本發明專利技術涉及一種由包含聚乙烯基體樹脂的聚乙烯組合物制成的管材，所述聚乙烯基體樹脂包含：c.作為組分(A)的乙烯共聚物，和d.作為組分(B)的乙烯均聚物或共聚物，同時組分(A)的分子量比組分(B)的分子量低，其中所述聚乙烯基體樹脂可以采用在組分(A)和(B)中的至少一個的聚合反應中使用了單活性中心催化劑(SSC)的聚合反應方法制得，所述基體樹脂具有(i)低于940kg/m3的密度，和(ii)在190℃/5.00kg的條件下至少0.20g/10min的MFR5，以及根據ISO?1167在95℃和4.3MPa下測量，所述聚乙烯組合物的斷裂時間為至少250h。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種具有改善的耐高溫性的管材和制備該管材的方法，該管材是由包含聚乙烯樹脂的聚乙烯組合物制成的，所述聚乙烯樹脂是在單活性中心催化劑(SSC)的存在下通過聚合方法制備的。
技術介紹
管材，特別是壓力管，用在多種應用中，例如飲用水、污水、不同的工業用品、氣體等的運輸。基于聚合物的強度，用于加壓系統的聚乙烯管材可以分為不同的種類，例如PE63、PE80或PE100。數值越大，在高壓下的使用壽命就越長。然而，聚乙烯在高溫下具有有限的耐壓性。特別是，難以將高溫下良好的耐壓性與管材材料的高撓曲性相結合。用來提高管材高溫下耐壓性的有代表性的手段是使材料交聯。然而，交聯樹脂較差的純度妨礙了其在與飲用水和/或食物接觸的管材中的應用。而且，交聯材料的回收困難。因此，如果技術性能(例如高溫下的耐壓性)可以充分提高，則優選使用熱塑性的技術方案。已經大量嘗試設計這樣的材料。目前，最好的聚乙烯壓力管材是采用使用齊格勒-納塔催化劑的多級法制備的。這種聚乙烯樹脂的密度高，從而達到高耐壓性。然而，高密度賦予了高剛度，這也是一種例如當安裝管材時的缺點。用茂金屬或“單活性中心”催化劑制備的聚烯烴樹脂也已經得到了深入的研究，但是這種樹脂推入市場的程度仍然較低。將單活性中心樹脂推入市場的主要領域為膜或擠壓涂層(extrusion coating),如在W003/066699中所公開的。在該文件中公開的膜具有優異的機械性能和杰出的密封能力。然而，已知單活性中心催化劑的催化活性中等，并且在中到低密度區域達到最高的活性。而且，用本領域現有技術的單活性中心催化劑制備的壓力管材樹脂通常的密度大于940kg/m3，如在WO 02/34829中所述。結果是管材的撓曲性相當低。另外，對于壓力管的制備，為了確保在擠出過程中所使用的聚乙烯組合物的良好的加工性能，必須使所述組合物具有合適的熔體流動速率和分子量分布。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是通過同時改善管材的撓曲性而提供一種在高溫下具有提高的耐壓性管材。現在，令人驚訝地發現，這種管材可以通過使用包含基體樹脂的聚乙烯組合物來制得，所述基體樹脂是使用單活性中心催化劑制備的，該基體樹脂具有小于940kg/m3的密度和至少O. 2g/10min的MFR5。因此，本專利技術提供了由包含聚乙烯基體樹脂的聚乙烯組合物制備的管材，該聚乙烯基體樹脂包含a.作為組分⑷的乙烯共聚物，和b.作為組分(B)的乙烯均聚物或共聚物，組分(A)的分子量低于組分(B)的分子量，其中所述聚乙烯基體樹脂可以采用在組分(A)和(B)中的至少一個的聚合反應中使用了單活性中心催化劑(SSC)的聚合反應方法制得，并且所述基體樹脂具有⑴低于940kg/m3的密度，和(ii)在 1900C /5. OOkg 下至少 O. 20g/10min 的 MFR5,以及根據 IS01167 在 95。。和 4. 3MPa下測量，所述聚乙烯組合物具有至少250h的斷裂時間。如在下文中所述，本專利技術能夠制備出更具撓曲性同時在高溫下仍然滿足耐高壓性要求的管材。因此，例如，本專利技術的提高的撓曲性的管材可以更容易地彎曲，因而更容易地盤繞成卷。這提供了可以大大簡化管材安裝的優點。術語“基體樹脂”指的是在根據本專利技術的管材的聚乙烯組合物中的聚合物組分的整體，通常構成總組合物的至少90wt%。優選地，所述基體樹脂由組分(A)和(B)組成，非必需地進一步包含預聚物組分，該預聚物組分的含量為最高至總基體樹脂的20wt%，優選10wt%,更優選 5wt%。根據ISO 1183測量，所述的基體樹脂的密度位于中等范圍內，即小于940kg/m3，更優選小于939kg/m3,更優選在910至小于940kg/m3的范圍內，甚至更優選在915至小于940kg/m3的范圍內，并且最優選在920至小于939kg/m3的范圍內。盡管與常規樹脂相比，該基體樹脂的密度低5 10kg/m3單位，但是本專利技術的管材完全滿足了高溫的要求。因為熔體流動速率(MFR)和流動速率比(FRR)是聚合物流動性并由此是可加工性的表征，所以MFR和FRR是聚乙烯基體樹脂的重要性能。熔體流動速率越高，聚合物的粘度越低。在本專利技術中，所述聚乙烯基體樹脂的MFR5應該為至少O. 20g/10min,優選為至少O. 5g/10min,以及最優選為I. 3g/10min。所述聚乙烯基體樹脂的MFR5通常小于7. 0g/10min,更優選為3. 5g/10min以下,且最優選為I. 5g/10min以下。而且，優選地，聚乙烯基體樹脂的MFR2為O. 06 10g/10min，更優選為O. I 5. 0g/10min,還更優選為 O. I I. 0g/10min,且最優選為 O. I O. 5g/10min。此外，對于管材的應用而言，聚乙烯組合物的良好的加工性是重要的。高分子量是滿足在高溫下的良好的耐壓性和低蠕變的要求所需要的，然而，加工這種高分子量的樹脂更加困難。通過對基體樹脂的多峰設計實現了改善的加工性能。這意味著至少一種賦予更容易的加工性的較低分子量組分(A)和一種有助于機械強度的較高分子量組分(B)存在于用于本專利技術的管材的組合物中。通常，包含在不同聚合條件(導致各組分具有不同(重均)分子量)下制備的至少兩種聚乙烯組分的聚乙烯組合物被稱為“多峰”。前綴“多”與構成組合物的不同聚合物組分的數目有關。因此，例如，僅由兩種組分構成的組合物被稱為“雙峰”。與各單個組分的曲線相比，這種多峰聚乙烯的分子量分布曲線的形狀，即聚合物重量份作為其分子量的函數的曲線的外觀，將顯示出兩個以上的最大值或者至少顯著地變寬。例如，如果采用連續的多級法，使用串聯連接的反應器并且各個反應器使用不同的條件制備聚合物，則在不同反應器中制備的聚合物組分將各自具有它們自身的分子量分布和重均分子量。當記錄這種聚合物的分子量分布曲線時，來自這些組分的各個曲線疊加成全部所得聚合物產品的分子量分布曲線，通常產生具有兩個以上明顯最大值的曲線。本專利技術的聚乙烯基體樹脂為多峰，或者更優選為雙峰聚乙烯基體樹脂，該聚乙烯基體樹脂包含上述定義的組分(A)和(B)，其中組分(A)的分子量低于組分(B)的分子量。在優選的實施方式中，基體樹脂是由組分(A)和(B)組成，非必須的組分可以上述·所限定的含量而存在。在此使用的術語分子量指的是重均分子量Mw。本專利技術的聚乙烯基體樹脂優選的分子量分布(MWD)為5 25，更優選為5 20，以及最優選為5 15。優選地，乙烯共聚物(A)的密度小于945kg/m3，更優選小于940kg/m3。對于乙烯共聚物(A)而言優選的密度范圍為920至小于945kg/m3，更優選為925至940kg/m3。而且，在本專利技術中，組分(A)為乙烯共聚物，組分(B)可以為乙烯均聚物或共聚物。然而，組分(B)優選為乙烯共聚物。兩種組分所使用的共聚單體可以相同或不同。可以使用含有C4I2tl碳原子的各種α -烯烴作為共聚單體，但是共聚單體優選為選自I- 丁烯、I-戍烯、4-甲基-I-戍烯、I-己烯、I-庚烯、I-辛烯、I-癸烯、I- 二十碳烯中的C4 c2(l鏈烯烴。在特別優選的實施方式中，共聚單體為I- 丁烯和/或I-己烯。本專利技術的聚乙烯基體樹脂也可以包含三元共聚物，其意味著組分(本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種由包含聚乙烯基體樹脂的聚乙烯組合物制成的管材，所述聚乙烯基體樹脂包含：a.作為組分(A)的乙烯共聚物，和b.作為組分(B)的乙烯均聚物或共聚物，同時組分(A)的分子量比組分(B)的分子量低，其中所述聚乙烯基體樹脂采用在組分(A)和(B)中的至少一個的聚合反應中使用了單活性中心催化劑(SSC)的聚合反應方法制得，所述基體樹脂具有(i)低于940kg/m3的密度，和(ii)在190℃/5.00kg的條件下至少0.20g/10min的MFR5，根據ISO？1167，在95℃和4.3MPa下測量，所述聚乙烯組合物的斷裂時間為至少250h，以及所述聚乙烯基體樹脂的SHI(2.7/210)小于20。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬格納斯·帕姆洛夫，斯勞維·約翰松，馬爾庫·瓦赫泰里，
申請(專利權)人：北方科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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