[发明专利]适于管件应用的具有高柔性和耐高温性的聚乙烯组合物

说明书

本发明涉及聚乙烯组合物，其包含，并优选地由以下成分组成：基础树脂，包含：乙烯和至少两种共聚单体的共聚物和任选的添加剂，其中共聚单体选自具有3‑12个碳原子的α‑烯烃，乙烯共聚物包含低分子量组分(A)和高分子量组分(B)，低分子量组分(A)具有比高分子量组分(B)更低的重均分子量。该组合物适用于制造制品，优选管件。

技术领域

本发明涉及聚乙烯，尤其是用于管件(pipe)应用的聚乙烯。本发明进一步涉及用于制造聚乙烯的方法。

背景技术

管件，尤其是加压管件，被用于各种应用中，例如耐高温的管件应用中。

然而，聚乙烯在高温下的耐压性是有限的。特别是难于将管件材料在更高温下良好的耐压性与高柔韧性结合。

为了改善管件在高温下的性能，可增大聚乙烯管件树脂的密度。然而，随着密度增大带来的额外效果是材料弯曲模量和拉伸模量的增大，这使得材料更硬且更不柔韧。此外，增加密度使得聚乙烯材料更脆。然而对于许多应用，例如地板供暖，由于柔性管件更易于安装，因此柔性管是优选的。

可替代选择地，可通过降低聚乙烯树脂的熔体流动速率MFR₅改善高温下管件的性能。然而，较低的MFR₅对材料的可加工性具有负面影响，其限制最大线路速度，并可能在管件挤出期间导致聚合物的降解。

在几个应用中，例如，举例而言换热器，期望的是-40℃至70℃的宽温度范围。对于宽使用温度范围的需求限制了聚丙烯无规共聚物管件等级在这些应用中的可用性。聚丙烯无规共聚物管件等级在高温下具有相对良好的耐流体静压性，但是由于在0℃以下的温度聚丙烯的内在机械性能差，因此不能将它们用于需要低温性能的应用。

用于上述应用的聚乙烯等级开发的主要挑战一直是要找到柔性、可加工性和良好的管件表面质量间的最优平衡，同时仍满足DIN 16833的要求以及低温下良好的机械性能。

WO 03/033586描述了由乙烯/1-丁烯共聚物树脂制造的用于热流体应用的聚乙烯管件。即使满足了DIN 16833的要求，这些材料在宽温度范围内的机械性能仍需要改善。

EP 1 927 627描述了具有改善的耐高温性的聚乙烯管件。聚乙烯树脂在金属茂催化剂的存在下聚合，其产生良好的机械性能。然而，由于树脂的窄分子量分布，可加工性和管件的表面质量不好。

对于克服上述缺点并在柔性、可加工性和良好的管件表面质量间显示出最优平衡同时满足DIN 16833的要求以及宽温度范围内良好的机械性能的聚乙烯树脂存在需求。

发明概述

本发明基于惊人的发现：如果聚乙烯管件由包含以下成分，优选由以下成分组成的聚乙烯组合物制造，则可提供的聚乙烯管件具有宽温度范围内的改善的机械性能，例如抗压性：

基础树脂，包含：

乙烯和至少两种共聚单体的共聚物，其中共聚单体选自具有3-12个碳原子的α-烯烃，

其中乙烯共聚物包含低分子量组分(A)和高分子量组分(B)，低分子量组分(A)具有比高分子量组分(B)更低的重均分子量，

和任选的添加剂，

其中基础树脂根据ISO 1183确定具有的密度为大于940.0kg/m³至等于或小于948.0kg/m³，并且

组合物根据ISO 1133确定具有的熔体流动速率MFR₅(190℃，5kg)为等于或大于0.3g/10min至等于或小于1.3g/10min。