[發明專利]具有改善的機械性能的雙峰聚乙烯與單峰超高分子量聚乙烯的共混物

有效

• 申請號: 201580002123.1
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN105593285B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 竇奇錚;A·R·阿爾布尼亞;劉毅
• 申請（專利權）人: 博里利斯股份公司
• 主分類號: C08L23/04
• 分類號: C08L23/04;C08L23/06
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司11012
• 代理人: 黃澤雄

技術領域

本發明涉及雙峰聚乙烯和單峰超高分子量聚乙烯的共混物。尤其是，本發明涉及一種多峰聚乙烯組合物，其包含高密度雙峰聚乙烯組分和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)均聚物或共聚物組分，該組合物顯示出改善的機械性能。

本發明也涵蓋了由多峰聚乙烯組合物制造的制品，優選管材。

背景技術

多峰聚乙烯聚合物是本領域所熟知的。多峰聚乙烯體系通常包含高分子量(HWM)組分和低分子量(LMW)組分。

HMW組分向系統提供優良的機械性能，同時LMW組分提供優良的加工性。多峰聚乙烯體系具有廣泛的有用的實際應用，例如在吹塑成型的制品、膜或管材的制造中的應用。

對于改善的機械性能，理想的是增大HMW組分的分子量，例如，通過超高分子量(UHMW)部分的引入實現三峰體系。

但是，眾所周知的是UHMWPE是如此的難于加工，以至于在低負載時其在HDPE基質中形成分離的孤立區，從而導致最終共混物的不均一性。然而當實施嚴苛的復合條件或再擠出以改善均一性時，聚合物發生降解，也減少了HMW對性能的正面貢獻。

向聚乙烯組合物中摻入UHMW聚乙烯作為共聚物報道于例如WO 2007/042216中，其描述了用于注塑成型的包含UHMWPE共聚物的組合物。

同樣WO 96/18677和WO 2006/092378描述了將UHMWPE共聚物加入至雙峰聚乙烯中。

在WO94/28064中，聚乙烯組合物被報道含有UHMW組分和單峰HDPE組分。

WO 2013/060736描述了高密度多峰聚乙烯組分和UHMWPE均聚物的高密度聚乙烯共混物，其具有至少6dl/g至20dl/g的特性黏度，以及至少800,000g/mol至2,000,000g/mol的公稱黏度分子量(Mv)。據報道，這樣的共混物是均勻的，并具有卓越的沖擊強度和斷裂應變，而無拉伸模量損耗。

雖然人們已在該領域進行了大量的工作，但是仍存在對于與現有技術中的材料相比顯示出改善性能的進一步改善的材料的需求，例如，對最大化通過向雙峰聚乙烯中摻入UHMWPE得到的優勢仍存在需求。

因此，本發明的目的是提供一種新穎的具有改善的機械性能和加工性的多峰聚乙烯共混物。

特別地，理想的是在商業相關的負荷下，生產一種UHMW聚乙烯進入多峰高密度聚乙烯基質中的共混物，使所得優勢為最終增強的機械性能。

本發明的發明人已發現，特定的高密度多峰聚乙烯聚合物和特定均聚物或共聚物超高分子量組分的組合可產生提供必需性能的共混物。這些組分可驚人地被共混在一起以得到具有卓越的機械性能的共混物，盡管其包含非常高的分子量。所述共混物具有卓越的拉伸強度、拉伸強度應變、斷裂應力和斷裂應變而無拉伸模量損耗，使得它們被用于管材形成是更加理想的。

發明內容

因此從本發明的第一個方面看，本發明提供了一種高密度聚乙烯共混物，其包括：

(A)55-99wt％的具有至少930kg/m³的密度的高密度多峰聚乙烯組分，和

(B)1-45wt％的超高分子量聚乙烯均聚物或共聚物組分，其具有

(i)至少15.0dl/g的特性黏度，

(ii)至少2.0*10⁶g/mol的公稱黏度分子量(M_v)和

(iii)至少0.7*10⁶g/mol的分子量(M_w)，

并且其中所述共混物具有0.05-10.0g/10min的MFR₂₁和至少925kg/m³的密度。

在優選的實施方案中，超高分子量組分(B)是解纏結的超高分子量聚乙烯，其進一步地由在0.20-0.95范圍內的標準化彈性模量G’₀/G’_p系數表征，所述系數通過在180℃以0.5％的恒定應變于10rad/s的固定頻率下進行至少3600s的動態時間掃描測量確定，據此G’₀是熔化樣品后立即在t₀測量的彈性剪切模量，并且G’_p是最大平臺模量。

本發明的均相聚合物共混物非常適合用于各種用途的管材，例如流體輸送，例如輸送液體或氣體(例如水或天然氣)是已知的。通常流體在這些管材中被加壓。因此從另一個方面看，本發明提供了一種包含如上所述的聚合物共混物的制品，優選管材。