專利名稱：：制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明主要涉及由纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物制備的制品，所述聚丙烯組合物的撓曲模量至少為300,000psi并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性。本發(fā)明同樣涉及制備這種制品的方法。其更具體地，涉及制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的有利方法。仍更具體地，本發(fā)明涉及一種連續(xù)將纖維進(jìn)料至雙螺桿混合工藝中，并均勻且隨機(jī)地將所述纖維分散到聚丙烯基質(zhì)中的方法
背景技術(shù)：
：由于韌性和剛度之間的折衷，聚烯烴在工程應(yīng)用中的使用有限。例如，普遍認(rèn)為聚乙烯是相對(duì)具有韌性的，但剛度低。聚丙烯通常表現(xiàn)出相反的傾向，即是相對(duì)具有剛性的，但韌性低。已經(jīng)引入了若干種眾所周知的解決了韌性問題的聚丙烯組合物。例如，已知通過加入橡膠粒子來增大聚丙烯的韌性，或者在反應(yīng)器中加入以產(chǎn)生耐沖擊共聚物，或者通過反應(yīng)器之后的共混。然而，盡管提高了韌性，采用該方法使得剛性顯著降低。已經(jīng)引入了玻璃增強(qiáng)的聚丙烯組合物以提高剛性。然而，玻璃纖維往往容易在典型的注塑設(shè)備中破碎，導(dǎo)致韌性和剛性均降低。此外，玻璃增強(qiáng)的產(chǎn)物往往容易在注塑之后變形。另一種改進(jìn)聚烯烴的物理特性的已知方法是有機(jī)纖維增強(qiáng)。例如，歐洲專利申請(qǐng)0397881，其全部公開內(nèi)容在此處引入作為參考，公開了通過熔融混合100重量份的聚丙烯樹脂和10-100重量份的聚酯纖維，而制得的組合物，所述聚酯纖維的纖維直徑為1-10旦尼爾，纖維長(zhǎng)度為0.5-50mm和纖維強(qiáng)度為5-13g/d，然后模制得到的混合物。同樣，Gray,Jr.等的美國(guó)專利3,639,424公開了一種包括聚合物(如聚丙烯)和纖維長(zhǎng)度纖維的組合物，所述纖維至少為所述組合物約10wt^并均勻分散于其中，所述纖維是人造聚合物，如聚(對(duì)苯二甲酸亞乙酯)或聚(對(duì)苯二甲酸1,4-二亞甲環(huán)己撐酯)，其全部公開內(nèi)容在此處引入作為參考。同樣在PCT公開WO02/053629中公開了纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物，其全部公開內(nèi)容在此處引入作為參考。更具體地，WO02/053629公開了一種聚合物，其包括在熔融處理中具有高流動(dòng)性的熱塑性基質(zhì)和長(zhǎng)度為0.1mm-50mm的聚合物纖維。所述聚合物包括0.5wt%-10wt%的潤(rùn)滑劑。同樣已知多種有機(jī)纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物的改變形式。例如，由馬來酸酐或丙烯酸改性的聚烯烴已經(jīng)被用作基質(zhì)組分以改進(jìn)合成的有機(jī)纖維和聚烯烴之間的界面強(qiáng)度，認(rèn)為這可增強(qiáng)由其制備的模制品的機(jī)械性能。其他
背景技術(shù)：
的參考文獻(xiàn)包括PCT公開WO90/05164;歐洲專利申請(qǐng)0669372;Kadowaki等的美國(guó)專利6,395,342;歐洲專利申請(qǐng)1075918;Yasukawa等的美國(guó)專利5,145,891;Yasukawa等的美國(guó)專利5,145,892;和歐洲專利0232522，其全部公開內(nèi)容在此處引入作為參考。Cadus等的美國(guó)專利3,304,282公開了一種制備玻璃纖維增強(qiáng)的高分子量熱塑性物質(zhì)的方法，其中所述塑性樹脂被供給到擠出機(jī)或連續(xù)捏合機(jī)，無限長(zhǎng)的玻璃纖維被引入到所述熔體中并在其中破碎，均質(zhì)化所述混合物并通過模具排出。以無限長(zhǎng)的粗紗形式供給玻璃纖維至擠出機(jī)進(jìn)料斗的下游注射或脫氣口。Sargent的美國(guó)專利5，401，154公開了一種用于制備纖維增強(qiáng)熱塑性材料的設(shè)備和由其制備的成型件。所述設(shè)備包括具有第一材料入口，位于所述第一材料入口下游的第二材料入口，和出口的擠出機(jī)。在第一材料入口處供給熱塑性樹脂材料，在混合擠出機(jī)的第二材料入口處供給第一纖維增強(qiáng)材料，其在擠出機(jī)出口釋放出熔融的無規(guī)纖維增強(qiáng)的熱塑性材料。所述纖維增強(qiáng)材料可能包括成束的由大量單絲纖維形成的連續(xù)纖維。公開的纖維類型包括玻璃、碳、石墨和Kevlar。Schlarb等的美國(guó)專利5，595，696公開了一種纖維復(fù)合物塑料和其制備方法，更具體地涉及包括連續(xù)纖維和塑料基質(zhì)的復(fù)合材料。所述纖維的類型包括玻璃、碳和天然纖維，并可以切斷或連續(xù)纖維的形式進(jìn)料到擠出機(jī)中。將連續(xù)纖維進(jìn)料至擠出機(jī)的樹脂進(jìn)料斗的下游。Kadowaki等的美國(guó)專利6,395,342公開了一種制備合成有機(jī)纖維增強(qiáng)聚烯徑的微粒的浸漬方法。該方法包括以下步驟在高于其熔點(diǎn)4(TC或更多至低于合成有機(jī)纖維的熔點(diǎn)的溫度下加熱聚烯烴，以形成熔融聚烯烴；在6秒內(nèi)使包括所述合成有機(jī)纖維的增強(qiáng)纖維連續(xù)通過該熔融聚烯烴，以形成聚烯烴浸漬的纖維；并將所述聚烯烴浸漬過的纖維切成粒。有機(jī)纖維的類型包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，聚酰胺6和聚酰胺66。Scheuring等的美國(guó)專利6,419,864公開了一種通過在雙螺桿擠出機(jī)中混合聚合物、添加劑、填料和纖維而制備填充的、改性的和纖維增強(qiáng)的熱塑性塑料的方法。將連續(xù)的纖維粗紗進(jìn)料到位于雙螺桿擠出機(jī)用于聚合物樹脂的進(jìn)料斗下游的纖維進(jìn)料區(qū)中。所公開的纖維類型包括玻璃和碳纖維。將PET纖維一致地進(jìn)料到混合擠出機(jī)中是在PP-PET纖維復(fù)合物制備中常遇到的問題。在將聚合物、填料和添加劑計(jì)量和運(yùn)送至擠出混合工藝的過程中，使用計(jì)重送料器或振動(dòng)式送料器。這些進(jìn)料器的設(shè)計(jì)使得其通過計(jì)量進(jìn)料器送料斗中的重量損失，從而可利用單或雙螺桿以恒定速率運(yùn)送材料。這些進(jìn)料器可有效運(yùn)送粒狀物或粉末，但不能有效地運(yùn)送切斷的纖維。切斷的纖維往往跳過這些進(jìn)料器并纏結(jié)，導(dǎo)致混合工藝中不連續(xù)的進(jìn)料速度。更具體地，有時(shí)纖維掛在進(jìn)料器中，運(yùn)送的部分極少，而在其他情況下，過多的纖維被運(yùn)送到混合擠出機(jī)中。圖1是說明利用現(xiàn)有技術(shù)的方法通過典型的計(jì)重送料器運(yùn)送1/4英寸的切斷聚酯纖維的圖示。進(jìn)料速度可以為3-18克進(jìn)料/5秒之間的任何值。這種不一致性遠(yuǎn)不足以通過在擠出機(jī)中以恒定百分比將纖維混入聚丙烯基樹脂中而制得纖維增強(qiáng)的聚丙烯。在PP-PET纖維復(fù)合物制備中遇到的另一個(gè)問題是，在將PET纖維充分分散到所述PP基質(zhì)中的同時(shí)，仍保持由PET纖維的引入而帶來的有利的機(jī)械特性。更具體地，擠出混合螺桿的構(gòu)造可能會(huì)影響PET纖維在PP基質(zhì)內(nèi)的分散，擠出混合工藝條件不僅可能影響所述基質(zhì)聚合物的機(jī)械特性，還將影響PET纖維的機(jī)械特性。需要一種制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的改進(jìn)方法，特別是在混合工藝中一致地將有機(jī)纖維進(jìn)料到聚丙烯基樹脂內(nèi)的方法。此外，需要一種制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的改進(jìn)方法，特別是混合聚丙烯基樹脂和有機(jī)纖維從而使得復(fù)合物樹脂包括切斷纖維的均勻分布，這改進(jìn)了由所述復(fù)合物樹脂制備的模制部件的耐沖擊性和撓曲模量。
發(fā)明內(nèi)容意想不到地發(fā)現(xiàn)，可制得基本無潤(rùn)滑劑的纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物，其同時(shí)具有至少300,000psi的撓曲模量和在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性。尤其意想不到的是，能夠利用范圍很廣的聚丙烯作為基質(zhì)材料來制備這種組合物，包括一些沒有纖維的情況下極脆的聚丙烯。本發(fā)明的組合物特別適用于制備這些制品，所述制品包括但不限于家用電器、汽車零件和船體。還意想不到地發(fā)現(xiàn)，可通過連續(xù)地將有機(jī)纖維從一個(gè)或多個(gè)線軸上退繞到雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料斗中從而進(jìn)料至雙螺桿混合擠出機(jī)中，然后被雙螺桿切成1/4英寸的長(zhǎng)度以形成纖維增強(qiáng)的聚丙烯基復(fù)合物在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種由如下組合物制備的制品，所述組合物基于該組合物的總重包括至少30wt。^的聚丙烯，10-60wt%的有機(jī)纖維，0-40wt^的無機(jī)填料，禾P0-0.1wt^的潤(rùn)滑劑。所述組合物的撓曲模量至少為300,000psi，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性(15mph,-29。C，251bs)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述含有無機(jī)填料的纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物包括0.01-lwt^的潤(rùn)滑齊l」。適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑包括但不限于，硅油、硅膠、脂肪酰胺、液態(tài)石蠟、固態(tài)石蠟和酯油。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種由這種組合物制備的汽車零件。在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種由以下組合物生產(chǎn)制備的制品，所述組合物主要由基于該組合物的總重至少30wt^的聚丙烯均聚物、10-60wt^的有機(jī)纖維和0.1-40wt^的無機(jī)纖維組成。所述組合物的撓曲模量至少為300,000psi，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性(15mph,-29。C,25lbs)。仍在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種用于制備汽車零件的方法。所述方法包括擠出混合一種組合物以形成壓出物，并注塑所述壓出物以形成汽車零件。用于形成所述壓出物的組合物包括至少30wt%的聚丙烯，10-60wt^的有機(jī)纖維，0-40wt^的無機(jī)填料和0-0.1wt%的潤(rùn)滑劑。所述組合物的撓曲模量至少為300,000psi，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性(15mph,-29。C,25lbs)。仍在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種制備以下制品的有利方法，該制品包括基于組合物的總重至少30wtX的聚丙烯；基于組合物的總重10-60wt^的有機(jī)纖維；基于組合物的總重0-40wt^的無機(jī)填料和基于組合物的總重0-0.1wt^的潤(rùn)滑劑；其中所述組合物的撓曲模量至少為400,000psi，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性，并且其中該方法包括以下步驟擠出混合所述組合物以形成壓出物；注塑所述壓出物以形成制品。還是仍在另一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合粒狀物的有利方法，該方法包括以下步驟以約20-約1500g/10分鐘的熔體流動(dòng)速度，將至少約25wt^的聚丙烯基樹脂進(jìn)料到雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料斗中，通過從一個(gè)或多個(gè)線軸退繞將約5wt^-約40wt^的有機(jī)纖維連續(xù)進(jìn)料至所述的雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料斗，將約10wt%-約60wt^的無機(jī)填料進(jìn)料至雙螺桿擠出機(jī)，通過所述的雙螺桿擠出機(jī)將所述的聚丙烯基樹脂、所述的有機(jī)纖維和所述的無機(jī)填料擠出以形成纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物熔體，冷卻所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物熔體以形成固態(tài)的纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物；并?；龉虘B(tài)纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物以形成纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物樹脂。由本文公開的所述有利的聚丙烯纖維復(fù)合物、其制備方法和用途/應(yīng)用得到許多益處。例如，在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合物表現(xiàn)出改進(jìn)的儀器化沖擊耐受性。在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，公開的聚丙烯纖維復(fù)合物表現(xiàn)出改進(jìn)的撓曲模量。在本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合物在儀器化沖擊試驗(yàn)中沒有破裂。仍在本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，無需潤(rùn)滑劑添加劑，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合物在儀器化沖擊試驗(yàn)表現(xiàn)出纖維拔出。仍在本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合物與橡膠增強(qiáng)的聚丙烯相比表現(xiàn)出更高的熱變形溫度。仍在本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合物與橡膠增強(qiáng)的聚丙烯相比，表現(xiàn)出更低的流動(dòng)和錯(cuò)流線性熱膨脹系數(shù)。在本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所公開的用于制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合粒狀物的方法表現(xiàn)出將有機(jī)纖維連續(xù)并準(zhǔn)確地進(jìn)料到雙螺桿混合擠出機(jī)中的能力。在本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所公開的用于制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合粒狀物的方法表現(xiàn)出將所述有機(jī)纖維均勻分散在粒狀物中的能力。在本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所公開的用于制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合粒狀物的方法表現(xiàn)出由粒狀物中的有機(jī)纖維賦予的有利的機(jī)械特性。由下面的詳細(xì)說明，特別當(dāng)結(jié)合其附圖時(shí)，所公開的聚丙烯纖維復(fù)合物、本發(fā)明的制備方法和它們的有利應(yīng)用和/或用途的這些和其他益處、特征和品質(zhì)將是顯而易見的。為幫助與本領(lǐng)域有關(guān)的普通技術(shù)人員制備和利用本發(fā)明的主題，參考附圖，其中圖1說明切斷的1/4英寸PET纖維通過計(jì)重給料機(jī)的給料速度(現(xiàn)有技術(shù)的方法)。圖2說明本發(fā)明用于制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物方法的示例性示意圖。圖3說明本發(fā)明用于制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的帶有下游進(jìn)料口的雙螺桿擠出機(jī)的示例性示意圖。圖4說明本發(fā)明用于制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的雙螺桿擠出機(jī)螺桿構(gòu)造的示例性示意圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及改進(jìn)的纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物和其用于模制應(yīng)用的制備方法。本發(fā)明所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，其包括含有有機(jī)纖維和無機(jī)填料的聚丙烯基基質(zhì)的組合，該組合有利地由該組合物模制得到撓曲模量至少為300,000psi并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性(15mph，-29°C，251bs)的制品。本發(fā)明纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處還在于，包括聚丙烯基基質(zhì)的聚合物有利地具有高熔體流動(dòng)速度，而沒有犧牲耐沖擊性。此外，本發(fā)明纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物在儀器化沖擊試驗(yàn)中沒有破裂。本發(fā)明制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物的方法與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于將有機(jī)纖維連續(xù)進(jìn)料到雙螺桿擠出機(jī)的進(jìn)料斗中。本發(fā)明纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物同時(shí)具有所需的剛度和韌性，如通過測(cè)得具有至少300,000psi的撓曲模量，和通過測(cè)得在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性。在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，所述組合物的撓曲模量至少為350,000psi，至少為370,000psi，或至少為3卯,000psi，或至少為400,000psi，或至少為450,000psi。仍更具體地，所述組合物的撓曲模量至少為600,000psi，或至少為800,000psi。還認(rèn)為在聚丙烯基質(zhì)和纖維之間的弱相互作用有利于纖維的拔出；并且，從而可能提高韌性。從而，無需加入改性的聚丙烯以增強(qiáng)纖維和聚丙烯基質(zhì)之間的結(jié)合，盡管使用改性聚丙烯對(duì)于增強(qiáng)填料如滑石或硅灰石和基質(zhì)之間的結(jié)合可能是有利的。此外，在一個(gè)實(shí)施方式中，無需加入潤(rùn)滑劑以減弱聚丙烯和纖維之間的相互作用以進(jìn)一步增強(qiáng)纖維的拔出。一些實(shí)施方式還在儀器化沖擊試驗(yàn)中顯示無破裂，這產(chǎn)生另外的優(yōu)點(diǎn)，即不會(huì)使在可能的有害破裂碎片周圍的人受到?jīng)_擊。本發(fā)明的組合物通?；谠摻M合物的總重包括至少30wt^的聚丙烯作為基質(zhì)樹脂。在一個(gè)具體實(shí)施方式中，聚丙烯的含量至少為30wt%，或至少為35wtX,或至少為40wt^，或至少為45wt^，或至少為50wt^，或基于組合物的總重為以下范圍內(nèi)的量，該范圍的下限為30wt%、或35wt^、或40wtX、或45wt^、或50wt%，該范圍的上限為75wt%、或80wt^。在另一個(gè)實(shí)施方式中，聚丙烯的含量至少為25wt%。用作基質(zhì)樹脂的聚丙烯無特別限制，并通常選自丙烯均聚物、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、丙烯-a烯烴無規(guī)共聚物、丙烯嵌段共聚物、丙烯抗沖擊共聚物，及其組合。在一個(gè)具體實(shí)施方式中，聚丙烯是丙烯共聚物。在另一個(gè)具體實(shí)施方式中，聚丙烯是基于所述抗沖擊共聚物的總重包括78-95wt^的聚丙烯均聚物和5-22wt^的乙烯-丙烯橡膠的丙烯抗沖擊共聚物。在該實(shí)施方式的一個(gè)特定方面，所述丙烯抗沖擊共聚物基于所述抗沖擊共聚物的總重包括90-95wt^的丙烯均聚物和5-10wtX的乙烯-丙烯橡膠。所述基質(zhì)樹脂的聚丙烯的熔體流動(dòng)速度可以為約20至約1500g/10分鐘。在一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述聚丙烯基質(zhì)樹脂的熔體流動(dòng)速度大于IOOg/10分鐘，更特別地大于或等于400g/10分鐘。仍在另一個(gè)實(shí)施方式中，聚丙烯基質(zhì)樹脂的熔體流動(dòng)速度為約1500g/10分鐘。更高的熔體流動(dòng)速度使得可以改進(jìn)加工性能、生產(chǎn)率和更高的有機(jī)纖維和無機(jī)填料的負(fù)荷水平，而不會(huì)不利地影響撓曲模量和耐沖擊性。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，所述基質(zhì)聚丙烯基于該聚丙烯的總重含有低于0.1wt^的改性劑。典型的改性劑包括例如不飽和羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸或其酯，馬來酸酐、衣康酸酐，及其衍生物。在另一個(gè)特定的實(shí)施方式中，所述基質(zhì)聚丙烯不含改性劑。仍在另一個(gè)特定的實(shí)施方式中，所述聚丙烯基聚合物還包括約0.1wt^-小于約10wt^的由接枝劑改性的聚丙烯基聚合物。所述接枝劑包括但不限于，丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸或其酯，馬來酸酐、衣康酸酐，及其組合物。所述聚丙烯可進(jìn)一步含有通?，F(xiàn)有技術(shù)已知的添加劑，如分散劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、抗氧化劑、抗靜電劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、碳黑、成核劑、增塑劑和著色劑如染料或顏料。若存在的話，聚丙烯基質(zhì)中添加劑的量基于基質(zhì)的總重通常為0.5wt^、或2.5wt^至7.5wt%或10wt%。在處理過程中添加劑的擴(kuò)散可能引起一部分添加劑存在于纖維中。本發(fā)明不受限于任何特定的制備基質(zhì)聚丙烯的聚合方法，并且本文所述的聚合方法不受限于任何特定類型的反應(yīng)容器。例如，基質(zhì)聚丙烯可利用任何公知的溶液聚合、淤漿聚合、本體聚合、氣相聚合方法、及其組合制備。此外，本發(fā)明不受限于任何特定的用于制備聚丙烯的催化劑，并可以例如包括Ziegler-Natta或茂金屬催化劑。本發(fā)明的組合物基于該組合物的總重通常包括至少10wt^的有機(jī)纖維。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，纖維含量至少為10wt%，或至少為15wt%，或至少為20wt%，或其含量在以下范圍內(nèi)，基于該組合物的總重，該范圍的下限為10wt%、或15wt^、或20wt^，該范圍的上限為50wt^、或55wt^、或60wt^、或70wt%。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述有機(jī)纖維的含量至少為5wt^和高達(dá)40wt。/。.用作纖維的聚合物無特別限制，并通常選自聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯，聚亞烷基萘，聚酰胺，聚烯烴，聚丙烯腈，及其組合。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，所述纖維包括選自聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚酰胺和聚丙烯酸。在另一個(gè)特定的實(shí)施方式中，所述有機(jī)纖維包括PET。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述纖維是單組分纖維。在另一個(gè)實(shí)施方式中，該纖維是多組分纖維，其中由以下方法形成所述纖維，其中至少將兩種聚合物從單獨(dú)的擠出機(jī)中擠出并熔嘖或紡在一起形成一種纖維。在該實(shí)施方式的一個(gè)特定方面，在多組分纖維中使用的聚合物基本上是相同的。在該實(shí)施方式的另一個(gè)特定方面，在多組分纖維中使用的聚合物是彼此不同的。所述多組分纖維的構(gòu)造例如可以是殼/核構(gòu)造，并排構(gòu)造、夾心構(gòu)造、海心島構(gòu)造，或其變體。所述的纖維還可以通過以下方式增強(qiáng)機(jī)械性能，將其定向拉出并隨后在高溫下退火，但溫度低于晶體熔點(diǎn)以減少收縮并改進(jìn)高溫下的尺寸穩(wěn)定性。本發(fā)明纖維的長(zhǎng)度和直徑無特別限制。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，纖維的長(zhǎng)度為1/4英寸，或長(zhǎng)度在以下范圍內(nèi)，所述范圍的下限為1/8英寸或l/6英寸，上限為1/3英寸或1/2英寸。在另一個(gè)實(shí)施方式中，纖維直徑的范圍下限為10/xm，上限為100Mm。纖維還可含有本領(lǐng)域通常己知的添加劑，例如分散劑、潤(rùn)滑劑、阻燃劑、抗氧化劑、抗靜電劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、碳黑、成核劑、增塑劑和著色劑如染料或顏料。用于制備本發(fā)明組合物的纖維不限于任何特定的纖維形式。例如，所述纖維可以是連續(xù)的長(zhǎng)絲紗線形式，特別是預(yù)取向絲或短纖。在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述纖維可以是連續(xù)的復(fù)絲或連續(xù)單絲。本發(fā)明的組合物任選包括無機(jī)填料的量至少為lwt%，或至少為5wt%，或至少為10wt%，或其量在以下范圍內(nèi)，基于該組合物的總重，該范圍的下限為OwtX、或lwt^、或5wt^、或10wt^、或15wt^，該范圍的上限為25wt%、或30wt%、或35wt%、或40wt%。仍在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述無機(jī)填料在聚丙烯纖維復(fù)合物中的含量范圍為10wt^-約60wt%。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，所述無機(jī)填料選自滑石、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋇、云母、硅酸鈣、粘土、高嶺土、氧化硅、氧化鋁、硅灰石、碳酸鎂、氫氧化鎂、二氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋅，及其組合?；某叽缈梢詾榧s1-約100微米。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，在滑石負(fù)載量髙達(dá)約60wt^的情況下，聚丙烯纖維復(fù)合物表現(xiàn)出至少約750,000psi的撓曲模量，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中沒有發(fā)生破裂(15mph,-29。C，251bs)。在另一個(gè)特定的實(shí)施方式中，在低至10wt^的滑石負(fù)載量情況下，聚丙烯纖維復(fù)合物表現(xiàn)出至少約325,000psi的撓曲模量，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中沒有發(fā)生破裂(15mph,-29°C,25lbs)。此外，當(dāng)聚丙烯纖維復(fù)合物負(fù)載有10wt%-60wt%的硅灰石時(shí)，得到耐沖擊性和剛性的優(yōu)異結(jié)合。在另一個(gè)特定實(shí)施方式中，纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物包括熔體流動(dòng)速度為80-1500的聚丙烯基樹脂、10-15wt^的聚酯纖維、和50-60wt%的無機(jī)填料，其表現(xiàn)出850，000-1，200，000psi的撓曲模量，并且在-29匸下在25磅和15英里小時(shí)條件下測(cè)試的儀器化沖擊試驗(yàn)中沒有碎裂。所述無機(jī)填料包括但不限于滑石和硅灰石。這種剛性和韌性的組合在聚合物基材料中是難以實(shí)現(xiàn)的。此外，所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物的熱變形溫度在66psi下為140°C，流動(dòng)和錯(cuò)流線性熱膨脹系數(shù)分別為2.2X10—5和3.3X10-5每攝氏度。作為對(duì)比，橡膠增強(qiáng)的聚丙烯的熱變形溫度為94.6°C，流動(dòng)和錯(cuò)流線性熱膨脹系數(shù)分別為10X10—5和18.6X10—5每攝氏度。本發(fā)明的制品是通過形成纖維增強(qiáng)的聚丙烯組合物，然后將該組合物注塑形成制品而制備的。本發(fā)明不受限于任何特定的形成所述組合物的方法。例如，所述組合物可通過以下方法形成，通過使聚丙烯、有機(jī)纖維和任選的無機(jī)填料以任何公知的擠拉成型或擠出混合方法接觸。在一個(gè)特定的實(shí)施方式中，在擠出混合方法中形成所述的組合物。在該實(shí)施方式的一個(gè)特定方面，在置于擠出機(jī)進(jìn)料斗之前，將所述有機(jī)纖維切斷。在該實(shí)施方式的另一個(gè)特定方面，直接從一個(gè)或多個(gè)線軸上將有機(jī)纖維進(jìn)料至擠出機(jī)的進(jìn)料斗中。由本文所述的組合物制備的制品包括但不限于汽車零件、家用電器和船體。圖2說明了用于制備本發(fā)明纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的方法的示例性示意圖。聚丙烯基樹脂10、無機(jī)填料12和從一個(gè)或多個(gè)線軸16上連續(xù)退繞下的有機(jī)纖維14被進(jìn)料至雙螺桿混合擠出機(jī)20的擠出機(jī)進(jìn)料斗18中。所述擠出機(jī)進(jìn)料斗18位于雙螺桿混合擠出機(jī)20的進(jìn)料喉19上方。所述擠出機(jī)進(jìn)料斗18或者可設(shè)有用于在進(jìn)入雙螺桿混合擠出機(jī)20的進(jìn)料喉19之前混合所述聚丙烯基樹脂10和無機(jī)填料12的螺旋鉆(未圖示)。在一個(gè)選擇性的實(shí)施方式中，如圖3所示，可在仍將聚丙烯基樹脂IO和有機(jī)纖維14計(jì)量入擠出機(jī)進(jìn)料斗18的同時(shí)，將所述無機(jī)填料12在位于擠出機(jī)進(jìn)料斗18下游的擠出機(jī)桶26的進(jìn)料口27處進(jìn)料到所述雙螺桿混合擠出機(jī)20內(nèi)。所述聚丙烯基樹脂10通過精確控制進(jìn)料速度的進(jìn)料系統(tǒng)30計(jì)量入所述擠出機(jī)進(jìn)料斗18中。類似的，通過精確控制進(jìn)料速度的進(jìn)料系統(tǒng)32將無機(jī)填料12計(jì)量入所述擠出機(jī)進(jìn)料斗18中。所述進(jìn)料系統(tǒng)30、32可以是但不限于重量進(jìn)料系統(tǒng)或體積進(jìn)料系統(tǒng)。特別優(yōu)選精確控制被進(jìn)料到擠出機(jī)進(jìn)料斗18中的聚丙烯基樹脂10和無機(jī)填料12的重量百分比的重量進(jìn)料系統(tǒng)。通過結(jié)合擠出機(jī)螺桿速度、纖維長(zhǎng)絲的數(shù)量和給定纖維線軸中各長(zhǎng)絲的厚度、和同時(shí)退繞到擠出機(jī)進(jìn)料斗18中的纖維線軸16的數(shù)量，而控制到達(dá)擠出機(jī)進(jìn)料斗18的有機(jī)纖維14的進(jìn)料速度。測(cè)得以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpms)表示的擠出機(jī)螺桿速度越高，有機(jī)纖維14給料至所述雙螺桿混合擠出機(jī)20內(nèi)的速度將越高。當(dāng)從一個(gè)纖維線軸16上退繞下的有機(jī)纖維14的長(zhǎng)絲數(shù)量越高、長(zhǎng)絲厚度越高、同時(shí)退繞的纖維線軸16的數(shù)量越高、以及擠出機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)越高，被進(jìn)料至擠出機(jī)進(jìn)料斗中的有機(jī)纖維14的速度也增大。所述雙螺桿混合擠出機(jī)20包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)22、齒輪箱24、固定兩個(gè)螺桿的擠出機(jī)料筒26(未圖示)、和線料模頭28。所述擠出機(jī)料筒被分成若干加熱溫度控制區(qū)域28。如圖2所示，擠出機(jī)料筒26包括總共10個(gè)溫度控制區(qū)域28。所述雙螺桿混合擠出機(jī)20的擠出機(jī)料筒26內(nèi)的兩個(gè)螺桿可以是嚙合或非嚙合的，并且可以以相同(同向)或相反(逆向)的方向旋轉(zhuǎn)。從處理的角度，必須將熔融溫度保持在聚丙烯基樹脂10的熔融溫度之上并遠(yuǎn)低于有機(jī)纖維14的熔融溫度，使得在混合到聚丙烯基樹脂10內(nèi)時(shí)將保持有機(jī)纖維所賦予的機(jī)械特性。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，在擠出PP共聚物和PET纖維時(shí)，擠出機(jī)區(qū)域的料筒溫度不超出154°C，這產(chǎn)生高于PP共聚物熔點(diǎn)但遠(yuǎn)低于PET纖維熔點(diǎn)的熔融溫度。在另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，所述擠出機(jī)區(qū)域的料筒溫度設(shè)定為185'C或更低。圖4表示制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的雙螺桿混合擠出機(jī)20的螺桿構(gòu)造的示例性示意圖。進(jìn)料喉19使得可以引入聚丙烯基樹脂、有機(jī)纖維、無機(jī)填料到雙螺桿混合擠出機(jī)20的進(jìn)料區(qū)域中?？扇芜x將所述無機(jī)填料在下游進(jìn)料口27處進(jìn)料到擠出機(jī)20中。雙螺桿30包括互連螺桿部分的構(gòu)造，包括傳送元件32和捏合元件34。捏合元件34的作用是熔融聚丙烯基樹脂，縱向切斷有機(jī)纖維，并混合聚丙烯基熔體、切斷的有機(jī)纖維和無機(jī)填料以形成均勻混合物。更具體地，所述捏合元件的在于將有機(jī)纖維破碎成約1/8英寸-約1英寸的纖維長(zhǎng)度。一系列的互連捏合元件34也稱作捏合段。Haring等的美國(guó)專利4,824，256公開了帶有捏合元件的同向雙螺桿擠出機(jī)，其全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。位于進(jìn)料喉下游的捏合元件34的第一部分也稱作所述雙螺桿混合擠出機(jī)20的熔融區(qū)域。所述傳送元件32的作用在于傳送固體成分、烙融聚丙烯基樹脂，并以正壓將聚丙烯基聚合物、無機(jī)填料和有機(jī)纖維的熔融混合物向下游的線料模頭28傳送(參見圖2)。圖4中同樣以距離擠出機(jī)螺桿30的端部36的直徑(D)的數(shù)量表示各螺桿部分的位置。圖4中擠出機(jī)螺桿的長(zhǎng)徑比為40/1，從螺桿30的端部36開始在32D位置處，設(shè)置有捏合元件34。捏合和傳送部分的特定排列不限于圖4所示，然而可在將有機(jī)纖維和無機(jī)填料引入所述擠出機(jī)料筒內(nèi)下游的點(diǎn)將一個(gè)或多個(gè)捏合段置于雙螺桿30中，所述捏合段由互連排列的捏合元件34組成。所述雙螺桿30的螺桿長(zhǎng)度可以相等或不等。雙螺桿30中還可包括其他類型的混合部分，包括但不限于，Maddock混合器和栓式混合器。再次參考圖2，包括聚丙烯基聚合物10、無機(jī)填料12和有機(jī)纖維14的均勻混合的纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物熔體通過擠出機(jī)螺桿計(jì)量到線料模頭28，以形成一股或多股纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物熔體的連續(xù)線料40。然后將所述一股或多股線料40送入水浴42將其冷卻到纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物熔體的熔點(diǎn)以下，形成固態(tài)纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物線料44。水浴42通常冷卻并控制溫度至比聚丙烯基聚合物的熔點(diǎn)低得多的常溫。然后將固態(tài)的纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物線料44送入到造粒機(jī)或造粒設(shè)備46中，將它們切斷成測(cè)得為約1/4英寸-約1英寸長(zhǎng)度的纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物樹脂48。所述纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物樹脂48然后可聚集在箱50內(nèi)、料筒內(nèi)，或被傳送到筒倉(cāng)貯存。還通過以下非限制性實(shí)施例進(jìn)一步說明了本發(fā)明和其優(yōu)點(diǎn)。測(cè)試方法以60。C的模制溫度，在全部加熱區(qū)域以及噴嘴處，在2300psi壓力、4orc下注塑本文所述的纖維增強(qiáng)聚丙烯組合物。利用ISO178標(biāo)準(zhǔn)方法，得到由本發(fā)明纖維增強(qiáng)聚丙烯組合物制得的注塑樣品的撓曲模量數(shù)據(jù)。利用ASTMD3763，得到由本發(fā)明纖維增強(qiáng)聚丙烯組合物制得的注塑樣品的儀器化沖擊試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在儀器化沖擊試驗(yàn)過程中(測(cè)試條件，15mph，-29。C，251bs)的延性定義為樣品沒有發(fā)生破裂。實(shí)施例PP3505G是可以從ExxonMobilChemicalCompanyofBaytown,Texas商購(gòu)得到的丙烯均聚物。根據(jù)ASTMD1238測(cè)得PP3505G的MFR(2.16kg,230。C)為400g/10min。PP7805是可商購(gòu)自ExxonMobilChemicalCompanyofBaytown,Texas的80MFR丙烯耐沖擊共聚物。PP8114是可商購(gòu)自ExxonMobilChemicalCompanyofBaytown,Texas的22MFR丙烯耐沖擊共聚物，其含有乙烯-丙烯橡膠和塑性體。PP8224是可商購(gòu)自ExxonMobilChemicalCompanyofBaytown,Texas的25MFR丙烯耐沖擊共聚物，其含有乙烯-丙烯橡膠和塑性體。PO1020是含有0.5-1.0重量百分比的馬來酸酐的430MFR馬來酸酐官能化的聚丙烯共聚物。CimpactCB7是表面改性的滑石，V3837是高縱橫比的滑石，Jetfme700C是高表面積的滑石，其均可得自LuzenacAmericaInc.ofEnglewood，Colorado。示例性實(shí)施例1-8在175。C下，在Haake單螺桿擠出機(jī)中混合不同量的PP3505G和得自InvistaCorporation的0.25"長(zhǎng)聚酯纖維。從擠出機(jī)得到的線料被切成0.5"長(zhǎng)，并利用Boy50M噸注塑機(jī)在205'C注塑到保持在6(TC的模具中。注射壓力和噴嘴壓力保持在2300psi。根據(jù)ASTMD3763的形狀模制樣品，并在標(biāo)準(zhǔn)汽車條件下測(cè)試內(nèi)部零件的儀器化沖擊(25lbs，15MPH,-29。C)。表1中給出了吸收的總能量和沖擊結(jié)果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>*實(shí)施例1-6:沖擊結(jié)果是樣品沒有發(fā)生破裂或碎裂，無碎片離開樣品**實(shí)施例7:沖擊結(jié)果是樣品破碎成片***實(shí)施例8:沖擊結(jié)果是樣品完全粉碎示例性實(shí)施例9-14在實(shí)施例9-11中，在175'C在Haake雙螺桿擠出機(jī)中混合35wt%PP7805,20wt%CimpactCB7滑石，和由InvistaCorporation得到的45wt%0.25"長(zhǎng)的聚酯纖維。從擠出機(jī)得到的線料被切成0.5"長(zhǎng)，并利用Boy50M噸注塑機(jī)在205'C注塑到保持在6(TC的模具中。注射壓力和噴嘴壓力保持在2300psi。根據(jù)ASTMD3763的形狀模制樣品，并測(cè)試儀器化沖擊。表2中給出了吸收的總能量和沖擊結(jié)果。在實(shí)施例12-14中，PP8114與實(shí)施例9-11相同的條件下被擠出并注塑。表2中給出了吸收的總能量和沖擊結(jié)果。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>*實(shí)施例9-12:沖擊結(jié)果是樣品沒有發(fā)生破裂或碎裂，無碎片離開樣品**實(shí)施例13-14:沖擊結(jié)果是樣品破碎成片示例性實(shí)施例15-16從模頭出口將6對(duì)捏合元件12"裝配到長(zhǎng)徑比為40:1的LeistritzZSE27HP-60D27mm雙螺桿擠出機(jī)上，以形成捏合段。模頭直徑為1/4"。從線軸將連續(xù)的27,300旦尼爾PET纖維線料和PP7805及滑石直接進(jìn)料到擠出機(jī)進(jìn)料斗中。擠出機(jī)捏合段中的捏合元件將纖維原位切碎。擠出機(jī)速度為400轉(zhuǎn)/分鐘，整個(gè)擠出機(jī)的溫度控制在19(TC。在類似于實(shí)施例1-14中所述的條件下進(jìn)行注塑。測(cè)量樣品的機(jī)械和物理特性，并在表3中與PP8224的機(jī)械和物理特性比較。儀器化沖擊試驗(yàn)表明，在兩樣品中均未出現(xiàn)破裂或碎裂，沒有碎片離開樣品。在缺口卻貝試驗(yàn)中，PET纖維增強(qiáng)的PP7805樣品僅發(fā)生部分碎裂，PP8224樣品完全碎裂。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>示例性實(shí)施例17-18在實(shí)施例17-18中，在175。C在Haake雙螺桿擠出機(jī)中混合30wt%的PP3505G或PP8224,由InvistaCorporation得到的15wt%0.25"長(zhǎng)的聚酯纖維，和45wt%V3837滑石。從擠出機(jī)得到的線料被切成0.5"長(zhǎng)，并利用Boy50M噸注塑機(jī)在205'C注塑到保持在6CTC的模具中。注射壓力和噴嘴壓力保持在2300psi。根據(jù)ASTMD3763的形狀模制樣品，并測(cè)試撓曲模量。表4中給出了撓曲模量的結(jié)果。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>含PET纖維和滑石的橡膠增強(qiáng)的PP8114基質(zhì)表現(xiàn)出比PP3505共聚物更低的耐沖擊值。該結(jié)果是意想不到的，這是因?yàn)樵谌魏螞_擊條件下在所有溫度下，單獨(dú)的橡膠增強(qiáng)基質(zhì)比單獨(dú)的低分子量PP3505共聚物的韌性要大得多。在上述兩實(shí)施例中，材料均未發(fā)生破裂。示例性實(shí)施例19-24在實(shí)施例19-24中，在175"C在Haake雙螺桿擠出機(jī)中混合25-75wt%PP3505G，由InvistaCorporation得到的15wt%0.25"長(zhǎng)的聚酯纖維,和10-60wt%V3837滑石。從擠出機(jī)得到的線料被切成0.5"長(zhǎng)，并利用Boy50M噸注塑機(jī)在205"C注塑到保持在6(TC的模具中。注射壓力和噴嘴壓力保持在2300psi。根據(jù)ASTMD3763的形狀模制樣品，并測(cè)試撓曲模量。表5中給出了撓曲模量的結(jié)果。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>重要的是注意到在實(shí)施例19-24中，樣品在-29'C、15英里小時(shí)、25磅條件下的落錘試驗(yàn)中沒有發(fā)生碎裂。示例性實(shí)施例25-26兩種材料，一種含有10%1/4英寸的聚酯纖維，35%PP3505G聚丙烯和60。/。V3837滑石(實(shí)施例25)，另一種含有10%1/4英寸的聚酯纖維，25XPP3505G聚丙烯共聚物(實(shí)施例26)，10X的PO1020改性的聚丙烯，在175'C在Haake雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行模制。它們被注塑制成標(biāo)準(zhǔn)ASTMA3701/2英寸寬的片型拉伸樣品。以最小負(fù)載/最大負(fù)載為0.1的比例，在最大應(yīng)力的70-80%的撓曲應(yīng)力下，測(cè)試所述樣品的張力。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>表明加入改性的聚丙烯增大了這些材料的疲勞壽命。示例性實(shí)施例27-29在這些實(shí)驗(yàn)中使用長(zhǎng)徑比為40:1的Leistritz27mm同向雙螺桿擠出機(jī)。采用的工藝構(gòu)造如圖2所示。圖4中說明使用的螺桿構(gòu)造，并包括傳送和捏合元件的排列?；?、聚丙烯和PET纖維均進(jìn)料到距擠出機(jī)螺桿端部約兩倍直徑的擠出機(jī)進(jìn)料斗中(圖4中的19)。通過從多個(gè)線軸上將約為7.1旦尼爾的各長(zhǎng)絲的3100長(zhǎng)絲纖維束的連續(xù)進(jìn)料，將PET纖維進(jìn)料到擠出機(jī)進(jìn)料斗中。各長(zhǎng)絲的直徑為27微米，比重為1.38。所述雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為603轉(zhuǎn)/分鐘。利用兩個(gè)計(jì)重給料機(jī)，以20磅/小時(shí)的速度將PP7805聚丙烯進(jìn)料到擠出機(jī)進(jìn)料斗中，同時(shí)以15磅/小時(shí)的速度將CB7滑石迸料到擠出機(jī)進(jìn)料斗中。以12磅/小時(shí)的速度將PET纖維進(jìn)料到擠出機(jī)中，這通過螺桿速度和纖維束厚度表示。對(duì)于所述的IO個(gè)區(qū)域，擠出機(jī)溫度的分布為，區(qū)域1-3為144'C，區(qū)域4為133。C，區(qū)域5為154。C，區(qū)域6為135°C，區(qū)域7-9為123。C，區(qū)域10為134'C。擠出機(jī)出口處的線料模頭為1/4英寸。使壓出物在8英尺長(zhǎng)的水槽中驟冷，并粒化成1/2英寸長(zhǎng)以形成PET/PP復(fù)合物粒子。所述的壓出物呈現(xiàn)出均勻的直徑，并可容易地拉出所述驟冷浴而在水浴中或在儀器化沖擊試驗(yàn)中無斷裂。所得到的PET/PP復(fù)合物粒子的組成為42.5wt%PP，25.5wt%PET,和32wt。/?；?。注塑所得到的PET/PP復(fù)合物樹脂，并表現(xiàn)出以下特性表7<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>"徑向裂紋的延性破壞在實(shí)施例2S中，利用相同的材料、組成和工藝設(shè)定，除將擠出機(jī)所有擠出機(jī)料筒區(qū)域的溫度升高至175'C外。該材料在23。C和-3(TC的儀器化沖擊試驗(yàn)中均顯示完全破碎。從而，在175'C的料筒溫度分布下，所述PET纖維的機(jī)械特性在擠出混合過程中受到負(fù)面影響，使得PET/PP復(fù)合物樹脂的儀器化沖擊試驗(yàn)特性較差。在實(shí)施例29中，將纖維進(jìn)料到位于擠出機(jī)下部14倍直徑處的進(jìn)料斗中(圖4中的27)。在該情況下，擠出機(jī)制得的直徑不規(guī)律并當(dāng)將其從驟冷水浴中拉出時(shí)平均每分鐘斷裂一次。當(dāng)將PET纖維束連續(xù)進(jìn)料到擠出機(jī)進(jìn)料斗下游時(shí)，PP基質(zhì)中PET的分布受到負(fù)面影響，使得不能制得均勻的壓出物，導(dǎo)致直徑的不規(guī)則和壓出物的破裂。示例性實(shí)施例30利用與實(shí)施例27-29具有相同尺寸和螺桿設(shè)計(jì)的擠出機(jī)。所述擠出機(jī)的所有區(qū)域均初始加熱至180°C。將PP3505與Jetfine700C和PO1020干混，然后利用計(jì)重給料機(jī)以50磅/小時(shí)進(jìn)料到距擠出機(jī)螺桿端部約兩倍直徑的擠出機(jī)進(jìn)料斗中。通過相同的進(jìn)料斗進(jìn)料7.1旦尼爾和厚度為3100長(zhǎng)絲的聚酯纖維。然后將擠出機(jī)螺速設(shè)定為596轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)生12.1磅纖維/小時(shí)的進(jìn)料速度。在達(dá)到均勻的壓出物之后，所有溫度區(qū)域均降低至12(TC，在達(dá)到溫度的溫度狀態(tài)之后，粒化所述壓出物。所述混合物的最終組成為48%PP3505,29.1%Jetfine700C，8.6%PO1020禾P14.3%的聚酯纖維。在將擠出機(jī)所有溫度區(qū)域均設(shè)定為12(TC的同時(shí)，注塑制得的PP復(fù)合物樹脂，并表現(xiàn)出以下特性表8撓曲模量，弦線，23°C儀器化沖擊試驗(yàn)，23°C儀器化沖擊試驗(yàn)，-30°C**徑向裂紋的延性破壞實(shí)施例30467,932psi8.0JD"10.4JD**本文所引用的所有專利、測(cè)試方法和其他文獻(xiàn)，包括優(yōu)先權(quán)文獻(xiàn)，均以全部引入作為參考，其引入的程度使得其公開內(nèi)容與本發(fā)明完全一致，并且對(duì)于所有的權(quán)限這種引入均是允許的。盡管具體說明了本發(fā)明的示例性具體實(shí)施方式，應(yīng)理解，本發(fā)明的各種其他改變對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍之下，均是顯而易見的和容易實(shí)現(xiàn)的。因而，本發(fā)明所附權(quán)利要求的范圍并非意欲局限于本文的實(shí)施例和給出的說明，應(yīng)根據(jù)本發(fā)明囊括的所有新穎的專利性特征而解釋權(quán)利要求，包括所有本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)為是其等同方式的所有特征。當(dāng)本文列出數(shù)值上限和數(shù)值下限時(shí)，包括從任意下限至任意上限的范圍。權(quán)利要求1.一種制備汽車零件的方法，該方法包括(a)擠出混合組合物以形成壓出物，其中所述組合物基于組合物的總重包括至少30wt％的聚丙烯、10-60wt％的有機(jī)纖維、0-40wt％的無機(jī)填料和0-0.1wt％的潤(rùn)滑劑，其中所述組合物的撓曲模量至少為300,000psi，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性，和(b)注塑所述的壓出物以形成汽車零件。2.權(quán)利要求l所述的方法，其中在擠出混合步驟之前，將所述有機(jī)纖維切斷。3.權(quán)利要求l所述的方法，其中在擠出混合步驟中，所述的有機(jī)纖維是連續(xù)纖維并從一個(gè)或多個(gè)線軸直接進(jìn)料到擠出機(jī)進(jìn)料斗中。4.由權(quán)利要求l所述的方法制得的汽車零件。5.權(quán)利要求4所述的汽車零件，其中所述汽車零件是汽車保險(xiǎn)杠。6.—種制備制品的方法，包括(a)基于組合物的總重至少30wt^的聚丙烯；(b)基于組合物的總重10-60wt^的有機(jī)纖維；(c)基于組合物的總重0-40wtX的無機(jī)填料；和(d)基于組合物的總重0-0.1wt%的潤(rùn)滑劑；其中所述組合物的撓曲模量至少為400,000psi，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性，其中該方法包括以下步驟(a)擠出混合所述組合物以形成壓出物；(b)注塑所述壓出物以形成制品。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在擠出混合步驟之前，將所述有機(jī)纖維切斷。8.權(quán)利要求6所述的方法，其中在擠出混合步驟中，所述的有機(jī)纖維是連續(xù)纖維并從一個(gè)或多個(gè)線軸直接進(jìn)料到擠出機(jī)進(jìn)料斗中。9.由權(quán)利要求8所述的方法制得的汽車零件。10.權(quán)利要求9所述的汽車零件，其中所述汽車零件是汽車保險(xiǎn)杠。11.一種制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合粒狀物的方法，該方法包括以下步驟(a)以約20-約1500g/10分鐘的熔體流動(dòng)速度，將至少約25wt%的聚丙烯基樹脂進(jìn)料到雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料斗中，(b)通過從一個(gè)或多個(gè)線軸退繞將約5wt^-約40wt^的有機(jī)纖維連續(xù)進(jìn)料至所述的雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料斗，(c)將約10wt^-約60wt^的無機(jī)填料進(jìn)料至雙螺桿擠出機(jī)，(d)通過所述的雙螺桿擠出機(jī)將所述的聚丙烯基樹脂、所述的有機(jī)纖維和所述的無機(jī)填料擠出形成纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物熔體，(e)冷卻所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物熔體以形成固態(tài)纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物，禾口(f)?；龉虘B(tài)的纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物以形成纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物樹脂。12.權(quán)利要求ll所述的方法，其中由所述纖維增強(qiáng)的復(fù)合物樹脂模制成的制品的撓曲模量至少約300,000psi并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性。13.權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述聚丙烯基樹脂選自聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯無規(guī)共聚物、丙烯-a烯烴無規(guī)共聚物、丙烯抗沖擊共聚物，及其組合。14.權(quán)利要求13所述的方法，其中所述聚丙烯基樹脂是熔體流動(dòng)速度約150-約1500g/10分鐘的聚丙烯均聚物。15.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述聚丙烯基樹脂還包括約0.1wt^-小于約10wtX的由接枝劑改性的聚丙烯基聚合物，其中所述接枝劑選自丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸或其酯，馬來酸酐、衣康酸酐，及其組合物。16.權(quán)利要求ll所述的方法，還包括給料基于所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物粒狀物總重約0.01-約lwt^的潤(rùn)滑劑的步驟，其中所述潤(rùn)滑劑選自硅油、硅膠、脂肪酰胺、液態(tài)石蠟、固態(tài)石蠟和酯油。17.權(quán)利要求11的方法，其中由所述有機(jī)纖維選自聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯，聚亞烷基萘，聚酰胺，聚烯烴，聚丙烯腈，及其組合。18.權(quán)利要求17的方法，其中由所述有機(jī)纖維是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。19.權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述無機(jī)填料選自滑石、碳酸鈣、氫氧化鈣、硫酸鋇、云母、硅酸鈣、粘土、高嶺土、氧化硅、氧化鋁、硅灰石、碳酸鎂、氫氧化鎂、二氧化鈦、氧化鐸、硫酸鋅，及其組合。20.權(quán)利要求19所述的方法，其中所述無機(jī)填料是滑石和硅灰石。21.權(quán)利要求ll的方法，其中在將聚丙烯基樹脂進(jìn)料到所述雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料斗的所述步驟中使用重量給料系統(tǒng)。22.權(quán)利要求ll所述的方法，其中在將無機(jī)填料進(jìn)料到所述雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料斗的所述步驟中，還包括通過重量進(jìn)料系統(tǒng)將所述無機(jī)填料進(jìn)料到所述雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料斗中，或通過重量進(jìn)料系統(tǒng)在注射口的下游將所述無機(jī)填料進(jìn)料到所述雙螺桿擠出機(jī)中。23.權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述雙螺桿擠出機(jī)包括兩個(gè)構(gòu)造中具有互連螺桿元件的擠出機(jī)螺桿，從而具有進(jìn)料區(qū)、熔融區(qū)、一個(gè)或多個(gè)混合部分，一個(gè)或多個(gè)減壓部分和一個(gè)或多個(gè)傳送部分。24.權(quán)利要求23所述的方法，其中所述兩個(gè)擠出機(jī)螺桿是同向嚙合的、逆向嚙合的或逆向非嚙合螺桿類型。25.權(quán)利要求23所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)混合區(qū)包括一個(gè)或多個(gè)沿所述兩個(gè)擠出機(jī)螺桿設(shè)置的捏合段。26.權(quán)利要求25所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)捏合段包括一系列的互連捏合元件。27.權(quán)利要求25所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)混合區(qū)將所述的有機(jī)纖維碎裂成約1/8英寸-約1英寸長(zhǎng)。28.權(quán)利要求ll所述的方法，其中通過使所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物熔體的線料連續(xù)通過冷卻水浴，從而完成冷卻所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物熔體以形成固態(tài)纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物的所述步驟。29.權(quán)利要求ll所述的方法，其中通過使所述固態(tài)纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物連續(xù)通過?；O(shè)備，從而完成?；龉虘B(tài)纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物以形成纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物樹脂的所述步驟。30.權(quán)利要求29所述的方法，其中所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物樹脂包括約1/4英寸-約1英寸長(zhǎng)的粒狀物。31.權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述雙螺桿擠出機(jī)包括設(shè)定點(diǎn)低于或等于185'C的料筒溫度控制區(qū)。32.權(quán)利要求31所述的方法，其中所述雙螺桿擠出機(jī)包括設(shè)定點(diǎn)低于或等于165X:的料筒溫度控制區(qū)。33.權(quán)利要求32所述的方法，其中由所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物樹脂模制得到的制品的撓曲模量至少為300,000psi并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性。34.權(quán)利要求28所述的方法，其中所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合物熔體在傳送通過所述冷卻水浴時(shí)不會(huì)破裂。全文摘要本發(fā)明主要涉及一種制備纖維增強(qiáng)的聚丙烯樹脂的方法，所述纖維增強(qiáng)的聚丙烯樹脂包括至少25wt％的聚丙烯基聚合物，5-60wt％的有機(jī)纖維，和0-60wt％的無機(jī)填料。所述方法包括擠出所述聚丙烯基聚合物、有機(jī)纖維、和無機(jī)填料以形成纖維增強(qiáng)的聚丙烯樹脂，隨后其被模制形成撓曲模量至少為300,000psi，并且在儀器化沖擊試驗(yàn)中表現(xiàn)出延性(15mph，-29℃，25lbs)的制品。本發(fā)明還公開了其中通過從一個(gè)或多個(gè)線軸退繞將有機(jī)纖維連續(xù)進(jìn)料至所述的雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料斗，并通過具有傳送和捏合元件組合的雙螺桿均勻分散在纖維增強(qiáng)的聚丙烯樹脂中的雙螺桿擠出混合工藝。文檔編號(hào)C08J5/04GK101193953SQ200680017332公開日2008年6月4日申請(qǐng)日期2006年5月17日優(yōu)先權(quán)日2005年5月17日發(fā)明者杰弗里·瓦倫塔格,阿諾德·呂斯蒂熱申請(qǐng)人:?？松梨谘芯抗こ坦?