適用于注射模塑應用的聚乙烯組合物制造技術

本發明專利技術涉及一種聚乙烯組合物，其包含：-基礎樹脂，包含(A)第一乙烯均聚物或共聚物組分，所述組分具有根據ISO?1133測定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔體流動速率MFR2(2.16kg，190℃)，和(B)第二乙烯均聚物或共聚物組分，-任選的炭黑、-任選的不同于第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)和(B)的其他聚合物組分，和-任選的添加劑；其中所述第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)具有比第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)低的重均分子量，并且第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)對第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)的重量比為40:60至47:53；所述聚乙烯組合物具有根據ISO?1133測定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔體流動速率MFR5(5kg，190℃)。本發明專利技術進一步涉及一種制造這樣的聚乙烯組合物的方法、包含這樣的聚乙烯組合物的制品(例如管子或管件)和這樣的聚乙烯組合物在制造這樣的制品中的用途。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種聚乙烯組合物，尤其是用于注射模塑應用(例如管子、特別是管件應用)的聚乙烯組合物。本專利技術進一步涉及一種用于制造所述聚乙烯組合物的方法。
技術介紹
已知多種用于管子制造的聚乙烯組合物。管子材料被分類為例如PE80或PE100。PE100的使用溫度為20℃。ISO9080分類保證了使用10MPa的內應力、在20℃時，PE100材料將具有至少50年的壽命。對于許多應用，通過特別適合于每個管段直徑的配件連接不同的管段是必要的。與管子相反，這些配件可具有復雜的三維結構，例如T-型、交叉型或排架結構。然而，也可以以恒定或變化直徑的管子的形式制備配件。對于制備具有復雜三維結構的聚合物制品，注射模塑相對于擠出是優選的，因為它對于以高生產率制造這些制品是一種經濟有效的方法。然而，注射模塑需要特別適用于該方法的流變性能，而最終的制品仍應具有優異的機械性能，即機械性能仍達到為管子所建立的PE80或PE100質量標準。對于管件尤是如此，因為相同的長期內壓不僅對管子施加應力，還對連接這些管子的配件施加應力。因此，常常是適于擠出的聚合物不能被用于注射模塑，歸因于其不合適的流變性能或歸因于合成產品的不足的機械性能。注射模塑是一種重復的過程，其中聚合物材料被溶解，并注射至所述制品在其中被冷卻的模腔中。在注射模塑過程中，模具的填充和固化部分地同時進行。然而，瞬時冷卻產生內應力，從而增加應力破裂的風險。因此，聚合物熔體必須具有足夠的流動性以在固化發生前充滿整個腔穴。此外，若沒有仔細地微調流變性能，則合成的模塑制品將具有表面缺陷，例如斑紋或波形圖案。理想的表面性能是光亮的以及沒有流痕的表面。填充模腔的步驟之后通常跟隨壓實步驟(packingstep)，其中施加壓實壓力(packingpressure)以確保完全填充。固化后，打開模具，并噴射出制品。然而，另一個通常由注射模塑過程引起的問題是所合成制品的收縮。特別是對于特別適合于其他制品(例如管子)的尺寸的配件，非常低的收縮是極其關鍵的。EP1655335公開了一種具有改善的流變和收縮行為的聚乙烯組合物，其適用于注射模塑應用，并特別適用于配件。然而，機械性能例如抗壓性仍有待改善。對于顯示出改善的機械性能(例如對于管件的制造尤為必要的耐慢速裂紋增長性和耐快速裂紋擴展性)的適合于注射模塑應用的聚乙烯組合物仍存在需求。
技術實現思路
本專利技術基于驚人的發現：如果聚乙烯管子，特別是管件由包含以下成分的聚乙烯組合物制造，則可提供具有改善的機械性能，例如耐慢速裂紋增長性和耐快速裂紋擴展性的聚乙烯管子，特別是管件：-基礎樹脂，其包含并優選由以下組成：(A)第一乙烯均聚物或共聚物組分，該組分具有根據ISO1133測定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔體流動速率MFR2(2.16kg，190℃)，和(B)第二乙烯均聚物或共聚物組分，-任選的炭黑，-任選的其他聚合物組分和-任選的其他添加劑。其中所述第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)具有比第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)低的重均分子量，并且第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)對第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)的重量比為40:60至47:53；所述聚乙烯組合物具有根據ISO1133測定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔體流動速率MFR5(5kg，190℃)。本專利技術的聚乙烯組合物令人驚奇地不僅顯示出合適的流變和收縮性能，還有改善的機械性能，例如缺口管試驗和耐壓性試驗中的耐慢速裂紋增長性和S4-試驗中的耐快速裂紋擴展性，如耐卡比(Charpy)缺口沖擊性。因此，本專利技術提供：一種聚乙烯組合物，包含：-基礎樹脂，其包含：(A)第一乙烯均聚物或共聚物組分，該組分具有根據ISO1133測定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔體流動速率MFR2(2.16kg，190℃)，和(B)第二乙烯均聚物或共聚物組分，-任選的炭黑，-任選的不同于第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)和(B)的其他聚合物組分，和-任選的其他添加劑。其中，第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)具有比第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)低的重均分子量，并且第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)對第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)的重量比為40:60至47:53；所述聚乙烯組合物具有根據ISO1133測定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔體流動速率MFR5(5kg，190℃)。本專利技術進一步提供一種通過多階段法可得到的聚乙烯組合物，該多階段法包括a)在齊格勒-納塔催化劑的存在下聚合乙烯，以得到中間體材料，所述中間體材料具有根據ISO1133測定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔體流動速率MFR2(2.16kg，190℃)，b)將中間體材料轉移至氣相反應器中：(i)將乙烯和至少一種具有3-12個碳原子的α-烯烴共聚單體進料至氣相反應器中，(ii)進一步聚合中間體材料以得到基礎樹脂，其包含占基礎樹脂40-47wt％的量的中間體材料，c)任選地在炭黑和/或其他添加劑的存在下，將基礎樹脂擠壓成聚乙烯組合物，該聚乙烯組合物具有根據ISO1133測定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔體流動速率MFR5(5kg，190℃)。在另一個方面，本專利技術提供了一種包含根據本專利技術所述的聚乙烯組合物的制品。在另一個方面，本專利技術涉及專利技術的聚乙烯組合物在制品制造中的用途。因此，優選的是所述制品涉及管子或管件。定義根據本專利技術所述的聚乙烯組合物表示來自于至少50mol％乙烯單體單元和其他共聚單體單元的聚合物。因此乙烯共聚物表示主要由乙烯單體單元組成的聚合物。由于對大規模聚合的需要，也許可能的是所述乙烯共聚物包含少量的共聚單體單元，其通常低于乙烯均聚物的0.1mol％，優選低于0.05mol％，最優選低于0.01mol％。術語“基礎樹脂”表示所述組合物的聚合物組分。術語“不同的”表示所述聚合物組分在至少一個可測量性能上不同于另一種聚合物組分。用于區分聚合物組分的合適的性能為重均分子量、熔體流動速率MFR2或MFR5、密度或共聚單體含量。具體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚乙烯組合物，包含?基礎樹脂，包含：(A)第一乙烯均聚物或共聚物組分，所述組分具有根據ISO?1133測定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔體流動速率MFR2(2.16kg，190℃)，和(B)第二乙烯均聚物或共聚物組分，?任選的炭黑，?任選的不同于第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)和(B)的其他聚合物組分，和?任選的添加劑；其中所述第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)具有比第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)低的重均分子量，并且所述第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)對第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)的重量比為40:60至47:53；所述聚乙烯組合物具有根據ISO?1133測定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔體流動速率MFR5(5kg，190℃)。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種聚乙烯組合物，包含
-基礎樹脂，包含：
(A)第一乙烯均聚物或共聚物組分，所述組分具有根據ISO1133測定的
等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔體流動速率MFR2(2.16kg，190℃)，和
(B)第二乙烯均聚物或共聚物組分，
-任選的炭黑，
-任選的不同于第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)和(B)的其他聚合
物組分，和
-任選的添加劑；
其中所述第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)具有比第二乙烯均聚物或共
聚物組分(B)低的重均分子量，并且所述第一乙烯均聚物或共聚物組分(A)
對第二乙烯均聚物或共聚物組分(B)的重量比為40:60至47:53；
所述聚乙烯組合物具有根據ISO1133測定的等于或大于0.35g/10min至
等于或小于0.60g/10min的熔體流動速率MFR5(5kg，190℃)。
2.根據權利要求1所述的聚乙烯組合物，其中所述基礎樹脂具有根據ISO
1183測定的等于或大于943kg/m3至等于或小于952kg/m3的密度。
3.根據權利要求1或2任一項所述的聚乙烯組合物，其中所述第一乙烯
均聚物或共聚物組分(A)是乙烯均聚物。
4.根據前述任一項權利要求所述的聚乙烯組合物，其中所述第二乙烯均
聚物或共聚物組分(B)是乙烯和一種或多種具有3-12個碳原子的α-烯烴共聚
單體的共聚物。
5.根據前述任一項權利要求所述的聚乙烯組合物，其中所述組合物具有
根據ISO1133測定的等于或大于8.0g/10min至等于或小于15.5g/10min的熔
體流動速率MFR21(21.6kg；190℃)。
6.根據前述任一項權利要求所述的聚乙烯組合物，其中所述組合物具有
等于或大于20至等于或小于30的流速比，所述流速比為MFR21對MFR5的比。
7.根據前述任一項權利要求所述的聚乙烯組合物，其中所述組合物包含
1.0-8.0wt％的量的炭黑。
8.根據前述任一項權利要求所述的聚乙烯組合物，其中所述組合物具有
根據ISO1183測定的等于或大于955kg/m3至等于或小于965kg/m3的密度。
9.根據前述任一項權利要求所述的聚乙烯組合物，其中所述組合物包含
以下成分，并優選由以下成分組成：
-基礎樹脂，由以下組成：
(A)第一乙烯均聚物或共聚物組分，所述組分具有根據ISO1133測定的
等于或大于150g/10min...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王欣，塔尼亞·皮爾，A·蒂尼斯，
申請(專利權)人：阿布扎比聚合物有限公司博祿，博里利斯股份公司，王欣，
類型：發明
國別省市：阿聯酋;AE