混杂复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种包含增强剂的特定组合的新型聚合物组合物。由于组合使用无机增强剂与有机增强剂，可以制得具有独特性能平衡的聚合物组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种聚烯烃与有机和无机增强剂的混杂复合材料。 现有技术聚丙烯是一种广泛用于多种应用的重要材料。特别是，根据在施加或没 有施加载荷的情况下所能够实现的与如冲击性能和耐热性的机械性能相关的 改进来使用具有增强剂的聚丙烯组合物。这种增强聚丙烯组合物既用于汽车 零件，又用于电气和电子元件以及家用制品。例如，在现有技术中己知或者加入如玻璃纤维、滑石、硅灰石等的纤维或颗粒形式的无机增强剂，或者加入如PET纤维和聚酰胺纤维的通常为纤维 形式的有机增强剂。GB 1132060描述了用于包装用途的基于聚烯烃的材料，该材料使用选自 聚酯材料和聚酰胺材料中的纤维状添加剂增强。US 3639424描述了使用热固 着聚酯纤维增强的可挤出的塑料组合物。JP-A-63-027550描述了使用聚酯纤 维增强的模制品。所有这些文献均描述了要被增强的聚合物材料可以选自聚 烯烃中，并且就问题所涉及的聚合物而言，这些文献主要涉及均聚物。然而， 在现有技术中还提到了丙烯与其它共聚单体的共聚物。US 4,845,169披露了一种聚对苯二甲酸乙二酯、聚酯弹性体和芳族亚磷 酸酯的热塑性混合物。WO 01/81074公开了一种用于提高乙烯-丙烯聚合物组 合物的刚度与韧性的方法，该组合物包含结晶丙烯均聚物或丙烯无规共聚物 和弹性乙烯共聚物。US 3,639,424公开了一种包含聚烯烃的模制组合物。DE 10229298公开了一种用于改善聚丙烯的机械性能的方法。WO 2006/112599公开了一种用于汽车内部零件的轻质复合支座，其中， 复合板为包含天然纤维的轻质复合板，其通过混合热塑性纤维和基础材料与作为增强纤维的热塑性有机纤维和天然纤维而制备。US 6,077,907公开了一 种在高温下尺寸稳定性提高的由改性丙烯聚合物的混合物组成的聚烯烃模制 品。KR20060105956公开了一种通过混合增强纤维和各种合成树脂形成的格 栅(geogrid)。在Journal of Polymer materials, 9, 1992, p235 p 240中论述了包含聚丙烯 和聚酯纤维的组合物的其它实例，指出了短聚酯纤维填充的聚丙烯组合物的 制备和性能，而德国专利申请DE 10229298 Al公开了通过在挤出机内向聚丙 烯中加入聚合物细丝而制备的组合物。最后，德国专利申请DE 19934377Al公开了一种使用聚酯纤维增强的聚 丙烯混合物的制备方法，并且该德国专利申请描述了这种纤维增强尤其提高 了所制得的混合物的冲击性能和韧性。然而，如在Kunststoffe 92(2002), p97 和p98中所公开的对这种混合物的后续评价描述了加入短PET纤维不能改善 拉伸性能，所以在德国专利申请DE 19934377A1中指出的改善看来是不可重 现的。关于在上述现有技术的参考文献中使用的聚丙烯材料，都专指使用单 活性中心茂金属催化剂制成的聚丙烯材料。WO 2006/125039公开了一种纤维增强的聚丙烯复合汽车顶板衬垫，其可 以包含多种基于聚丙烯的树脂以及各种填料和增强材料。最后，国际专利申请WO 00/52094描述了聚丙烯材料也可以与如滑石、 硅灰石、粘土、云母、玻璃或其混合物的无机填料材料混合。然而，现有技术的组合物的缺点在于，不能实现所需的性能间的平衡， 特别是拉伸性能与冲击性能的良好平衡。在可以通过使用玻璃纤维增强提高 机械强度与耐热性的同时，所制得的组合物实在缺乏伸长性，具有有限的表 面品质并且在燃烧或热解过程中形成渣样残留物。另一方面，使用如PET纤 维的有机纤维增强聚丙烯也不能提供所需的性能平衡，所以还需要进一步的 改善。
技术实现思路
专利技术目的因此，本专利技术的目的是提供一种聚丙烯组合物，该组合物显示出优异的 性能平衡，特别是拉伸与冲击性能的性能平衡。此外，该组合物应该优选具 有适合的伸长性与适合的刚度范围，从而可以使组合物用于制备汽车零件等 的用途。同时，表面品质不应该受损，并且优选地，应该尽可能避免在燃烧 或热解过程中形成渣状残留物。专利技术简述通过提供如权利要求l中所限定的聚合物组合物，本专利技术实现了上述目的。在从属权利要求2 14中描述了优选的实施方式。此外，本专利技术提供一 种如在权利要求15中所限定的制备根据本专利技术的聚合物组合物的方法以及 如在权利要求16和17所限定的该聚合物组合物用于模制品，特别是用于汽 车零件制备的用途。本专利技术另外的实施方式描述于说明书中并且通过实施例 说明。专利技术详述本专利技术提供一种聚合物组合物，其包含a) 无机增强剂，b) 有机增强剂，和c) 耐冲击性聚丙烯组合物。在下文中，进一步描述根据本专利技术的聚合物组合物的主要组分。 无机增强剂无机增强剂选自可以单独或者以任意所需混合物的方式使用的无机材 料，该无机材料的形状可以为纤维、颗粒、小片状体等。适合的无机增强剂 的特征在于，由增强颗粒的最大平均尺寸与最小平均尺寸的比所定义的长径比为至少5，优选至少IO。适合的长径比为5 500，例如10 500。其典型实例通常为玻璃或矿物纤维、滑石、云母、硅灰石、多水高岭土、蒙脱石和 粘土以及其它层状硅酸盐矿物。根据本专利技术优选的是玻璃纤维、滑石和硅灰石，并且玻璃纤维通常为非无端切削玻璃纤维(non-endless cut glass fibers)。优选地，无机增强剂具有根据ISO 787-7的10 pm以下、优选8 pm以下 的顶部切削粒度(top-cut particle size)。优选增强剂具有根据ISO 13317-1的5 pm以下、优选3pm以下的重均粒度。如此处所限定，基于组分a)、 b)和c)的总和的总重量，加入到如权利要 求所述并在这里描述的聚合物组合物中的无机增强剂的量为2 30-wt%、优 选5 25-wt。/。且典型为10 20-wt%。如上所述，虽然本专利技术也构思了使用多 于一种无机增强剂的混合物，但是可以使用一种类型的无机增强剂。具体的无机增强剂和适合的添加量的优选实例为通常以5 25-wt%、典 型为大约10-wt。/。的量加入的玻璃纤维以及通常以5 25-wt。/。(例如10 20-wt。/。)的量加入的滑石或硅灰石。根据本专利技术，为了调节机械性能(特别是机械强度)，可以选择无机增强 剂的类型。就此而言，无机增强剂的各向同性是相关的，因此可以通过适当 选择无机增强剂的种类增加无机增强剂的各向同性来提高机械性能，特别是 机械强度。有机增强剂根据本专利技术使用的有机增强剂通常为如聚酯材料和聚酰胺材料的高熔点 聚合物纤维。尤其，根据本专利技术使用的有机增强剂优选为PET纤维、TBT纤 维、PEN纤维、PCT纤维或者高分子量聚酰胺纤维、包括酰胺纤维等。短切 碳纤维也是适合的。根据本专利技术特别优选短纤维，而考虑到这些纤维的机械 性质，特别优选聚酯纤维，其例证性实例为PET纤维。适合的有机增强剂的特征在于，由增强颗粒的最大平均尺寸与最小平均 尺寸的比所定义的长径比为大于100，优选大于150。适合的长径比为100 500，例如200 500。本文使用的术语非无端或短切纤维通常指长度在20 mm以下、优选在 10 mm以下的纤维，并且典型实例为长度在3 8mm范围内的纤维，例如4 6mm的纤维。此外，使用的纤维通常显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物组合物，其包含：　ａ）至少一种无机增强剂，　ｂ）至少一种有机增强剂，和　ｃ）耐冲击性聚丙烯组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈斯岛克瑞特，马库斯加莱特内尔，
申请(专利权)人：北方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：FI[芬兰]