用于制造高壓管的聚丙烯組合物制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及適用于制造壓力管的聚丙烯組合物(C)，所述組合物包含丙烯無規(guī)共聚物(rPP)和抗沖改性劑聚乙烯(PE)，以及包含所述組合物的制品。

Polypropylene Composition for Manufacturing High Pressure Pipes

The invention relates to a polypropylene composition (C) suitable for manufacturing pressure pipes, comprising a random copolymer of propylene (rPP) and an impact modifier polyethylene (PE), as well as a product comprising the composition.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
用于制造高壓管的聚丙烯組合物
本專利技術(shù)涉及適用于制造壓力管的聚丙烯組合物(C)，所述組合物包含丙烯無規(guī)共聚物(rPP)和抗沖改性劑聚乙烯(PE)，以及包含所述組合物的制品。
技術(shù)介紹
聚丙烯材料經(jīng)常用于各種管道應(yīng)用，例如在輸送期間流體被加壓和/或加熱的流體輸送。特別地，聚丙烯材料被應(yīng)用于給水排水管道(plumbing)和加熱，例如室內(nèi)冷熱水壓力管道和配件，地板和墻壁加熱系統(tǒng)以及散熱器的連接管。在這方面，丙烯無規(guī)共聚物特別適用于用于熱水和工業(yè)管道的壓力管道，因為丙烯無規(guī)共聚物具有良好的沖擊性能、剛度、抗蠕變性、慢速開裂性能和長期耐壓性。眾所周知，增加沖擊性能對剛度有不利影響，反之亦然。然而，高壓管道必須具有沖擊性能和剛度之間的良好平衡，以確保足以抵抗內(nèi)部壓力的耐壓力。此外，需要丙烯無規(guī)共聚物材料具有優(yōu)異的加工性能以便于擠出管道以及配件的注射成型。為了將丙烯無規(guī)共聚物材料的剛度提高到所要求的水平，可以降低聚合物中的共聚單體的量，然而這對材料的韌性具有負面影響。特別是用于冷熱水應(yīng)用的無規(guī)丙烯聚合物品級通常不具有令人滿意的耐沖擊性，特別是在低溫下的耐沖擊性。另一種常用的改進沖擊性能同時保持高水平的剛度的方法是制備嵌段共聚物，其中在均聚丙烯基質(zhì)中分散有富含乙烯的橡膠顆粒。但是在壓力管道應(yīng)用中，嵌段共聚物不是優(yōu)選的，因為橡膠顆粒是抵抗內(nèi)部壓力的薄弱區(qū)域，會導(dǎo)致管道的耐壓性不足。或者，可以將抗沖改性劑加入到丙烯無規(guī)共聚物中以提高沖擊性能，然而，其也對剛度有負面影響，因而對耐壓性產(chǎn)生負面影響。因此，本領(lǐng)域需要一種丙烯無規(guī)共聚物材料，其可以表現(xiàn)出改善的沖擊特性而不犧牲剛度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的是提供一種適用于生產(chǎn)管道的丙烯無規(guī)共聚物，其在沖擊和剛度性能之間具有高度可行的平衡，該平衡優(yōu)選有助于耐壓性。因此，本專利技術(shù)涉及聚丙烯組合物(C)，以聚丙烯組合物(C)的總重量計，包含i)80.0～99.9重量％的丙烯無規(guī)共聚物(rPP)，其包含丙烯和至少一種共聚單體，所述共聚單體為乙烯和/或C4～C8α-烯烴，所述丙烯無規(guī)共聚物(rPP)根據(jù)ISO1133測定的熔體流動速率MFR2(230℃，2.16kg)在0.05～1.0g/10分鐘的范圍內(nèi)，和ii)0.3～20.0重量％的密度940kg/m3以下的聚乙烯(PE)。專利技術(shù)人驚奇地發(fā)現(xiàn)，加入密度940kg/m3以下的聚乙烯(PE)能提供沖擊和剛度性能之間的高度可行的平衡，該平衡優(yōu)選有助于耐壓性，如用于剛度性能的彎曲和拉伸性能的實驗部分以及夏比(charpy)沖擊性能的實驗部分所示，特別是在室溫下。壓力試驗(HPT)顯示出優(yōu)選的耐壓性。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施方案，聚丙烯組合物(C)具有根據(jù)ISO1133測定的在0.05～1.0g/10分鐘范圍內(nèi)的熔體流動速率MFR2(230℃，2.16kg)。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個實施方案，根據(jù)ISO179/1eA：2000在23℃下測定的聚丙烯組合物(C)的夏比缺口沖擊強度為至少15.0kJ/m2。根據(jù)本專利技術(shù)的進一步的實施方案，聚丙烯組合物(C)具有根據(jù)ISO16152測定的1.0～15.0重量％范圍內(nèi)的二甲苯冷可溶物含量(XCS)。根據(jù)本專利技術(shù)的另外的實施方案，其中MFR(C)/MFR(rPP)的比率在0.8～1.3的范圍內(nèi)，其中MFR(C)是根據(jù)ISO1133測定的聚丙烯組合物(C)的熔體流動速率MFR2(230℃，2.16kg)，MFR(rPP)是根據(jù)ISO1133測定的丙烯無規(guī)共聚物(rPP)的熔體流動速率MFR2(230℃，2.16kg)。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施方案，其中丙烯無規(guī)共聚物(rPP)具有i)在1.0～15.0mol％的范圍內(nèi)的共聚單體含量和/或ii)根據(jù)ISO16152測定的范圍為1.0～15.0重量％的二甲苯冷可溶物含量(XCS)。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個實施方案，其中丙烯無規(guī)共聚物(rPP)具有低于155℃的熔融溫度。特別優(yōu)選丙烯無規(guī)共聚物(rPP)是單相的，在下文將更詳細地概述。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施方案，丙烯無規(guī)共聚物(rPP)至少是雙峰的。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個實施方案，丙烯無規(guī)共聚物(rPP)是雙峰丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2)，包含i)35.0～55.0重量％的第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2a)，其具有根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的在0.4～3.0g/10分鐘范圍內(nèi)的熔體流動速率MFR2，ii)45.0～65.0重量％的與第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2a)不同的第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2b)，其中雙峰無規(guī)共聚物(rPP-2)具有根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的在0.01～5.0g/10分鐘的范圍內(nèi)的總體熔體流動速率MFR2。特別優(yōu)選的是，第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2a)的共聚單體含量為1.0～5.0mol％，雙峰無規(guī)共聚物(rPP-2)的總體共聚單體含量為3.0～10.0mol％，其中第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2a)和第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2b)是丙烯與乙烯和/或C4～C8α-烯烴的共聚物。優(yōu)選地，第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2a)和第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2b)是丙烯與相同的共聚單體的共聚物。更優(yōu)選地，第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2a)和第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2b)是丙烯和乙烯的共聚物。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個實施方案，丙烯無規(guī)共聚物(rPP)是三峰丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3)，包含i)30.0～50.0重量％的第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3a)，其具有根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的在0.4～5.0g/10分鐘范圍內(nèi)的熔體流動速率MFR2，ii)42.0～60.0重量％的與第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3a)不同的第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3b)，和iii)1.0～15.0重量％的與第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3a)和第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3b)不同的第三丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3c)，其中根據(jù)ISO1133在230℃下測定的三峰共聚丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3)的總體熔體流動速率MFR2在0.1～3.0g/10分鐘的范圍內(nèi)。特別優(yōu)選的是，第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3a)的共聚單體含量為1.0～4.9mol％，三峰丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3)的總體共聚單體含量為4.0～12.0mol％。優(yōu)選地，第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3a)、第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3b)和第三丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3c)是丙烯與相同共聚單體的共聚物。更優(yōu)選地，第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3a)、第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3b)和第三丙烯無規(guī)共聚物(rPP-3c)是丙烯和乙烯的共聚物。根據(jù)本專利技術(shù)的一個實施方案，丙烯無規(guī)共聚物(rPP)由丙烯與乙烯共聚單體的共聚物組成。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個實施方案，聚乙烯(PE)具有根據(jù)ISO1133在190℃和2.16kg的負荷下測定的在0.1～6.0g/10分鐘范圍內(nèi)的熔體流動速率MFR2。根據(jù)本專利技術(shù)的另外的實施方案，聚乙烯(PE)是低密度聚乙烯(LDPE)，所述低密度聚乙烯(LDPE)為乙烯均聚物。根據(jù)本專利技術(shù)的進一步的實施方案，以聚丙烯組合物(C)的總量計，丙烯無規(guī)共聚物(rPP)和聚乙烯(PE)的合計本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種聚丙烯組合物(C)，其中，以聚丙烯組合物(C)的總重量計，包含：i)80.0～99.9重量％的丙烯無規(guī)共聚物(rPP)，其包含丙烯和至少一種共聚單體，所述共聚單體為乙烯和/或C4～C8α?烯烴，所述丙烯無規(guī)共聚物(rPP)的根據(jù)ISO?1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的熔體流動速率MFR2在0.05～1.0g/10分鐘的范圍內(nèi)，和ii)0.3～20.0重量％的密度在940kg/m3以下的聚乙烯(PE)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種聚丙烯組合物(C)，其中，以聚丙烯組合物(C)的總重量計，包含：i)80.0～99.9重量％的丙烯無規(guī)共聚物(rPP)，其包含丙烯和至少一種共聚單體，所述共聚單體為乙烯和/或C4～C8α-烯烴，所述丙烯無規(guī)共聚物(rPP)的根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的熔體流動速率MFR2在0.05～1.0g/10分鐘的范圍內(nèi)，和ii)0.3～20.0重量％的密度在940kg/m3以下的聚乙烯(PE)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯組合物(C)，其根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的熔體流動速率MFR2在0.05～1.0g/10分鐘的范圍內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯組合物(C)，其根據(jù)ISO179/1eA：2000在23℃下測定的夏比缺口沖擊強度為至少15.0kJ/m2。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯組合物(C)，其根據(jù)ISO16152測定的二甲苯冷可溶物含量(XCS)在1.0～15.0重量％范圍內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯組合物(C)，其中，MFR(C)/MFR(rPP)的比率在0.8～1.3的范圍內(nèi)，其中，MFR(C)是根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的聚丙烯組合物(C)的熔體流動速率MFR2，MFR(rPP)是根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的丙烯無規(guī)共聚物(rPP)的熔體流動速率MFR2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯組合物(C)，其中，丙烯無規(guī)共聚物(rPP)具有：i)在1.0～15.0mol％的范圍內(nèi)的共聚單體含量，和/或ii)根據(jù)ISO16152測定的在1.0～15.0重量％范圍內(nèi)的二甲苯冷可溶物含量(XCS)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯組合物(C)，其中，丙烯無規(guī)共聚物i)具有低于155℃的熔融溫度，和/或ii)為單相。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯組合物(C)，其中，丙烯無規(guī)共聚物(rPP)至少為雙峰。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚丙烯組合物(C)，其中，丙烯無規(guī)共聚物(rPP)是雙峰丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2)，其包含：i)35.0～55.0重量％的第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2a)，優(yōu)選其根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的熔體流動速率MFR2在0.4～3.0g/10分鐘的范圍內(nèi)，ii)45.0～65.0重量％的與第一丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2a)不同的第二丙烯無規(guī)共聚物(rPP-2b)，其中，雙峰無規(guī)共聚物(rPP-2)優(yōu)選其根據(jù)ISO1133在230℃和2.16kg的負荷下測定的總體...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：I·揚尼斯，T·安蒂塔皮奧，方東宇，
申請(專利權(quán))人：阿布扎比聚合物有限責(zé)任公司博祿，北歐化工公司，
類型：發(fā)明
國別省市：阿聯(lián)酋,AE