適用于注射模塑應用的聚乙烯組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種聚乙締組合物，尤其是用于注射模塑應用(例如管子、特別是管件 應用）的聚乙締組合物。本發明進一步設及一種用于制造所述聚乙締組合物的方法。
【背景技術】
[0002] 已知多種用于管子制造的聚乙締組合物。管子材料被分類為例如PE80或PE100。 PE100的使用溫度為20°C。IS09080分類保證了使用1 OMPa的內應力、在20°C時，PE100材料將 具有至少50年的壽命。
[0003] 對于許多應用，通過特別適合于每個管段直徑的配件連接不同的管段是必要的。 與管子相反，運些配件可具有復雜的Ξ維結構，例如T-型、交叉型或排架結構。然而，也可W W恒定或變化直徑的管子的形式制備配件。對于制備具有復雜Ξ維結構的聚合物制品，注 射模塑相對于擠出是優選的，因為它對于W高生產率制造運些制品是一種經濟有效的方 法。然而，注射模塑需要特別適用于該方法的流變性能，而最終的制品仍應具有優異的機械 性能，即機械性能仍達到為管子所建立的陽80或陽100質量標準。對于管件尤是如此，因為 相同的長期內壓不僅對管子施加應力，還對連接運些管子的配件施加應力。因此，常常是適 于擠出的聚合物不能被用于注射模塑，歸因于其不合適的流變性能或歸因于合成產品的不 足的機械性能。
[0004] 注射模塑是一種重復的過程，其中聚合物材料被溶解，并注射至所述制品在其中 被冷卻的模腔中。在注射模塑過程中，模具的填充和固化部分地同時進行。然而，瞬時冷卻 產生內應力，從而增加應力破裂的風險。因此，聚合物烙體必須具有足夠的流動性W在固化 發生前充滿整個腔穴。此外，若沒有仔細地微調流變性能，則合成的模塑制品將具有表面缺 陷，例如斑紋或波形圖案。理想的表面性能是光亮的W及沒有流痕的表面。
[0005] 填充模腔的步驟之后通常跟隨壓實步驟（packing step),其中施加壓實壓力 (packing pressure)W確保完全填充。固化后，打開模具，并噴射出制品。然而，另一個通常 由注射模塑過程引起的問題是所合成制品的收縮。特別是對于特別適合于其他制品（例如 管子)的尺寸的配件，非常低的收縮是極其關鍵的。
[0006] EP 1 655 335公開了一種具有改善的流變和收縮行為的聚乙締組合物，其適用于 注射模塑應用，并特別適用于配件。然而，機械性能例如抗壓性仍有待改善。
[0007] 對于顯示出改善的機械性能(例如對于管件的制造尤為必要的耐慢速裂紋增長性 和耐快速裂紋擴展性)的適合于注射模塑應用的聚乙締組合物仍存在需求。
【發明內容】
[000引本發明基于驚人的發現：如果聚乙締管子，特別是管件由包含W下成分的聚乙締 組合物制造，則可提供具有改善的機械性能，例如耐慢速裂紋增長性和耐快速裂紋擴展性 的聚乙締管子，特別是管件：
[0009]-基礎樹脂，其包含并優選由W下組成：
[0010] (A)第一乙締均聚物或共聚物組分，該組分具有根據ISO 1133測定的等于或大于 150g/10min至等于或小于300g/10min的烙體流動速率1。1?2(2.161^，190°(：)，和
[0011] (B)第二乙締均聚物或共聚物組分，
[001^ -任選的炭黑，
[0013] -任選的其他聚合物組分和
[0014] -任選的其他添加劑。
[0015] 其中所述第一乙締均聚物或共聚物組分(A)具有比第二乙締均聚物或共聚物組分 (B)低的重均分子量，并且第一乙締均聚物或共聚物組分(A)對第二乙締均聚物或共聚物組 分(B)的重量比為40:60至47:53;
[0016] 所述聚乙締組合物具有根據ISO 1133測定的等于或大于0.35g/10min至等于或小 于0.60g/10min的烙體流動速率MFRs巧kg，190°C)。
[0017] 本發明的聚乙締組合物令人驚奇地不僅顯示出合適的流變和收縮性能，還有改善 的機械性能，例如缺口管試驗和耐壓性試驗中的耐慢速裂紋增長性和S4-試驗中的耐快速 裂紋擴展性，如耐卡比（化a巧y)缺口沖擊性。
[001引因此，本發明提供：
[0019] -種聚乙締組合物，包含：
[0020] -基礎樹脂，其包含：
[0021] (A)第一乙締均聚物或共聚物組分，該組分具有根據ISO 1133測定的等于或大于 150g/10min至等于或小于300g/10min的烙體流動速率1。1?2(2.161^，190°(：)，和
[0022] (B)第二乙締均聚物或共聚物組分，
[0023] -任選的炭黑，
[0024] -任選的不同于第一乙締均聚物或共聚物組分(A)和(B)的其他聚合物組分，和
[0025] -任選的其他添加劑。
[0026] 其中，第一乙締均聚物或共聚物組分(A)具有比第二乙締均聚物或共聚物組分(B) 低的重均分子量，并且第一乙締均聚物或共聚物組分(A)對第二乙締均聚物或共聚物組分 (B)的重量比為40:60至47:53;
[0027] 所述聚乙締組合物具有根據ISO 1133測定的等于或大于0.35g/10min至等于或小 于0.60g/10min的烙體流動速率MFRs巧kg，190°C)。
[0028] 本發明進一步提供一種通過多階段法可得到的聚乙締組合物，該多階段法包括
[0029] a)在齊格勒-納塔催化劑的存在下聚合乙締，W得到中間體材料，所述中間體材料 具有根據ISO 1133測定的等于或大于150旨/1〇111；[]1至等于或小于300旨/1〇1]1；[]1的烙體流動速 率 MFR2(2.1 化g，190°C)，
[0030] b)將中間體材料轉移至氣相反應器中：
[0031] (i)將乙締和至少一種具有3-12個碳原子的α-締控共聚單體進料至氣相反應器 中，
[0032] (ii)進一步聚合中間體材料
[0033] W得到基礎樹脂，其包含占基礎樹脂40-47wt %的量的中間體材料，
[0034] C)任選地在炭黑和/或其他添加劑的存在下，將基礎樹脂擠壓成聚乙締組合物，該 聚乙締組合物具有根據150 1133測定的等于或大于0.35旨/10111；[]1至等于或小于0.60邑/ lOmin的烙體流動速率MFRs(5kg，190°C)。
[0035] 在另一個方面，本發明提供了一種包含根據本發明所述的聚乙締組合物的制品。
[0036] 在另一個方面，本發明設及發明的聚乙締組合物在制品制造中的用途。
[0037] 因此，優選的是所述制品設及管子或管件。
[00；3引 定義
[0039] 根據本發明所述的聚乙締組合物表示來自于至少50mol%乙締單體單元和其他共 聚單體單元的聚合物。
[0040] 因此乙締共聚物表示主要由乙締單體單元組成的聚合物。由于對大規模聚合的需 要，也許可能的是所述乙締共聚物包含少量的共聚單體單元，其通常低于乙締均聚物的 0.1mol%，優選低于0.05mol%，最優選低于O.Olmol%。
[0041 ]術語"基礎樹脂"表示所述組合物的聚合物組分。
[0042] 術語"不同的"表示所述聚合物組分在至少一個可測量性能上不同于另一種聚合 物組分。用于區分聚合物組分的合適的性能為重均分子量、烙體流動速率MFR2或MFRs、密度 或共聚單體含量。
【具體實施方式】
[0043] 概要
[0044] 基礎樹脂
[0045] 所述基礎樹脂包含第一乙締均聚物或共聚物組分(A)和第二乙締均聚物或共聚物 組分(B)。
[0046] 在本發明的一個實施方案中，所述基礎樹脂由第一乙締均聚物或共聚物組分(A) 和第二乙締均聚物或共聚物組分(B)組成。
[0047] 在本發明的另一個實施方案中，所述基礎樹脂可進一步地包含不同于第一乙締均 聚物或共聚物組分(A)和(B)的其他聚合物組分。可通過烙體混合或復合或在用于生產聚乙 締組合物的基礎樹脂的多階段過程中的額外反應階段，向基礎樹脂或聚乙締組合物中引入 其他的聚合物組分。
[0048] 組分(A)和(B)在它們的重均分子量上的不同在于組分(B)比組分(A)具有高的重 均分子量。重均分子量的不同可從組分(A)的烙體流動速率MFR2看出，其高于聚乙締組合物 的烙體流動速率MFRs。
[0049] 組分(A)的MFR2(2.1化g，190°C )等于或大于150g/10min，優選等于或大于165g/ lOmin，最優選等于或大于170g/10min。
[(K)加]此外，組分(A)的MFR2(2.1化g，19(TC)等于或小于300g/10min，優選等于或小于 275g/10min，更優選等于或小于250g/10min和最優選等于或小于230g/10min。
[0051] 組分(A)可W是乙締和一種或多種具有3-12個碳原子的α-締控的共聚物。優選地， 所述α-締控共聚單體選自具有4-8個碳原子的α締控，例如1-下締、1-己締、4-甲基-1-戊締 和1-辛締。特別優選的是1-下締和1-己締。
[0052] 然而，優選的是組分(Α)是乙締均聚物。所述均聚物優選地具有至少970kg/m3、優 選高于970kg/m3的密度。
[0化3] 此外，組分(A)優選地W相對于基礎樹脂40-47wt%，更優選42-47wt%和最優選 42-46wt%的量存在于基礎樹脂中。
[0054] 組分(B)優選地是乙締和至少一種具有3-12個碳原子的α