[发明专利]超低密度聚丙烯塑料化合物

说明书

本公开提供了“超低密度聚丙烯塑料化合物”。提供了一种复合材料。所述复合材料包括：聚丙烯共混物；至少一种添加剂；以及量在1.0重量％与10.0重量％之间的至少一种结构填料。所述聚丙烯共混物包括：聚丙烯均聚物，所述聚丙烯均聚物具有4,000psi的最低ASTM D638拉伸强度、量在40重量％与70重量％之间；高结晶度聚丙烯均聚物，所述高结晶度聚丙烯均聚物具有6,000psi的最低ASTM D638拉伸强度、量在5重量％与30重量％之间；以及抗冲共聚物，所述抗冲共聚物具有大于零且小于30重量％的橡胶含量，所述抗冲共聚物的量是在3重量％与10重量％之间。

技术领域

本公开涉及聚丙烯复合材料。

背景技术

本章节中的说明仅提供与本公开相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。

燃料效率近年来已经成为车辆设计背后的推动力，并且在可预见的未来可能会继续。因此，在设计中减轻车辆的重量、改进空气动力学和提高效率将依然是车辆设计者的优先要务。除了燃料效率之外，降低组件(包括部件、总成和子系统等等在)的成本是车辆设计者和制造商的另一优先要务。

因此，已经使用复合材料来减轻车辆的重量，然而，它们的成本比诸如钢或铝的传统材料高得多。在多种车辆组件中使用的一种这样的复合材料是填充矿物或滑石的聚丙烯共聚物。聚丙烯共聚物部件通常包括约20重量％的滑石作为结构填料，以改进机械性质。一般而言，能以低成本得到聚丙烯共聚物，并且添加滑石会改进刚度、冲击强度和耐热性。

然而，填充滑石的聚丙烯共聚物仍具有相对高的密度(在约1.04与1.06gm/cm³之间)。此外，向聚丙烯共聚物复合材料添加其他成分，诸如改进聚丙烯共聚物复合材料的成型性(例如，注塑成型)的粘度剂，会进一步增加密度和整体成本。

本公开解决与重量更轻且成本更低的车辆组件的设计和制造相关的这些挑战。

发明内容

在本公开的一个形式中，提供了一种复合材料。所述复合材料包括：聚丙烯共混物；至少一种添加剂；以及量在1.0重量％与10.0重量％之间的至少一种结构填料。所述聚丙烯共混物包括：聚丙烯均聚物，所述聚丙烯均聚物具有4,000psi的最低ASTM D638拉伸强度、量在40重量％与70重量％之间；高结晶度聚丙烯均聚物，所述高结晶度聚丙烯均聚物具有6,000psi的最低ASTM D638拉伸强度、量在5重量％与30重量％之间；以及抗冲共聚物，所述抗冲共聚物具有大于零且小于30重量％的橡胶含量，所述抗冲共聚物的量是在3重量％与10重量％之间。

所述添加剂可以包括：除了别的之外，偶联剂、粘度剂、羧酸锌盐、抗氧化剂、紫外线稳定剂、颜料以及阻燃剂，具体取决于应用。

另一形式中的所述聚丙烯共混物还包括量为1.5重量％的粘结层树脂，所述聚丙烯均聚物为61.0重量％，所述高结晶度聚丙烯均聚物为21.0重量％，并且所述抗冲共聚物为5.0重量％。此外，所述结构填料包括量为4.0重量％的玻璃气泡和量为5.0重量％的短切玻璃纤维。同时所述添加剂包括量为0.7重量％的紫外线稳定剂、量为0.3重量％的抗氧化剂、量为1.25重量％的颜料添加剂，以及量为0.25重量％的粘度剂。

所述结构填料可以包括玻璃纤维、玻璃气泡和碳纤维等等。在一个形式中，所述玻璃纤维具有14微米直径。在另一形式中，根据本公开的教导的所述复合材料内不含滑石。

在一个变型中，所述粘结层树脂的量是在1.0与2.0重量％之间。在另一形式中，所述聚丙烯均聚物是再循环材料。