用于制备高密度聚乙烯共混物的方法技术

一种高密度聚乙烯共混物，包括(A)55重量％至95重量％的密度至少为940kg/m3的高密度多峰型聚乙烯共聚物组分，和(B)5重量％至45重量％的超高分子量聚乙烯均聚物(UHMW聚乙烯)，超高分子量聚乙烯均聚物具有2000000g/mol至4000000g/mol的标称粘度分子量Mv；且其中所述共混物具有10.0g/10min或更小的MFR21和至少为940kg/m3的密度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备高密度聚乙烯共混物的方法
本专利技术涉及一种多峰型聚乙烯组合物。特别是，本专利技术涉及一种包括高密度多峰型聚乙烯组分和超高分子量聚乙烯均聚物组分的聚乙烯组合物。本专利技术还包括一种制品，优选为管材，由多峰型聚乙烯组合物制造。
技术介绍
多峰型聚乙烯聚合物在本领域中被熟知。典型地，多峰型聚乙烯体系包括高分子量(HMW)组分和低分子量(LMW)组分。HMW组分赋予体系良好的机械性能，同时LMW组分提供了良好的加工性能。多峰型聚乙烯体系具有广泛的有用的实用性应用，如吹塑制品、膜材或管材的生产。机械性能的改进可通过增加HMW组分的分子量来实现。然而，这通常伴随着由于HMW组分/LMW组分的粘度比的增加所造成的均匀性的损失，实际上，这对所获得的机械性能也是不利的。进一步改进机械性能可通过在多峰型聚乙烯体系中包括超高分子量(UHMW)部分而成为可能。然而，当加入这种高分子量种类物质时，存在严重的相容性问题。例如，Ogunniyi等人(JournalofAppliedPolymerScience,2005,97,413-425)和Vadhar等人(JournalofAppliedPolymerScience,1986,32,5575-5584)都报道了当UHMW聚乙烯加入到其他聚乙烯中时，在间歇式混合机中需要以依次为15分钟为顺序的长共混时间。UHMW聚乙烯掺入聚乙烯组合物作为共聚物也被熟知并报道，例如WO2007/042216，WO96/18677和WO2006/092378。Huang和Brown也研究了通过挤出使UHMW聚乙烯包含在HDPE中，并采用同向旋转双螺杆挤出机得以实现(Polymer,1992,33,2989-2997)。然而尽管UHMW聚乙烯颗粒被发现可良好地结合在基体中并有助于减缓裂纹扩展的速度，当在SEM下进行分析时，发现该UHMW聚乙烯在大独立区域内存在，并没有“熔融”进入HDPE基体的证据。由于这些原因，UHMW聚乙烯的量被限制为低载荷。在WO94/28064中，报道了包括UHMW组分和单峰型HDPE组分的聚乙烯组合物。
技术实现思路
为了使通过在双峰型聚乙烯共混物中包括UHMW聚乙烯而得到的优势最大化，由此对于增加这一有用组分的重量含量的聚合物的生成仍有需求。本专利技术的一个目的是提供一种新型多峰型聚乙烯共混物，其具有所期望的机械性能和加工性能。特别地，期望以商业相关的载荷生产一种UHMW聚乙烯进入多峰型聚乙烯基体的共混物，有利于机械性能的增强。期望提高冲击强度时，不会损失产生的聚合物的相应的拉伸性能。本专利技术人发现，特定的高密度多峰型聚乙烯聚合物和特定均聚物超高分子量组分的组合可形成一种共混物，其提供了必要性能。这些组分可以令人惊奇地共混在一起得到均匀共混物，其表现出良好的冲击强度，没有拉伸模量的减少。专利技术概述因此，从第一个方面来看，本专利技术提供了一种高密度聚乙烯共混物，其包括(A)55重量％至95重量％的密度至少为940kg/m3的高密度多峰型聚乙烯组分，和(B)5重量％至45重量％的超高分子量聚乙烯均聚物(UHMW聚乙烯)，超高分子量聚乙烯均聚物具有2000000g/mol至4000000g/mol的标称粘度分子量Mv；且其中所述共混物具有10.0g/10min或更少的MFR21和至少为940kg/m3的密度。本专利技术的均相聚合物共混物适合用于各种用途的管材，如流体输送(例如像已知的水或天然气的液体或气体的输送)。通常，流体在这些管材中受到压力。因此，从另一方面看，本专利技术提供了一种制品，优选为管材，包括如前所述的聚合物共混物。从另一方面来看，本专利技术提供了一种用于制备以上所限定的共混物的方法，包括混合(A)55重量％至95重量％的密度至少为940kg/m3的高密度多峰型聚乙烯组分，和(B)5重量％至45重量％的超高分子量聚乙烯均聚物(UHMW聚乙烯)，超高分子量聚乙烯均聚物具有2000000g/mol至4000000g/mol的标称粘度分子量Mv；和将其挤出，以形成具有10.0g/10min或更少的MFR21和至少为940kg/m3的密度的共混物。优选地，共混物经多次挤出，例如2次或3次。从另一方面来看，本专利技术提供了以上限定的共混物在制品(尤其是管材)制造中的用途。具体实施方式任何权利要求参数的测试在本文的“分析测试”部分中给出，该测试在示例之前。在本文中使用的“分子量Mw”术语是指重均分子量。在本文中使用的“分子量Mv”术语是指标称粘度分子量。本专利技术的聚乙烯共混物包括至少两种组分：高密度多峰型聚乙烯组分和超高分子量聚乙烯均聚物组分。两者一起形成了本专利技术的聚乙烯共混物。在所有的实施例中，共混物是HDPE，即具有至少为940kg/m3的密度的组分。共混物性能共混物性能报道如下。随后的参数可以在标准添加剂的存在下测试，其固有地存在于商业聚合物中，可被用于本专利技术的共混物的制造。本专利技术的聚乙烯共混物优选地具有至少940kg/m3、优选为至少945kg/m3、更优选为至少为950kg/m3、特别是至少为952kg/m3的在23℃下根据ISO1183测量的密度。密度的上限可为980kg/m3、优选为975kg/m3、特别是970kg/m3。非常优选的密度范围为950kg/m3到965kg/m3，特别是952kg/m3到961kg/m3范围内。优选地本专利技术的聚乙烯共混物根据ISO1133测量的MFR21在0.05g/10min至10g/10min范围内、优选为0.1g/10min至8g/10min范围内，特别是0.2g/10min至5g/10min范围内。优选地聚乙烯共混物具有小于1.0g/10min、优选小于0.5g/10min、更优选小于0.2g/10min的MFR5。本专利技术的聚乙烯共混物的多分散指数(PI)优选在0.5Pa-1至5Pa-1范围内，更优选在0.8Pa-1至4Pa-1范围内。高度优选地，PI在1Pa-1至4Pa-1范围内。本专利技术的聚乙烯共混物的缺口冲击强度在0℃下测量时优选为高于34kJ/m2，更优选为高于38kJ/m2。本专利技术的共混物的拉伸模量优选为高于组分(A)其自身的值的85％，特别是高于90％。因此，本专利技术的共混物的拉伸模量可为至少950Mpa，如至少1000MPa，优选为至少1050MPa。共混物也表现出非常低的白斑值，表明低水平的凝胶和由此良好的均匀性。白斑可使用显微镜确定。优选为本专利技术的共混物具有最少的白斑。高密度多峰型聚乙烯组分本专利技术的共混物包括高密度多峰型聚乙烯组分，即一种具有至少为940kg/m3的密度的组分。术语“多峰型”在此是指(除非另有说明)相对于分子量分布的多峰性，因此包括双峰型聚合物。通常，聚乙烯组合物，包括至少两种聚乙烯部分，至少两种聚乙烯部分在不同聚合条件下进行生产，造成了该部分不同的(重均)分子量和分子量分布，被称为“多峰型”。前缀“多”涉及存在于聚合物中的不同聚合物部分的数量。因此，例如，多峰型聚合物包括所谓的“双峰型”聚合物(由两部分组成)。多峰型聚合物的分子量分布曲线的形态，即聚合物重量分数作为其分子量的函数的图的外观，可显示两个或更多个最大值，或典型地与各个部分的曲线相比时明显宽化。例如，如果聚合物以连续多阶段的方法生产，使用串联反应器且在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密度聚乙烯共混物，包括(A)55重量％至95重量％的密度至少为940kg/m3的高密度多峰型聚乙烯共聚物组分，和(B)5重量％至45重量％的不同于组分(A)的超高分子量聚乙烯均聚物(UHMW聚乙烯)，所述超高分子量聚乙烯均聚物具有2000000g/mol至4000000g/mol的标称粘度分子量Mv；且其中所述共混物具有10.0g/10min或更少的MFR21和至少为940kg/m3的密度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.17 EP 12197600.51.一种高密度聚乙烯共混物，包括(A)55重量％至93重量％的密度至少为940kg/m3的高密度多峰型聚乙烯共聚物组分，和(B)7重量％至20重量％的不同于组分(A)的超高分子量聚乙烯均聚物(UHMW聚乙烯)，所述超高分子量聚乙烯均聚物具有2000000g/mol至4000000g/mol的标称粘度分子量Mv；其中所述共混物具有10.0g/10min或更少的MFR21和至少为940kg/m3的密度。2.根据权利要求1所述的共混物，其中组分(A)是具有0.1摩尔％至2.0摩尔％共聚单体的共聚物。3.根据权利要求1所述的共混物，其中组分(A)具有1g/10min至20g/10min的MFR21。4.根据权利要求1所述的共混物，其中组分(A)包括乙烯均聚物组分和丁烯或己烯的乙烯共聚物组分。5.根据权利要求4所述的共混物，其中组分(A)包括70重量％至30重量％的乙烯均聚物组分和30重量％至70重量％的丁烯或己烯的乙烯共聚物组分。6.根据权利要求1所述的共混物，其中组分(A)的量为80重量％至93重量％和组分(B)的量为7重量％至20重量％。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT