针对管材应用具有改善的平衡的耐慢速裂纹增长、冲击性能和管材耐压性的聚乙烯组合物的制作方法_2

文档序号:8491257阅读:来源:国知局
[0035] 任选地,基础树脂含有预聚物组分,其计入到组分(A)的总量中。基础树脂中的预 聚物组分的量优选为多达总的基础树脂的7. 5wt%,更优选为多达总的基础树脂的5wt%, 最优选为多达总的基础树脂的3wt%。预聚物组分优选为乙烯均聚物。
[0036] 基础树脂在0. 05rad/s n *Q.Q5Md/s时的复数粘度优选为100_450kPa · s,更优选为 175-400kPa · s,最优选为 250-350kPa · s。
[0037] 基础树脂的重均分子量1优选等于或高于200000g/mol,更优选等于或高于 220000g/mol,最优选等于或高于250000g/mol,并且优选等于或低于290000g/mol,更优选 等于或低于280000g/mol,最优选等于或低于270000g/mol。
[0038] 基础树脂的z均分子量凡优选等于或高于750000g/mol,更优选等于或高于 850000g/mol,最优选等于或高于950000g/mol,优选等于或低于1700000g/mol,更优 选等于或低于1500000g/mol,仍更优选等于或低于1300000g/mol,最优选等于或低于 1200000g/mol〇
[0039] 基础树脂的数均分子量1优选等于或高于5000g/mol,更优选等于或高于6500g/ mol,仍更优选等于或高于8000g/mol,最优选等于或高于9000g/mol,并且优选等于或低于 20000g/mol,更优选等于或低于15000g/mol,最优选等于或低于13000g/mol。
[0040] 基础树脂优选具有分子量分布,该分子量分布可从重均分子量和数均分子量的比 值Mw/M n以及从z均分子量和重均分子量的比值M Z/Mw看出。
[0041] 该组合物的Mw/Mntt选等于或低于40,更优选等于或低于35,并最优选等于或低于 30。M W/MJ^下限优选等于或高于15,更优选等于或高于20。
[0042] 基础树脂的这种相当窄的分子量分布也可以从它的多分散性指数PI看出,该 多分散性指数PI优选等于或高于〇. 5Pa'更优选等于或高于1.0 Pa'最优选等于或高 于I. 5Pa4,并且优选等于或低于4. 5Pa4,更优选等于或低于3. OPa4,最优选等于或低于 2. OPa、
[0043] 进一步地,基础树脂的剪切稀化指数SHI(2.7/21Q)(为当剪应力是2. 7kPa和210kPa 时的复数粘度的比值)优选等于或高于10,更优选等于或高于17,最优选等于或高于22,并 且优选等于或低于60,更优选等于或低于45,并且最优选等于或低于35。
[0044] 基础树脂的密度优选等于或高于925kg/m3,更优选等于或高于930kg/m 3,更优选 等于或高于933kg/m3,并且最优选等于或高于935kg/m3。基础树脂密度的上限优选等于或 低于950kg/m 3,更优选等于或低于947kg/m3,并且最优选等于或低于945kg/m3。
[0045] 基础树脂的熔体流动速率选等于或低于I. 0g/10min,更优选等于或低于 0. 5g/10min,仍更优选等于或低于0. 3g/10min,并且最优选等于或低于0. 25g/10min。恪体 流动速率MFRda下限优选等于或高于0. 01g/10min,更优选等于或高于0. 05g/10min,并且 最优选等于或高于〇. 07g/10min。
[0046] 基础树脂的恪体流动速率MFR2J;^选等于或低于10. 0g/10min,更优选等于或低于 7. 0g/10min,并且最优选等于或低于5. 0g/10min。恪体流动速率MFR21的下限优选等于或 高于0. 5g/10min,更优选等于或高于I. 0g/10min,并且最优选等于或高于I. 5g/10min。
[0047] 进一步地,基础树脂的流动速率比值FRR21/5 (为MFR21/MFR5的比值)优选为10或 更高,更优选为15或更高,最优选为20或更高。
[0048] 流动速率比值FRR21/5优选为50或更低,更优选为40或更低,并且最优选为35或 更低。
[0049] 基础树脂的熔化温度Tm优选为110°C -140°C,更优选为115°C -135°C,并且最优 选为 120°C _130°C。
[0050] 基础树脂的结晶温度T。优选为100°C -120°C,更优选为105°C -118°C,并且最优 选为 110°C -115°c。
[0051] 除基础树脂外,聚乙烯组合物中可以存在使用聚烯烃时常用的添加剂,比如: 色素(如碳黑)、稳定剂(如抗氧化剂)、抗酸剂和/或抗紫外剂、抗静电剂和使用助剂 (utilization agent)(比如加工助剂)。优选地,这些添加剂的量占组合物的10wt%或以 下,更优选为8wt %或以下,最优选为5wt %或以下。
[0052] 优选地,所述组合物中所含的碳黑的量为8wt%或以下,更优选为l_4wt%。
[0053] 进一步优选地,不同于碳黑的添加剂的量为lwt%或更低,更优选为0. 5wt%或更 低。
[0054] 聚乙烯组合物中共聚单体的含量优选为0· 1-3. Omol %,更优选为0.4-2. Omol %, 并且最优选为0. 6-1. 5mol %。
[0055] 进一步地,聚乙烯组合物的熔体流动速率MFR^选等于或低于I. 0g/10min,更 优选等于或低于0. 5g/10min,最优选等于或低于0. 3g/10min。恪体流动速率MFR5的下限 优选等于或高于0. 〇lg/l〇min,更优选等于或高于0. 05g/10min,并且最优选等于或高于 0.07g/10min〇
[0056] 所述聚乙稀组合物的恪体流动速率MFR2J;^选等于或低于10. 0g/10min,更优选 等于或低于7. 〇g/l〇min,并且最优选等于或低于5. 0g/10min。恪体流动速率MFR21的下 限优选等于或高于0. 5g/10min,更优选等于或高于I. 0g/10min,并且最优选等于或高于 I.5g/10min〇
[0057] 进一步地,聚乙烯组合物的流动速率比值FRR21/5(为MFR21/MFR 5的比值)优选为10 或更高,更优选为15或更高,并且最优选为20或更高。
[0058] 流动速率比值FRR21/5优选为50或更低,更优选为40或更低,并且最优选为35或 更低。
[0059] 所述聚乙烯组合物的多分散性指数PI优选等于或高于0. 7Pa'更优选等于或高 于I. 2Pa'最优选等于或高于I. SPa'并且优选等于或低于4. 5Pa'更优选等于或低于 3. 2Pa4,并最优选等于或低于2. 5Pa'
[0060] 进一步地,聚乙稀组合物在0. 05rad/s n *Q.(i5rad/s时的复数粘度优选为 100-450kPa · s,更优选为 170-350kPa · s,最优选为 220-320kPa · s。
[0061] 根据本发明,当形成管材时在压力阻力的形式下,所述聚乙烯组合物在拉伸性能 和高机械强度方面显示出良好的机械性能。同时,所述聚乙烯组合物在冲击性能,尤其是在 低温和极低温度下,以及在高度的耐慢速裂纹(PENT)方面具有良好表现。
[0062] 组合物的拉伸模量优选为至少800MPa,更优选为至少900MPa。拉伸模量的上限通 常不超过5000MPa。
[0063] 进一步地,所述聚乙烯组合物在0°C下的却贝缺口冲击强度优选为至少20kJ/m2, 更优选为至少30kJ/m 2。0°C下的却贝缺口冲击强度的上限通常不超过500kJ/m2。
[0064] 进一步地,所述聚乙烯组合物在_30°C下的却贝缺口冲击强度优选为至少IOkJ/ m2,更优选为至少15kJ/m2。在-30°C下的却贝缺口冲击强度的上限通常不超过500kJ/m 2。
[0065] 进一步地,所述聚乙烯组合物在_40°C下的却贝缺口冲击强度优选为至少IOkJ/ m2,更优选为至少13kJ/m2。-40°C下的却贝缺口冲击强度的上限通常不超过500kJ/m 2。
[0066] 再进一步地,所述聚乙烯组合物在3. IMPa和80°C的PENT实验测定的耐慢速裂 纹增长优选为至少为l〇〇〇h,更优选为至少4000h。耐慢速裂纹增长的上限通常不超过 100000h〇
[0067] 更进一步地,所述聚乙稀组合物由3. 4MPa和80°C的PENT实验测定的耐慢速裂 纹增长优选为至少为l〇〇〇h,更优选为至少4000h。耐慢速裂纹增长的上限通常不超过 100000h〇
[0068] 进一步地,所述聚乙烯组合物在5. 6MPa和80°C的耐压性优选为至少1000 h,更优 选为至少4000h。耐压性的上限通常不超过100000h。
[0069] 进一步地,所述聚乙稀组合物在5. 7MPa和80°C的耐压性优选为至少1000 h,更优 选为至少4000h。耐压性的上限通常不超过100000h。
[0070] 根据本发明,所述聚乙烯组合物优选地以上文描述的任何实施方案和性质为特 征。
[0071] 本发明进一步涉及生产根据上文描述的任何实施方案的聚乙烯组合物的方法,其 中基础树脂是在多阶段方法中生产的并且在聚合之后的筛分步骤中分离出至少两种粒径 不同的组分。
[0072] 粒径是由筛分步骤中使用的筛子的网格尺寸确定的。通过筛子的颗粒的粒径低 于网格尺寸。不能通过筛子的颗粒的粒径等于或大于网格尺寸。比如,通过网格尺寸为 200 μ m的网的颗粒具有的粒径小于200 μ m,而不能通过该网的颗粒具有的粒径等于或尚 于 200 μ m〇
[0073] 优选地,基础树脂包含如上文所描述的两个均聚物或共聚物组分(A)和(B)。
[0074] 任选地,基础树脂还包含如上文所描述的预聚物组分。<
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