[发明专利]纤维增强复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料(FR-C)，包含所述纤维增强复合材料(FR-C)的汽车制品以及所述纤维增强复合材料(FR-C)用于汽车制品的用途和用于制备所述纤维增强复合材料(FR-C)的方法。

背景技术

聚丙烯是在各种技术领域中所使用的材料，并且增强聚丙烯特别是在以前仅仅依赖非聚合物材料(特别是金属)的领域中获得了认可。诸如在EP 1 357 144 B1、EP 0 206 034 A1、US 5,382,459、WO 2008/074715 A1、WO 2012/025592 A1中描述的，增强聚丙烯的一种特殊的例子是玻璃纤维增强聚丙烯、金属增强聚丙烯或滑石增强聚丙烯。这些材料能够通过选择聚丙烯的类型、纤维的量和有时通过选择所使用的偶联剂的类型来改变组合物的性质。因此，现在纤维增强聚丙烯是用于要求高的挺度、热挠曲抗性、以及对冲击和动态断裂载荷(例子包括在发动机舱中具有承载功能的汽车部件，用于聚合物车身板件、洗衣机和洗碗机部件的支撑件)的抵抗力的应用中得到确认的材料。除了高抗刮性之外，希望的性质还包括轻重量(即低密度)、高冲击强度、高拉伸强度和拉伸应变。为了提供这些性质之间的良好的平衡已经作出了很多努力。

然而，商业上可利用的纤维增强材料的一个具体的缺点是，这些材料的重量通过填料的掺合而增加，导致最终应用的更高的重量。此外，纤维材料典型地不同于基体的材料，在基体中纤维分散为重复利用已知的纤维增强材料是困难的。

鉴于此，本领域技术人员仍然保持对改善纤维增强材料的兴趣。因此特别希望提供一种可选的或者改善的纤维增强材料，该纤维增强材料具有轻重量和易于重复利用以及尤其是保持诸如拉伸模量、拉伸应力和拉伸应变的机械性能。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种纤维增强复合材料，该纤维增强复合材料具有轻重量和易于重复利用，并且进一步提供优越的机械性能(如高拉伸模量、拉伸应力和拉伸应变)的平衡。

本发明的发现是，仅提供一种材料的纤维增强材料，即聚烯烃类纤维增强材料。

在本发明中特别是通过本文中所定义的主题来解决前述的和其他目的。

根据本发明的一个方面，提供一种纤维增强复合材料(FR-C)，包含：

a)包含聚丙烯(PP)的基体(M)，和

b)分散在所述基体(M)中的烯烃均聚物纤维(F-OH)和/或烯烃共聚物纤维(F-OC)。

发明人惊奇地发现根据本发明的前述的纤维增强复合材料(FR-C)生成在最终应用中具有轻重量、易于重复利用、同时保持机械性能(如拉伸模量、拉伸应力和拉伸应变)的材料。本发明的另外的优点是能够提供一种具有低热残留物的纤维增强材料。

在下面提到本发明的纤维增强复合材料的优选的实施例或技术细节时，应被理解为那些优选的实施例或技术细节也涉及本发明的汽车制品和用途以及本文中定义的纤维增强复合材料的制备方法，反之亦然(只要适用)。例如，如果规定纤维增强复合材料的基体包括丙烯均聚物(H-PP1)和/或丙烯共聚物(C-PP1)，本发明的汽车制品的基体以及本发明的用途和制备纤维增强复合材料的方法也包含丙烯均聚物(H-PP1)和/或丙烯共聚物(C-PP1)。

在涉及单数名词时使用不定冠词或定冠词(例如“一种(“a”、“an”)”或“所述(the)”)的情况下，除非另外特别声明某物，这包括该名词的复数。

根据本发明的另一个方面，提供一种包含纤维增强复合材料(FR-C)的汽车制品。优选地，所述汽车制品为外部或内部汽车制品。根据本发明的又一个方面，提供纤维增强复合材料(FR-C)用于汽车制品的用途。根据本发明的另一个方面，提供一种用于制备纤维增强复合材料(FR-C)的方法，所述方法包括步骤：

a)提供由聚丙烯(PP)组成的基体(M)，

b)提供烯烃均聚物纤维(F-OH)和/或烯烃共聚物纤维(F-OC)，

c)向步骤b)中的烯烃均聚物纤维(F-OH)和/或烯烃共聚物纤维(F-OC)中注入步骤a)中的基体(M)，由此获得所述纤维增强复合材料(FR-C)。

如在本发明中所使用的术语“注入”，特别地，被理解为将烯烃均聚物纤维(F-OH)和/或烯烃共聚物纤维(F-OC)与基体(M)一起背后成型(back-moulded)，二次成型，背后注射(back-injected)或间歇式压缩成型。

优选地，注入步骤c)被进行为使得步骤a)中的基体(M)是熔融的和/或步骤b)中的所述烯烃均聚物纤维(F-OH)和/或烯烃共聚物纤维(F-OC)大体上处于固体形式。