适用于注射模塑应用的聚乙烯组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种聚乙烯组合物，其包含：-基础树脂，包含(A)第一乙烯均聚物或共聚物组分，所述组分具有根据ISO 1133测定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔体流动速率MFR2(2.16kg，190℃)，和(B)第二乙烯均聚物或共聚物组分，-任选的炭黑、-任选的不同于第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)和(B)的其他聚合物组分，和-任选的添加剂；其中所述第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)具有比第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)低的重均分子量，并且第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)对第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)的重量比为40:60至47:53；所述聚乙烯组合物具有根据ISO 1133测定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔体流动速率MFR5(5kg，190℃)。本发明专利技术进一步涉及一种制造这样的聚乙烯组合物的方法、包含这样的聚乙烯组合物的制品(例如管子或管件)和这样的聚乙烯组合物在制造这样的制品中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种聚乙烯组合物，尤其是用于注射模塑应用(例如管子、特别是管件应用)的聚乙烯组合物。本专利技术进一步涉及一种用于制造所述聚乙烯组合物的方法。
技术介绍
已知多种用于管子制造的聚乙烯组合物。管子材料被分类为例如PE80或PE100。PE100的使用温度为20℃。ISO9080分类保证了使用10MPa的内应力、在20℃时，PE100材料将具有至少50年的寿命。对于许多应用，通过特别适合于每个管段直径的配件连接不同的管段是必要的。与管子相反，这些配件可具有复杂的三维结构，例如T-型、交叉型或排架结构。然而，也可以以恒定或变化直径的管子的形式制备配件。对于制备具有复杂三维结构的聚合物制品，注射模塑相对于挤出是优选的，因为它对于以高生产率制造这些制品是一种经济有效的方法。然而，注射模塑需要特别适用于该方法的流变性能，而最终的制品仍应具有优异的机械性能，即机械性能仍达到为管子所建立的PE80或PE100质量标准。对于管件尤是如此，因为相同的长期内压不仅对管子施加应力，还对连接这些管子的配件施加应力。因此，常常是适于挤出的聚合物不能被用于注射模塑，归因于其不合适的流变性能或归因于合成产品的不足的机械性能。注射模塑是一种重复的过程，其中聚合物材料被溶解，并注射至所述制品在其中被冷却的模腔中。在注射模塑过程中，模具的填充和固化部分地同时进行。然而，瞬时冷却产生内应力，从而增加应力破裂的风险。因此，聚合物熔体必须具有足够的流动性以在固化发生前充满整个腔穴。此外，若没有仔细地微调流变性能，则合成的模塑制品将具有表面缺陷，例如斑纹或波形图案。理想的表面性能是光亮的以及没有流痕的表面。填充模腔的步骤之后通常跟随压实步骤(packingstep)，其中施加压实压力(packingpressure)以确保完全填充。固化后，打开模具，并喷射出制品。然而，另一个通常由注射模塑过程引起的问题是所合成制品的收缩。特别是对于特别适合于其他制品(例如管子)的尺寸的配件，非常低的收缩是极其关键的。EP1655335公开了一种具有改善的流变和收缩行为的聚乙烯组合物，其适用于注射模塑应用，并特别适用于配件。然而，机械性能例如抗压性仍有待改善。对于显示出改善的机械性能(例如对于管件的制造尤为必要的耐慢速裂纹增长性和耐快速裂纹扩展性)的适合于注射模塑应用的聚乙烯组合物仍存在需求。
技术实现思路
本专利技术基于惊人的发现：如果聚乙烯管子，特别是管件由包含以下成分的聚乙烯组合物制造，则可提供具有改善的机械性能，例如耐慢速裂纹增长性和耐快速裂纹扩展性的聚乙烯管子，特别是管件：-基础树脂，其包含并优选由以下组成：(A)第一乙烯均聚物或共聚物组分，该组分具有根据ISO1133测定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔体流动速率MFR2(2.16kg，190℃)，和(B)第二乙烯均聚物或共聚物组分，-任选的炭黑，-任选的其他聚合物组分和-任选的其他添加剂。其中所述第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)具有比第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)低的重均分子量，并且第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)对第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)的重量比为40:60至47:53；所述聚乙烯组合物具有根据ISO1133测定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔体流动速率MFR5(5kg，190℃)。本专利技术的聚乙烯组合物令人惊奇地不仅显示出合适的流变和收缩性能，还有改善的机械性能，例如缺口管试验和耐压性试验中的耐慢速裂纹增长性和S4-试验中的耐快速裂纹扩展性，如耐卡比(Charpy)缺口冲击性。因此，本专利技术提供：一种聚乙烯组合物，包含：-基础树脂，其包含：(A)第一乙烯均聚物或共聚物组分，该组分具有根据ISO1133测定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔体流动速率MFR2(2.16kg，190℃)，和(B)第二乙烯均聚物或共聚物组分，-任选的炭黑，-任选的不同于第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)和(B)的其他聚合物组分，和-任选的其他添加剂。其中，第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)具有比第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)低的重均分子量，并且第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)对第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)的重量比为40:60至47:53；所述聚乙烯组合物具有根据ISO1133测定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔体流动速率MFR5(5kg，190℃)。本专利技术进一步提供一种通过多阶段法可得到的聚乙烯组合物，该多阶段法包括a)在齐格勒-纳塔催化剂的存在下聚合乙烯，以得到中间体材料，所述中间体材料具有根据ISO1133测定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔体流动速率MFR2(2.16kg，190℃)，b)将中间体材料转移至气相反应器中：(i)将乙烯和至少一种具有3-12个碳原子的α-烯烃共聚单体进料至气相反应器中，(ii)进一步聚合中间体材料以得到基础树脂，其包含占基础树脂40-47wt％的量的中间体材料，c)任选地在炭黑和/或其他添加剂的存在下，将基础树脂挤压成聚乙烯组合物，该聚乙烯组合物具有根据ISO1133测定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔体流动速率MFR5(5kg，190℃)。在另一个方面，本专利技术提供了一种包含根据本专利技术所述的聚乙烯组合物的制品。在另一个方面，本专利技术涉及专利技术的聚乙烯组合物在制品制造中的用途。因此，优选的是所述制品涉及管子或管件。定义根据本专利技术所述的聚乙烯组合物表示来自于至少50mol％乙烯单体单元和其他共聚单体单元的聚合物。因此乙烯共聚物表示主要由乙烯单体单元组成的聚合物。由于对大规模聚合的需要，也许可能的是所述乙烯共聚物包含少量的共聚单体单元，其通常低于乙烯均聚物的0.1mol％，优选低于0.05mol％，最优选低于0.01mol％。术语“基础树脂”表示所述组合物的聚合物组分。术语“不同的”表示所述聚合物组分在至少一个可测量性能上不同于另一种聚合物组分。用于区分聚合物组分的合适的性能为重均分子量、熔体流动速率MFR2或MFR5、密度或共聚单体含量。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯组合物，包含‑基础树脂，包含：(A)第一乙烯均聚物或共聚物组分，所述组分具有根据ISO 1133测定的等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔体流动速率MFR2(2.16kg，190℃)，和(B)第二乙烯均聚物或共聚物组分，‑任选的炭黑，‑任选的不同于第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)和(B)的其他聚合物组分，和‑任选的添加剂；其中所述第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)具有比第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)低的重均分子量，并且所述第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)对第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)的重量比为40:60至47:53；所述聚乙烯组合物具有根据ISO 1133测定的等于或大于0.35g/10min至等于或小于0.60g/10min的熔体流动速率MFR5(5kg，190℃)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种聚乙烯组合物，包含
-基础树脂，包含：
(A)第一乙烯均聚物或共聚物组分，所述组分具有根据ISO1133测定的
等于或大于150g/10min至等于或小于300g/10min的熔体流动速率MFR2(2.16kg，190℃)，和
(B)第二乙烯均聚物或共聚物组分，
-任选的炭黑，
-任选的不同于第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)和(B)的其他聚合
物组分，和
-任选的添加剂；
其中所述第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)具有比第二乙烯均聚物或共
聚物组分(B)低的重均分子量，并且所述第一乙烯均聚物或共聚物组分(A)
对第二乙烯均聚物或共聚物组分(B)的重量比为40:60至47:53；
所述聚乙烯组合物具有根据ISO1133测定的等于或大于0.35g/10min至
等于或小于0.60g/10min的熔体流动速率MFR5(5kg，190℃)。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其中所述基础树脂具有根据ISO
1183测定的等于或大于943kg/m3至等于或小于952kg/m3的密度。
3.根据权利要求1或2任一项所述的聚乙烯组合物，其中所述第一乙烯
均聚物或共聚物组分(A)是乙烯均聚物。
4.根据前述任一项权利要求所述的聚乙烯组合物，其中所述第二乙烯均
聚物或共聚物组分(B)是乙烯和一种或多种具有3-12个碳原子的α-烯烃共聚
单体的共聚物。
5.根据前述任一项权利要求所述的聚乙烯组合物，其中所述组合物具有
根据ISO1133测定的等于或大于8.0g/10min至等于或小于15.5g/10min的熔
体流动速率MFR21(21.6kg；190℃)。
6.根据前述任一项权利要求所述的聚乙烯组合物，其中所述组合物具有
等于或大于20至等于或小于30的流速比，所述流速比为MFR21对MFR5的比。
7.根据前述任一项权利要求所述的聚乙烯组合物，其中所述组合物包含
1.0-8.0wt％的量的炭黑。
8.根据前述任一项权利要求所述的聚乙烯组合物，其中所述组合物具有
根据ISO1183测定的等于或大于955kg/m3至等于或小于965kg/m3的密度。
9.根据前述任一项权利要求所述的聚乙烯组合物，其中所述组合物包含
以下成分，并优选由以下成分组成：
-基础树脂，由以下组成：
(A)第一乙烯均聚物或共聚物组分，所述组分具有根据ISO1133测定的
等于或大于150g/10min...

【专利技术属性】
技术研发人员：王欣，塔尼亚·皮尔，A·蒂尼斯，
申请(专利权)人：阿布扎比聚合物有限公司博禄，博里利斯股份公司，王欣，
类型：发明
国别省市：阿联酋;AE