聚丙烯组合物的管系统技术方案

聚丙烯管（重量份数）：１）１００份由丙烯与１－１５重量％的Ｃ↓［４］－Ｃ↓［１０］α－烯烃的结晶无规共聚物或丙烯与１－１５重量％的Ｃ↓［４］－Ｃ↓［１０］α－烯烃和与１－７重量％的乙烯的结晶无规共聚物；２）０－７０份的弹性体聚烯烃选自：（ａ）乙烯与丙烯，与任选一种二烯烃的共聚物，其乙烯含量１７－４５重量％和丙烯含量５５－８３重量％；（ｂ）乙烯与Ｃ↓［３］－Ｃ↓［１０］α－烯烃的共聚物，其乙烯／Ｃ↓［３］－Ｃ↓［１０］α－烯烃重量比为２９－８６重量％（↑［１３］Ｃ－ＮＭＲ分析）和Ｍｗ／Ｍｎ（重均分子量／数均分子量）比小于３．５；和３）０－３０份的乙烯的聚合物，其熔解温度１２０℃左右，本征粘度２－６ｄＬ／ｇ其附带条件是，当弹性体含聚烯烃存在时，乙烯的聚合物按１００份结晶无规的丙烯共聚物（１）计至少为１２份，和至少一层所制所述聚合物丙烯组合物层是基本没有丙烯与１５重量％或以下的乙烯作为唯一共聚单体的无规共聚物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由聚丙烯组合物制成的管系统。良好机械特性，尤其管壁对由管内流体对其所施加压力的良好耐受性，使得本专利技术聚丙烯材料管系统适合于输送流体，尤其输送高压流体。当今，聚合物材料管常常用于各式各样目的，诸如输送流体，即液体或气体，如水和天然气，在输送过程中可对流体加压。对于所述应用，现在主要所用塑料是聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(HDPE(高密度聚乙烯)和MDPE(中密度聚乙烯))。后者主要被允许用于在安装温度下抗爆裂压力和(耐)冲击性能良好的独特组合。在压力管道应用中，聚丙烯被认为适合于建筑物内部热水分配系统及/或需要高耐化学腐蚀性的场合。迄今，通常不采用其中用聚丙烯塑料代替上述塑料的管道，尤其因为丙烯聚合物的抗蠕变性较低或(耐)冲击强度不足。当今已经知道，该如何生产具有高抗蠕变性能及(耐)冲击强度的聚丙烯塑料的管道。例如，按照国际专利申请WO97/33117，人们可获得高抗蠕变性、长期耐压，刚度高以及防止裂纹快速扩展的聚丙烯塑料的管道。按照所述文献，当管道是由几层不同聚丙烯塑料材料制成时，可防止聚丙烯塑料管道的摧毁性破坏，其中至少一层由广分子量分布(MWD)的聚丙烯层组成，以提供高抗蠕变性，和至少一层由弹性体改性聚丙烯层组成，以提高(耐)冲击强度。所述广分子量分布的聚丙烯是具有1-10重量％乙烯或高级α-烯烃重复单元的一种分子量很高的丙烯无规共聚物和其共聚单体少(最高1重量％)或为0的低分子量丙烯聚合物的混合物。优选共聚单体是乙烯。因为它也出现在这些其中仅采用丙烯-乙烯共聚物的实施例中。本申请人现提供其机械性能良好的单层或多层管，其中至少一层是由以下所述的聚丙烯材料制成。尤其，本专利技术管道改善了爆裂压力性能(抗蠕变性)，但也对其它机械特性可能有良好平衡，尤其可能使管道具有高刚度和(耐)冲击强度。按照本专利技术管道的一个重要的买际优点是，可以通过一个聚合步骤制造具有上述性质的聚丙烯塑料。另一个优点是可构成仅一层的这类管道。上述优点使得管道生产更容易和也更经济。因此，本专利技术提供具有至少一层的由丙烯聚合物组合物制成的聚丙烯管道，其熔体流率值为2克/10分或以下，该组合物包括(重量份数)1)100份一种由丙烯与2-15重量％C4-C10α-烯烃构成的结晶无规共聚物，或一种由丙烯与1-15重量％C4-C10α-烯烃及与1-7重量％乙烯构成的结晶无规共聚物，而且是通过在单段聚合或两段或更多段后续聚合中使这些单体聚合而制备的，或是对两段或更多段独立聚合的产物进行调混而制备的，各段的聚合物产物始终含不少于2重量％的共聚单体(即乙烯及/或C4-C10α-烯烃)；2)0-70份的弹性体聚烯烃，选自a)乙烯与丙烯和任选一种二烯烃的共聚物，其乙烯含量17-45重量％和丙烯含量55-83重量％；b)乙烯与C3-C10α-烯烃的共聚物，其乙烯/C3-C10α-烯烃重量比29-86重量％(13C-NMR分析)和重均分子量/数均分子量(Mw/Mn)比小于3.5；和3)0-30份的乙烯聚合物，其熔解温度120℃左右和本征粘度2-6dL/g；其附带条件是，当弹性体聚烯烃(2)存在时，乙烯(3)的聚合物数量按100份共聚物(1)计为至少12份，和至少一层所制所述聚合物丙烯组合物层是基本上不含由丙烯与15重量％或以下乙烯作为唯一共聚单体构成的无规共聚物。该聚合物组合物的熔体流率(MFR)值优选在0.01-1克/10分钟，按照ASTMD1238方法，条件L。优选地是，所述结晶丙烯无规共聚物(1)具有至少足够广范围的分子量分布。因此，聚合分散指数值(PI)作为一种MWD(平均分子量分布)的度量单位在3或以上，优选4-15。优选地是，所述结晶共聚物在环境温度下，即约25℃，二甲苯不溶解物部分至少为80重量％，更优选至少85重量％。对二甲苯不溶解物部分的确定方法披露于下当共聚物(1)是丙烯-丁烯-1共聚物时，优选丁烯-1含量5-10重量％。当共聚物(1)是丙烯-乙烯-丁烯-1共聚物时，优选乙烯含量2-5重量％和优选丁烯-1含量2.5-10重量％。一般，按照1992年ISO TR 9080方法，在20℃时所述组合物的抗爆裂压力高于6.3兆帕，优选等于或高于8兆帕。本专利技术组合物其它典型性质是在-20℃时Izod(耐)冲击强度高于5千焦耳/平方米(kJ/m2)，优选高于6千焦耳/平方米，屈服抗张强度(tensilestrength at yield)高于20兆帕，屈服伸长(elongation at yield)高于20％，屈服强度(strength at yield)高于12兆帕，断裂伸长高于200％和挠曲模量高于700兆帕。所述聚烯烃组合物也可以与其它聚合物混合。适宜的弹性体聚合物尤其是乙烯丙烯共聚物(a)，内含17-45重量％的乙烯(如EP橡胶)，此时任选相对于该共聚物总重量的5-15摩尔％丙烯部份是被C4-C8的高级α-烯烃取代的。所述高级α-烯烃具体实例是1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯。其它实例是乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(EPDM)橡胶，其内含17-45重量％的乙烯，和0.5-10％摩尔量的二烯烃，而且此时如同上述EPR(乙丙橡胶)，摩尔量范围在5-15％的丙烯部份可以被C4-C8α-烯烃取代。对于EPDM橡胶，二烯烃的优选实例是2-亚乙基-5-降冰片烯、双环戊二烯和1，4-己二烯。所述EPR和EPDM一般密度在0.88克/毫升或以下。这里引用的密度值是按照ASTM-D1505方法测定的。所述EPR和EPDM一般具有中等范围或宽范围的分子量分布，以Mw/Mn比表示，所述Mw/Mn比一般在4以上，优选5以上。分子量是通过凝胶渗透色谱分析法确定的。共聚物(2)(b)的Mw/Mn比优选在3以下。优选的实例是聚(乙烯-共-辛烯-1)。更优选的是1-辛烯的重量含量在20-45％范围(按照13C-NMR分析)的那些共聚物。共聚物(2)(b)密度优选在0.89克/毫升以下。在存在弹性体聚烯烃(2)时，弹性体聚烯烃(2)数量相对于100重量份数的结晶无规丙烯共聚物(1)优选一般在2-70重量份数的范围。适宜的乙烯聚合物(3)选自具有上述在135℃四氢萘中测定的本征粘度的乙烯均聚物(如HDPE)和聚(乙烯-共-C3-C10α烯烃)。所述共聚物含少量共聚单体的重复单元，如0.5-20重量％。优选共聚单体是丙烯和1-丁烯。所述乙烯的聚合物密度值一般为0.91克/毫升或以上。这种乙烯聚合物(3)是，例如利用通常Ziegler(齐格勒)催化剂或Philips(菲力普)催化剂，通过气相聚合或悬浮聚合可获得的。乙烯聚合物(3)也可借助于茂金属催化剂获得。此外，可将通常用于聚烯烃和聚合物加工的各种添加剂添加至该丙烯聚合物组合物中。这些添加剂包括矿物油、无机填料、加工助剂、石蜡、着色剂、增塑剂、炭黑、抗氧化剂和稳定剂，如紫外稳定剂、受阻酚和HALS。抗氧化剂选自那些可保持其性能长久的抗氧化剂。所述丙烯聚合物组合物是用常规方法在装有混合单元如内混合器或挤压机的设备中生产的。对结晶丙烯无规共聚物(1)，可以通过一段或多段进行的聚合过程制备。对于后者实例，聚合方法是以至少二个接连步骤完成的，其中不同共聚物是以独立的几个连续步骤制备的，各步骤除第本文档来自技高网...

【技术保护点】
至少有一层由丙烯聚合物组合物制成层的聚丙烯管道，该丙烯聚合物组合物熔体流率值为２克／１０分钟或以下，该组合物包括以重量份数计：　　　　１）１００份的一种由丙烯与１－１５重量％Ｃ↓［４］－Ｃ↓［１０］α－烯烃的结晶无规共聚物，或一种由丙烯与１－１５重量的Ｃ↓［４］－Ｃ↓［１０］α－烯烃和与１－７重量％乙烯的结晶无规共聚物，而且是在单段聚合或两段或更多段后续聚合中对单体聚合而制备的，或通过共混两段或更多段单独聚合的产物而制备的，各段聚合物产物始终含不少于２重量％的共聚单体（即乙烯及／或Ｃ↓［４］－Ｃ↓［１０］α－烯烃）；　　　　２）０－７０份的一种弹性体聚烯烃，选自：　　　　（ａ）乙烯与丙烯，和任选一种二烯烃的一种共聚物，其乙烯含量１７－４５重量％和丙烯含量５５－８３重量％；　　　　（ｂ）乙烯与Ｃ↓［３］－Ｃ↓［１０］α－烯烃的一种共聚物，其乙烯／Ｃ↓［３］－Ｃ↓［１０］α－烯烃重量比２９－８６重量％（↑［１３］Ｃ－ＮＭＲ分析）和Ｍｗ／Ｍｎ比小于３．５；和　　　　３）０－３０份的乙烯聚合物，其熔解温度１２０℃左右和本征粘度２－６ｄＬ／ｇ；　　　　其附带条件是，当弹性体聚烯烃存在时，按１００份结晶无规的丙烯共聚物（Ⅰ）计，该乙烯聚合物至少１２份，和至少一层所制所述聚合物丙烯组合物层是基本上不含由丙烯与１５重量％或以下作为唯一共聚单体的乙烯构成的无规共聚物。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：R德帕罗，A佩利科尼，PH霍维宁，
申请(专利权)人：巴塞尔聚烯烃意大利有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]