预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法以及用于管道用树脂的烯烃聚合物技术

本申请是一种评估管道用树脂的长期耐久性的方法，并且与需要长时间的常规FNCT评估方法不同，它可以提供通过使用系带分子含量、缠结分子量(M

Methods for predicting the long-term durability of resin compositions for pipelines and olefin polymers for pipeline resins

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法以及用于管道用树脂的烯烃聚合物
相关申请的交叉引用本申请要求基于2017年9月29日提交的韩国专利申请第10-2017-0127803号和2018年2月6日提交的韩国专利申请第10-2018-0014323号的优先权的权益，这些专利申请的公开内容通过引用整体并入本文。
本申请涉及一种用于预测管道用树脂或包含该树脂的组合物的长期耐久性的方法。本申请还涉及包含在可用于形成管道用树脂的组合物中的烯烃聚合物。
技术介绍
由于在加热管道中使用的水暖管道被建造在建筑物内部，因此它们应具有优异的长期耐久性，以防止由于开裂而漏水。用于评估水暖管道的长期耐久性的已知方法是ISO9080和ISO16770等。ISO9080是通过根据流过管道的水的温度和压力测量一年内的开裂发生时间并外推来估算预期50年内会引起开裂的压力的方法。ISO9080认可的具有长期耐久性的产品具有约2,000小时以上的耐环境应力开裂性(ESCR)，其根据ISO16770在4.0MPa的应力和80℃的温度下通过全缺口蠕变试验(FNCT)测得。也就是说，根据上述方法，相关产品具有的耐久性的程度是必须经过2,000小时以上后样品才破裂。但是，存在的问题是执行这两种方法至少需要花费3个月至1年以上。因此，需要一种能够快速预测长期耐久性的方法，从而可以通过在产品开发阶段的各种样品中选择要测量长期耐久性的样品来缩短产品开发时间。此外，人们认为，在上述应用中使用的管道的长期耐久性受到用于形成管道的树脂的特性的影响。因此，需要能够确保管道的长期耐久性的与聚合物有关的设计标准。
技术实现思路
技术问题本申请的一个目的是提供一种在短时间内预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法。本申请的另一个目的是提供一种用于比较评价多种管道用树脂组合物的长期耐久性的方法。本申请的另一个目的是提供可用于制造具有优异长期耐久性的加热器水暖管道的聚合物。本申请的另一个目的是提供一种具有优异的耐环境应力开裂性的用于加热器管道的树脂组合物。本申请的上述目的和其他目的完全可以通过本申请来解决，下面将对其进行详细描述。技术方案在关于本申请的一个实例中，本申请涉及一种用于预测或评估管道用树脂组合物的长期耐久性的方法。在本申请中，待预测或评估的样品可以是树脂或包含其他组分的树脂组合物。此外，在本申请中，管道用树脂(组合物)可以指在形成流体等的移动路径的管道中使用的树脂(组合物)，并且可以主要是指用于加热器管道的树脂(组合物)。本申请的长期耐久性预测方法使用系带分子(tiemolecule)、缠结分子量(entanglementmolecularweight，Me)和质均分子量(mass-averagemolecularweight，Mw)作为预测长期耐久性的因子。在本申请中，作为用于预测长期耐久性的因子之一的系带分子是指连接无定形聚合物树脂的晶体的聚合物分子。在无定形聚合物分子中，通过在低于结晶温度下的链折叠形成层状结构的晶体。此时，如果存在能够在晶体结构中形成缺陷的聚合物结构，例如α-烯烃或LCB(长链分支)，则相关部分不会形成晶体并且保持无定形。另一方面，可以在不存在α-烯烃或LCB结构的部分中形成层状结构，从而一个聚合物链可以形成结晶-无定形-结晶结构。在这样的结构中，无定形部分用于将晶体连接至晶体，其被称为系带分子。由于聚合物分子具有高分子量，因此聚合物链的长度更长，因此产生系带分子的可能性增加。如上所述，系带分子的含量越高，晶体结构之间的连接越牢固，因此认为裂纹的产生和传播变得困难。考虑到这一点，在本申请中，将系带分子的含量用作预测长期耐久性的一个因子。此时，系带分子的含量是指基于树脂组合物中所含的全部聚合物分子的重量100，形成系带分子的聚合物分子的％比率，即wt％。系带分子的含量可以如下所述确定。当一个聚合物链与周围的聚合物或其本身缠结以形成起物理交联作用的缠结点时，在本申请方法中使用的另一因子缠结分子量(Me)是指在这些缠结点之间的平均分子量。由于聚合物分子具有高分子量而由此聚合物链的长度较长，因此产生缠结点的可能性增加，从而缠结分子量降低。缠结分子量越小，聚合物的缠结度越大，因此认为对外力的抵抗力增加。考虑到这一点，在本申请中，缠结分子量被用作长期耐久性预测的因子之一。缠结分子量可以如下所述进行测定。在本申请的长期耐久性预测中使用的另一个因子是超高分子量组分的含量。此时，超高分子量是指质均分子量(Mw)为1,000,000以上的情况，并且超高分子量组分的含量是指，基于树脂组合物中所含的全部聚合物的重量100，质均分子量为1,000,000以上的聚合物的％比率，即wt％。超高分子量组分的含量越高，具有更长的聚合物链长度的聚合物分子的数目越多，因此认为聚合物链的缠结或系带分子的含量增加。考虑到这一点，在本申请中，将超高分子量组分的含量用作预测长期耐久性的一个因子。超高分子量组分的含量可以如下所述进行测定。根据本申请，其中将上述因子用于作为样品的树脂组合物的长期耐久性测量中，即使使用少量样品，在短时间内也可以预测或评估树脂组合物的长期耐久性。具体地，根据本申请的方法可以通过使用以下等式来预测或评估作为样品的树脂组合物的长期耐久性。[等式]树脂组合物的长期耐久性预测值＝ax(X)bx(Y)cx(Z)d在以上等式中，a＝386,600，b＝4.166，c＝-1.831，和d＝1.769。此外，X、Y和Z分别是与可以在作为样品的树脂组合物中测量的分子特性有关的值。具体而言，X是系带分子的含量(wt％)，Y是缠结分子量(g/mol)，Z是质均分子量(Mw)为1,000,000以上的组分的含量(wt％)。此时，X、Y和Z用作不包括单位的无量纲常数。本申请的专利技术人已经确认，根据以上等式计算出的关于长期耐久性的预测值与根据ISO16770在4.0MPa和80℃下通过全缺口蠕变试验(FNCT)实际测量的耐环境应力开裂性评估结果非常相似。因此，如果根据本申请计算作为样品的树脂组合物的长期耐久性的预测值，则仅通过简单的计算就可以在短时间内预测或评价管道用树脂组合物的长期耐久性，而无需长时间进行耐久性评估，例如ISO9080或ISO16770。在本申请中，可以对多个样品进行长期耐久性的预测值计算。在这种情况下，可以确定具有最大计算值的样品的长期耐久性是最优异的。在本申请中，要预测或评估长期耐久性的样品，即，树脂组合物可以包含由一种单体组分形成的均聚物和/或由多种不同单体组分形成的共聚物。然后，该树脂组合物还可包含一种或多种均聚物或共聚物。在一个实例中，作为样品的树脂组合物可以包含聚烯烃。对聚烯烃的种类没有特别限制。例如，聚烯烃可以是由乙烯、丁烯、丙烯和/或α-烯烃单体形成的聚合物。对α-烯烃单体的种类没有特别限制。例如，可以使用1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法，/n其中，所述预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法使用该树脂组合物具有的系带分子的含量、缠结分子量(M

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 KR 10-2017-0127803;20180206 KR 10-2018-001.一种预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法，
其中，所述预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法使用该树脂组合物具有的系带分子的含量、缠结分子量(Me)和质均分子量(Mw)。


2.根据权利要求1所述的预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法，其使用以下等式：
[等式]
树脂组合物的长期耐久性预测值＝ax(X)bx(Y)cx(Z)d
其中，a＝386,600，b＝4.166，c＝-1.831，和d＝1.769，X，Y和Z分别是指，在作为样品的树脂组合物中，系带分子的含量(wt％)、缠结分子量(g/mol)、和质均分子量(Mw)为1,000,000以上的组分的含量(wt％)，其中，X、Y和Z用作不包括单位的无量纲常数。


3.根据权利要求2所述的预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法，其中，通过上述等式算出的长期耐久性预测值较大，则确定被评价的树脂组合物具有优异的长期耐久性。


4.根据权利要求1所述的预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法，其中，对于多个树脂组合物，根据上述等式算出长期耐久性预测值，并将计算值进行比较。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法，其中，所述树脂组合物包括聚烯烃树脂。


6.根据权利要求5所述的预测管道用树脂组合物的长期耐久性的方法，其中，所述聚烯烃树脂为乙烯、丁烯、丙烯或α-烯烃单体的聚合物。


7.满足以下条件[A]至[C]中的至少两个条件的烯烃聚合物：
[A]系带分子的含量为10wt％以上
[B]缠结分子量(M...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴城贤，李玹燮，朴种相，金重洙，俞荣锡，洪大植，李明汉，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR