CN111094433A - 增强聚丙烯组合物 - Google Patents

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Abstract

包含多相聚丙烯共聚物、极性改性聚丙烯和碳纤维的增强聚丙烯组合物。

Description

增强聚丙烯组合物
本发明涉及包含多相聚丙烯共聚物、极性改性聚丙烯和碳纤维的增强聚丙烯组合物。此外，本发明涉及包含所述增强聚丙烯组合物的制品。
增强聚合物组合物被广泛使用。然而，除了对刚度和耐冲击性的要求之外，轻重量已成为对于汽车中的许多应用的重要要求。通常，有两种可能来支持这些要求，即降低材料的密度或者提高材料刚度。关于刚度增加，其通常可以通过将作为增强材料的纤维添加到聚合物中来获得。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，由于碳纤维的低密度结合高刚度，所以碳纤维作为增强材料是熟知的。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，使得只是难以获得具有良好平衡的机械性能如高刚度和冲击性的足够轻重量的材料。
因此，汽车工业寻求一种复合材料，其满足在轻重量下的良好平衡的机械性能如高刚度和冲击性的苛刻要求。
本发明的发现是将特定的多相丙烯共聚物结合极性改性聚丙烯和碳纤维一起使用，以改善聚丙烯组合物的力学性能。
在第一个方面，本发明涉及一种聚丙烯组合物(C)，包含
(a)55至95重量份的多相丙烯共聚物(HECO)；
(b)1.0至10重量份的极性改性聚丙烯(PMP)；
(c)2.5至30重量份的碳纤维(CF)；
基于化合物(a)、(b)和(c)的总重量份。
在聚丙烯组合物(C)的优选实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)包含
(a)聚丙烯基体(M)，和
(b)弹性体共聚物(E)，其包含衍生自丙烯和乙烯和/或C4至C20α-烯烃的单元。
在聚丙烯组合物(C)的另一个优选实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯可溶物(XCS)级分的特性粘度(IV)在3.0至4.0dl/g的范围内。
基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)可包含至少55重量％的量的多相丙烯共聚物(HECO)。
多相丙烯共聚物(HECO)可以具有
(a)不超过60g/10min的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)；
和/或
(b)不超过35摩尔％的共聚单体含量；
和/或
(c)基于多相丙烯共聚物(HECO)的重量的不超过55重量％的二甲苯冷可溶物(XCS)级分；
和/或
(d)不超过3.5dl/g的多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯可溶物(XCS)级分的特性粘度(IV)；
和/或
(e)不超过65摩尔％的多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯可溶物(XCS)级分的共聚单体含量。
基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)可包含至少1.0重量％，优选至少2.5重量％的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
极性改性聚丙烯(PMP)可以包含衍生自选自由酸酐、羧酸、羧酸衍生物、伯胺和仲胺、羟基化合物、噁唑啉环氧化物和离子型化合物组成的组中的极性基团的基团。
极性改性聚丙烯(PMP)可以是接枝有马来酸酐的丙烯聚合物。
基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)可包含至少2.5重量％的量的碳纤维(CF)。
基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，多相丙烯共聚物(HECO)和极性改性聚丙烯(PMP)可以以至少57.5重量％的量，优选以至少76重量％的量，更优选以至少82重量％的量，甚至更优选以至少89重量％的量被包含。
基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)可以以至少60重量％的量，优选以至少81重量％的量，更优选以至少89重量％的量，甚至更优选以至少98重量％的量被包含。
聚丙烯组合物(C)可以具有
(a)不超过25g/10min的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)；
和/或
(b)至少2500MPa的根据ISO 527-2测量的拉伸模量；
和/或
(c)至少25MPa的根据ISO 527-2测量的拉伸强度；
和/或
(d)至少35kJ/m2的根据ISO 179-1eU:2000在23℃下测量的简支梁冲击强度；
和/或
(e)至少6.0％的根据ISO 527-2测量的拉伸断裂伸长率。
优选地，聚丙烯组合物(C)不包含
(a)除了碳纤维(CF)之外的任何其他纤维；
和/或
(b)除了多相丙烯共聚物(HECO)和极性改性聚丙烯(PMP)之外的任何其他聚合物。
在第二个方面，本发明涉及一种制品，其包含根据第一个方面的聚合物组合物(C)。
制品可以是成型制品或挤出制品，优选成型制品，例如注射成型制品或压缩成型制品。
制品可以是汽车制品，优选汽车外部或内部制品，例如仪表架、护罩、结构架、保险杠、侧壁装饰件、辅助踏板、车身面板、扰流板、仪表板和内部装饰件。
在下文中，更详细描述聚丙烯组合物(C)和包含聚丙烯组合物(C)的制品：
聚丙烯组合物(C)
本发明涉及一种聚丙烯组合物(C)，其包含多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)。
聚丙烯组合物(C)可以包含基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份的
(a)在55至95重量份的范围内、优选在73至92重量份的范围内、更优选在79至90重量份的范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)；
和/或
(b)在1.0至10重量份的范围内、优选在2.5至10重量份的范围内、更优选在3.0至7.0重量份的范围内、甚至更优选在3.0至6.0重量份的范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)；
和/或
(c)在2.5至35重量份的范围内、优选在5.0至20重量份的范围内、更优选在7.0至15重量份的范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物包含在55至95重量份范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在1.0至10重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在2.5至35重量份范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物包含在55至95重量份范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在2.5至10重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在2.5至35重量份范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物包含在73至92重量份范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在3.0至7.0重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在2.5至35重量份范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物包含在79至90重量份范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在3.0至6.0重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在5.0至20重量份范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物包含在79至90重量份范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在3.0至6.0重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在7.0至15重量份范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物包含在55至95重量％范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在1.0至10重量％范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在2.5至35重量％范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物包含在55至95重量％范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在2.5至10重量％范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在2.5至35重量％范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物包含在73至92重量％范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在3.0至7.0重量％范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在2.5至35重量％范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物包含在79至90重量％范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在3.0至6.0重量％范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在5.0至20重量％范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物包含在79至90重量％范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)、在3.0至6.0重量％范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)和在7.0至15重量％范围内的量的碳纤维(CF)。
应理解，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含至少57.5重量％的量，优选以至少76重量％的量，更优选以至少82重量％的量，甚至更优选以至少88重量％的量的多相丙烯共聚物(HECO)和极性改性聚丙烯(PMP)。
此外，应理解，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含至少60重量％的量，优选以至少81重量％的量，更优选以至少89重量％的量，甚至更优选以至少98重量％的量的多相丙烯共聚物(HECO)和极性改性聚丙烯(PMP)以及碳纤维(CF)。
聚丙烯组合物(C)具有不超过25g/10min，优选不超过15g/10min，例如在1.0至25g/10min的范围内，优选在5.0至15g/10min的范围内，更优选在7.0至12g/10min的范围内的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)。
聚丙烯组合物(C)具有至少2500MPa，优选至少3000MPa，例如在2500至6500MPa的范围内，优选在3000至6000MPa的范围内的根据ISO 527-2测量的拉伸模量。
聚丙烯组合物(C)具有至少25MPa，优选至少30MPa，例如在25至80MPa的范围内，优选在30至70MPa的范围内的根据ISO 527-2测量的拉伸强度。
聚丙烯组合物(C)具有至少35kJ/m2，优选至少40kJ/m2，例如在35至80kJ/m2的范围内，优选在40至60kJ/m2的范围内的根据ISO 179-1eU:2000在23℃下测量的简支梁冲击强度。
聚丙烯组合物(C)具有至少6.0％，优选至少7.0％，例如在6.0至20％的范围内，优选在7.0至10％的范围内的根据ISO 527-2测量的拉伸断裂伸长率。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)具有在1.0至25g/10min范围内的根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)，在2500至6500MPa范围内的根据ISO 527-2测量的拉伸模量，在35至80kJ/m2范围内的根据ISO 179-1eU:2000在23℃下测量的简支梁冲击强度和在6.0至20％范围内的根据ISO 527-20测量的拉伸断裂伸长率。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)具有在1.0至25g/10min范围内的根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)，在2500至6500MPa范围内的根据ISO 527-2测量的拉伸模量，在40至60kJ/m2范围内的根据ISO 179-1eU:2000在23℃下测量的简支梁冲击强度和在7.0至10％范围内的根据ISO 527-20测量的拉伸断裂伸长率。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)具有在1.0至25g/10min范围内的根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)，在3000至6000MPa范围内的根据ISO 527-2测量的拉伸模量，在40至60kJ/m2范围内的根据ISO 179-1eU:2000在23℃下测量的简支梁冲击强度和在7.0至10％范围内的根据ISO 527-20测量的拉伸断裂伸长率。
优选地，多相丙烯共聚物(HECO)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有多相丙烯共聚物。在一个实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有多相丙烯共聚物。
优选地，极性改性聚丙烯(PMP)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有极性改性聚丙烯。在一个实施方案中，极性改性聚丙烯(PMP)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有极性改性聚丙烯。
在一个优选的实施方案中，基于聚丙烯组合物(C)的重量，聚丙烯组合物(C)不包含超过10重量％的量，优选超过5重量％的量，更优选超过2.5重量％的量，甚至更优选超过0.8重量％的量的除了多相丙烯共聚物(HECO)和极性改性聚丙烯(PMP)之外的其他聚合物。如果存在另外的聚合物，则这样的聚合物典型地是用于添加剂的聚合物载体材料(PCM)。
优选地，多相丙烯共聚物(HECO)和极性改性聚丙烯(PMP)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有聚合物。在一个实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)和极性改性聚丙烯(PMP)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有聚合物。
优选地，碳纤维(CF)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有纤维。在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)不包含选自由玻璃纤维、金属纤维、矿物纤维、陶瓷纤维及其混合物组成的组的纤维。在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)不包含由无机材料获得的纤维。
因此，在一个优选的实施方案中，聚丙烯组合物(C)由多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)组成。然而，应理解，这不排除其中存在添加剂(AD)的情形，如将在以下详细解释的。
聚丙烯组合物(C)可以通过熔融共混获得。这种方法可以包括以下步骤：将
(a)多相丙烯共聚物(HECO)；
(b)极性改性聚丙烯(PMP)；和
(c)碳纤维(CF)；
添加到挤出机中并将其挤出，获得所述聚丙烯组合物(C)。
可以使用在树脂配混领域中熟知且常用的多种配混和共混机器及方法来将聚合物组合物(C)进行配混和造粒。然而，优选使用不影响碳纤维尺寸或除碳纤维以外的纤维的尺寸的配混和共混方法。
为了共混本发明组合物的各个组分，可以使用常规的配混或共混设备，例如班伯里混炼机(Banbury mixer)、2-辊橡胶磨、Buss共捏合机或双螺杆挤出机。从挤出机/混合机回收的聚合物材料通常为粒料形式。然后优选将这些粒料进一步加工，例如通过注射成型以产生本发明组合物的制品和产品。
多相丙烯共聚物(HECO)
应理解，聚丙烯组合物(C)应具有良好平衡的力学性能，特别是高冲击强度结合高断裂伸长率。为了获得这些性能，基本要求是包括多相丙烯共聚物(HECO)。
多相聚丙烯(HECO)具有不超过60g/10min的范围内，优选不超过25g/10min，更优选不超过15g/10min，例如在2.0至60g/10min的范围内，优选在5.0至25g/10min的范围内，更优选在7.0至14g/10min的范围内的根据ISO 1133测量的MFR2(230℃，2.16kg)。
多相聚丙烯(HECO)具有不超过40摩尔％，优选不超过30摩尔％，甚至更优选不超过25摩尔％，例如在5.0至40摩尔％的范围内，优选在10至30摩尔％的范围内，更优选在15至25摩尔％的范围内的总共聚单体含量。
基于多相聚丙烯(HECO)的总重量，多相聚丙烯(HECO)具有不超过55重量％，优选不超过45重量％，更优选不超过38重量％，例如在10至55重量％，优选在20至45重量％的范围内，更优选在25至38重量％的范围内的二甲苯冷可溶物(XCS)级分的含量。
多相聚丙烯(HECO)具有不超过4.0dl/g，优选不超过3.5dl/g，例如在2.8至4.0dl/g的范围内，优选在3.0至3.5dl/g的范围内的二甲苯冷可溶物(XCS)级分的特性粘度(IV)。
多相聚丙烯(HECO)具有不超过65摩尔％，优选不超过60摩尔％，更优选不超过50摩尔％，例如在30至65摩尔％的范围内，优选在35至60重量％的范围内，更优选在45至50摩尔％的范围内的二甲苯冷可溶物(XCS)级分的共聚单体含量。
多相丙烯共聚物(HECO)包含以下，优选由以下组成：
(a)聚丙烯基体(M)和
(b)弹性体共聚物(E)，其包含衍生自以下的单元：
-丙烯和
-乙烯和/或C4至C20α-烯烃，更优选乙烯和/或C4至C10α-烯烃并且最优选乙烯、C4、C6和/或C8α-烯烃，例如乙烯和任选的衍生自共轭二烯的单元。
多相聚丙烯(HECO)具有的丙烯含量可以为至少60摩尔％，优选至少70摩尔％，例如在60至95摩尔％的范围内，优选在70至90摩尔％的范围内。剩余部分构成共聚单体，即C2和/或C4至C20α-烯烃，更优选构成乙烯。因此，多相丙烯共聚物(HECO)包含不超过40摩尔％，优选不超过30摩尔％，例如在5.0至40摩尔％范围内，优选在10至30摩尔％范围内，优选在15至25摩尔％范围内的共聚单体，优选乙烯和/或C4至C12α-烯烃，更优选乙烯。
如本文所定义的，多相丙烯共聚物(HECO)仅包含聚丙烯基体(M)和弹性体共聚物(E)作为聚合物组分。
在整个本发明中，多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷不溶物(XCI)级分代表基体(M)和任选的聚乙烯，而二甲苯冷可溶物(XCS)级分代表多相丙烯共聚物(HECO)的弹性体部分，即弹性体共聚物(E)。
因此，基于多相丙烯共聚物(HECO)的重量，多相丙烯共聚物(HECO)中的基体(M)含量，即二甲苯冷不溶物(XCI)含量优选在60至80重量％的范围内，更优选在62至70重量％的范围内。
另一方面，基于多相丙烯共聚物(HECO)的重量，多相丙烯共聚物(HECO)中的弹性体共聚物(E)含量，即二甲苯冷可溶物(XCS)含量优选在20至40重量％的范围内，更优选30至38重量％的范围内。
聚丙烯基体(M)可以是无规丙烯共聚物(RPP)或丙烯均聚物(HPP)，后者是尤其优选的。
在聚丙烯基体(M)是丙烯均聚物(HPP)的情况下，基于聚丙烯基体(M)的重量，聚丙烯基体(M)的共聚单体含量可以等于或低于1.0重量％，优选等于或低于0.8重量％，更优选等于或低于0.5重量％，例如不超过0.2重量％。
本发明中使用的表述丙烯均聚物涉及这样的聚丙烯，基于丙烯均聚物(HPP)的总量，该聚丙烯基本上由丙烯单元组成，即由超过99.7重量％，仍更优选至少99.8重量％的丙烯单元组成。在优选实施方案中，丙烯均聚物(HPP)中仅可检测到丙烯单元。
在聚丙烯基体(M)是无规丙烯共聚物(RPP)的情况下，应理解，无规丙烯共聚物(RPP)包含与丙烯可共聚的单体，例如共聚单体如乙烯和/或C4至C20α-烯烃，特别是乙烯和/或C4至C10α-烯烃，例如乙烯、C4、C6和/或C8α-烯烃。优选地，无规丙烯共聚物(RPP)包含来自由乙烯、1-丁烯和1-己烯组成的组中的可与丙烯共聚的单体，尤其是由来自由乙烯、1-丁烯和1-己烯组成的组中的可与丙烯共聚的单体组成。更具体地，除了丙烯之外，本发明的无规丙烯共聚物(RPP)包含可衍生自乙烯和/或1-丁烯的单元。在优选的实施方案中，无规丙烯共聚物(RPP)包含仅衍生自乙烯和丙烯的单元。
应理解，基于无规丙烯共聚物(RPP)的重量，无规丙烯共聚物(RPP)具有的共聚单体含量优选在0.3至1.0重量％的范围内，更优选在0.3至0.8重量％的范围内，甚至更优选在0.3至0.7重量％的范围内。
术语“无规”表示无规丙烯共聚物(RPP)的共聚单体在衍生自丙烯的单元中是随机分布的。术语无规根据IUPAC(高分子科学基本术语表；IUPAC建议，1996)进行理解。
如将在以下解释的，多相丙烯共聚物(HECO)以及其各个组分(基体和弹性体共聚物)可以通过共混不同聚合物类型来生产。然而，优选的是，多相丙烯共聚物(HECO)以及其各个组分(基体和弹性体共聚物)使用串行配置的反应器并且在不同反应条件下运行的序列步骤方法中生产。
此外，应理解，多相丙烯共聚物(HECO)的聚丙烯基体(M)具有适度的熔体流动MFR2，其是在2.16kg载荷下在230℃的温度下根据ISO1133测定的。如上所述的，聚丙烯基体(M)的根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)与多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷不溶物(XCI)级分的熔体流动速率MFR2相等。因此，优选的是，多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷不溶物(XCI)级分，即聚丙烯基体(M)具有在20.0至150.0g/10min的范围内，更优选在25.0至110g/10min的范围内，甚至更优选在30.0至100g/10min的范围内，甚至还更优选在35.0至90g/10min的范围内的根据ISO1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)。
优选地，聚丙烯基体(M)是全同立构的。因此，应理解，聚丙烯基体(M)具有相当高的五单元组浓度，即高于80％，优选高于85％，更优选高于90％，甚至更优选高于92％，甚至还更优选高于93％，例如高于95％的五单元组浓度。
多相丙烯共聚物(HECO)的第二个组分是弹性体共聚物(E)。
弹性体共聚物(E)包含可衍生自以下的单元，优选由衍生自以下的单元组成：(i)丙烯和(ii)乙烯和/或C4至C20α-烯烃，更优选为乙烯和/或C4至C10α-烯烃，并且最优选为乙烯、C4、C6和/或C8α-烯烃，例如乙烯。弹性体共聚物(E)可以额外地含有衍生自共轭二烯如丁二烯或非共轭二烯的单元，然而优选的是，弹性体共聚物(E)仅由可衍生自以下的单元组成：(i)丙烯和(ii)乙烯和/或C4至C12α-烯烃。如果使用的话，合适的非共轭二烯包括直链和支链环状二烯，如1,4-己二烯、1,5-己二烯、1,6-辛二烯、5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯、3,7-二甲基-1,7-辛二烯，和二氢月桂烯和二氢罗勒烯的混合异构体，以及单环脂环族二烯如1,4-环己二烯、1,5-环辛二烯、1,5-环十二碳二烯、4-乙烯基环己烯、1-烯丙基-4-亚异丙基环己烷、3-烯丙基环戊烯、4-环己烯和1-异丙烯基-4-(4-丁烯基)环己烷。
在本发明中，弹性体共聚物(E)中的可衍生自丙烯的单元的含量与在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中可检测的丙烯的含量相等。因此，基于二甲苯冷可溶物(XCS)级分的总重量的重量，在二甲苯冷可溶物(XCS)级分中可检测的丙烯为50.0至75.0重量％，更优选55.0至70.0重量％，并且仍更优选58.0至67.0重量％。因此，在具体实施方案中，弹性体共聚物(E)，即二甲苯冷可溶物(XCS)级分，包含25.0至50.0重量％，优选30.0至45.0重量％，更优选33.0至42.0重量％的可衍生自乙烯和/或至少另一种C4至C20α-烯烃的单元。优选地，弹性体共聚物(E)是乙烯丙烯非共轭二烯单体聚合物(EPDM)或乙烯丙烯橡胶(EPR)，后者是尤其优选的，其中丙烯和/或乙烯含量如在本段中所定义的。
聚丙烯组合物(C)优选含有α-成核剂。甚至更优选的是，本发明不含β-成核剂。成核剂优选选自由以下组成的组：
(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，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，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)磷酸的二酯的盐，例如2,2’-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸钠或铝-羟基-双[2,2’-亚甲基-双(4,6-二-叔丁基苯基)磷酸酯]，和
(iv)乙烯基环烷烃聚合物和乙烯基烷烃聚合物，和
(v)它们的混合物。
这样的添加剂通常可商购获得并且例如描述于Hans Zweifel的“PlasticAdditives Handbook”，第5版，2001年。
最优选地，α-成核剂是多相丙烯共聚物(HECO)的一部分并且因此是聚丙烯组合物(C)的一部分。因此，基于多相丙烯共聚物(HECO)的重量，多相丙烯共聚物(HECO)的α-成核剂含量优选多至5.0重量％。在优选实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)含有不超过3000ppm，更优选1至2000ppm的α-成核剂，特别是选自由以下组成的组中的α-成核剂：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，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，乙烯基烷烃聚合物和它们的混合物。
在优选的实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)并且因此聚丙烯组合物(C)含有乙烯基环烷烃，例如乙烯基环己烷(VCH)聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物作为α-成核剂。优选地，在这个实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)含有乙烯基环烷烃例如乙烯基环己烷(VCH)聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物，优选为乙烯基环己烷(VCH)。优选地，乙烯基环烷烃是乙烯基环己烷(VCH)聚合物，其通过BNT技术被引入到多相丙烯共聚物(HECO)中并且因此被引入到聚丙烯组合物(C)中。更优选地，在该优选实施方案中，多相丙烯共聚物(HECO)中的乙烯基环烷烃例如乙烯基环己烷(VCH)聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物的量，更优选为乙烯基环己烷(VCH)聚合物的量不超过500ppm，更优选1至200ppm，最优选5至100ppm，并且多相丙烯共聚物(HECO)中的乙烯基环烷烃例如乙烯基环己烷(VCH)聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物的量，更优选为乙烯基环己烷(VCH)聚合物的量不超过500ppm，更优选1至200ppm，最优选5至100ppm。相应地，因此优选的是，聚丙烯组合物(C)含有不超过500ppm，更优选0.1至200ppm，最优选0.2至100ppm的乙烯基环烷烃例如乙烯基环己烷(VCH)聚合物。
关于BNT-技术，参考国际申请WO 99/24478、WO 99/24479并且特别是WO 00/68315。根据该技术，催化剂体系，优选齐格勒-纳塔主催化剂，可以在该催化剂体系，特别是包含特定齐格勒-纳塔主催化剂、外部给体和助催化剂的催化剂体系的存在下，通过聚合乙烯基化合物进行改性，所述乙烯基化合具有下式：
CH2＝CH-CHR3R4
其中R3和R4一起形成5元或6元饱和、不饱和或芳族环或者独立地表示包含1至4个碳原子的烷基基团，并且改性的催化剂用于制备根据本发明的多相聚丙烯，即制备多相丙烯共聚物(HECO)。聚合物的乙烯基化合物充当α-成核剂。催化剂改性步骤中的乙烯基化合物与固体催化剂组分的重量比优选多至5(5:1)，优选多至3(3:1)，最优选从0.5(1:2)至2(2:1)。最优选的乙烯基化合物是乙烯基环己烷(VCH)。
成核剂可以作为母料引入。在这种情况下，母料含有成核剂，其优选是聚合物成核剂，更优选α-成核剂，最优选乙烯基环烷烃，例如乙烯基环己烷(VCH)，聚合物和/或乙烯基烷烃聚合物，优选乙烯基环己烷(VCH)聚合物，如以上或以下所定义的，基于母料的重量，其量不超过500ppm，更优选为1至200ppm，并且仍更优选为5至100ppm。在这种实施方案中，更优选地，基于多相丙烯共聚物(HECO)的总量，所述母料以不超过10.0重量％，更优选不超过5.0重量％并且最优选不超过3.5重量％的量存在。最优选地，母料包含已经根据BNT-技术成核的聚合物，优选由这样的聚合物组成。
根据本发明的多相丙烯共聚物(HECO)优选在序列聚合方法中，即在本领域已知的多阶段方法中生产，其中相应的基体，即聚丙烯基体(M)在至少一个淤浆反应器中并且任选地在至少一个气相反应器中，优选在一个淤浆反应器和一个气相反应器中生产，随后弹性体共聚物(E)在至少一个气相反应器，优选在两个气相反应器中生产。
更准确地，多相丙烯共聚物(HECO)通过以下方式获得：在至少一个反应器系统(所述系统包含至少一个反应器)中生产聚丙烯基体(M)，将所述聚丙烯基体(M)转移到随后的反应器系统(所述系统包含至少一个反应器)中，在那里在聚丙烯基体(M)的存在下，产生弹性体丙烯共聚物(E)。
因此，每个聚合系统可以包括一个或多个传统的搅拌淤浆反应器和/或一个或多个气相反应器。优选地，所使用的反应器选自环流式反应器和气相反应器的组，并且特别地，所述方法采用至少一个环流式反应器和至少一个气相反应器。也可以使用每种类型的若干反应器，例如串联的一个环流式和两个或三个气相反应器，或两个环流式和一个或两个气相反应器。
优选地，用于制备多相丙烯共聚物(HECO)的方法还包括利用所选择的催化剂体系的预聚合，如下文详细描述的，该催化剂体系包括齐格勒-纳塔主催化剂、外部给体和助催化剂。
在优选的实施方案中，预聚合以本体淤浆聚合在液态丙烯中进行，即液相主要包含丙烯，具有溶解在其中的少量其他反应物和任选的惰性组分。
预聚合反应典型地在0至50℃，优选10至45℃并且更优选15至40℃的温度下进行。
预聚合反应器中的压力不是关键的，但必须足够高以将反应混合物保持在液相中。因此，该压力可以为20至100巴，例如30至70巴。
优选将催化剂组分全部引入到预聚合步骤中。然而，在固体催化剂组分(i)和助催化剂(ii)可以分开进料的情况下，可以仅有一部分的助催化剂被引入预聚合阶段，而其余部分被引入到后续聚合阶段中。同样在这样的情况下，有必要将如此多的助催化剂引入到预聚合阶段中，从而在其中获得足够的聚合反应。
也可以向预聚合阶段中添加其他组分。因此，如本领域中已知的，可以将氢气添加到预聚合阶段中以控制预聚物的分子量。此外，可使用抗静电添加剂以防止粒子彼此粘附或粘附至反应器壁。
预聚合条件和反应参数的精确控制在本领域的技术范围内。
淤浆反应器是指任何反应器，如连续或简单的间歇搅拌罐式反应器或环流式反应器，其以本体或淤浆形式运行并且其中聚合物以粒状形式形成。“本体”是指在包含至少60.0重量％的单体的反应介质中的聚合。根据优选的实施方案，淤浆反应器包括本体环流式反应器。
“气相反应器”是指任何机械混合或流化床反应器。优选地，气相反应器包括气体速度为至少0.2m/s的机械搅拌的流化床反应器。
用于制备本发明的多相丙烯共聚物(HECO)的特别优选的实施方案包括以包括一个环流式反应器和一个或两个或三个气相反应器的组合或者两个环流式反应器和一个或两个气相反应器的组合的方法进行聚合。
优选的多阶段方法是淤浆-气相工艺，如由Borealis开发并且被称为
Figure BDA0002408520000000131
技术的方法。在这方面，参考EP 0 887 379A1、WO 92/12182、WO 2004/000899、WO 2004/111095、WO 99/24478、WO 99/24479和WO 00/68315。将它们通过引用并入本文。
另一种合适的淤浆-气相方法是Basell的
Figure BDA0002408520000000132
方法。
优选地，多相丙烯共聚物(HECO)通过使用如下文详细描述的特定的齐格勒-纳塔主催化剂结合特定的外部供体来生产，优选以
Figure BDA0002408520000000133
方法生产。
因此，一种优选的多阶段方法可以包括以下步骤：
-在淤浆反应器，例如环流式反应器中，在所选择的催化剂体系的存在下生产聚丙烯基体的第一部分(M-1)，如下文详细描述的，该催化剂体系包含特定的齐格勒-纳塔主催化剂(i)、外部给体(iii)和助催化剂(ii)；
-将淤浆反应器，例如环流式反应器的反应器产物转移到第一气相反应器中；
-在聚丙烯基体的第一部分(M-1)的存在下和在从淤浆反应器例如环流式反应器获得的催化剂体系的存在下生产聚丙烯基体的第二部分(M-2)，获得聚丙烯基体(M)；
-将第一气相反应器的反应器产物转移到第二气相反应器中，
-在聚丙烯基体(M)和从第一气相反应器获得的催化剂体系的存在下生产弹性体共聚物的第一部分(E-1)；
-将第二气相反应器的反应器产物转移到第三气相反应器中，
-在聚丙烯基体(M)、弹性体共聚物的第一部分(E-1)和从第二气相反应器获得的催化剂体系的存在下生产弹性体共聚物的第二部分(E-2)，获得多相丙烯共聚物(HECO)；
-回收该多相丙烯共聚物(HECO)。
关于上述优选的淤浆-气相方法，关于工艺条件可以提供以下通用信息。
温度优选为40至110℃，优选50至100℃，特别是60至90℃，其中压力在5至80巴，优选为10至60巴的范围内，为了以本身已知的方式控制分子量，可选择添加氢气。
然后，将优选在环流式反应器中进行的淤浆聚合的反应产物转移到随后的气相反应器中，其中温度优选在50至130℃，更优选在60至100℃的范围内，在5至50巴，优选8至35巴的压力下，同样为了以本身已知的方式控制分子量，可选择添加氢气。
如果需要，可以在淤浆反应器，优选环流式反应器中，在超临界条件下，以已知的方式进行聚合，和/或在气相反应器中，以冷凝方式进行聚合。
根据本发明，多相聚丙烯优选通过如上所述的多阶段聚合方法，在包含作为组分的(i)齐格勒-纳塔主催化剂(其含有低级醇和邻苯二甲酸酯的酯交换产物)的催化剂体系的存在下获得。
根据本发明使用的主催化剂通过以下方式制备：
a)使MgCl2和C1-C2醇的喷雾结晶的或乳液固化的加合物与TiCl4反应，
b)使阶段a)的产物与式(I)的邻苯二甲酸二烷基酯反应，
Figure BDA0002408520000000141
其中R1’和R2’独立地是至少C5烷基，
该反应在其中发生所述C1至C2醇和所述式(I)的邻苯二甲酸二烷基酯之间的酯交换以形成内部给体的条件下进行，
c)洗涤阶段b)的产物，或
d)任选地使步骤c)的产物与另外的TiCl4反应。
主催化剂如例如在专利申请WO 87/07620、WO 92/19653、WO 92/19658和EP 0 491566、EP 591224以及EP 586390中所限定的进行生产。将这些文献的内容通过引用包括在本文中。
首先形成MgCl2和C1-C2醇的式为MgCl2*nROH的加合物，其中R是甲基或乙基并且n为1至6。优选将乙醇作为所述醇。
将先熔融、然后经喷雾结晶或乳液固化的加合物用作催化剂载体。
在下一步中，将经喷雾结晶或乳液固化的式MgCl2*nROH(其中R为甲基或乙基，优选为乙基，且n为1至6)的加合物与TiCl4接触以形成钛化载体，随后进行以下步骤：
·向所述钛化载体中加入以下化合物以形成第一产物，
(i)式(I)的邻苯二甲酸二烷基酯，其中R1’和R2’独立地为至少C5-烷基，如至少C8-烷基，
或优选地
(ii)式(I)的邻苯二甲酸二烷基酯，其中R1’和R2’相同且为至少C5-烷基，如至少C8-烷基，
或更优选地
(iii)式(I)的邻苯二甲酸二烷基酯，其选自由邻苯二甲酸丙基己基酯(PrHP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和邻苯二甲酸二十三烷基酯(DTDP)组成的组，再更优选地，式(I)的邻苯二甲酸二烷基酯为邻苯二甲酸二辛酯(DOP)，如邻苯二甲酸二异辛酯或邻苯二甲酸二乙基己酯，特别是邻苯二甲酸二乙基己酯，
·使所述第一产物经受适当的酯交换条件(即经受高于100℃、优选在100至150℃、更优选在130至150℃之间的温度)以使所述甲醇或乙醇与式(I)的所述邻苯二甲酸二烷基酯的所述酯基团进行酯交换以形成优选地至少80摩尔％、更优选90摩尔％、最优选95摩尔％的式(II)的邻苯二甲酸二烷基酯，
Figure BDA0002408520000000151
其中，R1和R2为甲基或乙基，优选为乙基，
式(II)的邻苯二甲酸二烷基酯为内部给体，和
·将所述酯交换产物回收作为主催化剂组合物(组分(i))。
在优选的实施方案中，将式MgCl2*nROH(其中R为甲基或乙基，且n为1至6)的加合物熔融，然后将熔体优选地通过气体注射到冷溶剂或冷气体中，从而加合物结晶为形态上有利的形式，例如在WO 87/07620中所述。
优选地将该结晶的加合物用作催化剂载体并反应成本申请中有用的主催化剂，如在WO 92/19658和WO 92/19653中所述。
当通过萃取除去了催化剂残渣，获得钛化载体和内部给体的加合物，其中由酯醇衍生的基团已经改变。
如果足够的钛保留在载体上，其将作为主催化剂的活性元素。
否则，在上述处理之后重复进行钛化以确保足够的钛浓度，从而确保足够的活性。
优选地，根据本发明所采用的主催化剂含有至多2.5重量％、优选至多2.2重量％和更优选至多2.0重量％的钛。其给体含量优选地在4至12重量％之间，更优选地在6和10重量％之间。
更优选地，已经采用乙醇作为醇和采用邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作为式(I)的邻苯二甲酸二烷基酯制备了根据本发明所采用的主催化剂，产生的邻苯二甲酸二乙酯(DEP)作为内部给体化合物。
在另一个实施方案中，如上所概述的，齐格勒-纳塔主催化剂可以在催化剂体系的存在下通过聚合乙烯基化合物进行改性，所述催化剂体系包含特定的齐格勒-纳塔主催化剂、外部给体和助催化剂，所述乙烯基化合物具有式：
CH2＝CH-CHR3R4
其中R3和R4一起形成5元或6元饱和、不饱和或芳族环，或者独立地表示包含1至4个碳原子的烷基，并且改性的催化剂用于制备根据本发明的多相聚丙烯组合物。聚合的乙烯基化合物可以充当α-成核剂。这种改性特别用于制备多相聚丙烯(HECO)。
关于催化剂的改性，参考国际申请WO 99/24478、WO 99/24479和特别是WO 00/68315，将关于涉及催化剂的改性的反应条件以及关于聚合反应通过引用并入本文。
为了生产根据本发明的多相聚丙烯，除了特定的齐格勒-纳塔主催化剂之外，所使用的催化剂体系优选还包含有机金属助催化剂作为组分(ii)。
因此，优选从由三烷基铝(如三乙基铝(TEA))、二烷基氯化铝和烷基铝倍半氯化物组成的组中选择助催化剂。
使用的催化剂体系的组分(iii)是由式(IIIa)或(IIIb)表示的外部给体。式(IIIa)定义如下
Si(OCH3)2R2 5 (IIIa)
其中R5表示具有3至12个碳原子的支链烷基基团，优选具有3至6个碳原子的支链烷基基团，或具有4至12个碳原子的环烷基，优选具有5至8个碳原子的环烷基。
特别优选的是，R5选自由异丙基、异丁基、异戊基、叔丁基、叔戊基、新戊基、环戊基、环己基、甲基环戊基和环庚基组成的组。
式(IIIb)定义如下
Si(OCH2CH3)3(NRxRy) (IIIb)
其中Rx和Ry可以是相同或不同的，表示具有1至12个碳原子的烃基基团。
Rx和Ry独立地选自由具有1至12个碳原子的直链脂肪族烃基基团、具有1至12个碳原子的支链脂肪族烃基基团和具有1至12个碳原子的环状脂肪族烃基基团组成的组。特别优选的是，Rx和Ry独立地选自由甲基、乙基、正丙基、正丁基、辛基、癸基、异丙基、异丁基、异戊基、叔丁基、叔戊基、新戊基、环戊基、环己基、甲基环戊基和环庚基组成的组。
更优选地，Rx和Ry相同，还更优选地，Rx和Ry都是乙基基团。
更优选地，式(IIIb)的外部给体是二乙基氨基三乙氧基硅烷。
最优选地，外部给体具有式(IIIa)，例如二环戊基二甲氧基硅烷[Si(OCH3)2(环戊基)2]或二异丙基二甲氧基硅烷[Si(OCH3)2(CH(CH3)2)2]，特别是二环戊基二甲氧基硅烷[Si(OCH3)2(环戊基)2]。
聚丙烯组合物(C)可包含55至95重量份，优选73至92重量份的量，更优选以79至90重量份的量的多相丙烯共聚物(HECO)，其中所述重量份基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)包含55至95重量份的量的多相丙烯共聚物(HECO)，其中所述重量份基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)包含79至90重量份的量的多相丙烯共聚物(HECO)，其中所述重量份基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份。
基于聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物可包含至少55重量％，优选至少73重量％，更优选至少79重量％，例如在55至95重量％范围内，优选在73至92重量％范围内，更优选在79至90重量％范围内的量的多相丙烯共聚物(HECO)。
在一个实施方案中，基于聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含55至95重量％的量的多相丙烯共聚物(HECO)。
在一个实施方案中，基于聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含79至90重量份的量的多相丙烯共聚物(HECO)。
极性改性聚丙烯(PMP)
为了实现碳纤维(CF)在聚合物组分中的更容易且更均匀分散，该聚合物组分在聚丙烯组合物(C)中充当用于碳纤维(CF)的基体，极性改性聚丙烯(PMP)用作偶联剂。
极性改性聚丙烯(PMP)优选是含有极性基团的聚丙烯。
在下文中，将更准确地定义聚丙烯，其随后被改性为极性改性聚丙烯(PMP)，如以下详细解释的。
聚丙烯优选是丙烯均聚物或无规丙烯共聚物，例如(i)丙烯和(ii)乙烯和/或C4至C12α-烯烃，优选(i)丙烯和(ii)选自由乙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯及其混合物组成的组，优选仅有乙烯组成的组中的α-烯烃的共聚物。
在一个实施方案中，极性改性聚丙烯(PMP)是改性的无规丙烯共聚物，其中所述无规丙烯共聚物包含乙烯作为仅有的共聚单体单元。
关于术语“无规丙烯共聚物”的定义，参考上文讨论多相丙烯共聚物(HECO)所提供的信息。
优选地，可衍生自丙烯的单元构成无规丙烯共聚物的主要部分，即基于无规丙烯共聚物的总重量的至少90.0重量％，更优选在92.0至99.5重量％，还更优选92.5至98.0重量％，甚至还更优选93.0至96.0重量％的范围内。因此，基于无规丙烯共聚物的总重量，无规丙烯共聚物中的衍生自乙烯和/或C4至C12α-烯烃，优选衍生自乙烯的单元的量至多为10重量％，更优选在0.5至8.0重量％的范围内，甚至更优选在2.0至7.5重量％的范围内，甚至还更优选在4.0至7.0重量％的范围内。
特别要理解的是，无规丙烯共聚物仅包含可衍生自丙烯和乙烯的单元。在本段落中给出的共聚单体量优选属于没有被改性的无规丙烯共聚物。
应理解，无规丙烯共聚物，即未改性的无规丙烯共聚物，具有的熔融温度Tm在125至140℃的范围内，更优选在128至138℃的范围内并且最优选在131至136℃的范围内。在本段落中给出的熔融温度是未改性的无规丙烯共聚物的熔融温度。
应理解，无规丙烯共聚物，即未改性的无规丙烯共聚物，具有的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃)在1至30g/10min的范围内，优选在1至20g/10min的范围内，更优选在1至10g/10min的范围内，并且最优选在2至6g/10min的范围内。
应理解，极性改性聚丙烯(PMP)包含衍生自极性基团的基团。在这方面，优选的是极性改性聚丙烯(PMP)包含衍生自极性化合物，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的，以及离子型化合物的基团。
所述极性基团的具体实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。
就结构而言，极性改性聚丙烯(PMP)优选选自接枝或嵌段共聚物，优选以上定义的聚丙烯的接枝或嵌段共聚物，例如以上定义的无规丙烯共聚物。
优选地，极性改性聚丙烯(PMP)，即偶联剂，是接枝有这样的极性基团的聚丙烯，例如以上在“作为偶联剂的极性改性丙烯(PMP)”部分中所定义的无规丙烯共聚物。
特别优选的是使用聚丙烯，如以上在“极性改性的丙烯(PMP)”部分中定义的接枝有马来酸酐的无规丙烯共聚物，作为极性改性聚丙烯(PMP)，即偶联剂。
在一个实施方案中，极性改性聚丙烯(PMP)是接枝有马来酸酐的如上所定义的无规丙烯共聚物。因此，在一个特定的优选实施方案中，极性改性聚丙烯(PMP)是接枝有马来酸酐的无规丙烯乙烯共聚物，更优选地其中基于无规丙烯乙烯共聚物的总量，乙烯含量在2.0至7.5重量％的范围内，更优选在4.0至7.0重量％的范围内。
为了实现碳纤维(CF)在聚合物组分中的所需分散，从而确保聚合物组合物(C)提供良好平衡的力学性能，特别是高冲击强度结合低密度下的高断裂伸长率，应当理解，极性改性聚丙烯(PMP)包含的衍生自极性基团的基团的量高于通常考虑用于聚丙烯的极性改性聚丙烯中所使用的基团的量。
极性改性聚丙烯(PMP)可以包含衍生自极性基团的基团，基于极性改性聚丙烯(PMP)的总重量，其量在0.5至5.0重量％的范围内，优选在1.0至4.0重量％的范围内，更优选为1.5至3.0重量％的范围内，甚至更优选在1.7至2.3重量％的范围内。
极性改性聚丙烯(PMP)具有在20至150cm3/10min的范围内，优选在40至100cm3/10min的范围内的根据ISO 1133测量的熔体流动体积速率MVI(170℃；1.2kg)。
在一个实施方案中，极性改性聚丙烯(PMP)是接枝有马来酸酐的无规丙烯乙烯共聚物，其具有基于无规丙烯乙烯共聚物的总量的在2.0至7.5重量％的范围内的乙烯含量，具有在0.5至5.0重量％的范围内的量的衍生自极性基团的基团和具有在20至150cm3/10min的范围内的根据ISO 1133测量的熔体流动体积速率MVI(170℃；1.2kg)。
在一个实施方案中，极性改性聚丙烯(PMP)是接枝有马来酸酐的无规丙烯乙烯共聚物，其具有基于无规丙烯乙烯共聚物的总量的在2.0至3.0重量％的范围内的乙烯含量，具有在1.5至3.0重量％的范围内的量的衍生自极性基团的基团和在40至100cm3/10min的范围内的根据ISO 1133测量的熔体流动体积速率MVI(170℃；1.2kg)。
在一个实施方案中，极性改性聚丙烯(PMP)是接枝有马来酸酐的无规丙烯乙烯共聚物，其具有基于无规丙烯乙烯共聚物的总量的在2.0至2.8重量％的范围内的乙烯含量，具有在1.7至2.3重量％的范围内的量的衍生自极性基团的基团和在40至100cm3/10min的范围内的根据ISO 1133测量的熔体流动体积速率MVI(170℃；1.2kg)。
另外地或可选地，应理解，极性改性聚丙烯(PMP)具有的熔融温度Tm优选在120至150℃的范围内，更优选在125至145℃的范围内并且最优选在130至140℃的范围内。
极性改性聚丙烯(PMP)可以通过包括固体阶段作为第一步和熔融阶段作为第二步的两步接枝方法以简单方式生产。这样的方法步骤在本领域是熟知的。
极性改性聚丙烯(PMP)在本领域是已知的并且可商购获得。合适的实例是BYK的SCONA TSPP 10213 GB。
基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物(C)可包含1.0至10重量份，优选在2.5至10重量份范围内，更优选在3.0至7.0重量份范围内，更优选在3.0至6.0重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
在一个实施方案中，基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物(C)包含在1.0至10重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
在一个实施方案中，基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物(C)包含在2.5至10重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
在一个实施方案中，基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份，聚丙烯组合物(C)包含在3.0至6.0重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物可包含至少1.0重量％的量，优选至少2.5重量％的量，更优选至少3.0重量％的量，例如在1.0至10重量％范围内的量，优选在2.5至10重量％范围内的量，更优选在3.0至7.0重量％范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含在1.0至10重量％范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含在2.5至10重量％范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含在3.0至6.0重量份范围内的量的极性改性聚丙烯(PMP)。
优选地，极性改性聚丙烯(PMP)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有极性改性聚丙烯。在一个实施方案中，极性改性聚丙烯(PMP)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有极性改性聚丙烯。
碳纤维(CF)
应理解，聚丙烯组合物(C)应具有良好平衡的力学性能，特别是高冲击强度结合高断裂伸长率。为了实现这些性能，基本要求是包括碳纤维(CF)。
碳纤维(CF)具有的平均直径可以在2至30μm的范围内，优选在3至25μm的范围内，更优选在5至20μm的范围内。
碳纤维(CF)具有的密度可以在1.0至2.5g/cm3的范围内，优选在1.5至2.3g/cm3的范围内，更优选在1.7至2.0g/cm3的范围内。
应当注意的是，碳纤维不被认为是聚合物材料。此外，碳纤维(CF)不被视为由如以下更详细定义的术语“添加剂(AD)”所涵盖。
碳纤维(CF)可以是无纺织物的形式。基于无纺织物的总重量，该无纺织物优选包含至少50重量％的碳纤维(CF)，更优选至少65重量％的碳纤维，甚至更优选至少75重量％的碳纤维(CF)，并且最优选至少80重量％的碳纤维。
根据本发明的无纺织物可以包含聚合物化合物如上浆剂(sizing agent)和/或缝纫线。应理解的是，基于碳纤维(CF)的重量，不包含超过10重量％，优选7.5重量％，甚至更优选3重量％的量的上浆剂和/或缝纫线。上浆剂和/或缝纫线被认为由术语“碳纤维(CF)”所涵盖，并且不与其他聚合物化合物相似。
如果存在的话，基于无纺织物的总重量，缝纫线的量通常在0.25至10重量％的范围内，优选在0.5至7.5重量％的范围内，最优选在1.0至3.0重量％的范围内。合适的缝纫线例如是聚酯纤维。如上所指出的，缝纫线被认为是由术语“碳纤维(CF)”所涵盖，并且不与其他聚合物化合物相似。
如果存在的话，基于碳纤维(CF)的重量，上浆剂的量典型地在0.25至15重量％，优选0.5至10重量％，更优选1.0至7.5的范围内。合适的上浆剂是例如环氧树脂、聚醚改性的环氧树脂、聚氨酯、氨基-硅烷接枝的聚丙烯。如上所指出的，上浆剂被认为是由术语“碳纤维(CF)”所涵盖，并且不与其他聚合物化合物相似。
应当理解，无纺织物可以是再循环材料，其除了碳纤维之外还可以含有另外的化合物，如少量的玻璃纤维，这取决于首次使用。这些另外的化合物被认为是由术语“碳纤维(CF)”所涵盖，并且不与其他聚合物化合物相似，特别是没有其他聚合物化合物和/或纤维化合物。
应当理解，基于碳纤维(CF)的重量，包含的这些另外的化合物如玻璃纤维的量不超过10重量％，优选不超过5重量％，甚至更优选不超过3重量％。在一个实施方案中，基于碳纤维(CF)的重量，碳纤维(CF)不包含超过5重量％的量的玻璃纤维。在一个实施方案中，碳纤维(CF)不包含玻璃纤维。
在碳纤维(CF)为无纺织物的形式的情况下，无纺织物优选为条带的形式。
通常，条带的宽度不超过300mm。优选地，条带具有的宽度为10至300mm，优选宽度为25至250mm并且最优选宽度为40至200mm。另外地或可选地，条带具有的长度优选为至少50cm，更优选至少150cm，并且最优选至少250cm。
条带可以是卷筒的形式。因此，对长度没有特别限制。然而，对长度没有特别限制，即条带可以是所谓的“无尽条带”。
无纺织物的平均重量优选在100至1000g/m2的范围内，更优选在150至800g/m2的范围内，并且最优选在250至650g/m2的范围内。
无纺织物的特征还在于恒定的单位面积的重量。因此，具有相同面积的无纺织物的两部分之间的重量差(表示为具有较高重量的部分与具有较低重量的部分的商)优选在10％内，更优选在5％内。
由碳纤维(CF)例如粗纱或可以为网幅材(laid web)形式的回收的材料制备无纺织物在本领域中是众所周知的。合适的方法例如是针刺。
优选地，无纺织物为无纺布的形式，优选是通过针刺获得的。
聚丙烯组合物(C)可包含2.5至35重量份的量，优选5.0至20重量份，更优选在7.0至15重量份范围内，甚至更优选在8.5至12.5重量份范围内的量的碳纤维(CF)，其中所述重量份基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)包含在2.5至35重量份范围内的量的碳纤维(CF)，其中所述重量份基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)包含在8.5至12.5重量份范围内的量的碳纤维(CF)，其中所述重量份基于多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)的总重量份。
基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物可包含至少2.5重量％，优选至少5.0重量％，更优选至少7.0重量％，甚至更优选至少8.5重量％的量，例如在2.5至35重量％范围内，优选在5.0至20重量％范围内，甚至更优选在7.0至15.0重量％范围内，甚至还更优选在8.5至12.5重量％范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含在2.5至35重量％范围内的量的碳纤维(CF)。
在一个实施方案中，基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，聚丙烯组合物(C)包含在8.5至12.5重量份范围内的量的碳纤维(CF)。
优选地，碳纤维(CF)是聚丙烯组合物(C)中存在的仅有纤维。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)不包含选自由玻璃纤维、金属纤维、矿物纤维、陶瓷纤维及其混合物组成的组中的纤维。
在一个实施方案中，聚丙烯组合物(C)不包含由无机材料获得的纤维。
添加剂(AD)
除了多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)之外，聚丙烯组合物(C)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、增塑剂、滑爽剂、抗划痕剂、分散剂、加工助剂、润滑剂、颜料、抗静电剂等。
这样的添加剂是可商购获得的，并且描述于例如Hans Zweifel的“PlasticAdditives Handbook”，第6版，2009年，第1141至1190页。
如上所指出的，术语“添加剂(AD)”不包括纤维，如碳纤维、玻璃纤维、金属纤维、矿物纤维和陶瓷纤维。换句话说，碳纤维(CF)不被视为添加剂。
然而，术语“添加剂(AD)”也可以包括载体材料，特别是聚合物载体材料(PCM)。
基于聚丙烯组合物(C)的重量，聚丙烯组合物(C)可包含至多10重量％的量，优选0.01至10重量％范围内的量，更优选0.05至5重量％范围内的量，甚至更优选0.1至2.5重量％范围内的量的添加剂(AD)。
聚丙烯组合物(C)可以包含选自由抗氧化剂、除酸剂、抗划痕剂、脱模剂、润滑剂、UV稳定剂及其混合物组成的组中的添加剂。
添加剂(AD)可以作为单独的成分包含在聚丙烯组合物(C)中。可选地，可以将添加剂(AD)与至少一种其他组分一起包含在聚丙烯组合物(C)中。例如，添加剂(AD)可以与多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和/或碳纤维(CF)一起，优选地以母料(MB)的形式添加至聚合物组合物(C)中。因此，术语“多相丙烯共聚物(HECO)”、“极性改性聚丙烯(PMP)”和“碳纤维(CF)”可以涉及包含添加剂(AD)的组合物。典型地将不同于聚合物载体材料(PCM)的添加剂与聚合物载体材料(PCM)一起以母料(MB)的形式添加到聚丙烯组合物(C)中。
因此，由多相丙烯共聚物(HECO)、极性改性聚丙烯(PMP)和碳纤维(CF)组成的聚丙烯组合物(C)也可以包含添加剂(AD)。
聚合物载体材料(PCM)
如上所指出的，在优选的实施方案中，聚丙烯组合物(C)不包含基于聚丙烯组合物(C)的重量的超过10重量％的量，优选以超过5重量％的量，更优选以超过2.5重量％的量，甚至更优选以超过0.8重量％的量的除了多相丙烯共聚物(HECO)和极性改性聚丙烯(PMP)之外的其他聚合物。如果存在额外的聚合物，则这样的聚合物典型地是用于添加剂的聚合物载体材料(PCM)。
聚合物载体材料(PCM)是用于其他添加剂的载体聚合物，以确保在聚丙烯组合物(C)中的均匀分布。聚合物载体材料(PCM)不限于特定的聚合物。聚合物载体材料(PCM)可以是乙烯均聚物、由乙烯和α-烯烃共聚单体如C3至C8α-烯烃共聚单体获得的乙烯共聚物、丙烯均聚物、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及其混合物。
典型地，聚合物载体材料(PCM)本身不会有助于所述的聚丙烯组合物(C)的改进性能。
制品
本发明涉及包含聚丙烯组合物(C)的制品。
制品可包含至少80重量％，例如80至99.9重量％的量，优选至少90重量％，例如90至99.9重量％的量，更优选至少95重量％，例如95至99.9重量％的量的聚丙烯组合物。
制品可以是成型制品或挤出制品，优选地制品是成型制品，例如注射成型制品或压缩成型制品。
在优选的实施方案中，制品是汽车制品，特别是汽车外部或内部制品，如仪表架、护罩、结构架、保险杠、侧壁装饰件、辅助踏板、车身面板、扰流板、仪表板、内部装饰件等。
实施例
1.定义/测量方法
除非另有定义，以下术语和测定方法的定义适用于本发明的以上一般性描述以及以下实施例。
通过NMR光谱对微观结构进行定量
使用定量核磁共振(NMR)光谱来对聚丙烯均聚物的全同立构规整度和区域规整度进行定量。
使用对于1H和13C分别在400.15和100.62MHz下运行的Bruker Advance III400NMR光谱仪，在溶液状态下记录定量13C{1H}NMR光谱。对于所有气动装置使用氮气，利用13C优化的10mm扩展温度探头在125℃下记录所有光谱。
对于聚丙烯均聚物，将大约200mg的材料溶解在1,2-四氯乙烷-d2(TCE-d2)中。为了确保均质溶液，在加热块中进行初始样品制备之后，将NMR管在旋转烘箱中进一步加热至少1小时。在插入到磁体中后，将该管以10Hz旋转。选择这种设置主要是为了立构规整度分布定量所需的高分辨率(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，采用标准单脉冲激励(Zhou,Z.,Kuemmerle,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.Rapid Commun.2007,28,11289)。每个光谱获得总共8192(8k)个瞬变值。
使用专有计算机程序对定量13C{1H}NMR光谱进行处理、积分并从积分中确定相关的定量性质。
对于聚丙烯均聚物，所有化学位移内部参考在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.,Macromolecules17(1984),1950)或共聚单体的特征信号。
通过对于与感兴趣的立体序列不相关的任何位点校正的在23.6-19.7ppm之间的甲基区域的积分来对立构规整度分布进行定量(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，对于通过从立体序列的特定积分区域中减去代表性的区域缺陷和共聚单体积分，校正了区域缺陷和共聚单体对立构规整度的定量的影响。
全同立构规整度是在五单元组水平确定的，并报告为全同立构五单元组(mmmm)序列相对于所有五单元组序列的百分比：
[mmmm]％＝100*(mmmm/所有五单元组的总和)
通过在17.7和17.2ppm处的两个甲基位点的存在而表明存在2,1赤式区域缺陷，并通过其他特征位点得到确认。没有观察到对应于其他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)。
使用两个特征性甲基位点在17.7和17.2ppm处的平均积分来对2,1赤式区域缺陷的量进行定量：
P21e＝(Ie6+Ie8)/2
基于甲基区域来对1,2主要插入的丙烯的量进行定量，其中对于该区域中包括的与主要插入无关的位点以及从该区域排除的主要插入位点进行了校正：
P12＝ICH3+P12e
丙烯的总量被定量为主要插入的丙烯与所有其他当前区域缺陷的总和：
P总＝P12+P21e
相对于所有的丙烯，对2,1-赤式区域缺陷的摩尔百分比进行了定量：
[21e]摩尔％＝100*(P21e/P总)
观察到对应于乙烯掺入的特征信号(如在Cheng,H.N.,Macromolecules 1984,17,1950中所述的)，并且将共聚单体分数计算为聚合物中乙烯相对于聚合物中所有单体的分数。
通过在13C{1H}光谱中的整个光谱区域内的多个信号的积分，使用W-J.Wang和S.Zhu,Macromolecules 2000,33 1157的方法，对共聚单体分数进行定量。选择该方法是因为其稳定的性质和在需要时说明存在区域缺陷的能力。轻微调整了积分区域，以提高在所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比。
由摩尔分数计算共聚单体掺入的重量百分比。
二甲苯冷可溶物(XCS)根据ISO 16152(第一版；2005-07-01)在25℃下测量。
特性粘度根据DIN ISO 1628/1(1999年10月)(在十氢化萘中，在135℃)测量。
拉伸模量：根据ISO 527-2(十字头速度＝1mm/min；23℃)，使用如在EN ISO 1873-2中所述的注射成型样本(狗骨形状，4mm厚度)进行测量。
拉伸强度；拉伸断裂伸长率根据ISO 527-2(十字头速度＝50mm/min；23℃)，使用在EN ISO 1873-2中所述的注射成型样本(狗骨形状，4mm厚度)进行测量。
简支梁冲击强度通过使用依照EN ISO 1873-2注射成型的80x10x4 mm3测试棒，根据ISO 179 1eU在23℃下测定。
平均纤维直径根据ISO 1888:2006(E)、方法B、显微镜放大1000倍测定。
熔体流动速率(MFR2)根据ISO 1133在指定温度和载荷下测量。
熔体流动体积速率(MVI)根据ISO 1133在指定温度和载荷下测量。
密度根据ISO 1183-187测量。通过依照ISO 1872-2:2007进行压缩成型来完成样品制备。
DSC分析、熔融温度(Tm)和熔融焓(Hm)、结晶温度(Tc)和结晶焓(Hc)用TAInstrument Q200差示扫描量热法(DSC)在5至7mg样品上进行测量。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℃的温度范围内运行。从冷却步骤测定结晶温度和结晶焓(Hc)，同时从第二加热步骤测定熔融温度和熔融焓(Hm)。
2.实施例
通过以下实施例举例说明本发明：
多相丙烯共聚物(HECO)的生产
催化剂制备：
首先，在惰性条件下，在大气压力的反应器中，将0.1mol的MgCl2 x 3EtOH悬浮在反应器中的250ml的癸烷中。将溶液冷却至–15℃的温度，并在将温度保持在所述水平的同时添加300ml的冷TiCl4。然后，将淤浆的温度缓慢升高至20℃。在该温度下，将0.02mol的邻苯二甲酸二辛酯(DOP)加入到淤浆中。在加入邻苯二甲酸酯之后，在90分钟内将温度升至135℃，并使淤浆静置60分钟。然后，添加另外的300ml的TiCl4，并将温度在135℃保持120分钟。此后，将催化剂从液体中滤出，并在80℃下用300ml庚烷洗涤六次。然后，将固体催化剂组分过滤并干燥。
催化剂及其制备内容一般性地在例如专利公开WO 87/07620、WO 92/19653、WO92/19658和EP 0 491 566、EP 591224以及EP 586390中描述。
将催化剂进一步改性(催化剂的VCH改性)。
在室温下，在惰性条件下，将35ml的矿物油(石蜡油PL68)添加到125ml的不锈钢反应器中，接着添加0.82g的三乙基铝(TEAL)和0.33g的二环戊基二甲氧基硅烷(给体D)。在10分钟之后，添加5.0g如上制备的催化剂(Ti含量为1.4重量％)，并且在另外的20分钟之后，添加5.0g的乙烯基环己烷(VCH)。在30分钟内将温度升至60℃，并保持20小时。最后，将温度降低至20℃，并分析油/催化剂混合物中的未反应的VCH的浓度，并且发现其为200ppm重量。作为外部给体，使用二(环戊基)二甲氧基硅烷(给体D)。
HECO制备
HECO在串联的淤浆反应器和多个气相反应器中制备。表1中总结了所应用的条件和所获得产物的性质。
表1：HECO的制备
Figure BDA0002408520000000271
Figure BDA0002408520000000281
Figure BDA0002408520000000282
从各个反应器中获得的产物的性质自然不是由均化的材料确定，而是由反应器样品(点样品(spot sample))确定。在均化的材料上测量最终树脂的性质。
本发明实施例IE1以及对比例CE1和CE2通过利用双螺杆挤出机例如来自中国的科倍隆(南京)公司的Coperion STS-35双螺杆挤出机进行熔融共混而制备。双螺杆挤出机以400rpm的平均螺杆速度运行，其中区域的温度分布为180至250℃。
本发明实施例IE1以及对比例CE1和CE 2基于表2中总结的配方。
表2：用于制备本发明和对比例的组合物的配方
实施例 CE1 CE2 IE1
PPH-1 [重量％]* 78.85 74.85
弹性体 [重量％]* 10 10
HECO [重量％]* 84.85
PMP [重量％]* 5.0 5.0 5.0
CF [重量％]* 6.0 10.0 10.0
*补充至100重量％的其余部分是常规水平的添加剂，包括聚合物载体材料、抗氧化剂和UV稳定剂，如CAS编号6683-19-8的德国BASF的商业抗氧化剂“Irganox 1010”的形式的四(3-(3’,5’-二-叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸季戊四醇酯；和CAS编号31570-04-4的德国BASF的商业抗氧化剂“Irgafos 168FF”的形式的亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯。
“PPH-1”是Borealis AG的商品HF955MO，其是熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)为20g/10min、密度为908kg/m3的丙烯均聚物。该丙烯均聚物HF955MO用聚乙烯基环己烷进行α-成核。
“弹性体”是Borealis AG的商品Queo8201，其是熔体流动速率MFR2(190℃，2.16kg)为1.1g/10min，密度为883kg/m3的乙烯/1-辛烯共聚物。
“PMP”是商品SCONATSPP10213GB，有限责任公司，德国，其是聚丙烯官能化的马来酸酐并且具有的MVR(170℃，1.2kg)为40至100cm3/10min且马来酸酐含量为2.0重量％。
“CF”是SGL Carbon SE的商品RECATEX C90，其是一种包含90重量％碳纤维的无纺织物，该无纺织物具有的根据ISO 10119:2002测定的密度为1.8g/m3和根据ISO10618:2004测定的拉伸强度为4400。
表3中总结了苯酚发明实施例IE1和对比例CE1和CE2的性质。
表3：用于制备本发明和对比例的组合物的配方
实施例 CE1 CE2 IE1
拉伸模量(TM) [MPa] 3839 5631 3555
拉伸强度(TS) [MPa] 52 66 44
断裂伸长率(TEB) [％] 5.6 4.4 8.7
简支梁冲击强度(IS) [kJ/m<sup>2</sup>] 31 32 47
熔体流动速率(MFR<sub>2</sub>) [g/10min] 14.0 12.9 10.0
*基于组合物的总重量

Claims (16)

1.一种聚丙烯组合物(C)，所述聚丙烯组合物(C)包含
(a)55至95重量份的多相丙烯共聚物(HECO)；
(b)1.0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)；
基于化合物(a)、(b)和(c)的总重量份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物(C)，其中基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，所述聚丙烯组合物(C)包含至少55重量％的量的所述多相丙烯共聚物(HECO)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中所述多相丙烯共聚物(HECO)具有
(a)不超过60g/10min的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR2(230℃，2.16kg)；
和/或
(b)不超过35摩尔％的共聚单体含量；
和/或
(c)基于所述多相丙烯共聚物(HECO)的总重量的不超过55重量％的二甲苯冷可溶物(XCS)级分；
和/或
(d)不超过3.5dl/g的所述多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯可溶物(XCS)级分的特性粘度(IV)；
和/或
(e)不超过65摩尔％的所述多相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯可溶物(XCS)级分的共聚单体含量。
4.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，所述聚丙烯组合物(C)包含至少1.0重量％，优选至少2.5重量％的量的所述极性改性聚丙烯(PMP)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中所述极性改性聚丙烯(PMP)包含衍生自选自由酸酐、羧酸、羧酸衍生物、伯胺和仲胺、羟基化合物、噁唑啉、环氧化物和离子型化合物组成的组中的极性基团的基团。
6.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中所述极性改性聚丙烯(PMP)是接枝有马来酸酐的丙烯聚合物。
7.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，所述聚丙烯组合物(C)包含至少2.5重量％的量的所述碳纤维(CF)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，所述多相丙烯共聚物(HECO)和所述极性改性聚丙烯(PMP)以至少57.5重量％的量，优选以至少76重量％的量，更优选以至少82重量％的量，甚至更优选以至少89重量％的量被包含。
9.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中基于所述聚丙烯组合物(C)的总重量，所述多相丙烯共聚物(HECO)、所述极性改性聚丙烯(PMP)和所述碳纤维(CF)以至少60重量％的量，优选以至少81重量％的量，更优选以至少89重量％的量，甚至更优选以至少98重量％的量被包含。
10.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中所述多相丙烯共聚物(HECO)包含
(a)聚丙烯基体(M)，和
(b)包含衍生自丙烯和乙烯和/或C4至C20α-烯烃的单元的弹性体共聚物(E)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中所述多相丙烯共聚物(HECO)的所述二甲苯可溶物(XCS)级分的特性粘度(IV)在3.0至4.0dl/g的范围内。
12.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中所述聚丙烯组合物(C)和/或
(c)至少2500MPa的根据ISO 527-2测量的拉伸模量；
和/或
(d)至少25MPa的根据ISO 527-2测量的拉伸强度；
和/或
(e)至少35kJ/m2的根据ISO 179-1eU:2000在23℃下测量的简支梁冲击强度；
和/或
(f)至少6.0％的根据ISO 527-2测量的断裂拉伸伸长率。
13.根据前述权利要求中任一项所述的聚丙烯组合物(C)，其中所述聚丙烯组合物(C)不包含
(a)除了所述碳纤维(CF)之外的任何其他纤维；
和/或
(b)除了所述多相丙烯共聚物(HECO)和所述极性改性聚丙烯(PMP)之外的任何其他聚合物。
14.一种制品，所述制品包含根据前述权利要求1至13中任一项所述的聚合物组合物(C)。
15.根据权利要求14所述的制品，其中所述制品是成型制品或挤出制品，优选为成型制品，例如注射成型制品或压缩成型制品。
16.根据前述权利要求14至15中任一项所述的制品，其中所述制品是汽车制品，优选为汽车外部或内部制品，例如仪表架、护罩、结构架、保险杠、侧壁装饰件、辅助踏板、车身面板、扰流板、仪表板和内部装饰件。
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