用于薄膜的聚乙烯组合物制造技术

一种特别适用于生产管道的聚乙烯组合物，其具有以下特征：1)密度为0.945g/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于薄膜的聚乙烯组合物
本专利技术提供了密度为0.945g/cm3至0.958g/cm3且具有高机械性能的聚乙烯组合物。特别地，由于其落镖冲击强度和气泡稳定性的平衡，本组合物特别适用于制备吹塑薄膜。本专利技术还涉及用于制备所述聚乙烯组合物的多阶段聚合方法。
技术介绍
由于其机械强度、可加工性、良好的耐化学性和低固有重量，聚乙烯、尤其是多模态聚乙烯大规模地用于通过吹塑薄膜挤出工艺来制造薄膜。然而，由聚乙烯制成的传统吹塑薄膜具有不足的机械强度平衡，特别是在落镖冲击强度(DDI)和可加工性方面。实际上，试图获得高DDI值导致可加工性恶化，特别是在吹塑薄膜挤出工艺中形成的气泡的稳定性方面，这是不可接受的。现在已经发现，通过适当选择聚乙烯组合物的流变学、热学和分子特征，实现了所述性能的改善的平衡。具体而言，已经发现熔融状态下的剪切粘度和结晶时间与聚合物的分子结构相结合在确定所述性能方面起重要作用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种聚乙烯组合物，其具有以下特征：1)密度为0.945g/cm3至0.958g/cm3，特别是0.948g/cm3至0.955g/cm3，其根据ISO1183在23℃测定；2)比率MIF/MIP为20至43，特别是25至40，其中MIF是在190℃和21.60kg负载下的熔体流动指数，MIP是在190℃和5kg负载下的熔体流动指数，均根据ISO1133确定；3)MIF为4.0g/10min至小于8.5g/10min，特别是4.5g/10min至8.0g/10min；4)HMWcopo指数为3.5至20；5)长链支化指数LCBI等于或低于0.82、或低于0.80，特别是0.82至0.45，或0.80至0.45；其中HMWcopo指数是根据以下公式确定的：HMWcopo＝(η0.02xtmaxDSC)/(10^5)其中η0.02是以Pa.s计量的熔体的复合粘度，其是在190℃的温度下、在平行板(或所谓的板-板)流变仪中、在具有0.02弧度/秒的施加角频率的动态振荡剪切模式下测定的；tmaxDSC是以分钟计量的、在静止条件下在124℃的温度下达到结晶热流(以mW计)最大值所需的时间(达到最大结晶速率的时间，相当于t1/2结晶半衰期)，其在差示扫描量热仪中在等温模式下测定；LCBI是通过GPC-MALLS测定的均方根回转半径Rg与具有相同分子量为1,000,000g/摩尔的线性PE的均方根回转半径之比。从以上定义的特征2)和3)可以看出，本专利技术聚乙烯组合物的MIP值在约0.09g/10min至约0.43g/10min(近似值)的范围内。附图说明参考以下描述和所附权利要求以及附图，将更好地理解本专利技术的这些和其它特征、方面和优点，其中：附图是适用于根据本文公开的乙烯聚合方法的各种实施方案使用的两个串联连接的气相反应器的简化工艺流程图的说明性实施方案，以产生本文公开的聚乙烯组合物的各种实施方案。应该理解，各种实施例不限于附图中所示的布置和手段。具体实施方式表述“聚乙烯组合物”旨在包括作为替代的单一乙烯聚合物和乙烯聚合物组合物，特别是两种或更多种乙烯聚合物组分的组合物，优选具有不同分子量的组合物，这些组合物也被称为“双峰”或“多峰”聚合物。通常，本专利技术的聚乙烯组合物由一种或多种乙烯共聚物组成，或者包含一种或多种乙烯共聚物。本文定义的所有特征，包含先前定义的特征1)至5)，都称为所述乙烯聚合物或乙烯聚合物组合物。其它组分的添加，如本领域通常使用的添加剂，可以改变一个或多个所述特征。比率MIF/MIP提供了分子量分布的流变学测量。分子量分布的另一个度量通过比率Mw_MALLS/Mn_GPC来提供，其中Mw_MALLS是用偶联到GPC上的MALLS测量的重均分子量，并且Mn_GPC是如实施例中所描述的通过GPC(凝胶渗透色谱法)测量的数均分子量。本专利技术聚乙烯组合物的优选Mw_MALLS/Mn_GPC值为15至40，优选17至37。Mw_MALLS值优选等于或大于300,000克/摩尔且小于550,000克/摩尔，优选为320,000至450,000克/摩尔。此外，本专利技术的聚乙烯组合物优选具有以下附加特征中的至少一个。-通过GPC-MALLS(凝胶渗透色谱法与多角度激光散射耦合)测量的z均分子量Mz等于或大于1,200,000克/摩尔，特别是1,200,000至3,500,000克/摩尔；-共聚单体含量相对于组合物的总重量等于或小于2.5重量％，特别是0.8-2重量％。存在于乙烯共聚物中的共聚单体通常选自具有式CH2＝CHR的烯烃，其中R为具有1至10个碳原子的直链或支链的烷基。具体实例是丙烯、丁烯-1、戊烯-1,4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1和癸烯-1。特别优选的共聚单体是己烯-1。特别地，在优选的实施方案中，本专利技术的组合物包含：A)30-70重量％、优选40-60重量％的乙烯均聚物或共聚物(优选均聚物)，其密度等于或大于0.960g/cm3，根据ISO1133在190℃和2.16kg负载下的熔体流动指数MIE为30g/10min或更高，优选35g/10min或更高；B)30-70重量％、优选40-60重量％的乙烯共聚物，其MIE值低于A)的MIE值，优选低于0.5g/10min。上述百分比量是相对于A)+B)的总重量给出的。组分A)的具体MIE范围为30至100g/10min，或30至95g/10min，或35至100g/10min，或35至95g/10min。如前所述，本专利技术的聚乙烯组合物可以通过吹膜工艺特别好地加工。吹塑薄膜(也称为管状薄膜)挤出技术在生产薄塑料薄膜方面是众所周知的。该方法涉及通过环形模具挤出熔融的热塑性树脂，随后熔融的网状物“气泡状”膨胀。即使在大规模工业设备的典型加工条件下，本专利技术的聚乙烯组合物也确保了足够的薄膜气泡稳定性。换句话说，即使在高的起飞速度下，从环形模具中出来的薄膜气泡也保持稳定，并且在轴向和径向都没有改变其几何形状的趋势。优选地，在冲击测试期间(如实施例中详述的那样)，在最大起飞速度下，气泡具有界定来自固化材料的熔融材料的霜线，所述固化材料在轴向方向上振动不超过±2cm。本专利技术还涉及包含如上所述的本专利技术聚乙烯组合物的吹塑薄膜。特别地，吹塑薄膜可以是单层或多层的，其中至少一层包含本专利技术的聚乙烯组合物。所述吹塑薄膜可以具有8-200μm、优选10-100μm的厚度。本专利技术的聚乙烯组合物的20μm厚的吹塑薄膜的DDI通常具有高于200g的DDI。虽然原则上不存在对使用的聚合方法和催化剂的种类的必要限制，但是已经发现本专利技术的聚乙烯组合物可以在齐格勒-纳塔催化剂存在下通过气相聚合方法制备。齐格勒-纳塔催化剂包含元素周期表第1、2或13族的有机金属化合物与元素周期表(新符号)第4至10族的过渡金属化合物的反应产物。特别地，过渡金属化合物可以选自Ti、V、Zr、Cr和Hf的化合物，并且优选负载在MgCl2上。特别优选的催化剂包含元素周期表第1、2或13族的所述有机金属化合物与包含负载在MgCl2上的Ti化合物的固体催化剂组分的反应产物。优选的有机金属化合物是有机铝化合物。因此在一个优选的实施方案中，本专利技术的聚乙烯组合物可通过使用齐格勒-纳塔聚合催化剂获得，更优选负载在MgCl2上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯组合物，其特征在于：1)密度为0.945g/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.26 US 62/1852381.一种聚乙烯组合物，其特征在于：1)密度为0.945g/cm3至0.958g/cm3，特别是0.948g/cm3至0.955g/cm3，其根据ISO1183在23℃测定；2)比率MIF/MIP为20至43，特别是25至40，其中MIF是在190℃和21.60kg负载下的熔体流动指数，MIP是在190℃和5kg负载下的熔体流动指数，其均根据ISO1133测定；3)MIF为4.0g/10min至小于8.5g/10min，特别是4.5g/10min至8.0g/10min；4)HMWcopo指数为3.5至20；5)长链支化指数LCBI等于或低于0.82、或低于0.80，特别是0.82至0.45，或0.80至0.45；其中HMWcopo指数根据下式确定：HMWcopo＝(η0.02×tmaxDSC)/(10^5)其中η0.02是以Pa.s计量的熔体的复合粘度，其是在190℃的温度下、在平行板流变仪中、在具有0.02弧度/秒的施加角频率的动态振荡剪切模式下测定的；tmaxDSC是以分钟计量的、在静止条件下在124℃的温度下达到结晶热流最大值所需的时间，其在差示扫描量热仪中在等温模式下测定；LCBI是通过GPC-MALLS测定的均方根回转半径Rg与具有相同分子量的线性PE的均方根回转半径之比。2.根据权利要求1所述的聚乙烯组合物，其由一种或多种乙烯共聚物组成，或包含一种或多种乙烯共聚物。3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯组合物，其可通过使用齐格勒-纳塔聚合催化剂获得。4.根据权利要求3所述的聚乙烯组合物，其中所述齐格勒-纳塔聚合催化剂包含以下物质的反应产物：a)包含负载在MgCl2上的Ti化合物的预聚固体催化剂组分；b)有机铝化合物；以及任选地c...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·维特多利亚，G·迈耶，U·舒勒尔，A·茅斯，J·维塞克，H·马弗里迪斯，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE