[發(fā)明專利]用于電纜線外部護(hù)套的聚乙烯模塑組合物

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580039220.4
• 申請日: 2005-11-17
• 公開（公告）號: CN101061170A
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·沃格特;J·伯索爾德
• 申請（專利權(quán)）人: 巴塞爾聚烯烴股份有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 龐立志;鄒雪梅

本發(fā)明涉及一種聚乙烯(PE)模塑組合物，其具有多峰摩爾質(zhì)量分布并且特別適于制造電纜線護(hù)套，以及一種在含齊格勒催化劑和助催化劑的催化體系存在下經(jīng)由包括連續(xù)聚合階段的多階段反應(yīng)序列制備該模塑組合物的方法。

聚乙烯廣泛用于工業(yè)應(yīng)用中，其中需要一種具有高機(jī)械強(qiáng)度和高耐熱氧化降解性的材料以確保即使在高的使用溫度下的長使用期限。此外，聚乙烯具有特別的優(yōu)點(diǎn)，即它具有良好的耐化學(xué)性，它具有低固有重量并且它是一種可容易以熔體進(jìn)行加工的材料。

因此，用于纜線護(hù)套的PE模塑組合物應(yīng)當(dāng)具有以下重要的性能：

-易加工性。

-優(yōu)良的耐氣候影響性。

-優(yōu)良的抗熱老化性。

-承受高機(jī)械應(yīng)力的能力和優(yōu)良的抗磨性。

-水蒸汽和氧氣的低滲透性，使得避免腐蝕金屬導(dǎo)體。

WO?97/03124描述了一種基于聚乙烯的涂層組合物，其具有雙峰摩爾質(zhì)量分布。這種涂層組合物非常適用于制造用于能量和信息傳輸纜線的外部護(hù)套，這使得用其護(hù)套的纜線具有相對于腐蝕、氧老化、各類氣候影響和機(jī)械應(yīng)力的耐用性。

具有單峰摩爾質(zhì)量分布的已知的聚乙烯模塑組合物在其加工性能、其耐環(huán)境應(yīng)力龜裂性和其機(jī)械韌性方面具有缺點(diǎn)。與這些相比，具有雙峰摩爾質(zhì)量分布的模塑組合物代表了技術(shù)進(jìn)步。它們更容易加工，并且在相同密度下，具有改善的耐環(huán)境應(yīng)力龜裂性和較高的機(jī)械強(qiáng)度。

因此，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種聚乙烯模塑組合物，其保留了良好的加工性能，而且當(dāng)用作纜線護(hù)套時(shí)，在耐環(huán)境應(yīng)力龜裂性、耐機(jī)械應(yīng)力性、對于較簡單鋪設(shè)的改進(jìn)磨損性能和較低的水蒸汽滲透和氧氣滲透方面顯示出顯著的優(yōu)勢。

這種目的由本文最初提到的一般類型的模塑組合物來實(shí)現(xiàn)，其顯著特征在于它包含45-55重量％的低分子量乙烯均聚物A、30-40重量％的乙烯和具有4-8個(gè)碳原子的另一烯烴的高分子量共聚物B和10-20重量％的超高分子量乙烯共聚物C，其中全部百分?jǐn)?shù)均基于模塑組合物的總重量。

本發(fā)明還提供了一種用于在級聯(lián)懸浮聚合中制備這種模塑組合物的方法，和一種含這種模塑組合物并且具有極好的機(jī)械強(qiáng)度性能以及高硬挺性的能量和信息傳輸纜線的無缺陷外部護(hù)套。

本發(fā)明的聚乙烯模塑組合物在23℃的溫度下密度為0.94-0.950g/cm³并且具有三峰摩爾質(zhì)量分布。高分子量共聚物B包含一定比例的具有4-8個(gè)碳原子的另一烯烴單體，即1-8重量％。上述共聚單體的實(shí)例是1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯和4-甲基-1-戊烯。超高分子量乙烯共聚物C同樣包含1-8重量％的一種或多種上述共聚單體。

此外，本發(fā)明模塑組合物，根據(jù)ISO?1133以MFI_190/5表示的熔體流動指數(shù)為0.5-2.1dg/min，根據(jù)ISO/R?1191在十氫萘中在135℃的溫度測量的粘數(shù)VN_總為260-340cm³/g，特別地為280-320cm³/g。

作為三個(gè)獨(dú)立摩爾質(zhì)量分布的重心位置的度量的三峰性(trimodality)可以借助于在連續(xù)聚合階段中形成的聚合物的粘數(shù)VN(根據(jù)ISO/R?1191)來描述。這里，在各個(gè)反應(yīng)階段中形成的聚合物的帶寬如下：

對第一聚合階段后的聚合物所測量的粘數(shù)VN₁等同于低分子量聚乙烯A的粘數(shù)VN_A，并且根據(jù)本發(fā)明，其為50-90cm³/g，特別地為60-80cm³/g。

對第二聚合階段后的聚合物所測量的粘數(shù)VN₂不同于第二聚合階段中形成的較高分子量聚乙烯B的VN_B，而為聚合物A和聚合物B的混合物的粘數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，VN₂為260-320cm³/g。

對第三聚合階段后的聚合物所測量的粘數(shù)VN₃不同于第三聚合階段中形成的超高分子量共聚物C的VN_C，其同樣能夠僅僅在數(shù)學(xué)上確定，而為聚合物A、聚合物B和聚合物C的混合物的粘數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，VN₃為260-340cm³/g，特別地為280-320cm³/g。

通過在懸浮液在70-90℃、優(yōu)選75-90℃的溫度下在2-10巴的壓力下和在由過渡金屬化合物和有機(jī)鋁化合物組成的高活性齊格勒催化劑的存在下的單體聚合獲得聚乙烯。聚合是三段聚合，即在三個(gè)連續(xù)階段中進(jìn)行，其中在每一階段中通過添加的氫來調(diào)節(jié)摩爾質(zhì)量。