CN1702108A - 纤维-聚烯烃树脂复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维-聚烯烃树脂复合材料,其包含5-70重量%的聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维(组分(A))和30-95重量%的聚烯烃树脂(组分(B))。还公开了另一种纤维-聚烯烃树脂复合材料,其包含组分(A)、组分(B)和组分(C),组分(C)即为用选自不饱和羧酸和它们的衍生物的化合物改性的聚烯烃树脂,其中组分(B)的量与组分(B)和(C)的总量的比为 60-99.5重量%,且纤维-聚烯烃树脂中组分(A)的含量为5-70重量%。
Description
技术领域
本发明涉及纤维-聚烯烃树脂复合材料。更具体地说,本发明涉及用作具有改进的机械强度和耐热性的纤维-增强塑料模制品的前体或中间体材料的纤维-聚烯烃树脂复合材料。
背景技术
掺入无机填料,如玻璃纤维和滑石,是用于改进聚烯烃树脂耐热性或机械强度的已知方法。另外,掺入合成有机纤维是用于改进抗冲击性的已知方法。
例如,JP-A No.2001-49012公开了包含聚烯烃树脂和合成纤维的有机纤维-增强树脂粒料。它还公开了聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)纤维、尼龙6纤维和尼龙66纤维作为该合成纤维的特例。
JP-A No.2002-60502公开了纤维-增强热塑性树脂粒料,其特征在于天然植物纤维-纺纱和合成有机纤维基本以纺纱和纤维大致排列于每个粒料的纵向方向的状态存在。
发明内容
在这种情况下,本发明的一个目的是提供用作具有改进的机械强度和耐热性的纤维-增强塑料模制品的前体或中间体材料的纤维-聚烯烃树脂复合材料。
本发明一方面提供一种纤维-聚烯烃树脂复合材料,其包含5-70重量%的组分(A)即聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维和30-95重量%的组分(B)即聚烯烃树脂,条件是用重量%表示的量各自以组分(A)和(B)的总重量为基准。
本发明另一方面提供一种纤维-聚烯烃树脂复合材料,其包含组分(A)即聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维、组分(B)即聚烯烃树脂和组分(C)即用选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物改性的聚烯烃树脂,其中组分(B)的量与组分(B)和(C)的总量的比为60-99.5重量%,且组分(A)在纤维-聚烯烃树脂复合材料中的含量为5-70重量%,条件是组分(A)的含量以组分(A)、(B)和(C)的总量为基准。以下,组分(C)“用选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物改性的聚烯烃树脂”有时也称作“改性聚烯烃树脂”。
具体实施方式
在本发明中,涉及聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维的组分(A)包括由聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)制备的纤维,和由共聚聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)制得的纤维,后者由不少于90mol%的2,6-萘二甲酸乙二醇酯单元和不超过10mol%的第三组分构成,条件是用mol%表示的量各自以共聚聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)所有结构单元的总量为基准。
通常,聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)可以通过下述方法制得,该方法包括:在合适的反应条件以及催化剂存在下,2,6-萘二羧酸或其衍生物与乙二醇缩聚。
包含第三组分的共聚聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)可以通过下述方法制得,该方法包括:在合适的反应条件以及催化剂存在下,使2,6-萘二羧酸或其衍生物与乙二醇发生缩聚,并在缩聚结束前添加第三组分以形成共聚聚酯。
在共聚聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)中,第三组分的例子包括(a)具有两个成酯官能团的化合物,(b)具有一个成酯官能团的化合物,和(c)具有三个或更多个成酯官能团的化合物。理想地以基本形成线性聚合物的量使用该第三组分。
具有两个成酯官能团的化合物(a)的例子包括脂族二羧酸、脂环族二羧酸酸、芳族二羧酸、羧酸、羟基羧酸、羟基化合物和它们的衍生物。
脂族二羧酸的例子包括草酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸和二聚酸。脂环族二羧酸的例子包括环丙烷二甲酸、环丁烷二甲酸和六氢化对苯二甲酸。芳族二羧酸的例子包括邻苯二甲酸、间苯二酸、2,7-萘二甲酸和联苯二羧酸。羧酸的例子包括二苯醚二羧酸、二苯基砜二羧酸、二苯氧基乙烷二羧酸和3,5-二羧基苯磺酸钠。羟基羧酸的例子包括乙醇酸、对羟基苯甲酸和对羟基乙氧基苯甲酸。羟基化合物的例子包括丙二醇、三亚甲基二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、对苯二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、双酚A、p,p′-二苯氧基砜-1,4-双(β-羟基乙氧基)苯、2,2-二(对-β-羟基乙氧基苯基)丙烷、聚亚烷基二醇和对亚苯基二(二甲基环己烷)。
另外,还可以使用衍生自上述羧酸、羟基羧酸、羟基化合物或它们的衍生物的低聚物。
具有一个成酯官能团的化合物(b)的例子包括苯甲酸、苄氧基苯甲酸和甲氧基聚亚烷基二醇。
具有三个或更多个成酯官能团的化合物(C)的例子包括甘油、季戊四醇和三羟甲基丙烷。
如果需要,聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)或共聚聚(2,6-萘二甲酸乙二醇酯)可以含有消光剂如二氧化钛,和稳定剂如磷酸、亚磷酸和它们的酯。
从改进机械强度如刚性和冲击强度的观点出发,作为组分(A)的聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维理想地具有2-50mm,更优选3-40mm,进一步优选4-20mm的加权平均纤维长度。
在这里使用的组分(A)的加权平均纤维长度是指组分(A)在纤维-聚烯烃树脂复合材料中的加权平均纤维长度,并通过从复合材料中除去聚烯烃树脂(组分(B))和如果存在的改性聚烯烃树脂(组分(C)),然后借助于JP-A No.2002-5294中公开的方法(除了煅烧步骤)进行测量而测定。
在本发明中,作为组分(B)的聚烯烃树脂的例子包括聚丙烯树脂、聚乙烯树脂和主要由具有四个或更多个碳原子的α-烯烃组成的α-烯烃树脂。聚烯烃树脂优选是聚丙烯树脂。这些聚烯烃树脂可以单独使用或以其中两种或多种结合使用。
聚丙烯树脂的例子包括丙烯均聚物、乙烯-丙烯无规共聚物、丙烯-α烯烃无规共聚物、丙烯-乙烯-α-烯烃无规共聚物和通过均聚丙烯然后共聚乙烯和丙烯获得的丙烯嵌段共聚物。
丙烯-乙烯无规共聚物中的乙烯含量、丙烯-α-烯烃无规共聚物中的α-烯烃含量和丙烯-乙烯-α烯烃无规共聚物中的乙烯和α烯烃总含量各自都不超过基于在每个共聚物中的所有单体单元总量的50mol%。这些含量可以通过使用Kinokuniya有限公司(1995)出版的由日本化学学会编写的The Meeting ofMacromolecule Analysis,“New Edition Macromolecule Handbook”中所描述的IR法或NMR法而测量得到。
聚乙烯树脂的例子包括乙烯均聚物、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-α-烯烃无规共聚物和乙烯-丙烯-α-烯烃无规共聚物。
乙烯-丙烯无规共聚物中的丙烯含量、乙烯-α烯烃无规共聚物中的α-烯烃含量和丙烯-乙烯-α-烯烃无规共聚物中的丙烯和α-烯烃总含量各自都不超过基于在每个共聚物中的所有单体单元总量的50mol%。
主要由具有四个或更多个碳原子的α-烯烃组成的α-烯烃树脂的例子包括α-烯烃-丙烯无规共聚物和α-烯烃-乙烯无规共聚物。
作为组分(B)聚烯烃树脂构成成分的具有四个或更多个碳原子的α-烯烃的例子包括1-丁烯、2-甲基1-丙烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、2-乙基-1-丁烯、2,3-二甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基1-戊烯、3,3-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、甲基-1-己烯、二甲基-1-戊烯、乙基-1-戊烯、三甲基-1-丁烯、甲基乙基-1-丁烯、1-辛烯、甲基-1-戊烯、乙基-1-己烯、二甲基-1-己烯、丙基-1-庚烯、甲基乙基-1-庚烯、三甲基-1-戊烯、丙基-1-戊烯、二乙基-1-丁烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯和1-十二碳烯。优选具有4-8个碳原子的α-烯烃,特别是1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和1-辛烯。
作为组分(B)的聚烯烃树脂可以通过溶液聚合、淤浆聚合、本体聚合、气相聚合等方法制得。聚烯烃树脂可以由上述聚合工艺之一制备,也可以由上述聚合工艺中的两种或更多种相结合制得。特别地,组分(B)可以使用KogyoChosakai Publishing Co.(1994)出版的由Yasuji SAEKI编写的“New PolymerProduction Process”,以及JP-A No.4-323207和JP-A No.61-287917等中公开的聚合方法来制备。
在制备聚烯烃树脂中使用的催化剂的例子包括多点(multi-site)催化剂和单点(single site)催化剂。多点催化剂的优选例子包括使用含有钛原子、镁原子和卤素原子的固体催化剂组分制备的催化剂。单点催化剂的优选例子包括茂金属络合物。
在本发明中,组分(C)也即用选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物改性的聚烯烃树脂的例子包括下列类型(1)-(4)的改性聚烯烃树脂。这些聚烯烃树脂可以单独使用或者两种或多种结合使用。
类型(1):通过选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物和烯烃均聚物的接枝聚合制得的改性聚烯烃树脂。
类型(2):通过选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物和两种或多种烯烃共聚获得的共聚物的接枝聚合制得的改性聚烯烃树脂。
类型(3):通过选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物和先均聚一种烯烃再共聚两种或多种烯烃获得的嵌段共聚物的接枝聚合而制得的改性聚烯烃树脂。
类型(4):通过烯烃和选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物的共聚合制得的改性聚烯烃树脂。
适合用于组分(C)改性聚烯烃树脂的烯烃的例子包括具有2-12个碳原子的α-烯烃如乙烯、丙烯,1-丁烯、2-甲基-1-丙烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、2-乙基-1-丁烯、2,3-二甲基-1-丁烯、2-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、3,3-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、甲基-1-己烯、二甲基-1-戊烯、乙基-1-戊烯、三甲基-1-丁烯、甲基乙基-1-丁烯、1-辛烯、甲基-1-戊烯、乙基-1-己烯、二甲基-1-己烯、丙基-1-庚烯、甲基乙基-1-庚烯、三甲基-1-戊烯、丙基-1-戊烯、二乙基-1-丁烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯和1-十二碳烯。优选的是乙烯、丙烯和1-丁烯。
用于制备组分(C)改性聚烯烃树脂的方法的例子包括溶液法、本体法和熔融-捏合法。这些方法可以单独使用或结合使用。
溶液法、本体法、熔融-捏合法等可以是例如在“Practical Design of PolymerAlloy”Fumio IDE,Kogyo Chosakai Publishing Co.(1996),Prog.Polym.Sci.,24,81-142(1999),以及JP-A No.2002-308947中描述的那些。
用于制备组分(C)改性聚烯烃树脂的不饱和羧酸的例子包括马来酸、富马酸、衣康酸、丙烯酸和甲基丙烯酸。
不饱和羧酸的衍生物可以是例如:衍生自不饱和羧酸的酸酐、酯、酰胺、酰亚胺和金属盐。其特例包括马来酸酐、衣康酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸单乙基酯、马来酸二乙酯、富马酸单甲酯、富马酸二甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、马来酸单酰胺、马来酸二酰胺、富马酸单酰胺、马来酰亚胺、N-丁基马来酰亚胺和甲基丙烯酸钠。
此外,还可以使用在与聚烯烃进行接枝聚合步骤时脱水形成不饱和羧酸的化合物,如柠檬酸和苹果酸。
选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物的优选例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸缩水甘油酯和马来酸酐。
组分(C)理想地是下述类型(5)的改性聚烯烃树脂、下述类型(6)的改性聚烯烃树脂、或它们的混合物。
类型(5):由马来酸酐和包含衍生自烯烃的结构单元作为主要结构单元的聚烯烃树脂进行接枝聚合制得的改性聚烯烃树脂,所述烯烃选自乙烯和丙烯。
类型(6):由甲基丙烯酸缩水甘油酯或马来酸酐与选自乙烯和丙烯的烯烃共聚合制得的改性聚烯烃树脂。
从机械强度如抗冲击性、疲劳特性和刚性的观点出发,在作为组分(C)的改性聚烯烃树脂中,衍生自选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物的结构单元的含量优选为0.1-10重量%。
当作为组分(C)的改性聚烯烃树脂是上述类型(4)的改性聚烯烃树脂时,衍生自选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物的结构单元的含量优选为3-10重量%。
当作为组分(C)的改性聚烯烃树脂是上述类型(1)、(2)或(3)的改性聚烯烃树脂时,衍生自选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物的结构单元的含量优选为0.1-10重量%。
当本发明的纤维-聚烯烃树脂复合材料含有聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维(组分(A))和聚烯烃树脂(组分(B))而不包含改性聚烯烃树脂(组分(C))时,从改进机械强度如刚性和冲击强度的观点出发,组分(A)的含量为5-70重量%,优选8-68重量%,更优选10-65重量%,以组分(A)和(B)的总量为基准。也就是说,组分(B)的含量优选为30-95重量%,更优选32-92重量%,甚至更优选35-90重量%。
当本发明的纤维-聚烯烃树脂复合材料是含有聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维(组分(A))、聚烯烃树脂(组分(B))和改性聚烯烃树脂(组分(C))的纤维-聚烯烃树脂复合材料时,从改进机械强度如刚性和冲击强度的观点出发,组分(B)的量与组分(B)和(C)的总量的比是60-99.5重量%,优选70-99.5重量%,更优选80-99重量%。也就是说,组分(C)的量与组分(B)和(C)的总量的比是0.5-40重量%,优选0.5-30重量%,更优选1-20重量%。
当本发明的纤维-聚烯烃树脂复合材料是含有聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维(组分(A))、聚烯烃树脂(组分(B))和改性聚烯烃树脂(组分(C))的纤维-聚烯烃树脂复合材料时,从改进机械强度如刚性和冲击强度,以及由该纤维-聚烯烃树脂复合材料获得的模制品的外观出发,组分(A)在该纤维-聚烯烃树脂复合材料中的含量为5-70重量%,优选8-68重量%,更优选10-65重量%,以组分(A)、(B)和(C)的总量为基准。
如果需要,本发明的纤维-聚烯烃树脂可以含有弹性体。弹性体的例子包括乙烯-α-烯烃无规共聚物、乙烯-α-烯烃非共轭多烯无规共聚物、氢化嵌段共聚物、其它弹性聚合物和它们的混合物。
如果需要,本发明的纤维-聚烯烃树脂可以含有通常添加于热塑性树脂中的各种物质,例如稳定剂如抗氧化剂、热稳定剂、中和剂和紫外线吸收剂,泡沫抑制剂,阻燃剂,阻燃助剂,分散剂,抗静电剂,润滑剂,防粘连剂如硅石,着色剂如染料和颜料,增塑剂,成核剂和结晶促进剂。
此外,它们还可以含有平片状或颗粒状无机化合物如玻璃片、云母、玻璃粉、玻璃珠、滑石、粘土、氧化铝、炭黑和硅灰石或须晶。
本发明的纤维-聚烯烃树脂复合材料可以由下列方法(1)-(3)制得。
(1)一种方法,包括混合所有组分形成均匀混合物,然后熔融-捏合该混合物。
(2)一种方法,包括分别混合组分的任意组合以形成均匀的混合物,然后把这些混合物熔融-捏合在一起。
(3)拉挤成型法。
在上述方法(1)和(2)中,用于制备均匀混合物的方法可以是例如利用混合设备如Henschel混合器和螺带式混合器的混合方法。用于熔融-捏合的方法可以是使用混合设备如Bamdury混合器、塑料开炼机、Brabender塑性形变记录仪、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机的熔融-捏合方法。
从制备纤维-聚烯烃树脂复合材料的方便性和机械强度如刚性和冲击强度的观点出发,制备本发明纤维-聚烯烃树脂复合材料的方法优选拉挤成型法。拉挤成型法主要是在拉伸时连续纤维束浸着树脂的方法。它的例子包括下列方法(i)到(iii):
(i)一种方法,其中通过让纤维束穿过含有树脂乳液、悬浮液或溶液的浸泡浴而使纤维束浸着树脂;
(ii)一种方法,其中以通过喷涂树脂粉末于纤维束或让纤维束穿过含有该粉末的浴而使树脂附着于纤维束,然后熔融该树脂的方式使纤维束浸着树脂;和
(iii)一种方法,其中通过让纤维束穿过一个十字机头,同时通过挤出机等将树脂供给于该十字机头来使纤维束浸着树脂。
优选的是方法(iii),即使用十字机头的方法。特别优选的是使用在JP-ANo.3-272830中公开的那类十字机头的方法。
在拉挤成型法中,用树脂浸渍纤维束可以通过一步、两步或多步法完成。另外,由拉挤成型法生产的粒料和由熔融-捏合法生产的粒料可以共混在一起。
为了在注塑时可以以良好的注塑性能获得具有高强度的模制品,本发明的纤维-聚烯烃树脂复合材料理想地是由拉挤成型法生产的具有2-50mm,优选3-40mm,更优选4-20mm长度的粒料。
由拉挤成型法生产的粒料中包含的聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维(组分(A))的加权平均纤维长度与该粒料的长度相等。聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维(组分(A))的长度与包含该纤维的粒料的长度相等意味着该组分(A)的聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维的加权平均纤维长度是该粒料长度的90-110%。
因为在每个粒料中组分(A)聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维的长度都与粒料的长度相等,所以如果该粒料的长度小于2mm,那么改进由该粒料生产的模制品的刚性、耐热性和冲击强度的效果就可能不够充分,模制品可能具有很大的翘曲。而如果该粒料的长度大于50mm,则变得难于模塑粒料。
在本发明的纤维-聚烯烃树脂复合材料中,希望组分(A)聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维是相互平行排列的。此类纤维-聚烯烃树脂复合材料很容易由拉挤成型法制得。
本发明的纤维-聚烯烃树脂复合材料能够通过各种模塑方法被加工成模制品。这些模塑方法可以是例如注塑、注射压缩模塑、气体辅助模塑和挤压成型。
在由本发明纤维-聚烯烃树脂复合材料制备的模制品中,从模制品的机械强度和耐久性的观点出发,包含于模制品中的组分(A)聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维的加权平均纤维长度优选是1mm或更多,并且更优选1-10mm。
此类模制品的例子包括汽车塑料部件,如需要具有高机械强度、高耐久性和良好外观的外部部件;以及需要具有高耐热刚性的内部部件和发动机组件。
外部部件的例子包括挡泥板、外挡泥板、格子式护栅、外盖通气孔、轮盖、侧防护器、侧槌、侧下缘、正面护栅、侧台阶、车顶纵梁、尾部阻流板和保险杠。内部部件的例子包括仪表板和汽车内饰。发动机组件的例子包括缓冲梁、冷却风扇、风扇护罩、灯罩、车用暖风设备箱、保险丝盒和空气过滤器罩箱。
模制品的例子包括电器元件、机器零件和结构件。电器元件的例子包括住宅的电动工具、照相机、摄像机、微波炉、电饭锅、电水壶、真空吸尘器、个人电脑、复印机、打印机、FDD和CRT。机器零件的例子包括泵壳。结构件的例子包括罐、管和建筑物用框架。
实施例
以下通过参考实施例和对比实施例来描述本发明,这些实施例无论如何并不限制本发明的范围。
[1]原料
用于实施例和对比实施例的原料如下。
(A)聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维
(A-1)商品名:TEONEX;由Teijin Techno Products Ltd.制造;
纤度=1100dtex,纤维直径=25微米
(B)聚烯烃树脂
(B-1)丙烯均聚物(MFR=320g/10min)
(B-2)丙烯均聚物(MFR=120g/10min),可从Sumitomo Chemical Co.,Ltd.以商品名NOBLEN U501E-1获得。
(C)改性聚烯烃树脂
(C-1)马来酸酐改性的聚丙烯树脂(MFR=60g/10min;马来酸酐接枝量=0.6重量%;由JP-ANo.2004-197068实施例1所述的方法制得)
(C-2)甲基丙烯酸2-羟基乙酯改性的聚丙烯树脂(MFR=77g/10min;甲基丙烯酸2-羟基乙酯接枝量=2.3重量%)
(D)聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维
(D-1)由Teijin Techno Products Ltd.制造的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维;纤度=1100dtex,纤维直径=25微米
马来酸酐改性的聚丙烯树脂(C-1)的马来酸酐接枝量由下述方法测定。
在100ml的沸腾二甲苯中,溶解1.0g样品。搅拌下将该溶液滴入到1000ml甲醇中,收集形成的固体。真空干燥(80℃,8小时)收集的固体,然后热压形成100mm厚的膜。测量该膜的红外光谱。以1780cm-1附近的吸收为基础来计算马来酸酐的接枝量。
甲基丙烯酸2-羟基乙酯改性的聚丙烯树脂(C-2)由下述方法制备。
向100重量份的聚丙烯树脂(特性粘度[η]=3.0dl/g,乙烯含量=0.2重量%)粉末中,加入8重量份的甲基丙烯酸2-羟基乙酯、2重量份的过氧化苯甲酸叔丁酯、3重量份的有机多孔粉末(商品名:MP-1000;由MEMBRANA制造)和0.3重量份的2,2′-亚甲基-二-(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠,并充分混合。然后,在双螺杆挤出机中捏合该混合物,形成甲基丙烯酸2-羟基乙酯改性的聚丙烯树脂(C-2)。作为双螺杆挤出机,使用螺杆L/D为45和筒径为15mm的双螺杆挤出机(商品名:KZW15-45MG;由Technovel Corporation制造)。其在180℃的料筒温度和500rpm的螺杆转速下运行。
甲基丙烯酸2-羟基乙酯改性的聚丙烯树脂(C-2)的甲基丙烯酸2-羟基乙酯接枝量由下述方法测定。
将样品溶于沸腾的二甲苯中。搅拌下将该溶液滴入大量甲醇中,收集形成的固体。真空干燥(80℃,8小时)收集的固体,然后热压形成100mm厚的膜。测量该膜的红外光谱。以1730cm-1附近的吸收为基础来计算甲基丙烯酸2-羟基乙酯的接枝量。
[2]用于测定的样品的制备
用于实施例和对比实施例测定的样品的制备方法描述如下。
(1)纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料的制备
根据JP-A No.3-121146中描述的方法,制备具有表1所示组成的纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料。在制备中,浸渍温度为200℃且牵引速度为13m/min。
(2)模塑
使用具有下述特点的模塑机,其模塑条件如下,通过注塑上述(1)中获得的纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料来制备用于测定的样品。
[模塑机]
模塑机:由Japan Steel Works,Ltd.生产的J150E。
合模力:150吨
螺杆:具有深螺槽的螺杆
螺旋直径:46mm
螺杆L/D比:20.3
[模塑条件]
料筒温度:200℃
模具温度:50℃
背压:0MPa
在实施例和对比实施例中,物理性能由下述方法测定。
(1)MFR(g/10min)
MFR按照ASTM D1238,在下述条件下测定。
测量温度:230℃
载荷:21.2N
(2)弯曲模量(MPa)
弯曲模量按照ASTM D790,在下述条件下测定。
测量温度:23℃
样品厚度:3.2mm
跨度:50mm
拉伸速率:2mm/min。
(3)抗弯强度(MPa)
抗弯强度按照ASTM D790,在下述条件下测定。
测量温度:23℃
样品厚度:3.2mm
跨度:50mm
拉伸速率:2mm/min。
(4)悬臂梁式(IZOD)冲击强度(kJ/m2)
悬臂梁式(IZOD)冲击强度按照ASTM D256,在下述条件下测定。
测量温度:23℃
样品厚度:6.4mm[带有V形缺口]。
(5)热变形温度(HDT)(℃)
热变形温度按照ASTM D648,在下述条件下测定。
载荷应力:1.82MPa
样品厚度:6.4mm
(6)屈服点强度(MPa)
屈服点强度按照ASTM D638,在下述条件下测定。
测量温度:23℃
样品厚度:3.2mm
拉伸速率:10mm/min。
(7)加权平均纤维长度(mm)
通过Soxhlet提取(溶剂:二甲苯)从样品中除去树脂组分。然后,收集纤维并通过在JP-A No.2002-5924中公开的方法测定纤维的加权平均纤维长度。
实施例1
利用JP-A No.3-121146中公开的方法,制备具有表1所示组成的纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料。该粒料含有27重量%的纤维且长度为9mm。
注塑该纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料,并测量所得样品的弯曲模量、抗弯强度、悬臂梁式(IZOD)冲击强度、热变形温度和加权平均纤维长度。其结果示于表1中。
对比实施例1
除了用聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维(D-1)代替聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维(A-1)之外,以与实施例1中相同的方式进行评价。其结果示于表1中。
表1
实施例1 | 对比实施例1 | |
组成(A)聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维纤维种类用量(重量份)(B)聚烯烃树脂树脂种类用量(重量份)(C)改性聚烯烃树脂树脂种类用量(重量份)(D)聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维纤维种类用量(重量份) | A-127B-171C-12-- | --B-171C-12D-127 |
评价弯曲模量(MPa)抗弯强度(MPa)悬臂梁式(IZOD)冲击强度(kJ/M2)HDT(℃)加权平均纤维长度(mm) | 2820651011268 | 22905068898 |
实施例2
利用JP-A No.3-121146中公开的方法,制备具有表2所示组成的纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料。该粒料含有17重量%的纤维且长度为9mm。
注塑该纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料,并测量所得样品的弯曲模量、抗弯强度、屈服点强度、悬臂梁式(IZOD)冲击强度和加权平均纤维长度。其结果示于表2中。
对比实施例2
除了用聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维(D-1)代替聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维(A-1)之外,以与实施例2中相同的方式进行评价。其结果示于表2中。
实施例3
利用JP-A No.3-121146中公开的方法,制备具有表2所示组成的纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料。该粒料含有23重量%的纤维且长度为9mm。
注塑该纤维聚烯烃树脂复合材料粒料。用与实施例2中相同的方式评价得到的样品。其结果示于表2中。
实施例4
利用JP-A No.3-121146中公开的方法,制备具有表2所示组成的纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料。该粒料含有23重量%的纤维且长度为9mm。
注塑该纤维聚烯烃树脂复合材料粒料。用与实施例2中相同的方式评价得到的样品。其结果示于表2中。
实施例5
利用JP-A No.3-121146中公开的方法,制备具有表2所示组成的纤维-聚烯烃树脂复合材料粒料。该粒料含有23重量%的纤维且长度为9mm。
注塑该纤维聚烯烃树脂复合材料粒料。用与实施例2中相同的方式评价得到的样品。其结果示于表2中。
表2
对比实施例2 | 实施例 | ||||
2 | 3 | 4 | 5 | ||
组成(A)聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维纤维种类用量(重量份)(B)聚烯烃树脂树脂种类用量(重量份)(C)改性聚烯烃树脂树脂种类用量(重量份)(D)聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维纤维种类用量(重量份) | --B-280C-13D-117 | A-117B-280C-13-- | A-123B-277---- | A-123B-273C-13-- | A-123B-273C-23-- |
评价弯曲模量(MPa)抗弯强度(MPa)屈服点强度(MPa)悬臂梁式(IZOD)冲击强度(kJ/m2)加权平均纤维长度(mm) | 18805132248 | 22406462328 | 26206774678 | 26006778668 | 26006775638 |
实施例1满足了本发明的全部要求,其机械强度如弯曲模量、抗弯强度和悬臂梁式(IZOD)冲击强度以及耐热性都得到了改进。实施例2-5也满足了本发明的全部要求,其机械强度如弯曲模量、抗弯强度、屈服点强度和悬臂梁式(IZOD)冲击强度都得到了改进。
未使用组分(A)的对比实施例1,其机械强度和耐热性都不足。未使用组分(A)的对比实施例2,其机械强度不足。
Claims (4)
1、一种纤维-聚烯烃树脂复合材料,该材料包含5-70重量%的组分(A)即聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维和30-95重量%的组分(B)即聚烯烃树脂,条件是用重量%表示的量各自以组分(A)和(B)的总重量为基准。
2、一种纤维-聚烯烃树脂复合材料,该材料包含组分(A)即聚(萘二甲酸乙二醇酯)纤维、组分(B)即聚烯烃树脂和组分(C)即用选自不饱和羧酸及其衍生物的化合物改性的聚烯烃树脂,其中组分(B)的量与组分(B)和(C)的总量的比为60-99.5重量%,且组分(A)在纤维-聚烯烃树脂复合材料中的含量为5-70重量%,条件是组分(A)的含量以组分(A)、(B)和(C)的总量为基准。
3、权利要求1的纤维-聚烯烃树脂复合材料,该纤维-聚烯烃树脂复合材料呈长度为2-50mm的粒料形式,其中在每个粒料中组分(A)的纤维相互平行地排列。
4、权利要求2的纤维-聚烯烃树脂复合材料,该纤维-聚烯烃树脂复合材料呈长度为2-50mm的粒料形式,其中在每个粒料中组分(A)的纤维相互平行地排列。
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Cited By (5)
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CN101928419A (zh) * | 2009-06-19 | 2010-12-29 | 住友化学株式会社 | 含纤维热塑性树脂组合物及其制备方法 |
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