原料可以通过在高温下加热玻璃的矿物组分直到形成熔融态玻璃来制备。
可以使用各种尺寸的玻璃泡(GB)。如本文中所用的，术语尺寸被认为等价于玻璃泡(GB)的直径和高度。在本发明的优选实施方案中，玻璃泡(GB)具有10-50μm，优选15-45μm，更优选15至40μm的平均直径。本发明中使用的玻璃泡(GB)的尺寸分布可以为高斯分布、正态分布或非正态分布。非正态分布可以是单峰的或多峰的(例如双峰的)。
本发明中所用的玻璃泡(GB)可以是市售获得的并包含3M公司、St.Paul、MN销售的商品名为“3M GLASS BUBBLES”(诸如牌号S60、S60HS、1M30K、1M16K、S38HS、S38XHS、42HS、46和HSQ 10000)的那些。其它合适的玻璃泡(GB)可以例如从Potters Industries，福吉谷，PA(PQ公司的附属公司)以商品名“SPHERICEL HOLLOW GLASS SPHERES”(诸如牌号110P8和60Ρ18)和“Q-CEL HOLLOW SPHERES”(诸如牌号30、6014、6019、6028、6036、6042、6048、5019、5023和5028)获得，从Silbrico公司，Hodgkins，IL以商品名“SIL-CELL”(诸如牌号SIL 35/34、SIL-32、SIL-42和SIL-43)获得，和从中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，马鞍山，中国以商品名“Y8000”获得。
本发明中所述的组合物中所用的玻璃泡(GB)通常需要足够强以能够承受注塑工艺。因此，优选的是，选择具有至少80MPa，优选至少90MPa，例如至少100MPa的抗压强度的玻璃泡(GB)。
极性改性聚丙烯(PMP)
为了实现玻璃泡(GB)和填料(F)在聚合物组合物(在纤维增强聚合物组合物中用作基体)中更容易且更均匀的分散，纤维增强聚合物组合物包括特定的偶联剂。
根据本发明的偶联剂为极性改性聚丙烯(PMP)。
极性改性聚丙烯(PMP)优选包括改性(功能化)聚合物和任选的具有活性极性基团的低分子量化合物。最优选的是改性α-烯烃聚合物，特别是丙烯均聚物和共聚物，如乙烯和丙烯与彼此或与其它α-烯烃的共聚物，因为它们与纤维增强组合物的聚合物是高度兼容的。也可以使用改性聚乙烯。
就结构而言，改性聚合物优选选自接枝或嵌段共聚物。
在本文中，优选的是含有衍生自极性化合物和离子化合物的基团的极性改性聚合物，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、噁唑啉和环氧化物组成的组。
所述极性化合物的具体示例为不饱和环状酸酐及其脂肪族二酯，和二酸衍生物。特别地，可以使用顺丁烯二酸酐和选自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。
在本发明的特别优选的实施方案中，纤维增强聚合物组合物包括极性改性聚丙烯(PMP)，该极性改性聚丙烯(PMP)为接枝有顺丁烯二酸酐的丙烯共聚物，优选地该接枝有顺丁烯二酸酐的丙烯共聚物包括乙烯作为共聚单体单元。
如例如在EP 0572028中所公开的，极性改性聚丙烯(PMP)可以在自由基引发剂(如有机过氧化物)的存在下以简单的方式通过具有例如顺丁烯二酸酐的聚合物的反应性挤出来制备。
极性改性聚丙烯(PMP)中的衍生自极性化合物的基团的量为0.5至5.0重量％，优选0.5至4.0重量％，更优选0.5至3.0重量％。
对于改性聚合物，即对于助粘剂(AP)来说，熔体流动速率MFR2(230℃)的优选值为1.0至500g/10min。
为了混合本发明的纤维增强组合物的各个组分，可以使用常规的配混或共混装置，诸如双螺杆挤出机。优选地，混合是在同向旋转双螺杆挤出机中完成的。从挤出机中回收的聚合物材料通常为颗粒形式。然后诸如通过注射成型对这些颗粒优选地进行进一步处理以产生本发明的纤维增强组合物的制品和产物。
本发明还涉及包括如上所限定的纤维增强组合物的制品，优选汽车制品。可以生产包括如本发明中所限定的纤维增强组合物的汽车制品，特别是汽车内饰和外饰，如仪表架、护罩、结构架(structural carrier)、保险杠、侧壁衬里、踏板辅助器、车身板件、扰流板、仪表板、内部装饰等。
此外，本发明还涉及包括如上所述的纤维增强组合物的发泡制品。
该发泡制品用于汽车应用的示例为仪表架、护罩或结构架。
通过化学发泡或物理发泡的发泡制品的合适制备方法通常是本领域技术人员所已知的。例如，可以采用由Trexel公司开发的微孔泡沫注射成型工艺来制备包括本发明中所述的纤维增强组合物的发泡制品。
下面通过实施例进一步阐释本发明。
实施例
除非另有说明，否则术语和测定方法的以下定义适用于本发明的上述一般性描述和以下实施例。
1.测量方法
总填料含量是根据ISO 3451-1:2008在550C的非正常情况下在微波炉中通过煅烧样品来测量和计算的。
密度是根据ISO 1183-1:2004通过比重瓶法对注射成型试样进行测量的。
MFR2(230℃)是根据ISO 1133(230℃，2.16kg)测量的。
二甲苯冷可溶物(XCS)：二甲苯冷可溶物(XCS)的含量是根据ISO 16152，第一版；2005-07-01在25℃下测定的。保持不溶的部分为二甲苯冷不溶物(XCI)级分。
特性粘度是根据DIN ISO 1628/1，1999年10月(在十氢化萘中在135℃下)测量的。
发生8mm挠度的最大力(F最大)和能量是在4.4m/s的测试速度和室温(23℃/50％RH)下在穿刺冲击测试中测定的。为了评估实际部件和注射成型条件及通常的冲击条件，采用成品部件(支架/控制台)进行测试。将部件定位在两个线支撑(line support)(跨度距离为35.5cm)上并用具有20mm直径的半球形加压头的撞击器在中心处进行冲击。除了支撑和试样类型外，测试按照ISO 6603-2进行。记录力-挠度曲线，并用两种参数比较不同的材料组合物，这两种参数为：
·最大力(F最大)，以N计
·当部件没有出现断裂或刺穿时，计算发生8mm挠度的能量，以“J”计。
2.实施例
通过在27mm同向旋转双螺杆挤出机进行配混来制备以下发明实施例IE1和IE2和对比实施例CE1。采用以下工艺参数：
-10-20kg/h的生产量
-200℃的机筒温度
制备注射成型致密部件(支架/控制台)用于力学试验。此外，通过工艺在KM650-4300GX注射成型机上采用以下关键工艺参数制备具有相同设置和尺寸的发泡部件：
240℃的机筒温度
SCF(超临界流体)含量：0.25至0.32％
表1概述了本发明实施例和对比实施例的组合物及其性能。
表1：本发明实施例和对比实施例的组成和力学综述
IE1 IE2 CE1
PP1 [重量％] 58.5 66.5 66.5
GF [重量％] 32 28 32
GB [重量％] 8 4 0
PMP [重量％] 1.5 1.5 1.5
密度 [g/cm3] 1.06 1.07 1.14
总填料含量 [重量％] 39.5 31.9 31.7
致密部件的平均重量 g/单个部件 851 839 892
5％发泡部件的平均重量 g/单个部件 808 792 850
致密部件的F最大 [N] 557 525 570
5％发泡部件的F最大 [N] 539 481 449
发生8mm挠曲的能量(致密部件) [J] 3.28 3.08 3.41
发生8mm挠曲的能量(5％发泡部件) [J] 3.24 2.89 2.66
本发明实施例和对比实施例中的“PP1”均为Borealis AG的市售产品EE013AE，其为多相丙烯共聚物。PP1的基本性能示于表2。
“GF”是市售产品Johns Manville ThermoFlow CS EC 13 636 4mm。具有13μm的长丝直径和4mm的线料长度。
“GB”是可从3M公司(USA)获得的市售产品3MTM IM16K高强度玻璃泡，其抗压强度为110MPa，直径为20μm。
“PMP”是市售产品ExxelorTMPO1020，其为可从ExxonMobil(USA)商业获得的顺丁烯二酸酐(MAH)官能化聚丙烯，其具有0.9g/cm3的密度，430g/10min的MFR2(230℃/2.16kg)和1.0摩尔％的MAH含量。
表2：PP1的性能
MFR [g/10min] 10.5
XCI的MFR [g/10min] 50
XCS [重量] 29.0
总C2 [重量] 15.5
XCS中的C2 [重量] 39.0
XCS的IV [dl/g] 3.0
弯曲模量 [MPa] 770
从表1中可以得出，对于发泡制品，在降低的密度且由此在较轻的重量下，包括聚丙烯基体中的与玻璃纤维组合的玻璃泡的本发明实施例IE1和IE2具有良好改善的力学性能。

Claims (11)

1.一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)。
2.根据权利要求1所述的纤维增强聚合物组合物，其中所述聚丙烯(PP)包括丙烯均聚物(H-PP)和/或丙烯共聚物(C-PP)。
3.根据权利要求1或2所述的纤维增强聚合物组合物，其中所述聚丙烯(PP)包括多相丙烯共聚物(HECO)，所述多相丙烯共聚物(HECO)包括
(a)聚丙烯基体(M)，所述聚丙烯基体(M)为丙烯均聚物或丙烯共聚物，和
(b)弹性体丙烯共聚物(E)，所述弹性体丙烯共聚物(E)包括衍生自丙烯和乙烯和/或C4至C20α-烯烃的单元。
4.根据权利要求3所述的纤维增强聚合物组合物，其中所述多相丙烯共聚物(HECO)具有
(a)在1.0至50g/10min范围内的根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)，
(b)在3.0至25重量％范围内的基于总多相丙烯共聚物(HECO)的共聚单体含量，和
(c)在10至50重量％范围内的基于总多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯可溶物含量(XCS)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的纤维增强聚合物组合物，其中所述纤维增强聚合物组合物还包括基于所述纤维增强聚合物组合物的总重量的达20重量％的弹性体聚合物抗冲改性剂(IM)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的纤维增强聚合物组合物，其中所述填料(F)具有8至20μm的平均直径和125至650的长径比。
7.根据前述权利要求中任一项所述的纤维增强聚合物组合物，其中所述填料(F)选自由玻璃纤维、金属纤维、矿物纤维、陶瓷纤维及其混合物组成的组。
8.根据前述权利要求中任一项所述的纤维增强聚合物组合物，其中所述玻璃泡(GB)具有10-50μm的平均直径。
9.根据前述权利要求中任一项所述的纤维增强聚合物组合物，其中所述极性改性聚丙烯(PMP)为接枝有顺丁烯二酸酐的丙烯共聚物，优选地所述接枝有顺丁烯二酸酐的丙烯共聚物包括作为共聚单体单元的乙烯。
10.一种汽车制品，包括根据前述权利要求中任一项所述的纤维增强聚合物组合物。
11.一种发泡制品，包括根据权利要求1至9中任一项所述的纤维增强聚合物组合物。
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