[发明专利]具有高机械性能的聚乙烯组合物

说明书

本发明提供一种适合于制备各种成形制品的聚乙烯组合物。特别地，由于其抗环境应力开裂性(FNCT)和抗冲击性(Charpy)间的高平衡性，因此本发明的组合物特别适合用于制备挤出制品，比如即使具有大直径的管材。

本发明还涉及一种制备所述聚乙烯组合物的多阶段聚合反应过程。

因此，相对于用于相同用途的已知的聚乙烯组合物，如在US6201078和US2004/0005424中所具体公开的组合物，本发明的组合物提供不可企及的机械性能和加工能力平衡。

实际上，如实例中所示，这些文献中所公开的聚合物在相对较高的密度下获得相对较低的抗应力开裂性值。

US6201078中没有提及如何获得高抗冲击性的问题。

因此，本发明提供一种聚乙烯组合物，其具有以下特征：

1)根据ISO1183在23℃下测定的密度为0.945-0.955g/cm³；

2)MIF/MIP比是从大于30到45，具体是31-45，其中MIF是在21.60kg载荷、190℃下的熔体流动指数，并且MIP是在5kg载荷、190℃下的熔体流动指数，两者根据ISO1133测定；

3)SIC指数是1.0-2.5；

4)长链支化指数等于或大于0.85，具体是等于或大于0.9；

其中SIC指数是根据下面的关系确定的剪切诱导结晶指数：

SIC指数＝(t_开始，SIC1000xt_{开始，静态})/(HLMI)

其中t_开始，SIC1000以秒为单位进行测量并且是在1000s^-1的剪切速率下结晶开始所需的时间，t_{开始，静态}以秒为单位进行测量并且是在125℃无剪切情况下的结晶开始时间，两者均通过差示扫描量热法(DSC)在恒温模式下测定；HLMI是根据ISO1133在190℃、21.6kg载荷下测定的熔体流动指数。

表达“聚乙烯组合物”旨在可选地包括单一乙烯聚合物和乙烯聚合物组合物，具体是优选地具有不同分子量的两种或更多种乙烯聚合物组分的组合物，在相关领域中此类组合物还称为“双峰聚合物”或“多峰聚合物”。

本发明的聚乙烯组合物通常由一种或多种乙烯共聚物组成，或包括一种或多种乙烯共聚物。

本文中所限定的所有特征(包括之前限定的特征1)至特征4))是指所述乙烯聚合物或乙烯聚合物组合物。加入其它组分，诸如本领域中通常使用的添加剂，可以改变一个或多个所述特征。

特别地，在碳黑存在的情况下，密度可以增加到0.953-0.963g/cm³。

并且，也可以影响SIC指数。

MIF/MIP比提供分子量分布的流变量度。

Mw/Mn比提供分子量分布的另一个量度，其中Mw是重均分子量并且Mn是数均分子量，两者均通过GPC(凝胶渗透色谱法)进行测量，如实例中所述。

本发明聚乙烯组合物的优选Mw/Mn值范围是25-45。

此外，本发明的聚乙烯组合物优选具有以下附加特征中的至少一者。

-Mw等于或大于250000g/mol，更优选是等于或大于280000g/mol，具体是等于或大于300000g/mol；

-MIP：0.05-1g/10min.，具体是0.1-0.5g/10min；

-MIF：1-15g/10min.；

-相对于组合物的总重量共聚单体含量为按重量计1-3％，具体是按重量计1-2.5％。

乙烯共聚物中的一种或多种共聚单体通常选自具有化学式CH₂＝CHR的烯烃，其中R是直链或支链、具有1-10个碳原子的烷基。

具体的实例是丙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1和癸烯-1。特别优选的共聚单体是己烯-1。

具体地，在优选的实施方式中，本组合物包括：

A)按重量计40-60％的乙烯均聚物或乙烯共聚物(优选均聚物)，其密度等于或大于0.960g/cm³并且熔体流动指数MIE(190℃/21.6kg，根据ISO1133)是50-200g/10min.，优选50-95g/10min.；

B)按重量计40-60％的乙烯共聚物，其MIE值低于A)的MIE值，优选低于0.5g/10min。

相对于A)+B)的总重量给出上述百分含量。