具有超慢裂纹生长阻力的聚乙烯型管材制造技术

技术编号:4564798 阅读:177 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种管材或辅助管件,含有包含基体树脂的聚乙烯型组合物,该基体树脂含有:(A)MFR↓[2]为300~700g/10min的第一乙烯型均聚物或共聚物组分,和(B)第二乙烯型均聚物或共聚物组分,其中组分(A)的平均分子量低于组分(B),该基体树脂的密度为0.945~0.949kg/cm↑[3],且MFR↓[5]为0.2~0.4g/10min,共聚单体含量高于2.0wt.%,而SHI(2.7/210)为55~100。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有超t曼裂紋生长阻力的聚乙烯型管材
技术介绍
聚合物材料的管材经常用于各种用途,如流体输送,即液体或 气体(例如水或天然气)的输送,在输送期间流体能够被加压。而且,所l俞送的流体可以具有不同的温度,温度范围通常为约o。c至 约50。C。聚合物管材通常通过挤出法,或者比较不常见地通过注射成型 法来制造。用于聚合物管材挤出的传统车间包括挤出机、机头、校 准装置、冷却装置、引出装置和用于对管材进行切割或巻绕的装置。用于压力管材的聚乙烯型材并+的生产例如在Scheirs等的i仑文 中进行了讨论。WO 0022040 4皮露了由双峰型4对脂(bimodal resin )制成的具有 良好机械性能的管材。然而,在非常坚硬的土壤条件下,尤其是担心发生岩石撞击时, 以及在非常艰难的安装条件下,就需要管材的材料具有的优异SCG 特性(慢裂紋生长特性),即比本
中现有材料的SCG特性 高得多。具体条件要求管材的材料具有的SCG缺口试-验结果超过 5,000小时,优选8,000小时。同时,还需要管材的可加工性、冲击强度、弹性才莫量、快速裂 紋扩展抗性和设计应力等级具有良好的平衡。本专利技术解决了提供由 具有上述特性的独特平衡的多峰型材料制成的管材所出现的问题。
技术实现思路
现在已经发现,通过由特定的确定类型的多峰型聚乙烯型材剩-制备的管材能够克服上述问题。本专利技术涉及一种包含含有基体树脂 的聚乙烯型组合物的管材或辅助管件,其中该基体树脂包含第 一 乙烯型均聚物或共聚物组分(A)和第二乙烯型均聚物或共聚物组分 (B),其中组分(A)的平均分子量低于组分(B)的平均分子量, 且其中基体4对脂的密度范围为0.945 0.949 kg/cm3 , MFR5的范围为 0.2~0.4g/10min,共聚单体含量高于2.0 wt.%,而SHI(2.7/210)的范 围为55 100。本专利技术进一步涉及含有基体树脂的聚乙烯型组合物用 于生产管材或辅助管件的用途,其中该基体树脂包含第一乙烯型均 聚物或共聚物组分(A)和第二乙烯型均聚物或共聚物组分(B), 其中组分(A)的平均分子量低于组分(B)的平均分子量,且其中 该基体树脂的密度范围为0.945~0.949 kg/cm3 , MFR5的范围为 0.2 0.4g/10min,共聚单体含量高于2.0 wt.%, SHI(2.7/210)的范围 为55 100。本专利技术的其它区别特征和〗尤点将由以下详细描述的i兌明 书和所附4又利要求而变4寻显而易见。具体实施例方式本文中所用的术语"管材,,是指包含管材以及管材的所有辅助 部件,如配件、阀门、月空室和对于管材系列而言通常是必需的所有 其它部件。根据本专利技术的基体树脂包含含有至少两种组分(A)和(B) 的基体树脂。术语"基体树脂"是指根据本专利技术的聚乙烯型组合物中全部聚合物组分。优选地,该基体树脂由组分(A)和(B)组成, 可选地进一步包含预聚物组分,该预聚物组分的含量占总基体树脂 的量的高达20wt。/。,优选高达10wt。/。,更优选高达5wt。/。。一种组分是指组分(A)而另一种组分是指组分(B)。通常, 含有至少两种聚乙烯组分的聚乙烯组合物称为"多峰型",该至少有不同的分子量(重均分子量)。前缀"多"是指组成组合物的不 同聚合物组分的数目。因此,例如,仅由两种组分组成的组合物称 为"双峰型"。这样的多峰型聚乙烯类的分子量分布曲线的形式(即 作为分子量的函数的聚合物重量分数的图形外观)会显示为两个或 多个最大值或者与单一组分的曲线相比至少明显变宽。例如,如果聚合物以按序多步工艺方法来生产,所使用的反应 器串联连接并在每个反应器中采用不同的条件,则在不同反应器中 生成的每一种聚合物组分都会具有其自身的分子量分布和重均分 子量。当读取这种聚合物的分子量分布曲线时,将这些不同组分的 单个曲线叠加,而得到所得总聚合物产物的分子量分布曲线,通常 会得到具有两个或多个不同最大值的曲线。基体树脂的总密度的范围应为0.945~0.949 kg/cm3。优选地, 该密度范围为0.946至0.948 kg/cm3。 MFR5 (ISO 1133,条件T ) 的范围应为0.2至0.4g/10min。优选地,MFR5的范围为0.2至0.3 g/10 min,且最4尤选的范围为0.2至0.25 g/10 min。共聚单体含量应 该高于2.0wt。/。。另外,2.7 kPa和210 kPa剪切应力时的剪切稀化 指数的范围应为55至100。优选地,剪切稀化指数SHI(2.7kPa/210 kPa)范围为66至90,且最优选72至85。通过确定非常低的恒定剪切应力时的聚合物的粘度来研究聚 合物的流变学性能。这种方法选取的剪切应力为747Pa。在该剪切7应力下,在190。C的温度下测定聚合物的粘度,发现粘度与聚合物 的重力流速成反比,即粘度越大则重力流速越小。在本专利技术中,747 Pa和190。C下的粘度应为至少450 kPas。以下将症合出在747 Pa和 190°C下聚合物粘度测定方法的更详细的步骤描述。测定是采用流 变4义进4亍的,优选Anton Paar Physica MCR 300 ;危变4义。流变4义及 其功能已在文南史"Encyclopedia of Polymer Science and Engineering", 第2版,Vol.14, pp. 492-509中进行了描述。测量在两块直径为25 mm的4反(恒定礎j争方向)之间的恒定应力下实施。两块^反之间的 间隙为1.8 mm。将厚度为1.8 mm的聚合物样品插入到两块板之间。在测量开始之前的2 min内将^^羊品温度调节到190°C。测量在 190。C下进行。温度调节完成之后,通过施加预定应力来开始测定。维持应力1800s,以使体系接近于稳态条件。此后,开始测量 并计算粘度。测量原理是利用精密马达对^反的轴施加一定力矩。然后将该力矩转换成才羊品中的剪切应力。该剪切应力^f呆持恒定。记录 由该剪切应力产生的转速并用于计算样品的粘度。才艮据ASTM D 4440-95a进4亍的流变学测量也可以用于表4i聚 合物的其它重要性能,如分子量和分子量分布(MWD)。在其中分子量分布的高分子量一端比4交重要的情况下流变学 的应用是有利的。 一般而言,经常用于测量分子量分布的尺寸排阻 色谱(凝胶渗透色谱)在这个分子量范围内不够灵每文。储能模量(G')和损耗模量(G")以及作为频率(co)的函数 的复数粘度(r|*)的绝对值,或复数模量(G*)的绝对值是通过流 变学测量获得的。<formula>formula see original document page 8</formula><formula>formula see original document page 9</formula>才艮据考克斯-对每尔兹(Cox-Merz)夫见则,如果频率以rad/s计, 复数粘度函数,r^(co)与传统的粘度函数(粘度为剪切速率的函数) 相同。如果这个经—睑方程是有效的,则复凄t才莫量的绝对值对应于传 统(即稳态)粘度测量中的剪切应力。这意味着函数ri,G"与作为 剪切应力的函本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管材或辅助管件,含有包含基体树脂的聚乙烯型组合物,所述基体树脂包含 (A)第一乙烯型均聚物或共聚物组分,其MFR2的范围为300至600g/10min,和 (B)第二乙烯型均聚物或共聚物组分, 其中组分(A)的平均分子量低于组分( B), 其中,所述基体树脂所具有的 密度范围为0.945至0.949kg/cm↑[3],以及 MFR5范围为0.2至0.4g/10min,以及 共聚单体含量高于2.0wt.%,以及 SHI(2.7/210)范围为55至100。

【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:马茨贝克曼
申请(专利权)人:博里利斯技术公司
类型:发明
国别省市:FI[芬兰]

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