[发明专利]聚丙烯管道组合物

说明书

一种聚丙烯组合物，其熔融温度Tm为135℃至140℃(DSC，根据ISO 11357/第3部分)、‑MFR₂为0.05至0.50g/10min(2.16kg，230℃，ISO1133)、根据ISO 16152的XS为0.2重量％至2.5重量％和分子量分布Mw/Mn为至少2.8且少于6.0，其中Mn是数均分子量和Mw是重均分子量，两者均根据ISO 16014‑4：2003和ASTM D 6474‑99通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，其中该聚丙烯组合物包括含量为1.80重量％至5.0重量％的衍生自1‑己烯的单元。

技术领域

本发明涉及一种适用于管道应用的聚丙烯组合物以及由它制成的管道。本发明进一步涉及一种使用茂金属催化剂的用于生产所述聚丙烯组合物的两步聚合方法。

背景技术

为了提供能够适用于管道应用的聚烯烃组合物，催化剂需要能够生产相对较高的分子量，因为否则无法满足所需的机械性能。对于单活性中心催化剂(SSC)，这是一个相当普遍的问题。为了生产管道品种，熔体流动速率(2.16kg)应达到低于约0.50g/10min。适用于聚丙烯的大多数单活性中心催化剂不允许达到如此低的熔体流动速率。在这个背景下应该注意，使用如1-己烯的较高级α-烯烃作为共聚单体通常会提高熔体流动速率，这使目标甚至更具挑战性。另一个实际的限制涉及单活性中心催化剂对用作分子量控制剂的氢气的敏感性，这意味着氢气含量的微小差异可能会导致丙烯聚合反应的波动。

EP 2386603涉及一种丙烯共聚物组合物(P)，其包括(a)共聚单体含量不大于1.0重量％，其中共聚单体是C₅-C₁₂α-烯烃的聚丙烯(A)，和(b)共聚单体含量为4.0至20.0重量％，其中共聚单体为C₅-C₁₂α-烯烃的丙烯共聚物(B)。该组合物具有不期望的熔体流动速率(MFR₂)，有效地阻止了用于管道的应用。

WO2015014632涉及一种用于制备丙烯和C₄-C₁₂α-烯烃的共聚物(PPC)的方法，所述共聚物(PPC)的根据ISO 1133测量的熔体流动速率MFR₂低于3.0g/10min，其中在单活性中心催化剂的存在下聚合丙烯和C₄-C₁₂α-烯烃。WO2015014632的目标是0.5至16.0重量％的相对较高的XS和相对较低的熔融温度。进一步，聚合物是单峰的，这是由于单个聚合步骤也表现为对应于有限的加工性能约2.2的低的Mw/Mn。

因此，仍然需要具有足够高的熔点、相对低的熔体流动速率和相对高的共聚单体含量以及典型的单活性中心获得的共聚单体分布特性和同时良好的加工性能的聚丙烯管道材料以及由其制成的管道。

本发明基于以下发现，特定的单活性中心催化剂体系与序列工艺一起允许如管道应用所需的足够低的熔体流动速率，并且同时具有出色的共聚单体响应，从而实现高共聚单体掺入率。本发明进一步基于以下惊讶的发现，由本发明的组合物制成的管道具有优异的压力测试稳定性。

发明内容

就此而言，本发明提供：

一种聚丙烯组合物，其

-熔融温度Tm为135℃至140℃(DSC，根据ISO 11357/第3部分)，

-MFR₂为0.05至0.50g/10min(2.16kg，230℃，ISO1133)，

-根据ISO 16152的XS为0.2重量％至0.5重量％，和

-分子量分布Mw/Mn为至少2.8且少于6.0，其中Mn是数均分子量，Mw是重均分子量，两者均根据ISO 16014-4：2003和ASTM D 6474-99通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定，其中该聚丙烯组合物包括含量为1.80重量％至5.0重量％的衍生自1-己烯的单元。