多峰聚合物制造技术

多峰乙烯聚合物，所述聚合物具有小于９５０ｋｇ／ｍ３的密度，通过使用单活性位点催化剂聚合获得，并且具有２－１５的ＭＦＲ２１和５－１０的剪切稀释指数ＳＨＩ２．７／２１０。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多峰聚合物本专利技术涉及制备可交联的多峰聚乙烯的方法，以及可交联的多峰聚乙烯本身。本专利技术还涉及交联的聚乙烯和制品，优选为管，其由可交联的或交联的聚乙烯来制成。出于多种目的将聚合物用于管，如流体运输，已知的是运输诸如水或天然气之类的液体或气体。常规的是将流体在这些管中加压。这样的管可以由聚乙烯制成，所述聚乙烯如中密度的聚乙烯(MDPE)或高密度的聚乙烯(HDPE)，它们通常具有约950kg/m3的密度。管可以通过利用各种技术来制造，如RAM挤出或螺旋挤出。螺旋挤出是聚合物加工中的核心操作之一，并且也是许多其它加工操作中的关键步骤。螺旋挤出工艺的重要目的在于在聚合物熔体中产生压力使得它可以通过模头挤出。交联改进如耐热形变的参数，因此应用于热水，例如用于地板加热的管或分配热水的管通常由交联的聚乙烯(PEX)制得。然而，现有技术中的管，例如交联的单峰高密度聚乙烯(HDPE-X)的管有若干缺点。为了满足所谓的HDPE-X标准用于热水和冷水应用(例如，EN ISO 15875)的高要求，使用具有相对高密度的聚乙烯是必要的。这使得得到的管相对硬。当隔离层被用于芯管的顶部或内部时，该硬度变得更加明显了。为了改进交联反应(crosslinking response)并因此降低对交联剂(例如，过氧化物)的消耗，当对聚乙烯管进行交联时，通常希望使用熔融指数(MFR)相对低，即分子量高的乙烯聚合物。然而，这造成可加工性差的缺点，即降低了在挤出过程中的线速度。可能引起的另一个问题是当使用具有较高MFR的聚合物以实现更好的挤出性时的不充足的熔体强度。在制造管的系统中，当管挤出和交联在分离的系统中进行的情况下， 需要熔体强度来保持部分熔融且未交联的管的尺寸稳定性直到其变得交联。在最糟的情况下，缺乏熔体强度意味着就不可能由聚合物来制造管了，因为当从挤出机挤出时聚合物的半成品会坍塌。较高MFR的树脂也具有较差的可交联性，这导致必须使用较大量的交联剂或较强的辐射剂量。W02005/095838解决了该问题并提供了特定单峰单活性位点乙烯聚合物溶液。 相关的公开EP-A-19276^和EP-A-1927627描述了由较低分子量共聚物组分和具有小于 940kg/m3密度的较高分子量均聚物组分制成的管。本专利技术人试图解决具有良好交联度与良好可加工性相结合的问题，特别是在螺旋挤出过程中。本专利技术的目的在于提供具有改进交联反应的聚合物组合物，例如，具有至少70% 的交联度和挠性，并在制造管过程中具有良好的可加工性，特别可能是在螺旋挤出中。本专利技术人的经验是制备既具有出色的可加工性又提供充分的可交联性的聚合物是困难的。为了在螺旋挤出工艺中保持良好的可加工性，需要Mw与Mw/Mn之间的平衡。在单活性位点生成聚乙烯(SSC PE)的情况中，于是就希望双峰树脂或多峰树脂。此外，为了避免泛黄指数、凝胶和非均一性，希望使用具有尽可能低灰分含量的树脂，即树脂应该用具有足够高活性的催化剂来制成。本专利技术人现已发现具有全部这些特征的特定聚合物。因此，从第一方面来看，本专利技术提供了多峰乙烯聚合物，所述聚合物具有小于 950kg/m3的密度，通过使用单活性位点催化剂聚合获得，并且具有2至15的MFIi21和5至10的剪切稀释指数SHI2.7/21Q。从第二方面来看，本专利技术提供了聚合物组合物，所述组合物包含上述限定的多峰乙烯聚合物和至少一种添加剂和/或其它烯组分。从另一方面来看，本专利技术提供制备了乙烯聚合物的方法，所述方法包括(I)在单活性位点催化剂存在的情况下，在第一阶段，将乙烯与任选的至少一种共聚单体聚合；(II)在相同的单活性位点催化剂存在的情况下，在第二阶段，将乙烯与任选的至少一种共聚单体聚合；以形成上述限定的乙烯聚合物，例如所述聚合物具有小于950kg/m3的密度，通过使用单活性位点催化剂聚合获得，并且具有2至15的MFIi21和5至10的剪切稀释指数SHI2. 7/2100从另一方面来看，本专利技术提供了交联的聚乙烯，所述聚乙烯包含上述限定的多峰乙烯聚合物，该聚合物已被交联。从另一方面来看，本专利技术提供了上述限定的多峰乙烯聚合物在制造交联的管中的用途。从另一方面来看，本专利技术提供了制备交联的乙烯聚合物管的方法，所述方法包括 通过挤出，特别是螺旋挤出将上述所限定的乙烯聚合物成形成管，以及对它进行交联。多峰乙烯聚合物乙烯聚合物的意思是以乙烯为主要重复单元的聚合物。本专利技术的乙烯聚合物的密度小于950kg/m3、优选地小于949kg/m3、优选地最大为947kg/m3、例如不大于945kg/m3。理想地，所述聚合物的密度将为至少920kg/m3，例如至少为92^g/m3。优选的密度范围可以为 932至小于950kg/m3，特别地为940至小于950kg/m3。这样的密度通过单活性位点催化聚合乙烯聚合物成为可能，并且具有许多优点。低于常规密度的聚合物意味着这样制得的管更具有挠性。同样地，这对于管要在如加热地板中使用也是重要的。此外，更低密度的乙烯聚合物基的树脂意味着较低的结晶度，这也相当于意味着需要较少的能量来熔化聚合物。这使得当制造管时，提高了生产速度。另外且重要的是，本专利技术的低密度/结晶度的单活性位点催化的乙烯聚合物出人意料地给出与本领域具有较高密度/结晶度的材料相比相同或改进的压力测试性能，即相比于具有较高密度和结晶度的传统材料，利用根据本专利技术的更具有挠性的管可以获得特定的压力测试性能。本专利技术的乙烯聚合物的MFR21优选地为2_15g/10分钟、更优选地为3至12g/10分钟，特别地为5至IOg/分钟。MFR为聚合物流动性的指示，且因此成为聚合物可加工性的指示。熔融指数越高， 聚合物的粘度就越低。MFR对于确保充分的交联度也是重要的。该范围的MFR21确保了要求保护的聚合物的交联度是出色的。而且，MFR21的最小值2g/10分钟确保了聚合物可从螺旋挤出机中挤出。MFR21的较低值表示聚合物仅仅是太粘而不能挤出。MFR5的值的范围为0. 01至2g/10分钟。理想地，所述MFR5的值小于Ig/分钟。本专利技术的乙烯聚合物优选地具有至少100,000的虬的分子量，优选地为至少 120，000，特别地为至少150，000，例如至少175，000。Mn值优选地为至少25，000,更优选地为至少30，000。本专利技术的单活性位点催化的乙烯聚合物具有如通过其剪切稀释指数(SHI)所限定的窄的分子量分布。SHI为在两个不同的剪应力下的复合粘度(η*)的比率，并且是分子量分布宽(或窄)的量度。根据本专利技术，所述乙烯聚合物具有为5至10，优选为6至8的 SHI2.7/210的剪切稀释指数，即在190°C下且在2. 7kPa的剪应力下的复合粘度(n\7)与在 190°C下且在210kPa的剪应力下的复合粘度(η*21(ι)的比率。当SHI值大于10时，材料的交联度是不可接受的。如果SHI小于5，那么分子量分布就太窄。另一种测定分子量分布(MWD)的方法是通过GPC。根据本专利技术，分子量分布(MWD 值)优选地为4至10，更优选地为4. 5至8。窄的分子量分布范围提高了交联能力，例如， 需要较少的过氧化物或辐射来获得特定的交联度。根据本专利技术优选的实施方案，乙烯聚合物在190°C下且在5kPa的剪应力下具本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多峰乙烯聚合物，所述聚合物具有小于９５０ｋｇ／ｍ３的密度，通过使用单活性位点催化剂聚合获得，并且具有２至１５的ＭＦＲ２１和５至１０的剪切稀释指数ＳＨＩ２．７／２１０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·帕坎恩，
申请(专利权)人：博里利斯股份公司，
类型：发明
国别省市：AT