[發明專利]多峰聚合物

有效

• 申請號: 200980143403.9
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN102216343A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: A·帕坎恩;M·瓦特里;M·帕莫羅夫;J·奧德可克
• 申請（專利權）人: 博里利斯股份公司
• 主分類號: C08F10/02
• 分類號: C08F10/02;C08F297/08
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 劉丹妮

本發明涉及制備可交聯的多峰聚乙烯的方法，以及可交聯的多峰聚乙烯本身。本發明還涉及交聯的聚乙烯和制品，優選為管，其由可交聯的或交聯的聚乙烯來制成。

出于多種目的將聚合物用于管，如流體運輸，已知的是運輸諸如水或天然氣之類的液體或氣體。常規的是將流體在這些管中加壓。這樣的管可以由聚乙烯制成，所述聚乙烯如中密度的聚乙烯(MDPE)或高密度的聚乙烯(HDPE)，它們通常具有約950kg/m³的密度。

管可以通過利用各種技術來制造，如RAM擠出或螺旋擠出。螺旋擠出是聚合物加工中的核心操作之一，并且也是許多其它加工操作中的關鍵步驟。螺旋擠出工藝的重要目的在于在聚合物熔體中產生壓力使得它可以通過模頭擠出。

交聯改進如耐熱形變的參數，因此應用于熱水，例如用于地板加熱的管或分配熱水的管通常由交聯的聚乙烯(PEX)制得。然而，現有技術中的管，例如交聯的單峰高密度聚乙烯(HDPE-X)的管有若干缺點。為了滿足所謂的HDPE-X標準用于熱水和冷水應用(例如，EN?ISO?15875)的高要求，使用具有相對高密度的聚乙烯是必要的。這使得得到的管相對硬。當隔離層被用于芯管的頂部或內部時，該硬度變得更加明顯了。

為了改進交聯反應(crosslinking?response)并因此降低對交聯劑(例如，過氧化物)的消耗，當對聚乙烯管進行交聯時，通常希望使用熔融指數(MFR)相對低，即分子量高的乙烯聚合物。然而，這造成可加工性差的缺點，即降低了在擠出過程中的線速度。

可能引起的另一個問題是當使用具有較高MFR的聚合物以實現更好的擠出性時的不充足的熔體強度。在制造管的系統中，當管擠出和交聯在分離的系統中進行的情況下，需要熔體強度來保持部分熔融且未交聯的管的尺寸穩定性直到其變得交聯。在最糟的情況下，缺乏熔體強度意味著就不可能由聚合物來制造管了，因為當從擠出機擠出時聚合物的半成品會坍塌。較高MFR的樹脂也具有較差的可交聯性，這導致必須使用較大量的交聯劑或較強的輻射劑量。

WO2005/095838解決了該問題并提供了特定單峰單活性位點乙烯聚合物溶液。相關的公開EP-A-1927626和EP-A-1927627描述了由較低分子量共聚物組分和具有小于940kg/m³密度的較高分子量均聚物組分制成的管。

本發明人試圖解決具有良好交聯度與良好可加工性相結合的問題，特別是在螺旋擠出過程中。

本發明的目的在于提供具有改進交聯反應的聚合物組合物，例如，具有至少70％的交聯度和撓性，并在制造管過程中具有良好的可加工性，特別可能是在螺旋擠出中。本發明人的經驗是制備既具有出色的可加工性又提供充分的可交聯性的聚合物是困難的。為了在螺旋擠出工藝中保持良好的可加工性，需要M_w與M_w/M_n之間的平衡。在單活性位點生成聚乙烯(SSC?PE)的情況中，于是就希望雙峰樹脂或多峰樹脂。此外，為了避免泛黃指數、凝膠和非均一性，希望使用具有盡可能低灰分含量的樹脂，即樹脂應該用具有足夠高活性的催化劑來制成。本發明人現已發現具有全部這些特征的特定聚合物。

因此，從第一方面來看，本發明提供了多峰乙烯聚合物，所述聚合物具有小于950kg/m³的密度，通過使用單活性位點催化劑聚合獲得，并且具有2至15的MFR₂₁和5至10的剪切稀釋指數SHI_2.7/210。

從第二方面來看，本發明提供了聚合物組合物，所述組合物包含上述限定的多峰乙烯聚合物和至少一種添加劑和/或其它烯組分。

從另一方面來看，本發明提供制備了乙烯聚合物的方法，所述方法包括：

(I)在單活性位點催化劑存在的情況下，在第一階段，將乙烯與任選的至少一種共聚單體聚合；

(II)在相同的單活性位點催化劑存在的情況下，在第二階段，將乙烯與任選的至少一種共聚單體聚合；

以形成上述限定的乙烯聚合物，例如所述聚合物具有小于950kg/m³的密度，通過使用單活性位點催化劑聚合獲得，并且具有2至15的MFR₂₁和5至10的剪切稀釋指數SHI_2.7/210。

從另一方面來看，本發明提供了交聯的聚乙烯，所述聚乙烯包含上述限定的多峰乙烯聚合物，該聚合物已被交聯。

從另一方面來看，本發明提供了上述限定的多峰乙烯聚合物在制造交聯的管中的用途。