[发明专利]再生聚丙烯组合物和车辆部件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及再生聚丙烯组合物和采用这种组合物的车辆部件，并且更具体地，同样地涉及低滑石粉和无滑石粉的再生聚丙烯组合物。

背景技术

大多数当前的外部车辆装饰部件由滑石粉填充的聚丙烯和热塑性聚烯烃(“TPO”)材料制造。重量减少和增加的可持续的可再生材料的使用是车辆制造商的目标。将可再生材料整合到车辆设计中的选项包括选择具有显示的机械、热和其他性质的各种可再生材料，这些材料与当前装饰零部件中采用的不可再生组分类似。用于减少车辆中塑料零部件的重量的主要选项包括减小零部件的厚度和降低这些零部件中采用的材料的密度。

尽管具有减小的部件厚度的装饰部件设计的构思可以相对简单，但在车辆中制造和实施这样的设计是具有挑战性的。在许多情况下，必须增加这种设计中采用的材料的强度和刚度以适应壁厚的减小。然而，将高刚度组分加入到这些设计中并且修饰材料以提高它们的强度通常会导致显著较不制造有利的产品，特别是鉴于工具磨损和这些产品的表面的美观。

通常，与采用所有或大部分原始的非再生材料的材料相比，具有可再生聚合物和非聚合物组分的聚合物材料具有与成型操作相关联的较低流动速率。再生热塑性材料的熔体流动速率是其组分的熔体流动速率的平均值。考虑到它们相对较低的流动速率，具有高百分比的可再生材料的聚合物材料在它们集成到具有减小的壁厚的车辆部件设计内方面可能受到限制。

如前所述，大多数车辆装饰零部件采用滑石粉填充的聚丙烯和滑石粉填充的TPO配方。车辆装饰部件通常采用按重量计约10％至约40％的滑石作为填充材料。滑石粉和其他填料用于增加这些部件的刚度和强度。滑石粉还控制和稳定这些部件的热膨胀。此外，在用来制造这种车辆装饰部件采用的产品模具内制造期间，滑石粉可以用作增强和加速这些材料的固化的成核剂。

作为聚合物车辆部件内的填料的滑石粉呈现若干缺点。滑石粉具有约2.6g/cm³的密度且聚丙烯具有约0.9g/cm³的密度。因此，聚丙烯车辆部件中的滑石粉的包含导致了增加含有作为填充材料的滑石粉的部件的总密度。滑石粉还降低了许多车辆部件的美观度，特别是在其表面。当采用滑石粉作为车辆聚合材料中的填充材料时，其使用可以降低在制造期间材料的延展性和流动速率。

其他增强填充材料(例如玻璃)可以用在车辆装饰部件中，其在总重量减少的目标下使他们硬化方面取得成功。然而，玻璃在聚合物车辆部件中用作填充材料时具有许多缺点。由于玻璃具有比滑石粉更高的密度，所以它可以导致增加用等份玻璃替代滑石粉的车辆部件的总重量。由于玻璃粉、颗粒、纤维等具有相对高的模量值，所以含有玻璃填充材料的聚合物材料可以引起摩擦。在玻璃材料的增加的百分比的情况下，含玻璃的聚合物材料的制造倾向于导致较短的工具寿命。

因此，需要适用于车辆装饰部件以及这种部件的设计的聚丙烯基组合物，该组合物在当前部件中性成本和性能下具有减少的重量和较高百分比的可再生材料。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种再生聚丙烯基组合物，该组合物包括：

39％至45％的再生聚丙烯共聚物；

27％至43％的再生聚丙烯均聚物；

0.5％至2.5％的偶联剂；

0.01％至0.5％的流动增强剂；

0.5％至1.5％的椰壳粉；

5％至10％的合成填料；以及

3％至17％的碳纤维(按重量计)。

根据本发明的另一方面，提供一种再生聚丙烯基组合物，该组合物包括：

39％至45％的再生聚丙烯共聚物；

37％至43％的再生聚丙烯均聚物；

0.5％至2.5％的偶联剂；

0.01％至0.5％的流动增强剂；

0.5％至1.5％的椰壳粉；

5％至10％的合成填料；以及

1％至7％的滑石粉(按重量计)。

根据本发明的又一方面，提供一种用于车辆的外部装饰部件，该外部装饰部件包括：

39％至45％的再生聚丙烯共聚物；

27％至43％的再生聚丙烯均聚物；

0.5％至2.5％的偶联剂；

0.01％至0.5％的流动增强剂；

0.5％至1.5％的椰壳粉；

5％至10％的合成填料；以及

3％至17％的碳纤维(按重量计)。此外，该部件特征在于至少1750 MPa的弯曲模量。