[发明专利]长碳纤维增强聚丙烯组合物

权利要求书

1.聚丙烯组合物，其包含：

a.占所述组合物总重量的37.0至95.0wt％的聚丙烯基材(PBM)，所述聚丙烯基材(PBM)包含丙烯均聚物(hPP)和多相丙烯共聚物(HECO)，其中丙烯均聚物(hPP)相对于多相丙烯共聚物(HECO)的重量比为1:5至1:25；

b.占所述组合物总重量的4.5至50.0wt％的碳纤维(CF)；和

c.占所述组合物总重量的0.5至13.0wt％的粘合促进剂(AP)，

其中，所述组合物中包含的碳纤维(CF)为粗纱形式，其平均纤维长度为4.0至17.0mm，所述组合物以颗粒形式存在，组分a)和组分c)形成聚合物基质(PM)，所述聚合物基质(PM)根据ISO 1133在230℃、2.16kg的负载下测量的熔体流动速率MFR₂为12.0至250.0g/10min，所述组合物的平均颗粒长度与所述碳纤维(CF)的平均纤维长度一致，并且

所述丙烯均聚物(hPP)具有：

a1.根据ISO 11357-3测量的至少为150℃的熔融温度，和/或

b1.以丙烯均聚物(hPP)的总重量为基准计，4.0wt％以下的二甲苯冷可溶物(XCS)含量，

所述多相丙烯共聚物(HECO)具有：

a2.大于多相丙烯共聚物(HECO)总重量的5.0wt％的二甲苯冷可溶物(XCS)含量，和/或

b2.占多相丙烯共聚物(HECO)总重量的30.0mol％以下的共聚单体含量，并且

其中，所述聚丙烯基材(PBM)和所述粘合促进剂(AP)是所述组合物中仅有的聚合物。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯组合物，其中，所述碳纤维(CF)的平均纤维长度为7.0至16.0mm。

3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物，其中，所述碳纤维(CF)的纤维平均直径为5至30μm。

4.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物，其中，以所述组合物的总重量为基准计，所述组合物包含1.0至8.0wt％的粘合促进剂(AP)。

5.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物，其中，所述粘合促进剂(AP)选自包含衍生自极性化合物的基团的聚丙烯，所述基团选自酸酐、羧酸、羧酸衍生物、伯胺、仲胺、羟基化合物、恶唑啉和环氧化物。

6.根据权利要求1或2所述的聚丙烯组合物，其中，所述粘合促进剂(AP)是马来酸酐官能化的聚丙烯。

7.制备权利要求1至6中任一项所述的组合物的方法，包括以下步骤：

a)提供聚丙烯基材(PBM)，

b)提供粘合促进剂(AP)，

c)使步骤a)的聚丙烯基材(PBM)熔融和使步骤b)的粘合促进剂(AP)熔融，

d)提供连续粗纱形式的碳纤维(CF)，

e)将步骤c)中的聚丙烯基材(PBM)和粘合促进剂(AP)与步骤d)中的碳纤维(CF)结合，获得碳纤维(CF)增强聚丙烯材料，

f)将碳纤维(CF)增强聚丙烯材料固化并切割成平均颗粒长度为4.0至17.0mm的颗粒。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤e)中将聚丙烯基材(PBM)和粘合促进剂(AP)与碳纤维(CF)结合之前，在步骤c)中将步骤a)的聚丙烯基材(PBM)的至少一部分和步骤b)的粘合促进剂(AP)的至少一部分或全量进行熔融共混，形成预混物。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，步骤e)通过以下方式进行：首先用步骤c)的聚丙烯基材的第一部分(PBM1)和部分或全部的粘合促进剂(AP)浸渍步骤d)的碳纤维(CF)，随后用步骤c)的聚丙烯基材的余下的第二部分(PBM2)和余下的粘合促进剂(AP)涂覆上述浸渍过的碳纤维(CF)，获得碳纤维(CF)增强聚丙烯材料。

10.制品，包含权利要求1至6中任一项所述的组合物。