具有改善的机械性能的双峰聚乙烯与单峰超高分子量聚乙烯的共混物的制作方法_3

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的催化剂。运些类型的催化剂的制备原理已在 Borealis 公司的 W0-A-2003/106510 中给出。
[0099] 齐格勒-纳塔催化剂连同活化剂一起使用。适合的活化剂为烷基金属化合物,特别 是烷基侣化合物。运些化合物包括面化烷基侣,例如二氯化乙基侣、氯化二乙基侣、乙基倍 半氯化侣、氯化二甲基侣等。它们还可包括Ξ烷基侣化合物,例如Ξ甲基侣、Ξ乙基侣、Ξ异 下基侣、Ξ己基侣和Ξ正辛基侣。此外,它们还包括烷基侣含氧化合物,例如甲基侣氧烧 (M0)、六异下基侣氧烧化IBA0)和四异下基侣氧烧(TIBA0)。并且还可W使用其他的烷基侣 化合物,例如异戊二締基侣。特别优选的活化剂为Ξ烷基侣和面化烷基侣,尤其使用的Ξ烧 基侣为Ξ乙基侣、Ξ甲基侣和Ξ异下基侣,尤其使用的面化烷基侣为二氯化乙基侣和氯化 二乙基侣。
[0100] 所用的活化剂的量取决于具体的催化剂和活化剂。通常地,W如下的量使用Ξ乙 基侣:侣与过渡金属的摩尔比(如Al/Ti)为1-lOOOmol/mol,优选3-lOOmol/mol,尤其是从约 5mo 1 /mo 1 至约 30mo 1 /mo 1。
[0101] 聚合可W在渺浆或气相(优选渺浆)中进行。
[0102] 渺浆聚合通常在惰性稀释剂(通常地控稀释剂,例如甲烧、乙烧、丙烷、正下烧、异 下烧、戊烧、己烧、庚烧、辛烧等及它们的混合物)中进行。优选地稀释剂为具有1-4个碳原子 的低沸点控或运样的控的混合物。特别优选的稀释剂为丙院,可包含少量的甲烧、乙烧和/ 或下烧。
[0103] 渺浆聚合的溫度为30-100°C,优选35-95Γ,尤其是40-90°C。
[0104] 压力为1-150己,优选10-100己。
[0105] 渺浆聚合可在任何已知的用于渺浆聚合的反应器中进行。运样的反应器包括连续 揽拌蓋式反应器和环流反应器。特别优选的是在环流反应器中进行聚合。在运样的反应器 中,通过使用循环累,渺浆W高速沿封闭管循环。环流反应器是本领域所公知的,例如,在 115-4-4582816、1]5-4-3405109、1]5-4-3324093、6口-4-479186和1]5-4-5391654中给出了实例。
[0106] 如本领域已知的,可向反应器中通入氨气W控制聚合物的分子量。另外,可向反应 器中加入一种或多种α-締控共聚单体W控制聚合物产物的密度和分子量。运样的氨气和共 聚单体进料的实际的量取决于所用的催化剂、期望的烙体指数(或分子量)和所得的聚合物 的密度(或共聚单体含量)。
[0107] 对于制备适用于本发明的UHMPE,优选不加入氨气。
[010引共混物的制备
[0109] 本发明的共混物可通过混合各组分但确保均匀性来简单地制备,应当理解的是, 组分必须被复合。运可W通过本领域普通技术人员己知的任何常规方法(例如,挤出或者捏 合)来实现。
[0110] 在使用挤出制备本发明的共混物的情况下,任选地可W例如在与第一挤出步骤相 同的条件下采用第二挤出步骤。已发现使用两个挤出步骤可W改善均匀性。从而改善断裂 应力,W及可能的垂弛(sagging)性能。
[0111] 采用挤出W均匀化组合物是优选的,尤其是使用同向旋转双螺杆挤出机,如ZSK 18或ZSK 40。
[0112] 应当认识到,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佐剂混合。它也可含有额外的聚合物,例如添加剂母料的载体聚合 物。可W在不存在或存在任何添加剂的情况下测量该共混物的组分和共混物本身的性能。 然而当测定性能时如果存在任何添加剂,它会是优选的。
[0113] 除基料树脂外,聚合物组合物可包含并优选包含与聚締控一同使用的常规添加 剂,例如颜料(例如炭黑)、稳定剂(例如抗氧化剂)、金属净化剂和/或UV-稳定剂、抗静电剂 和利用剂(utilization agent)(例如加工助剂)。优选地,运些添加剂的量为组合物 (lOOwt % )的lOwt %或更少,更优选8wt %或更少,更优选5wt %或更少。
[0114] 进一步优选地,不同于炭黑的添加剂的量为0-lwt%,更优选0.001-0.8wt%。
[0115] 聚乙締组合物包含的炭黑的量基于组合物的总量为1 . 0-1 Owt %,优选1 . 5- 9.0wt%,更优选1.8-8.0wt%,更加优选1.8-7.0wt%,更加优选1.8-5.0wt%,更加优选 1.8-4.5wt % 和最优选 1.8-4. Owt %。
[0116] 炭黑可W原样(纯的)或W所谓的母料形式(CBMB)被加入至聚合物组合物中,在母 料形式中炭黑和任选地如上所述的其他添加剂W浓缩的形式包含于载体聚合物中。
[0117] 本发明的聚合物共混物中的组分(A)和(B)可进一步地与任何感兴趣的其他聚合 物共混或者作为制品中仅有的締控材料单独使用。因此,本发明的乙締聚合物可W与已知 的皿PE、MDPE、LDPE、化D阳聚合物共混。然而理想地,本发明中任何由乙締聚合物共混物制 成的制品基本上由聚合物共混物组成,即:含有多峰聚乙締组分和UHMW阳组分。
[011引应用
[0119] 本发明的共混物可W被用于制造各种制品,例如电缆护套、纤维、膜和模压制品。 它们是形成管材时人们最感兴趣的。可使用各种技术(例如RAM挤出或螺杆挤出)制造管材。
[0120] 应理解,本文所述的本发明的聚合物的优选特征,全部可任意方式彼此组合。 [0121 ]现在将参考W下非限制性实施例说明本发明。
[0122] 实验部分
[0123] 分析测试
[0124] 烙体流动速率
[0125] 烙体流动速率(MFR)根据ISO 1133测定,并表示为g/lOmiruMFR是聚合物的烙体黏 度的指示。聚乙締的MFR在190°C下测定。在其下测定的烙体流动速率的负荷通常表示为下 标,例如MFR2是在2.16kg的负荷下测定的,MFR5是在化g的负荷下测得的,MFR2l是在21.6kg 的负荷下测定的。
[0126] 密度
[0127] 聚合物的密度根据ISO 1183-1:2004的方法A在根据EN ISO 1872-2(2007年2月) 制备的压塑成型的样本上测定,并表示为kg/m3。
[0128] 共聚单体含量
[0129] 使用定量核磁共振(NMR)波谱量化聚合物的共聚单体含量。
[0130] 对于1h和"C分别使用在500.13MHz和125.76MHz下运行的化uker Advance III 500 NMR波谱仪在烙融状态下记录定量i3C{1h}NMR波谱。在150°C下,对所有气动装置使用氮 气,使用1?优化的7mm魔角旋转(MAS)探头记录所有波谱。将大约200mg的材料填装入7mm外 径的氧化错MAS转子,并且在4kHz下旋转。选择该设置主要由于快速识别和精确定量所需的 高灵敏度{[1]、[2]、[6]}。利用33短循环延迟下的瞬态^^{[1]、[3]巧邮5皿?1'去禪方案 {[4]、[5]}进行标准单脉冲激发。每个谱图获取总计1024(1 k)个瞬态。选择该设置主要由 于其对低共聚单体含量的高灵敏度。
[0131] 使用定制的波谱分析自动化程序对定量的i3C{1h}NMR波谱进行处理、积分,并确定 定量性质。所有的化学位移内部参考于30.0化pm处的主要亚甲基(bu化methylene)信号(δ +){[9]}〇
[0132] 观察到对应于1-己締渗入的特征信号{[9]}并且根据聚合物中存在的所有其他的 单体计算出所有含量。
[0133] H=I 祉4
[0134] 没有观察到其他指示为其他共聚单体序列(即连续的共聚单体渗入)的信号,只基 于单独的1-己締序列的量计算总1-己締共聚单体含量:
[0135] 啦'=H
[0136] 观察到由饱和端基产生的特征信号。使用分别指定为2s和3s位点的22.84ppm和 32.2化pm处的信号的平均积分定量运样的饱和端基的含量:
[0137] S=(l/2)*(l2s+l3s)
[0138] 使用在30.(K)ppm的主要的亚甲基信号(δ+)的积分定量乙締的相对含量:
[0139] Ε=(1/2)*Ιδ+
[0140] 基于主要的亚甲基信号,并计入存在于其他观察到的共聚单体序列或端基中的乙 締单元计算总乙締共聚单体含量:
[0141] Ε总二化(5/2)地+(3/2)*S
[0142] 然后计算聚合物中的1-己締的总摩尔分数为:
[0143] 巧=(啦'/化針啦,)
[0144] W常用方式由摩尔分数计算出W摩尔百分数表示的1-己締的总共聚单体渗入:
[0145] H[mol%] = 100*fH
[0146] W标准方式由摩尔分数计算出W重量百分数表示的1-己締的总共聚单体渗入:
[0147] 印 wt.-%] = 100*(ffl*84.16)/((ffl*84.16) + ((l-fH)^8.05))
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