用于制备高密度聚乙烯共混物的方法_3

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留时间通常为1小时至8小时。使用 的气体通常为如氮气的非反应性气体或如丙烷的低沸点姪类W及单体(例如己締)。优选 地,第一聚合部分在连续运作环流式反应器中生产,其中己締在上述的聚合催化剂和如氨 气的链转移剂的存在下聚合。典型的稀释剂为惰性脂肪姪,优选为异了烧或丙烷。然后该 反应产物优选转移至连续运行的气相反应器。随后,第二组分可在气相反应器中优选使用 相同催化剂形成。
[0070] 本发明的多峰型聚己締为商品并且能够从多家供应商买到。
[0071] UHMW组分
[0072] 本发明的管材还包括组分炬),含量为5重量%至45重量%的UHMW聚己締均聚物 组分。优选地,共混物包括7重量%至20重量%,如8重量%至15重量%的UHMWPE。应当 理解的是,UHMW组分不同于共混物中的(A)组分。
[0073] 优选地,本发明的共混物的UHMW聚己締组分的标称粘度分子量(Mv)为1000000 至 4000000g/mol,优选为 1500000 至 4000000g/mol,更优选为 2000000 至 3500000g/mol,如 2000000至3250000g/mol。现已发现,当使用具有该样的Mv的聚己締时,共混物的性能非 常好。
[0074] 本发明的UHMW聚己締是己締均聚物。UHMW组分也优选为单峰的。该意味着它在 GPC中具有单峰。理想状态下,UHMW组分由单一组分形成,并且在单一制造步骤中生产。
[0075] 本发明的UHMW聚己締可W通过常规方法制备。优选地,使用齐格勒-纳塔催化剂 制备UHMW聚己締。该些UHMW聚合物是市售聚合物。
[0076] UHMW组分的密度范围可为92化g/m3到96化g/m3,优选为92化g/m3到94化g/m3。
[0077]典型地,该组分具有很低的MFR,如小于0. 5g/10min的MFR21,特别是小于 0.Ig/lOmin,更特别是小于 0. 05g/10min的MFR21。
[007引优选地,UHMW组分的特性粘度至少为9dl/g,优选至少为12dl/g,如至少为14dl/g。UHMW组分的特性粘度应该优选为不超过23dl/g,更优选为不超过20dl/g。
[0079] 共混物的制备
[0080] 本发明的共混物可简单地通过混合各组分制备,应当理解的是,为确保均匀性和 最优的管材性能,该些组分必须是混合的。该可W通过为本领域技术人员熟知的任意传统 方法实现,例如挤出或捏合,优选为挤出。
[0081] 在挤出用于制备本发明的共混物的情况下,第二挤出步骤可任选地使用,例如在 与第一挤出步骤相同的条件下。已发现的是,使用两个或更多个的挤出步骤可W改善均匀 性。在共混物包含本发明的UHMW聚己締的情况下,可能使用3步或更多步挤出步骤。为了 最优的管材性能,我们建议使用理想的4步挤出步骤。然而,此处需要权衡。过多的挤出步 骤,聚合物可能会降解。理想的是使用2步到4步挤出,例如4步挤出。该就是所谓的4-通 道(pass)。
[0082] 优选的是,聚合物的Mv不大于4000kg/mol。当Mv增加时,为了确保含有多峰型 皿PE组分的共混物中的均匀性,需要大量的挤出步骤。然而,该些挤出步骤会造成共混物的 降解和性能的损失。
[008引 因此,如权利要求中Mv为lOOOkg/mol至4000kg/mol是最好的范围,W保证良好 的管材性能,且在特殊的高Mv聚合物的多步挤出中没有降解的问题。
[0084] 优选使用挤出W均匀组合物,特别是如ZSK18或ZSK40的同向旋转双螺杆挤出机 的使用。技术人员熟悉挤出条件。合适的温度包括从220°C到240°C,如225°C到235°C。螺 杆转速为10化pm到2(K)巧m,例如1(K)巧m到15化pm为适合的。在通常情况下,较低的生产 率可促进均匀性。各挤压步骤优选在相同条件下进行。
[0085] 可W使用相同的挤出机或串联挤出机进行每个挤出步骤,使得通过第一挤出机挤 出的材料可W传送到第二挤出机,W此类推。一旦该材料通过挤出机,就被认为已挤出,冷 却并制粒。因此,被认为是4-通道挤出的聚合物通过挤出机4次。第一挤出之后获得的粒 料加入到挤出机中,进行第二次挤出,W此类推。
[0086] 应当理解的是,形成本发明的共混物之前,本发明的两种聚合物组分可W与本领 域中已知的标准添加剂和助剂共混。还可能包括另外的聚合物,如添加剂母料的载体聚合 物。共混物组分和该共混物本身的性能可在不存在或存在任何添加剂的情况下进行测量。 然而,当性能确定时,优选存在添加剂。
[0087] 合适的抗氧化剂和稳定剂,例如空间位阻酪,磯酸醋类或亚麟酸醋类,含硫抗氧化 剂,烷基清除剂,芳香胺,受阻胺稳定剂和包括两种或更多种上述基团的化合物的共混物。 [008引空间位阻酪的示例尤其为2, 6-二叔了基-4-甲基苯酪(例如Degussa公司出售 的商品名为lonol CP)、四(3-(3',5' -二叔了基-4-哲基苯基)丙酸)季戊四醇醋(例 如 Ciba Specialty Qiemicals 公司出售的商品名 I;rganoxl010)、3-3(3', 5'-二叔了 基-4'-哲基苯基)丙酸十八烷基醋(例如Ciba Specialty化emicals公司出售的商品 名为Irganoxl076)和2, 5, 7, 8-四甲基-2-(4',8',12' - S甲基十S烷基)苯并二氨化 喃-6-醇(例如BASF公司出售的商品名A1地a-Toco地erol)。
[0089] 磯酸醋和亚麟酸醋的示例为S化4-二叔了基苯基)亚磯酸醋(例如Ciba SpecialtyQiemicals公司出售的商品名为Irgafos168)、四- (2, 4-二叔了基苯 基)-4, 4'-亚联苯基二亚麟酸醋(例如CibaSpecialty化emicals公司出售的商品名为 Irga化SP-EP曲和S(壬基苯基)磯酸醋(例如Dover化emical公司出售的商品名为 DoverphosHiPure4)。
[0090] 含硫抗氧化剂的示例为硫代二丙酸二月桂醋(例如CibaSpecialty化emicals 公司出售的商品名为IrganoxPS800),和硫代二丙酸二硬脂醇醋(例如化enrtura公司出售 的商品名为LowinoxDSTDB)。
[OOW] 含氮抗氧化剂的示例为4,4' -双(1,1' -二甲基苄基)二苯胺(例如化enrtura 公司出售的商品名为化雌3'(1 445),2,2,4-^甲基-1,2-二氨嗟咐聚合物(例如〇16111化^ 公司出售的商品名为NaugardEkl7),对(对甲苯横酷氨基)二苯胺(例如化enrtura公司 出售的商品名为NaugardSA)和N,N'-二苯基对苯二胺(例如化enrtura公司出售的商品 名为NaugardJ)。
[0092] 抗氧化剂和加工稳定剂的商用共混物也可获得,如由Ciba-Specialty化emicals 公司销售的IrganoxB225、IrganoxB215 和IrganoxB561。
[0093] 合适的酸清除剂为,例如,如硬脂酸巧和硬脂酸锋的金属硬脂酸盐。它们的使用量 通常在本领域中已知,典型地为从50化pm至1000化pm,并且优选为50化pm至5000ppm。
[0094] 炭黑是通常使用的颜料,也作为UV屏蔽剂。典型地,炭黑的用量为0. 5 %至5 % (重量),优选为1. 5%至3. 0% (重量)。优选炭黑与特定量的聚合物预先混合作为母料添 加,聚合物优选为高密度聚己締(皿PE)。合适的母料尤其为Cabot公司出售的皿4394和 PolyPlastMuller出售的PPM1805。氧化铁也可用作UV屏蔽剂。
[0095] 因此,在本发明的共混物中优选为炭黑的存在。
[0096] 本发明的聚合物共混物组分(A)和炬)可W进一步与任意相关的其他聚合物共 混或使用其本身作为在制品中的唯一的締属材料。因此,本发明的己締聚合物可与已知的 皿阳,MD阳,LD阳,LLD阳聚合物共混。然而理想情况下,从本发明的己締聚合物共混物制造 的任何管材基本上由聚合物共混物组成,即,包括多峰型聚己締组分和UHMW阳组分和任意 的添加剂。
[0097] 管材性能
[009引本发明的共混物用于管材的形成。其中,术语"管材"是指覆盖管材W及所有用于 管材的辅助部件,如配件,阀口,腔室和其中通常在管材系统中必要的所有其他部件。管材 可W通过如RAM挤出或螺杆挤出等不同技术来制造。实际管材挤出方法不能算作挤出共混 物的挤出步骤。
[0099] 优选地,本发明的管材由高密度聚
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