用于管道的基于丙烯的三元共聚物组合物制造技术

本发明专利技术涉及包含三元共聚物的聚丙烯组合物，所述三元共聚物包含丙烯、乙烯和1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管道的基于丙烯的三元共聚物组合物
[0001]本专利技术涉及一种包含三元共聚物的聚丙烯组合物，所述聚丙烯组合物的用途，以及包含所述聚丙烯组合物的制品、优选管道。
[0002]基于聚丙烯的聚合物具有多种特性而使其适合于多种应用，例如像冷热水压力管的管道。对于冷热水压力管而言，尤其重要的是这类管道显示出长的脆性失效时间(long time to brittle failure)(尤其是在高温下)，并结合良好的抗冲击性。长的脆性失效时间是确保管道在使用期间的寿命所需的。良好的抗冲击性在管道的操作(安装、运输等)期间是非常重要的。
[0003]已通过使用不同类型的共聚单体和改变过程条件而尝试实现有利的性质。
[0004]将丙烯/乙烯/1-己烯三元共聚物用于生产管道是本领域已知的。例如，WO2006/002778涉及一种包含丙烯/乙烯和α烯烃的三元共聚物的管道系统，其中乙烯含量为0至9摩尔％、优选1至7摩尔％并且1-己烯含量为0.2至5重量％。WO2013/083575公开了一种含有丙烯、乙烯和1-己烯的三元共聚物，其中：(i)1-己烯衍生单元的含量为1重量％至3.2重量％，(ii)乙烯衍生单元的含量高于1.4重量％且C2含量<C6含量-0.2，由MFR和熔融温度所进一步定义。
[0005]本领域仍需要一种具有高抗冲击性和长脆性失效时间的良好组合的基于丙烯的三元共聚物组合物。
[0006]本专利技术的目的在于提供具有高抗冲击性和长脆性失效时间的良好组合的丙烯/乙烯/1-己烯三元共聚物组合物。
[0007]因此，本专利技术提供包含三元共聚物的聚丙烯组合物，所述三元共聚物包含丙烯、乙烯和1-己烯，其中聚丙烯组合物
[0008](i)具有至少1.5重量％的乙烯衍生单元含量；
[0009](ii)具有至少1.5重量％的1-己烯衍生单元含量；
[0010](iii)具有由ISO1133-1:2011(230℃，2.16kg)测定的0.10至0.70g/10min的熔体流动速率；和
[0011](iv)具有7.0至20.0的三元共聚物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比，其中Mw和Mn根据ASTM D6474-12来测量。
[0012]令人惊奇地发现，根据本专利技术的聚丙烯组合物具有脆性失效时间和冲击性质的良好组合。此外，由本专利技术的三元共聚物制备的管道可以高速度挤出，这意味着管道可以较高的通量和/或通过使用较少的能量来生产，这从环境的角度以及从成本的角度看都是有利的。
[0013]本文中所使用的术语“管道”也包括管配件、阀和通常为例如热水管道系统所需的所有部件。该定义内还包括单层和多层管道，其中例如管道可包括一个或多个金属层并且可包括一个或多个粘合层。
[0014]聚丙烯组合物
[0015]本专利技术的聚丙烯组合物还可包含添加剂。优选地，根据本专利技术的聚丙烯组合物不包含不同于三元共聚物的聚合物。优选地，三元共聚物和添加剂的量之和为基于聚丙烯组
合物计100重量％。
[0016]适合用于管道中的添加剂包括但不限于成核剂、稳定剂、抗氧化剂、颜料和/或着色剂，冲击改性剂，阻燃剂，除酸剂，抗微生物剂以及类似物。这类添加剂是本领域众所周知的。技术人员将选择添加剂的类型和量以使得它们不会不利影响组合物的目标性质。
[0017]优选地，组合物中添加剂的量选自基于聚丙烯组合物的总重量计0至5重量％(聚丙烯组合物包含95至100重量％的三元共聚物)，优选添加剂的量为基于聚丙烯组合物的总重量计0.01至3重量％、例如0.1至2重量％。
[0018]根据本专利技术的组合物的熔体流动速率(MFR)(ISO1133-1:2011，230℃，2.16kg)为0.10至0.70dg/min，优选0.10至0.50dg/min，更优选0.10至0.30dg/min。
[0019]根据本专利技术的组合物中的乙烯衍生单元含量为至少1.5重量％。这确保获得了良好的冲击性质。组合物中的乙烯衍生单元含量为优选1.5至5.0重量％，更优选1.6至4.0重量％，例如1.7至3.5重量％。
[0020]根据本专利技术的组合物中的1-己烯衍生单元含量为至少1.5重量％。这确保了高的抗脆性失效性和高的抗液压性。根据本专利技术的组合物中的1-己烯衍生单元含量为优选1.5至5.0重量％，更优选1.6至4重量％，例如1.7至3.5重量％。
[0021]优选地，以重量％计聚丙烯组合物中的乙烯衍生单元含量大于以重量％计聚丙烯组合物中的1-己烯衍生单元含量-0.20重量％。更优选地，以重量％计聚丙烯组合物中的乙烯衍生单元含量大于以重量％计聚丙烯组合物中的1-己烯衍生单元含量-0.10重量％。更优选地，以重量％计聚丙烯组合物中的乙烯衍生单元含量大于以重量％计聚丙烯组合物中的1-己烯衍生单元含量。
[0022]根据本专利技术的组合物中的乙烯衍生单元含量与1-己烯衍生单元含量之比为至少0.70，优选至少0.80，更优选至少0.90，和优选至多3.0，优选至多2.5。这导致冲击性质和抗失效性的良好平衡。
[0023]聚丙烯组合物中的乙烯衍生单元和1-己烯衍生单元的含量可例如通过在本文中在标题为“用于C2、C6共聚单体含量的13C-NMR”的章节中描述的方法测定。
[0024]根据本专利技术的组合物的Mw和Mn根据ASTM D6474-12来测量。测量方法的其他细节描述于实验章节中。
[0025]优选地，根据本专利技术的组合物的重均分子量为500至1500kg/mol，更优选650至1100kg/mol，根据ASTM D6474-12测量。测量方法的其他细节描述于实验章节中。
[0026]优选地，根据本专利技术的组合物的数均分子量量为70至110kg/mol，更优选80至105kg/mol，根据ASTM D6474-12测量。测量方法的其他细节描述于实验章节中。
[0027]根据本专利技术的组合物的重均分子量与数均分子量量之比(Mw/Mn)为7.0至20.0，优选7.0至16.0，更优选8.0至14.0。这种相对高的Mw/Mn导致良好的可加工性。
[0028]优选地，根据本专利技术的组合物具有基于三元共聚物计至多10重量％的XS。XS代表二甲苯可溶物的量，使用如本申请的实验章节中所描述的条件来测量。
[0029]优选地，根据本专利技术的组合物具有至少7.0、更优选至少7.5、更优选至少8.0的<G
p
>/Y，其中<G
p
>为应变硬化模量且Y为屈服应力，并且<G
p
>/Y通过如下测定：
[0030]a)通过如下方式提供组合物的试样：根据ISO 1873-2由组合物压塑片材至0.3mm
±
0.025mm的厚度，并且由片材冲制具有ISO/DIS 18488中所述试样几何结构的试样，其中
在压塑后、冲制前将片材在100℃的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含三元共聚物的聚丙烯组合物，所述三元共聚物包含丙烯、乙烯和1-己烯，其中所述聚丙烯组合物(i)具有至少1.5重量％的乙烯衍生单元含量；(ii)具有至少1.5重量％的1-己烯衍生单元含量；(iii)具有由ISO1133-1:2011(230℃，2.16kg)测定的0.10至0.70g/10min的熔体流动速率；和(iv)具有7.0至20.0的所述三元共聚物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比，其中Mw和Mn根据ASTM D6474-12来测量。2.根据权利要求1所述的组合物，其中由ISO1133-1:2011(230℃，2.16kg)测定的所述组合物的熔体流动速率为0.10至0.50dg/min，优选0.10至0.30dg/min。3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物中的乙烯衍生单元含量为1.5至5.0重量％，更优选1.6至4.0重量％，例如1.7至3.5重量％。4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物中的1-己烯衍生单元含量为1.5至4.0重量％，优选1.6至4.0重量％，例如1.7至3.5重量％。5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中以重量％计所述聚丙烯组合物中的所述乙烯衍生单元含量大于以重量％计所述聚丙烯组合物中的所述1-己烯衍生单元含量-0.20重量％，优选大于以重量％计所述聚丙烯组合物中的所述1-己烯衍生单元含量-0.10重量％，更优选大于以重量％计所述聚丙烯组合物中的所述1-己烯衍生单元含量。6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物中的所述乙烯衍生单元含量与所述1-己烯衍生单元含量之比为至少0.70，优选至少0.80，更优选至少0.90；和/或至多3.0，优选至多2.5。7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述三元共聚物的重均分子量与数均分子量量之比(Mw/Mn)为8.0至16.0。8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物具有至少4.0、优选至少5.0的多分散性指数(PI)。9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中由DIN8078测定的10个由根据本发明的组合物制得的管道中最多1个失效所处的最低温度为0.0℃，优选-1.0℃，更优选-2.0℃。10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物具有至少7.0、更优选至少7.5、更优选至少8.0的<Gp>/Y，其中<Gp>为应变硬化模量且Y为屈服应力，并且<Gp>/Y通过如下测定：a)通过如下方式提供所述组合物的试样：根据ISO 1873-2由所述组合物压塑片材至0.3mm
±
0.025mm的厚度，并且由所述片材冲制具有ISO/DIS 18488中所述试样几何结构的试样，其中在所述压塑后、所述冲制前将所述片材在100℃的温度退火1小时并冷却至室温，b)在100℃以20mm/min的恒定横向速度伸长所述试样，c)在所述伸长期间测量所述试样承受的载荷以获得应力-应变曲线并测量所述屈服应力Y，d)根据ISO/DIS 18488中所描述的方法，由步骤c)获得的所述应力应变曲线计算真应力-真应变曲线，并且由所述真应力-应变曲线计算拉伸应变硬化模量<Gp>，并且
e)计算所述拉伸应变硬化模量<Gp>除以所述屈服应力Y的商。11.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物还包含添加剂，并且所述三元共聚物和所述添...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
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：