多峰高密度聚乙烯制造技术

本发明专利技术针对一种多峰聚乙烯，该多峰聚乙烯具有范围在≥25与≤35之间的流量比FRR，范围在≥948.0kg/m

Multi peak HDPE

The present invention is directed to a multimodal polyethylene, the peak is more than 25 in the range of polyethylene and less than 35 between the flow ratio of FRR, in the range of more than 948.0kg/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多峰高密度聚乙烯本专利技术涉及多峰、优选双峰高密度聚乙烯和包含该多峰、优选双峰聚乙烯的压力管。双峰高密度聚乙烯(HDPE)的生产方法总结在“PE100Pipesystems[PE100管系统]”(由编辑；第二版，ISBN3-8027-2728-2)的第16-20页中。经由低压浆料法生产双峰高密度聚乙烯(HDPE)由Alt等人描述于“Bimodalpolyethylene-Interplayofcatalystandprocess[双峰聚乙烯-催化剂和方法的相互影响]”(Macromol.Symp.[大分子研讨会文集]2001，163，135-143)中。在两阶段级联方法中，反应器可用单体、氢气、催化剂/助催化剂以及从该方法再循环的稀释剂的混合物连续进料。在这些反应器中，乙烯的聚合作为放热反应在例如0.2Mpa(2巴)与1MPa(10巴)之间的范围内的压力下和在例如75℃与85℃之间的范围内的温度下发生。借助于外部冷却去除来自该聚合反应的热量。聚乙烯的特性是尤其由催化剂体系以及催化剂、共聚单体和氢气的浓度决定的。两阶段级联方法的概念由Alt等人在第137-138页“Bimodalpolyethylene-Interplayofcatalystandprocess”(Macromol.Symp.2001，163)阐明。这些反应器以级联方式设置，其中每个反应器中具有不同条件，包括例如第一反应器中的高氢含量和第二反应器中的低氢含量。这允许生产具有双峰分子量分布和聚乙烯链中希望的共聚单体含量的HDPE。由于单体效率的原因，常见做法是在第二反应器之后获得的聚合物悬浮液或“浆料”流入所谓的后反应器中。在该反应器中发生最终聚合，产生所使用的单体的大于99％的转化率。该悬浮液然后流入悬浮液接收器，并且离开该接收器的悬浮液例如通过沉降式离心机分离。将得到的湿聚合物进料到流化床干燥器，并且液体部分返回这些反应器。在干燥后，发生挤出步骤。在尤其通过蒸馏纯化后，再循环来自聚合物干燥的溶剂。为了向现代基础设施可靠地供应天然气或水，埋设管对维持高生活水平起着重要作用。在加压管领域，由双峰聚乙烯制成的聚合物管已经使用了很多年。最初，PE管分别在最高达4巴(气体)和6巴(水)的低压状态下施用，现今它们典型地在最高达10巴(气体)和16巴(水)并且甚至更高的压力水平下操作。加压的PE管被设计成满足至少50年的操作时间。PE管等级的材料分类是基于使用在不同温度下的内管压力测试和外推法的长期失效行为，如在ENISO9080或ASTMD2837中描述的。基于这些测试，确保至少50年的管寿命的最小所需强度(MRS)被确定并导致对材料的分类，如例如PE80(MRS＝8MPa)或PE100(MRS＝10MPa)。本专利技术的目的是提供一种HDPE等级，其具有改进的流体静力学强度，同时其他特性如例如耐慢性裂纹生长性和抗冲击性具有的值优选高于PE100等级的值。根据本专利技术的多峰聚乙烯具有范围在≥25与≤35之间的流量比FRR，范围在≥948.0kg/m3与≤953.0kg/m3之间的密度，范围在≥0.1g/10min与≤0.4g/10min之间的MFR190/5，并且包含按重量计从50％至54％的乙烯均聚物A和按重量计从46％至50％的乙烯-己烯共聚物B，其中所有百分数均基于该组合物的总重量，并且其中乙烯均聚物A具有≥110cm3/g且≤130cm3/g的粘数以及在≥960.0kg/m3与≤969.0kg/m3之间的密度。根据本专利技术的优选的实施例，该多峰聚乙烯是双峰聚乙烯。根据ISO1183确定聚乙烯和共聚物A的密度。根据ISO1628-3确定聚乙烯和均聚物A的粘数。流量比(FRR)计算为MFR190/21.6/MFR190/5。FRR指示材料的流变宽度。熔体指数MFR190/5和MFR190/21.6根据方法ASTMD-1238在190℃下分别在5和21.6kg的负荷下测量。≥110cm3/g且≤130cm3/g的粘数对应于在14与32g/10min之间的范围内的MFR190/2.16。根据本专利技术的优选实施例，乙烯均聚物A的密度范围在≥966kg/m3与≤969kg/m3之间。结合在乙烯-己烯共聚物B中的己烯的量范围在按重量计≥1％至≤5％之间。范围在≥948.0kg/m3与≤953.0kg/m3之间的聚乙烯密度是基于没有着色剂(如炭黑)的基础聚合物。根据本专利技术的优选实施例，多峰聚乙烯的密度范围在≥948kg/m3与≤952kg/m3之间。根据本专利技术的聚乙烯具有-≥55kJ/m2的抗冲击性(根据23℃下的缺口夏比测量；ISO179)。-≥20kJ/m2的抗冲击性(根据-30℃下的缺口夏比测量；ISO179)。-≥60Mpa且≤75MPa的应变硬化模量(根据基于Kurelec,L.等人在Polymer[聚合物]2005，46，第6369-6379页中的公开文本的应变硬化法测量的)。-在5.4MPa下≥4％且≤6.5％的蠕变应变(如实例中描述的测量)以及-≥24且≤30的剪切稀化指数(如实例中描述的测量)。优选地，抗冲击性(根据在23℃下的缺口夏比测量；ISO179)≤80kJ/m2。优选地，抗冲击性(在-30℃下的缺口夏比冲击测量；ISO179)≤40kJ/m2。本专利技术的优点是乙烯聚合物具有比PE100等级更高的流体静力学强度，并且此外具有改善的机械特性，如例如抗冲击性和应变硬化。此外，根据本专利技术的聚合物具有良好的低流挂性能和良好的可加工性。令人惊讶的是，具有范围在≥25与≤35之间的流量比且基于具有在≥960.0kg/m3与≤969.0kg/m3之间的密度的乙烯均聚物A的多峰、优选双峰聚乙烯产生具有比PE100等级更高的流体静力学强度的聚乙烯。根据本专利技术的优选实施例，高密度聚乙烯用多步浆料聚合过程使用级联反应器在齐格勒-纳塔催化剂体系的存在下来生产。根据本专利技术的另一个优选实施例，高密度乙烯共聚物用乙烯的多步浆料聚合过程使用级联反应器在催化剂体系的存在下来生产，该催化剂体系包含：(I)通过以下项的反应获得的固体反应产物：a)含有以下项的烃溶液1)有机含氧的镁化合物或含卤素的镁化合物，和2)有机含氧的钛化合物，以及b)具有式AlRnX3-n的铝卤化物，其中R是含有1-10个碳原子的烃部分，X是卤素且0<n<3，以及(II)具有式AlR3的铝化合物，其中R是含有1-10个碳原子的烃部分。在包含有机含氧的镁化合物和有机含氧的钛化合物的烃溶液与组分(Ib)的反应期间，固体催化剂前体沉淀，并且在沉淀反应后，加热所得混合物以完成反应。铝化合物(II)在聚合之前或期间计量加入，并且可以称为助催化剂。多步浆料聚合过程可以是两步或三步浆料聚合过程。根据本专利技术的优选实施例，多步浆料聚合是两步浆料聚合过程。优选地，浆料聚合过程中的稀释剂是由脂族烃化合物组成的稀释剂，其展现出至少35℃、更优选高于55℃的大气压沸腾温度。合适的稀释剂是己烷和庚烷。优选的稀释剂是己烷。合适的有机含氧的镁化合物包括例如醇镁如甲醇镁、乙醇镁和异丙醇镁以及烷基醇镁如乙基乙醇镁和所谓的碳化醇镁如乙基碳酸镁。优选地，有机含氧的镁化合物为镁醇盐。优选地，该镁醇盐是乙醇镁M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多峰聚乙烯，具有范围在≥25与≤35之间的流量比FRR，范围在≥948.0kg/m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.28 EP 15169599.61.一种多峰聚乙烯，具有范围在≥25与≤35之间的流量比FRR，范围在≥948.0kg/m3与≤953.0kg/m3之间的密度，范围在≥0.1g/10min与≤0.4g/10min之间的MFR190/5，并且包含按重量计从50％至54％的乙烯均聚物A和按重量计从46％至50％的乙烯-己烯共聚物B，其中所有百分数均基于该组合物的总重量，并且其中乙烯均聚物A具有≥110cm3/g且≤130cm3/g的粘数以及在≥960.0kg/m3与≤969.0kg/m3之间的密度。2.根据权利要求1所述的多峰聚乙烯，其特征在于，该多峰聚乙烯是双峰聚乙烯。3.根据权利要求1-2中任一项所述的聚乙烯，其特征在于，乙烯均聚物A的密度范围在≥966kg/m3与≤969kg/m3之间。4.根据权利要求1-2中任一项所述的聚乙烯，其特征在于，该多峰聚乙烯的密度范围在≥948kg/m3与≤952kg/m3之间。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：P·加尔格，N·H·弗里德里克斯，T·舒福伦，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL