管材组合物，在一个实施方案中该组合物包括８０－９９ｗｔ％（基于组合物重量）的高密度聚乙烯和１－２０ｗｔ％（基于组合物重量）的填料；该聚乙烯具有０．９４０－０．９８０ｇ／ｃｍ的密度，和２－１８ｄｇ／ｍｉｎ的Ｉ↓［２１］；特征在于该管材组合物在有利的低熔融温度下和在有利的高产出率下挤出。还提供了形成管材的方法，其包括在实施方案中提供包括５－５０ｗｔ％的填料和９５－５０ｗｔ％的低密度聚乙烯以及０－３ｗｔ％的一种或多种稳定剂的填料组合物；然后熔融共混该填料组合物与具有０．９４０－０．９８０ｇ／ｃｍ的密度和２－１８ｄｇ／ｍｉｎ的Ｉ↓［２１］的高密度聚乙烯至１６５℃－１８５℃的目标出料温度，从而形成管材组合物，熔融共混使得该管材组合物包括１－２０ｗｔ％（基于管材组合物重量）的填料；并且挤出该管材组合物以形成管材。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚乙烯管材，并且更具体地，涉及适合于制造具有改 进可挤出性的高强度管材的聚乙烯组合物，以及制造该管材的方法。
技术介绍
从高密度聚乙烯制造的管材是本领域已知的。通过将共混了填料 如炭黑的聚乙烯熔融挤出来形成管材，因此在熔融阶段形成了具有由 用于形成管材的模头所决定的所需内径和外径以及壁厚的管。使用该 程序的一个问题是，管材在冷却之前可下垂并因此产生质量差的管材。 这一 问题可以通过降低挤出机的温度、并因此降低挤出物的温度来部分地改善。然而，这能引起挤出物不良的产量或产出率(specific throughput)，因此增大了管材的生产成本。此外，增大产量且同时 降低挤出机的温度能够非所需地提高挤出机的背压。这一问题仍然是 用于生产管材的聚乙烯树脂需要解决的。虽然最近在US 6, 878,454中对高密度聚乙烯有过描述，该高密度 聚乙烯可以有利地挤出生产出具有低凝胶计数的膜，但是这没有解决挤 出适合于管材的组合物的问题，其包括影响到组合物性能的较大量的填 料，以及具有其它不同的性能如对于高快速裂紋扩展强度的需要。所需要的是这样的高密度聚乙烯，当与所需量的填料掺混时它们 能够在所需的低熔融温度下挤出以防止下垂但同时能够在足够高的产 量下挤出。本专利技术人用具有性能的改进平衡的改进的高密度聚乙烯来 解决了这一问题。专利技术概述本专利技术的一个方面涉及管材组合物，在一个实施方案中该组合物 包括80-99 wt。/。(基于组合物重量)的高密度聚乙烯和1-20 wt。/。(基于组 合物重量)的填料；该聚乙烯具有0. 940-0. 980 g/cni3的密度，和2-18dg/min的In;特征在于该管材组合物在满足以下相互关系的熔融温度 乙下挤出<formula>formula see original document page 6</formula>其中该组合物也在大于1.38 kg/hr/rpm的产出率下挤出以形成管材。在另一个方面，本专利技术在一个实施方案中提供了形成管材的方 法，该方法包4舌(a) 提供填料组合物，该填料组合物包括5-50 w"的填料和95-50 wt。/。的低密度聚乙烯以及0-3 wt。/。的一种或多种稳定剂；(b) 将该填料组合物与具有0.940-0.980 g/cm3的密度和2-18 dg/min的I"的高密度聚乙烯进行熔融共混至165。C-185。C的目标出料 温度，从而形成管材组合物，熔融共混使得该管材组合物包括1-20 wt。/。(基于管材组合物)的填料；以及(c) 将该管材组合物挤出以形成管材。这些方面可以与在这里公开的各种实施方案相结合以描述本专利技术。 专利技术详述本专利技术的优选实施方案在这里针对当被挤出成管材时具有改进性 能的管材组合物来描述。至于"管材"，它所指的是用于诸如但不限 于液体、气体和可流动的固体(如颗粒物)之类的物质的管道，这样的管道具有任何合适的尺寸和形状以实现其目的，并且这样的管道可主 要由本专利技术的管材组合物组成或仅仅包括该管材组合物作为它的一层 或多层或它的一部分或多部分。在一个实施方案中，所述管材组合物包括80-99 wt。/。(基于组合物 重量)的高密度聚乙烯和1-20 wty。(基于组合物重量)的填料；该聚乙 烯具有0.940-0.980 g/cm3的密度，以及2-18 dg/min的I21(I21， ASTM-D-1238-F， 190°C/21. 6 kg)。所述管材组合物体现特征于在该组 合物挤出形成管材的过程中在低熔融温度下实现高产量的能力。所述 管材因此体现特征于该管材组合物在满足以下相互关系(1)的熔融温 度L下挤出:T < 230 - 3. 3 (I21) (1)其中该组合物也在下列挤出条件下以大于l. 38 kg/hr/rpm的产出 率挤出形成管材在沟面喂料式挤出机中使用具有30:1 L/D比率的 60 nun螺杆，其中"熔融温度"是在用于挤出所述管材组合物的挤出 机的混合区段的下游端所熔化的该管材组合物的温度，该温度或者通 过浸入式探头("探头，，)或者通过红外线探头("IR")测量。以上方 程式通过使用浸入式探头来满足，或如果釆用红外线探头，则通过使 用方程式Tm《228 - 3.3 (121)来满足。满足方程式(l)的其它设定条 件列于以下表1中。表l.用于方程式(l)的试验挤出条件和产出率相互关系区段温度，'c沟面喂料区段-区段1204区段2204区段3204区段4204模头1204模头2204模头32D4模头4204模头5204模头6204模头7204模头8221模头9221螺杆转速RPM 230-240 引出机速度(ft/min) 5-6 管材厚度，平均值(mm) 10-11在表l中的"区段"温度是标称温度，即，它们可以变化+/_3度， 这是本领域中的那些技术人员可以理解的。模头优选是环形的并且它 的尺寸使得从中挤出的管材具有所指定的厚度。在更优选的实施方案中，产出率范围是大于1.40kg/hr/rpm，和最优选大于1.42kg/hr/rpm;和在另一个实施方案中，产出率范围是 1.38-20 kg/hr/rpm,更优选1. 38-10 kg/hr/rpm,和更优选1.40-10 kg/hr/rpm，以及甚至更优选1.42-8 kg/hr/rpm，其中所希望的产出 率范围可以包括在这里描述的任何单个下限，或在这里描迷的任何下 限与任何上限的任意组合。在另一个实施方案中，方程式(1 )由T" 235 - 3. 3 ( 121 )表示； 和在又一个实施方案中，方程式(1 )由Tm< 230 - 3. 2 ( 121 )表示；和 在又一个实施方案中，方程式(1 )由Tm< 230 - 3.4 ( 121 )表示；和在 又一个实施方案中，方程式(1 )由几< 235 - 3. 2 ( 121 )表示；以及在 又一个实施方案中，方程式(1 )由TX 235 - 3.4 ( 121 )表示。在表1中描述的条件反映了这里的管材组合物的表征用特征并且并 不意味着由方法步骤本身限定本专利技术，因为这里描述的管材组合物可在 许多的挤出条件下和通过使用现有技术中已知的形成管材的任何合适挤 出机来用于形成任何类型的管材。可以使用适合于成型挤出该管材组合 物以便形成管材的任何尺寸的挤出机，在一个实施方案中使用平滑内膛 式或沟面喂料式挤出机，并且双螺杆或单螺杆挤出机是合适的，长度 直径(L/D)比率在一个实施方案中是1:20-1: 100,优选1: 25-1: 40,并且 挤出机螺杆的直径可具有任何所需的尺寸，尺寸范围例如是30 mm-500 mm,优选50 ram-100 mm。适合于挤出这里所述的管材组合物的挤出机进 一步描述在例如SCREW EXTRUSION, SCIENCE AND TECHNOLOGY (James L. White和Helmut Potente编辑，Hanser， 2003)中。在一个实施方案中，所述管材组合物经由直径为5-500 mm,在另 一个实施方案中为6-400 mm，在又一个实施方案中为8-200 mm以及 在再一个实施方案中为9-100腿的环形管机头挤本文档来自技高网...
【技术保护点】
管材组合物，该组合物包括基于组合物重量８０－９９ｗｔ％的高密度聚乙烯和基于组合物重量１－２０ｗｔ％的填料；该聚乙烯具有０．９４０－０．９８０ｇ／ｃｍ↑［３］的密度，和２－１８ｄｇ／ｍｉｎ的Ｉ↓［２１］；特征在于该管材组合物在满足以下相互关系的熔融温度Ｔ↓［ｍ］下挤出： Ｔ↓［ｍ］≤２３０－３．３（Ｉ↓［２１］） 其中该组合物也在大于１．３８ｋｇ／ｈｒ／ｒｐｍ的产出率下挤出以形成管材。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：CR慕尔，刘汉台，
申请(专利权)人：尤尼威蒂恩技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。