本發(fā)明涉及一種包括聚丙烯、多相丙烯共聚物和玻璃纖維的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料以及包括所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制品。

背景技術(shù)：

1、聚丙烯是一種在各種技術(shù)領(lǐng)域中廣泛使用的材料，并且增強(qiáng)聚丙烯在以前完全依賴非聚合物材料(特別地，金屬)的領(lǐng)域特別地具有重要意義。增強(qiáng)聚丙烯的一個(gè)特定實(shí)例是玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。通過選擇聚丙烯的類型、玻璃纖維的量，有時(shí)通過選擇所用的增容劑的類型，此類材料能夠調(diào)整復(fù)合材料的性能。因此，如今玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料是用于需要高剛度、耐熱變形性和抗沖擊的應(yīng)用的公認(rèn)的材料。然而，商業(yè)可獲得的纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的一個(gè)缺點(diǎn)是它們相當(dāng)高的排放量，這是由于聚合工藝中作為副產(chǎn)品獲得的相當(dāng)大量的低聚物和為了增加熔體流動(dòng)速率(mfr2)和可加工性可能需要的自由基誘導(dǎo)降解(通常稱為減粘裂化)引起的。這與以下事實(shí)有關(guān)：不僅需要考慮纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的最終性能，而且還需要考慮以有效的方式制造由其制成的制品，即復(fù)合材料的流動(dòng)性必須相當(dāng)高。

2、因此，需要玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，該復(fù)合材料是剛性的并且具有相當(dāng)高的耐熱變形性和低排放量，并且可以利用高生產(chǎn)率進(jìn)行進(jìn)一步加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的發(fā)現(xiàn)是：纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料必須包括具有寬分子量分布的茂金屬催化的聚丙烯和齊格勒-納塔催化的多相丙烯共聚物。因此，優(yōu)選的是這兩種聚合物都未經(jīng)過減粘裂化，即沒有在自由基誘導(dǎo)的過程中改性以降低分子量。

2、因此，本發(fā)明涉及一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其包括

3、(a)基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，30至60重量％的聚丙烯(pp1)，

4、(b)基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，10至40重量％的多相丙烯共聚物(heco)，其中所述多相丙烯共聚物(heco)包括丙烯均聚物(h-pp2)和乙丙橡膠(epr)，

5、(c)基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，10至40重量％的玻璃纖維(gf)，以及

6、(d)基于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，0.05至5.0重量％的增容劑(ca)，

7、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中的聚丙烯(pp1)、多相丙烯共聚物(heco)、玻璃纖維(gf)和增容劑(ca)的總量為至少95重量％，

8、其中進(jìn)一步地，聚丙烯(pp1)具有

9、(i)在40.0至250g/10min范圍內(nèi)的根據(jù)iso?1133測量的熔體流動(dòng)速率mfr2(230℃，2.16kg)，

10、(ii)不大于0.5重量％的通過13c-nmr光譜法測定的共聚單體含量，如果存在，共聚單體為乙烯，

11、(iii)在大于4.5至低于8.5范圍內(nèi)的通過凝膠滲透色譜法(gpc)測定的分子量分布(mwd)，以及

12、(iv)在0.20至1.00％范圍內(nèi)的通過13c-nmr光譜法測定的2,1區(qū)域缺陷，

13、其中仍進(jìn)一步地，多相丙烯共聚物(heco)的丙烯均聚物(h-pp2)具有

14、(v)在0至低于0.10％范圍內(nèi)的通過13c-nmr光譜法測定的2,1區(qū)域缺陷。

15、這種復(fù)合材料的進(jìn)一步地優(yōu)選的實(shí)施方案在從屬于權(quán)利要求1的權(quán)利要求中進(jìn)行了定義，并且下面也進(jìn)行了更詳細(xì)的定義。

16、本發(fā)明還涉及包括至少95重量％的根據(jù)本發(fā)明的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制品，優(yōu)選地汽車制品。

技術(shù)特征：

1.一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，包括

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述玻璃纖維嵌入連續(xù)相中，所述連續(xù)相包括至少98重量％的由所述聚丙烯(pp1)和所述多相丙烯共聚物(heco)組成的混合物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述多相丙烯共聚物(heco)的所述丙烯均聚物(h-pp2)具有在40.0至250g/10min范圍內(nèi)的根據(jù)iso?1133測量的熔體流動(dòng)速率mfr2(230℃，2.16kg)，條件是所述聚丙烯(pp1)和所述多相丙烯共聚物(heco)的所述丙烯均聚物(h-pp2)之間的熔體流動(dòng)比mfr2[mfr2(pp1)/mfr2(h-pp2)]在0.80至1.20的范圍內(nèi)。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述聚丙烯(pp1)與所述丙烯均聚物(h-pp2)的混合物與所述乙丙橡膠(epr)之間的重量比[((pp1)+(h-pp2)/(epr)]在75:25至95:5的范圍內(nèi)。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述聚丙烯(pp1)與所述多相丙烯共聚物(heco)的所述丙烯均聚物(h-pp2)之間的重量比[(pp1)/(h-pp2)]在60:40至80:20的范圍內(nèi)。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述多相丙烯共聚物(heco)的所述丙烯均聚物(h-pp2)具有在大于5.0至低于10.0范圍內(nèi)的通過凝膠滲透色譜法(gpc)測定的分子量分布(mwd)。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述多相丙烯共聚物(heco)具有在10至50g/10min范圍內(nèi)的根據(jù)iso?1133測量的熔體流動(dòng)速率mfr2(230℃，2.16kg)，以及在15至33摩爾％范圍內(nèi)的通過13c-nmr光譜法測定的乙烯含量。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述多相丙烯共聚物(heco)具有在22至45重量％范圍內(nèi)的根據(jù)iso?16152在25℃下測定的二甲苯冷可溶物(xcs)含量，并且所述多相丙烯共聚物(heco)具有在40至60摩爾％范圍內(nèi)的二甲苯冷可溶物(xcs)級分的通過13c-nmr測定的乙烯含量。

9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述多相丙烯共聚物(heco)的所述二甲苯冷可溶物(xcs)級分具有在2.0至5.0dl/g范圍內(nèi)的根據(jù)iso?1628/1(在十氫化萘中在135℃下)測量的特性粘度(iv)。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述聚丙烯(pp1)具有在12至20重量％范圍內(nèi)的通過升溫洗脫分級(tref)在低于100℃下洗脫的級分。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述聚丙烯(pp1)為丙烯均聚物。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述玻璃纖維(gf)為短玻璃纖維，任選地所述短玻璃纖維(gf)在混合之前具有2.0至10.0mm的平均纖維長度。

13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述增容劑(ca)為極性改性聚丙烯，優(yōu)選地為馬來酸酐接枝的聚丙烯。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述馬來酸酐接枝的聚丙烯具有0.1至5.0重量％的馬來酸酐含量，以及優(yōu)選地70至250g/10min的根據(jù)iso?1133測量的熔體流動(dòng)速率mfr2(190℃，2.16kg)。

15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其中所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由以下各項(xiàng)組成

技術(shù)總結(jié)
纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包括在茂金屬催化劑存在下生產(chǎn)的聚丙烯、在齊格勒?納塔催化劑存在下生產(chǎn)的多相丙烯共聚物和玻璃纖維。

技術(shù)研發(fā)人員：王靜波,馬庫斯·加萊特納,克勞斯·貝恩賴特納,泡利·萊斯吉南,格奧爾格·格雷斯滕伯格,安德烈亞斯·阿爾布雷希特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：博里利斯股份公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23