[发明专利]具有优异蠕变性能的异相聚丙烯

说明书

本发明涉及一种新的异相丙烯共聚物(HECO)、其制造和用途。

异相丙烯共聚物是本领域公知的。这样的异相丙烯共聚物包括为丙烯均聚物或无规丙烯共聚物的基质，弹性体共聚物分散在基质中。因而，聚丙烯基质包含(精细)分散的夹杂物，夹杂物不是基质的一部分，且所述夹杂物包含弹性体共聚物。术语夹杂物表明基质和夹杂物在异相丙烯共聚物中形成不同的相，所述夹杂物例如为通过高分辨显微术(如电子显微术或扫描力显微术(scanning force microscopy))可见的。

用异相聚丙烯，产生具有相当可接受的刚性和冲击性能的材料是可能的。这样的材料例如用于一方面必须经受住高压力且另一方面必须具有耐冲击性的管件的领域。

然而，现在的用户需要实现用于特定的应用的高性能且以具有时效的方式可加工的特制材料。从而，例如，在管件工业中有以下希望：具有可得到优异刚性而不损失冲击性能的可容易加工的聚丙烯材料。

因此，本发明的目的是提供一种适用于管件工业的具有优异的刚性/冲击性能平衡的可容易加工的聚合物材料。

本发明的发现是该材料必须是异相丙烯共聚物，该异相丙烯共聚物包括如具有宽分子量分布的聚丙烯基质和具有相当高的特性粘度的弹性体丙烯共聚物。

因此，本发明涉及一种异相丙烯共聚物(HECO)，包括：

(a)基质(M)，所述基质(M)为聚丙烯(PP)，所述聚丙烯(PP)的多分散指数(PI)为至少5.0；

和

(b)弹性体丙烯共聚物(EC)，所述弹性体丙烯共聚物(EC)分散在所述基质(M)中，

其中，

(i)所述异相丙烯共聚物(HECO)的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR₂(230℃)为等于或小于1.0g/10min，

(ii)所述异相丙烯共聚物(HECO)的二甲苯冷可溶物级分(XCS)的非晶相(AM)的根据ISO 1628-1(在135℃下在十氢化萘(decaline)中)测量的特性粘度(IV)为至少3.5dl/g。

优选地，聚丙烯(PP)为无规丙烯共聚物(R-PP)或丙烯均聚物(H-PP)，丙烯均聚物(H-PP)是优选的。

出人意料地已经发现，异相丙烯共聚物(HECO)以在没有损害冲击性能的情况下的非常高的刚性为特征(参见示例)。

下面更详细地描述本发明。

根据本发明的异相丙烯共聚物(HECO)包括作为基质(M)的聚丙烯(PP)和分散在其中的弹性体丙烯共聚物(EC)。因而，聚丙烯(PP)基质包含(精细)分散的夹杂物，夹杂物不是基质(M)的一部分，且所述夹杂物包含弹性体丙烯共聚物(EC)。术语夹杂物表明基质(M)和夹杂物在异相丙烯共聚物(HECO)中形成不同的相，所述夹杂物例如为通过高分辨显微术(如电子显微术或扫描力显微术)可见的。

优选地，根据本发明的异相丙烯共聚物(HECO)仅包括作为聚合物组分的聚丙烯(PP)和弹性体丙烯共聚物(EC)。换言之，异相丙烯共聚物(HECO)可以包含另外添加剂，但不包含另外的聚合物，添加剂以基于总异相丙烯共聚物(HECO)的超过5重量％、更优选地超过3重量％、如超过1重量％的量存在。可以这样低的量存在的一种另外的聚合物是聚乙烯，该聚乙烯是通过制备异相丙烯共聚物(HECO)而得到的副反应产物(细节见下)。因此，特别地，可以理解的是，该异相丙烯共聚物(HECO)仅包含聚丙烯(PP)基质、弹性体丙烯共聚物(EC)和任选地以本段中所提及的量存在的聚乙烯。

本发明的一个重要发现是异相丙烯共聚物(HECO)必须以相当低的熔体流动速率为特征。熔体流动速率主要取决于平均分子量。这是由于与短分子相比长分子使材料具有更低的流动趋势。分子量的增大意味着MFR-值的减小。以g/10min为单位测量在特定温度和压力条件下通过规定的模具排出的聚合物的熔体流动速率(MFR)，进而对聚合物的粘度进行测量，其中，对于每种类型的聚合物，其粘度主要受到其分子量的影响，同时也受到其支化程度的影响。在2.16kg的负荷下在230℃下(ISO 1133)测量的熔体流动速率以MFR₂(230℃)表示。因此，优选的是，在本发明中，异相丙烯共聚物(HECO)的MFR₂(230℃)为等于或小于1.0g/10min，更优选地等于或小于0.8g/10min，还要更优选地在0.05g/10min至1.0g/10min的范围内，再更优选地在0.08g/10min至0.8g/10min的范围内。