[發(fā)明專利]用于制備高密度聚乙烯共混物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380065947.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104854186A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 博里利斯股份公司
• 主分類號(hào): C08L23/06
• 分類號(hào): C08L23/06;F16L9/12;F16L1/00;C08K3/02
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋融冰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多峰型聚乙烯組合物。特別是，本發(fā)明涉及一種包括高密度多峰型聚乙烯組分和超高分子量聚乙烯均聚物組分的聚乙烯組合物。本發(fā)明還包括一種制品，優(yōu)選為管材，由多峰型聚乙烯組合物制造。

背景技術(shù)

多峰型聚乙烯聚合物在本領(lǐng)域中被熟知。典型地，多峰型聚乙烯體系包括高分子量(HMW)組分和低分子量(LMW)組分。HMW組分賦予體系良好的機(jī)械性能，同時(shí)LMW組分提供了良好的加工性能。多峰型聚乙烯體系具有廣泛的有用的實(shí)用性應(yīng)用，如吹塑制品、膜材或管材的生產(chǎn)。機(jī)械性能的改進(jìn)可通過(guò)增加HMW組分的分子量來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，這通常伴隨著由于HMW組分/LMW組分的粘度比的增加所造成的均勻性的損失，實(shí)際上，這對(duì)所獲得的機(jī)械性能也是不利的。

進(jìn)一步改進(jìn)機(jī)械性能可通過(guò)在多峰型聚乙烯體系中包括超高分子量(UHMW)部分而成為可能。然而，當(dāng)加入這種高分子量種類物質(zhì)時(shí)，存在嚴(yán)重的相容性問(wèn)題。例如，Ogunniyi等人(Journal?of?Applied?Polymer?Science,2005,97,413-425)和Vadhar等人(Journal?of?Applied?Polymer?Science,1986,32,5575-5584)都報(bào)道了當(dāng)UHMW聚乙烯加入到其他聚乙烯中時(shí)，在間歇式混合機(jī)中需要以依次為15分鐘為順序的長(zhǎng)共混時(shí)間。

UHMW聚乙烯摻入聚乙烯組合物作為共聚物也被熟知并報(bào)道，例如WO?2007/042216，WO?96/18677和WO?2006/092378。

Huang和Brown也研究了通過(guò)擠出使UHMW聚乙烯包含在HDPE中，并采用同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿擠出機(jī)得以實(shí)現(xiàn)(Polymer,1992,33,2989-2997)。然而盡管UHMW聚乙烯顆粒被發(fā)現(xiàn)可良好地結(jié)合在基體中并有助于減緩裂紋擴(kuò)展的速度，當(dāng)在SEM下進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)該UHMW聚乙烯在大獨(dú)立區(qū)域內(nèi)存在，并沒(méi)有“熔融”進(jìn)入HDPE基體的證據(jù)。由于這些原因，UHMW聚乙烯的量被限制為低載荷。

在WO94/28064中，報(bào)道了包括UHMW組分和單峰型HDPE組分的聚乙烯組合物。

發(fā)明內(nèi)容

為了使通過(guò)在雙峰型聚乙烯共混物中包括UHMW聚乙烯而得到的優(yōu)勢(shì)最大化，由此對(duì)于增加這一有用組分的重量含量的聚合物的生成仍有需求。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新型多峰型聚乙烯共混物，其具有所期望的機(jī)械性能和加工性能。特別地，期望以商業(yè)相關(guān)的載荷生產(chǎn)一種UHMW聚乙烯進(jìn)入多峰型聚乙烯基體的共混物，有利于機(jī)械性能的增強(qiáng)。期望提高沖擊強(qiáng)度時(shí)，不會(huì)損失產(chǎn)生的聚合物的相應(yīng)的拉伸性能。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，特定的高密度多峰型聚乙烯聚合物和特定均聚物超高分子量組分的組合可形成一種共混物，其提供了必要性能。這些組分可以令人驚奇地共混在一起得到均勻共混物，其表現(xiàn)出良好的沖擊強(qiáng)度，沒(méi)有拉伸模量的減少。

發(fā)明概述

因此，從第一個(gè)方面來(lái)看，本發(fā)明提供了一種高密度聚乙烯共混物，其包括

(A)55重量％至95重量％的密度至少為940kg/m³的高密度多峰型聚乙烯組分，和

(B)5重量％至45重量％的超高分子量聚乙烯均聚物(UHMW聚乙烯)，超高分子量聚乙烯均聚物具有2000000g/mol至4000000g/mol的標(biāo)稱粘度分子量Mv；

且其中所述共混物具有10.0g/10min或更少的MFR₂₁和至少為940kg/m³的密度。

本發(fā)明的均相聚合物共混物適合用于各種用途的管材，如流體輸送(例如像已知的水或天然氣的液體或氣體的輸送)。通常，流體在這些管材中受到壓力。

因此，從另一方面看，本發(fā)明提供了一種制品，優(yōu)選為管材，包括如前所述的聚合物共混物。

從另一方面來(lái)看，本發(fā)明提供了一種用于制備以上所限定的共混物的方法，包括混合

(A)55重量％至95重量％的密度至少為940kg/m³的高密度多峰型聚乙烯組分，和

(B)5重量％至45重量％的超高分子量聚乙烯均聚物(UHMW聚乙烯)，超高分子量聚乙烯均聚物具有2000000g/mol至4000000g/mol的標(biāo)稱粘度分子量Mv；

和將其擠出，以形成具有10.0g/10min或更少的MFR₂₁和至少為940kg/m³的密度的共混物。優(yōu)選地，共混物經(jīng)多次擠出，例如2次或3次。