BR112017012413B1 - Processo para a produção de uma composição de polietileno multimodal, resina de polietileno e composição de polietileno - Google Patents
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Abstract
o presente pedido de patente refere-se a um processo para a produção de uma composição de polietileno multimodal compreendendo as etapas de mistura de uma fração de polietileno (a-1) com um peso molecular médio pm igual ou superior a 700 kg/mol, igual ou inferior a 10000 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 920 kg/m³, igual ou inferior a 960 kg/m³ e uma fração de polietileno (a-2) com peso molecular médio pm inferior em comparação com a fração de polietileno (a-1), e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m³ a igual ou inferior a 960 kg/m³, com uma razão em peso de (a-1) para (a-2) de 45:55 a 80:20, para formar uma primeira resina de polietileno (a) com um pm igual ou superior a 200 kg/mol, igual ou inferior a 1500 kg/mol, um índice de fluidez mfr5 (190°c, 5 kg) de 0,001 a 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m³, igual ou inferior a 960 kg/m³, misturar a primeira resina de polietileno (a) com uma segunda resina de polietileno (b) com um pm igual ou superior a 50 kg/mol a menos de 700 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m³ a igual ou inferior a 960 kg/m³ para formar a composição de polietileno multimodal, em que a composição de polietileno multimodal possui um índice de fluidez mfr5 (190°c, 5 kg) de 0,01 a 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m³, igual ou inferior a 970 kg/m³, uma composição de polietileno obtida pelo referido processo e a resina de polietileno da referida primeira etapa de mistura.
Description
[0001] O presente pedido de patente refere-se a um processo para a produção de uma composição de polietileno multimodal com um componente de peso molecular ultraelevado através da fusão do componente de peso molecular ultraelevado na forma de uma pré-mistura. A composição de polietileno multimodal resultante apresenta uma homogeneidade melhorada com uma degradação mínima durante a fusão.
[0002] Em resinas de polietileno multimodal, o componente de elevado peso molecular, normalmente com incorporação de comonômero, é responsável pela resistência, incluindo a resistência em longo prazo e como esta fração é incorporada na massa total do polímero é a chave para as propriedades finais do produto, em particular para produtos de elevada resistência produtos e alto desempenho, tais como resinas de tubo PE100 ou PE100+, filme de resina high-end ou resinas de moldagem por sopro.
[0003] Poliolefinas multimodais, especialmente polietilenos multimodais são intrinsecamente difíceis de homogeneizar devido a uma grande diferença de viscosidades e uma grande diferença no tamanho de partícula das várias partículas de pó do reator. Especialmente em processos de polimerização sequenciais, as partículas de pó de elevado peso molecular e viscosidade elevada são, normalmente, consideravelmente maiores do que as partículas de peso molecular mais baixo. Durante a etapa de homogeneização, as partículas de polietileno de elevado peso molecular são difíceis de homogeneizar dentro da massa fundida de polímero, de modo que são chamadas “pontos brancos”, ocorrem no material composto. Estes pontos brancos têm usualmente um tamanho inferior a 10 a cerca de 50 micrometros, embora ocasionalmente possam ter um tamanho de até 0,1 mm, ou até mesmo 0,5 mm, e consistem em partículas de polímero de elevado peso molecular que não foram adequadamente dispersas na composição. Além disso, quando se preparam composições poliméricas, por exemplo, para a produção de películas ocorrem frequentemente partículas de gel com um tamanho de cerca de 0,01 a 1 mm. Estas partículas de gel também consistem em partículas de polímero de elevado peso molecular não adequadamente dispersas e aparecem como não homogeneidade desfigurada na película acabada. Ainda mais, as não homogeneidades em composições poliméricas multimodais podem também aumentar a rugosidade da superfície dos artigos produzidos.
[0004] Uma possibilidade de romper estas partículas altamente viscosas é utilizar forças de cisalhamento mais elevadas durante a composição. As forças de cisalhamento mais elevadas são normalmente aplicadas na medida necessária em relação às necessidades, aos limites de degradação do polímero, aos custos de energia, aos custos dos estabilizadores de processo necessários e a outros limites físicos, tais como baixas viscosidades e forças de cisalhamento inferiores devido a altas temperaturas geradas e capacidade de resfriamento limitada.
[0005] As forças de cisalhamento elevadas, no entanto, aplicadas como fluxo de cisalhamento, que é o fluxo predominante em extrusoras e misturadores, são, na maioria dos casos, não suficientes para quebrar partículas poliméricas de elevado peso molecular em resinas de polietileno multimodal com grandes diferenças de viscosidade entre as frações de polímero.
[0006] Estes problemas de compatibilidade aplicam-se, particularmente, no caso de se incluir um componente de peso molecular ultraelevado (UHMW) em uma composição de polietileno para melhorar ainda mais as propriedades de resistência, uma vez que se torna cada vez mais difícil homogeneizar as partículas de peso molecular ultraelevado na matriz polimérica.
[0007] Assim, ainda existe a necessidade de métodos para incorporar componentes de peso molecular ultraelevado em resinas de polietileno multimodais, de modo que uma mistura homogênea com um mínimo de partículas UHMW, os chamados pontos brancos, é obtida com uma degradação mínima das cadeias de polímero.
[0008] Verificou-se surpreendentemente que este objetivo pode ser alcançado quando se mistura o componente de polietileno UHMW com uma resina de polietileno de baixo peso a médio peso molecular, em um primeiro passo de mistura para formar a chamada pré-mistura. Esta pré-mistura é subsequentemente misturada com uma resina de polietileno para formar a composição de polietileno desejada. A referida composição apresenta surpreendentemente uma pequena quantidade de pontos brancos, mesmo quando misturada em condições suaves, de modo a evitar a degradação.
[0009] A presente invenção baseia-se na descoberta surpreendente de que a homogeneidade melhorada, acima mencionada, pode ser conseguida por um processo para a produção de uma composição de polietileno multimodal compreendendo as seguintes etapas: (i) misturar uma fração de polietileno (A-1) com um peso molecular viscosimétrico médio Mv igual ou superior a 700 kg/mol a igual ou inferior a 10.000 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 920 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3, e uma fração de polietileno (A-2) com um Mw inferior como a fração de polietileno (A-1), e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3 com uma razão em peso de (A-1) para (A-2) de 45:55 a 80:20, para formar uma primeira resina de polietileno (A) com um Mw igual ou superior a 200 kg/mol a igual ou inferior a 1500 kg/mol, um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,001 a 10 g/ 10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3, (ii) misturar a primeira resina de polietileno (A) com uma segunda resina de polietileno (B) com um Mw igual ou superior a 50 kg/mol a menos de 700 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 970 kg/m3, para formar a composição de polietileno multimodal, em que a composição de polietileno multimodal possui um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,01 a 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3.
[0010] A presente invenção proporciona ainda uma resina de polietileno (A) compreendendo uma fração de polietileno (A-1) com um peso molecular médio Mw igual ou superior a 700 kg/mol a igual ou inferior a 10.000 kg/mol e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3, e uma fração de polietileno (A-2) com Mw inferior tal como a fração de polietileno (A-1), e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3, com uma razão em peso de (A-1) para (A-2) de 45:55 a 80:20, em que a resina de polietileno (A) tem um Mw igual ou superior a 200 kg/mol a igual ou inferior a 1500 kg/mol, um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,001 a 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3.
[0011] Num outro aspecto, a presente invenção proporciona uma composição de polietileno que pode ser obtida por um processo compreendendo as seguintes etapas: (i) misturar uma fração de polietileno (A-1) com um peso molecular viscosimétrico médio Mv igual ou superior a 700 kg/mol a igual ou inferior a 10.000 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 920 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3, e uma fração de polietileno (A-2) com um Mw inferior tal como a fração de polietileno (A-1) e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3, com uma razão em peso de (A-1) para (A-2) de 45:55 a 80:20, para formar uma primeira resina de polietileno (A) com um Mw igual ou superior a 200 kg/mol a igual ou inferior a 1500 kg/mol, um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,001 a 40 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3, (ii) misturar a primeira resina de polietileno (A) com uma segunda resina de polietileno (B) com um Mw igual ou superior a 50 kg/mol a menos de 700 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3, para formar a composição de polietileno multimodal, em que a composição de polietileno multimodal possui um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,01 a 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 igual ou inferior a 970 kg/m3.
[0012] Uma composição de polietileno, de acordo com a presente invenção, indica um polímero derivado de pelo menos 50% molar de unidades de monômero de etileno e unidades de comonômero adicionais.
[0013] O termo “homopolímero” denota assim um polímero que consiste essencialmente em unidades de monômero de etileno. Devido aos requisitos de polimerização em larga escala, pode ser possível que o homopolímero de etileno inclua pequenas quantidades de unidades de comonômero adicionais, que normalmente estão abaixo de 0,05% molar, de preferência inferiores a 0,01% molar do homopolímero de etileno. Em conformidade, o termo “copolímero” designa um polímero derivado de unidades de monômero de etileno e unidades de comonômero adicionais em uma quantidade superior a 0,05% molar.
[0014] Normalmente, uma composição de polietileno compreendendo pelo menos duas frações de polietileno, que foram produzidas em condições de polimerização diferentes resultando em pesos moleculares diferentes (em média de peso) para as frações, é referida como “multimodal”. O prefixo “multi” refere-se ao número de diferentes frações de polímero que a composição consiste em. Assim, por exemplo, uma composição constituída por duas frações apenas é denominada “bimodal”, enquanto que uma composição constituída por três frações é denominada “trimodal”.
[0015] O componente de peso molecular ultra-elevado (UHMW) da composição de polietileno é a fração que tem um peso molecular médio viscosimétrico Mv de 700 kg/mol a 10.000 kg/mol. Assim, na formulação da reivindicação 1, o componente UHMW designa a fração de polietileno (A-1) com um peso molecular médio viscosimétrico Mv igual ou superior a 700 kg/mol igual ou inferior a 10.000 kg/mol.
[0016] Para a determinação do peso molecular de uma resina de poliolefina, são conhecidos na técnica componentes ou frações de diversos métodos estatísticos. Na prática são utilizadas quatro médias, representando a média ponderada obtida com a fração molar, a fração em peso e duas outras funções que podem estar relacionadas as quantidades medidas: Massa molar numérica média Mn (também denominada livremente peso molecular numérico médio) com Mn = ∑MiNi/∑Ni Massa molar ponderal média Mw (w é para o peso, também comumente designada como média ponderal) com Mw = ∑Mi2Ni/∑MiNi Massa molar Z média ou Mz com Mz = ∑Mi3Ni / ∑Mi2Ni Massa molar viscosimétrica média ou Mv com Mv = [∑Mi1+aNi/∑MiNi]1a Aqui “a” é o expoente na equação de Mark-Houwink que relaciona a viscosidade intrínseca com a massa molar.
[0017] Deste modo, para resinas de polietileno usualmente Mn < Mv < Mw < Mz.
[0018] O termo “resina de base” denota a parte polimérica da composição sem cargas, tais como o negro de carbono. Um especialista na técnica entenderá que as medições em relação à resina de base requerem a presença de estabilizadores.
[0019] Adi cionalmente a resina de base, os aditivos habituais para utilização com poliolefinas tais como pigmentos (por exemplo, negro de carbono), estabilizantes (por exemplo, agentes antioxidantes), antiácidos e/ou anti-UV, agentes antiestáticos e agentes de utilização (tais como agentes auxiliares de processamento) podem estar presentes na composição de polietileno. De preferência, a quantidade destes aditivos é 10% em peso ou menos, mais preferencialmente 8% em peso ou menos, mais preferencialmente 5% em peso ou menos, da composição. Além disso, a composição pode compreender cargas, tais como cargas minerais e modificadores, em uma quantidade até 20% em peso da composição, de preferência até 10% em peso da composição, desde que tais cargas não tenham impacto negativo nas propriedades da composição. Contudo, preferencialmente, tais cargas minerais não estão presentes. Para efeitos da determinação da homogeneidade da composição de polietileno por meio da área de ponto branco, como descrito na seção de exemplo, a composição de polietileno não compreende quaisquer cargas minerais, uma vez que estas cargas iriam prejudicar a medição.
[0020] De preferência, a composição compreende negro de carbono em uma quantidade de 8% em peso ou menos, mais preferencialmente em uma quantidade de 1 a 4% em peso da composição total.
[0021] Ainda mais preferencialmente, a quantidade de aditivos diferentes do negro de carbono e das cargas opcionais é de 1% em peso ou menos, mais preferencialmente 0,5% em peso ou menos.
[0022] O termo “mistura” denota qualquer método para misturar componentes da composição de polietileno, tais como componentes de polietileno e aditivos. Os métodos de mistura adequados são mistura in situ, tal como a polimerização de um composto de polietileno na presença de outro composto de polietileno, ou mistura mecânica, tal como mistura a seco de compostos sólidos tais como pós e/ou peletes, mistura em fusão de compostos líquidos tais como fusões de Compostos de polietileno ou mistura de um composto líquido com um composto sólido. Dispositivos para estes métodos de mistura são conhecidos na arte.
[0023] As extrusoras podem ser classificados como extrusoras pequenas e extrusoras grandes. Uma extrusora é designado como pequena se a temperatura da massa fundida na extrusora puder ser efetivamente influenciada pelas temperaturas do cilindro da extrusora por condução de calor, isto é, por aquecimento ou arrefecimento externo do cilindro. Geral Processo Primeira etapa de mistura
[0024] No processo de acordo com a invenção a fração de polietileno (A-1) é misturada, em uma primeira etapa de mistura, com a fração de polietileno (A-2) para formar resina de polietileno (A).
[0025] A proporção em peso da fração de polietileno (A-1) para a fração de polietileno (A-2), na resina de polietileno (A), é de 45:55 a 80:20, mais preferencialmente de 47:53 a 75:25, mais preferencialmente de 50:50 a 70:30.
[0026] Em uma concretização do processo da invenção, a resina de polietileno (A) é formada por mistura in situ de frações de polietileno (A-1) e (A-2), de preferência em duas etapas subsequentes de um processo de polimerização em várias fases. No referido processo de vários estágios, a resina de polietileno (A) é formada por polimerização, respectivamente copolimerização, de etileno em um reator em cascata formado por, pelo menos, um primeiro reator e um segundo reator, em que preferencialmente o primeiro reator é um reator de laço e ainda mais preferencialmente, o segundo reator é um reator em fase gasosa. Deste modo, as frações de polietileno (A-1) e (A- 2) são polimerizadas em etapas subsequentes de reatores, onde a fração polimerizada no segundo reator é polimerizada na presença da fração polimerizada no primeiro reator.
[0027] No entanto, na forma de realização preferida do processo da invenção, a resina de polietileno (A) é formada por mistura em fusão de frações de polietileno (A-1) e (A-2).
[0028] Deste modo, as frações de polietileno (A-1) e (A-2) podem ser alimentadas ao dispositivo de mistura por fusão como peletes ou como pó. De preferência, a fração (A-1) é introduzida sob a forma de pó e a fração (A-2) é introduzida sob a forma de peletes.
[0029] O dispositivo de mistura em fusão tem usualmente uma ou mais portas de alimentação. Para uma utilização eficaz do comprimento do parafuso é preferível alimentar ambas as frações de polietileno (A-1) e (A-2) através de uma entrada de alimentação.
[0030] Para uma extrusora de duplo parafuso co-rotativa, a porta de alimentação da extrusora utilizada na primeira etapa de mistura é preferencialmente localizada de modo que a L/D é de 12 a 20, mais preferencialmente de 14 a 18, em que L é a distância da porta de alimentação para a matriz e D é o diâmetro.
[0031] É possível que o extrusora utilizado na primeira etapa de mistura tenha uma porta de alimentação adicional à jusante da porta de alimentação acima mencionada. É então preferível que a distância entre a tal porta de alimentação adicional e a matriz seja tal que a razão entre a referida distância e o diâmetro do parafuso não seja inferior a 10.
[0032] Contudo, é preferível alimentar todos os componentes poliméricos à extrusora através de uma porta de alimentação.
[0033] Os aditivos, como definidos acima, podem ser introduzidos na resina de polietileno (A) alimentando-os na primeira etapa de mistura através de qualquer uma das uma ou mais portas de alimentação.
[0034] Os dispositivos de mistura em fusão adequados são misturadores ou extrusoras. Especialmente apropriados são extrusoras de parafuso duplo, tais como, por exemplo, Leistritz ZSE MAXX, extrusoras de duplo parafuso Coperion ZSK, extrusoras de duplo parafuso da Japan Steel Works ou extratores de parafuso duplo Kobe.
[0035] O ponto de ajuste para a temperatura do cilindro na extrusora é preferencialmente de 150°C a 220°C, mais preferencialmente de 160°C a 210°C e mais preferencialmente de 170°C a 200°C. As definições de temperatura são normalmente selecionadas para estarem próximas das temperaturas que serão geradas na extrusora na fusão por fricção através da rotação do parafuso. Para pequenos extrusoras e também para extrusoras grandes, durante a inicialização os tambores são tipicamente aquecidos, por exemplo, por faixas elétricas. Contudo, como é bem compreendido pelo especialista na técnica, grandes extrusoras operam geralmente de forma adiabática e depois as temperaturas do cilindro não são controladas e praticamente ligadas às temperaturas geradas na fusão ao longo do comprimento do extrusora.
[0036] O rendimento é selecionado com base no volume de produção desejado. Uma vez que o especialista na técnica entende que pode ser conseguido um maior rendimento por extrusoras com um diâmetro maior. Princípios de escalonamento úteis para a mistura são apresentados, entre outros, em Rauwendaal, Polymer Extrusion, Hanser Publishers, Munich, 1986 (ISBN 3-446-14196-0), na Tabela 8-4 na página 439. Mostra que a proporção das taxas de saída é diretamente proporcional ao cubo da relação dos diâmetros.
onde V2 e D2 são a taxa de saída e diâmetro do extrusora grande e V1 e D1 são a taxa de saída e o diâmetro do extrusora pequeno.
[0037] Para os pequenos extrusoras de laboratório e de escala piloto, o rendimento dentro de uma faixa de desde cerca de 1 até cerca de 200 kg/h seria apropriado e para extrusoras de grande escala de produção o rendimento poderia ser desde cerca de 300 até cerca de 20.000 kg/h.
[0038] Em uma concretização do processo de acordo com a invenção, a primeira resina de polietileno (A) é peletizada antes da mistura com a segunda resina de polietileno (B) para formar a composição de polietileno.
[0039] Em outra concretização do processo de acordo com a invenção, a primeira resina de polietileno (A) é misturada em pó com a segunda resina de polietileno (B) para formar a composição de polietileno. Segunda etapa de mistura
[0040] No processo de acordo com a invenção a primeira resina de polietileno (A) é misturada em uma segunda etapa de mistura com a segunda resina de polietileno (B) para formar a composição de polietileno.
[0041] A proporção em peso da primeira resina de polietileno (A) com a segunda resina de polietileno (B), na composição de polietileno, é preferencialmente de 2:98 a 50:50, mais preferencialmente de 5:95 a 35:65, mais preferencialmente de 10:90 a 25:75.
[0042] Preferencialmente, a composição de polietileno é formada por mistura em fusão da primeira resina de polietileno (A) e da segunda resina de polietileno (B).
[0043] Deste modo, as resinas de polietileno (A) e (B) podem ser alimentadas ao dispositivo de mistura por fusão como peletes ou como pó. Quando se utilizam grandes extrusoras perto das instalações de produção de polímero é usualmente mais conveniente alimentar a resina de polietileno (B) como pó. Por outro lado, para pequenas extrusoras ou onde a extrusora está localizada longe das instalações de produção pode ser mais conveniente alimentar a resina de polietileno (B) como peletes.
[0044] Para um extrusora de parafuso duplo co-rotativo, a porta de alimentação do extrusora utilizada na segunda etapa de mistura é, de preferência, localizada de modo que o L/D é de 18 a 30, mais preferencialmente de 20 a 26, em que L é a distância da porta de alimentação para a matriz e D é o diâmetro. É possível que a extrusora utilizada na primeira etapa de mistura tenha uma porta de alimentação adicional à jusante da porta de alimentação acima mencionada. É então preferível que a distância entre essa porta de alimentação adicional e a matriz seja tal que a razão entre a referida distância e o diâmetro do parafuso não seja inferior a 10. Contudo, é preferível alimentar todos os componentes poliméricos à extrusora através de uma porta de alimentação. Para extrusoras/misturadoras de duplo parafuso de contra- rotação, que normalmente são de comprimento mais curto em comparação com extrusoras de duplo parafuso co-rotativas, por exemplo, Kobe LCM e Japan Steel Works CIM, todos os componentes são de preferência alimentados através de uma porta de alimentação.
[0045] Os aditivos como definidos acima podem ser introduzidos na composição de polietileno alimentando-os na segunda etapa de mistura, através de qualquer uma das uma ou mais portas de alimentação. No entanto, é possível, e às vezes até mesmo preferível, introduzir todos os aditivos requeridos durante a primeira etapa de mistura como descrito acima. É assim mais preferível misturar a seco as resinas de polietileno (A) e (B) e introduzir a referida mistura seca através de uma porta de alimentação no dispositivo de mistura por fusão.
[0046] Durante a mistura a seco das resinas de polietileno (A) e (B) aditivos, como definidos acima, podem ser adicionados.
[0047] Os dispositivos adequados de mistura por fusão são misturadores ou extrusoras. Especialmente apropriados são extrusoras de duplo parafuso, tais como extrusoras ZSK, da Coperion, por extrusoras de duplo parafuso CIMP e TEX, da Japan Steel Works e extrusoras de duplo parafuso Kobe LCM e KTX. Para cada tipo de extrusora o diâmetro pode ser escolhido com base na taxa de produção desejada utilizando os princípios discutidos acima. O diâmetro é normalmente indicado no nome da extrusora, tal como ZSK40 (extrusora de 40 mm), ZSK80 (extrusora de 80 mm) CIMP-90 (extrusora de 90 mm).
[0048] De preferência, o segundo dispositivo de homogeneização tem um diâmetro que é igual ou superior ao diâmetro do primeiro dispositivo de homogeneização. De um modo especialmente preferível, o segundo dispositivo de homogeneização tem um diâmetro maior do que o primeiro dispositivo de homogeneização.
[0049] O ponto de ajuste para a temperatura do cilindro no extrusora é preferencialmente de 150°C a 250°C, mais preferencialmente de 170°C a 230°C, e mais preferencialmente de 200°C a 220°C. As configurações de temperatura são normalmente selecionadas para estarem próximas das temperaturas que serão geradas na extrusora na fusão por fricção gerada através da rotação do parafuso. Para pequenos extrusoras e também para extrusoras grandes durante a inicialização os cilindros são tipicamente aquecidos, por exemplo, por faixas elétricas. Contudo, como é bem compreendido pelo especialista na técnica, grandes extrusoras operam geralmente de forma adiabática e depois as temperaturas do cilindro não são controladas.
[0050] A velocidade do parafuso no extrusora de duplo parafuso co-rotativo é preferencialmente de 100 min-1 a 220 min-1, mais preferencialmente de 120 min-1 a 180 min-1. Para o misturador de duplo parafuso de contra-rotação a velocidade do parafuso é normalmente mais elevada, de preferência de 200 min-1 a 550 min-1, mais preferencialmente de 260 min-1 a 500 min-1. A velocidade do parafuso está frequentemente relacionada com o rendimento em kg/hora, do extrusora, por exemplo, para uma extrusora grande de duas velocidades, a velocidade mais elevada é escolhida quando o alvo é para produzir perto da capacidade da placa de identificação e a velocidade mais baixa frequentemente escolhida quando as condições mais suaves e/ou os rendimentos mais baixos são específicos. Com um variador de velocidade, as condições de extrusão são mais fáceis de ajustar para as condições de produtividade e homogeneização necessárias.
[0051] Novamente, o rendimento é ajustado pelo volume de produção desejado. Para propósitos de expansão, a discussão dada para o primeiro dispositivo de homogeneização é válida também para o segundo dispositivo de homogeneização. Preferencialmente, a composição de polietileno que sai do dispositivo de mistura por fusão é peletizada antes da armazenagem.
[0052] Os diferentes componentes da composição de polietileno de acordo com a invenção e que podem ser obtidos segundo o processo em conformidade com a invenção são caracterizados como se segue: Resina de Polietileno (A)
[0053] A resina de polietileno (A) compreende frações de polietileno (A-1) e (A-2) que são misturadas de acordo com o processo da invenção.
[0054] Preferencialmente, a resina de base da resina de polietileno (A) consiste nas frações de polietileno (A-1) e (A-2).
[0055] A proporção em peso da fração de polietileno (A-1) para a fração de polietileno (A-2) na resina de polietileno (A) é de 45:55 a 80:20, mais preferencialmente de 47:53 a 75:25, mais preferencialmente de 50:50 a 70:30.
[0056] A resina de polietileno (A) pode compreender aditivos como foi definido acima.
[0057] A resina de polietileno (A) é caracterizada pelas seguintes propriedades: Mw
[0058] A resina de polietileno (A) tem um peso molecular ponderal médio Mw de 200 kg/mol a 1.500 kg/mol, de preferência de 250 kg/mol a 1.200 kg/mol, mais preferencialmente de 300 kg/mol a 1.000 kg/mol, determinado por GPC. MFR5
[0059] A resina de polietileno (A) tem preferencialmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,001 a 5,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,01 a 4,5 g/10 min e mais preferencialmente de 0,1 a 4,0 g /10 min determinado de acordo com ISO 1133. Densidade
[0060] A fração de polietileno (A-1) pode compreender aditivos como definidos acima. A resina de polietileno (A) tem uma densidade igual ou superior a 910,0 kg/m3 e igual ou inferior a 960,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 912,0 kg/m3 e igual ou inferior a 959,0 kg/m3 e mais preferencialmente igual ou superior a 915,0 kg/m3 e igual ou inferior a 958,0 kg/m3 determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Área de ponto branco (WSA)
[0061] A resina de polietileno (A) tem preferencialmente uma área de ponto branco de 1,0 a 6,0, mais preferencialmente de 1,3 a 5,0. Fração de polietileno (A-1)
[0062] A fração de polietileno (A-1) pode compreender aditivos como definidos acima.
[0063] A fração de polietileno (A-1) pode ser tanto um homopolímero de etileno ou um copolímero de etileno, de preferência um homopolímero de etileno, e é caracterizado pelas seguintes propriedades: Mv
[0064] A fração de polietileno (A-1) tem um peso molecular médio viscosimétrico Mv de 700 kg/mol a 10.000 kg/mol, de preferência de 800 kg/mol a 5.000 kg/mol, mais preferencialmente de 1.000 kg/mol a 2.500 kg/mol, determinado de acordo com ASTM 4020-81. Densidade
[0065] A fração de polietileno (A-1) tem uma densidade igual ou superior a 920,0 kg/m3 e igual ou inferior a 960,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 925,0 kg/m3 e igual ou inferior a 950,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 930,0 kg/m3 e igual ou inferior a 940,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Fração de polietileno (A-2)
[0066] A fração de polietileno (A-2) pode ser um homopolímero ou copolímero de etileno unimodal ou multimodal.
[0067] É preferível que a fração de polietileno (A-2) seja multimodal.
[0068] De preferência, a fração de polietileno (A-2) é um copolímero de etileno com pelo menos uma unidade de comonômero de alfa-olefina. A unidade de comonômero de alfa-olefina é preferencialmente selecionada a partir de unidades de co- monômero de alfa-olefina com 3 a 12 átomos de carbono, mais preferencialmente de 4 a 8 átomos de carbono. As unidades de comonômero de alfa-olefina adequadas são 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. Deste modo, o 1-buteno e o 1-hexeno são os mais preferidos.
[0069] A fração de polietileno (A-2) pode compreender aditivos como definidos acima. Mw
[0070] A fração de polietileno (A-2) tem um peso molecular médio Mw de 50 kg/mol a menos de 700 kg/mol, de preferência de 70 kg/mol a 500 kg/mol, mais preferencialmente de 100 kg/mol a 300 kg/mol, determinado por GPC. MFR5
[0071] A fração de polietileno (A-2) tem preferivelmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,01 a 5,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,05 a 4,0 g/10 min e mais preferencialmente de 0,1 a 3,0 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133. Densidade
[0072] A fração de polietileno (A-2) tem uma densidade igual ou superior a 910,0 kg/m3 e igual ou inferior a 960,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 915,0 kg/m3 e igual ou inferior a 955,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 920,0 kg/m3 e igual ou inferior a 950,0 kg/m3 determinado de acordo com a norma ISO 1183-1:2004. Polimerização
[0073] A fração de polietileno (A-2) é usualmente feita por um processo de várias etapas, isto é, um processo que utiliza pelo menos dois reatores, um para produzir um componente de menor peso molecular e um segundo para produzir um componente de peso molecular mais elevado. Estes reatores podem ser utilizados em paralelo, no caso em que os componentes devem ser misturados após a produção. Mais comumente, os reatores são utilizados em série, de tal modo que os produtos de um reator são utilizados como material de partida no reator seguinte, por exemplo, um componente é formado no primeiro reator e o segundo é formado no segundo reator, na presença do primeiro componente. Deste modo, os dois componentes são misturados mais intimamente, uma vez que um é formado na presença do outro.
[0074] As reações de polimerização utilizadas em cada etapa podem envolver reações convencionais de homopolimerização ou copolimerização de etileno, por exemplo, fase gasosa, fase de lama, polimerizações em fase líquida, utilizando reatores convencionais, por exemplo, reatores em circuito fechado, reatores em fase gasosa, reatores em batelada, etc.
[0075] A polimerização pode ser realizada continuamente ou em batelada, de preferência a polimerização é realizada continuamente.
[0076] Os processos de duas etapas conhecidos são, por exemplo, processos em fase líquida-fase líquida, fase gasosa- fase gasosa e fase líquida-fase gasosa. É também sabido que estes processos de duas etapas podem ainda ser combinados com uma ou mais etapas de polimerização adicionais selecionadas de processos de polimerização em fase gasosa, fase de lama ou em fase líquida.
[0077] A fração de polietileno (A-2) é preferencialmente produzida em um processo de várias etapas, em que são produzidos polímeros (componentes) de baixo peso molecular e peso molecular mais elevado em diferentes etapas de polimerização, em qualquer ordem.
[0078] A polimerização é conduzida na presença de um catalisador de polimerização de olefinas. O catalisador pode ser qualquer catalisador que seja capaz de produzir o polímero de etileno desejado. Catalisadores adequados são, entre outros, catalisadores de Ziegler - Natta com base em um metal de transição, tais como titânio, zircônio e/ou catalisadores de vanádio ou metaloceno ou catalisadores de metal de transição tardia. Especialmente os catalisadores de Ziegler - Natta e os catalisadores de metaloceno são úteis porque podem produzir polímeros dentro de uma ampla faixa de peso molecular, com uma elevada produtividade.
[0079] Os catalisadores de Ziegler - Natta adequados contêm, de preferência, um composto de magnésio, um composto de alumínio e um composto de titânio suportado em um suporte particulado. Resina de Polietileno (B)
[0080] A resina de polietileno (B) pode ser um homopolímero ou copolímero de etileno unimodal ou multimodal.
[0081] É preferido que a resina de polietileno (B) seja multimodal.
[0082] De preferência, a resina de polietileno (B) é um copolímero de etileno com pelo menos uma unidade de comonômero de alfa-olefina. A unidade de comonômero de alfa-olefina é preferencialmente selecionada a partir de unidades de comonômero de alfa-olefina com 3 a 12 átomos de carbono, mais preferencialmente de 4 a 8 átomos de carbono. As unidades de comonômeros de alfa-olefina adequadas são 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. Deste modo, o 1-buteno e o 1-hexeno são os mais preferidos.
[0083] A resina de polietileno (B) pode compreender aditivos como definidos acima. Mw
[0084] A resina de polietileno (B) tem um peso molecular médio Mw de 50 kg/mol a menos de 700 kg/mol, de preferência de 70 kg/mol a 500 kg/mol, mais preferencialmente de 100 kg/mol a 300 kg/mol, determinado pela GPC. MFR5
[0085] A resina de polietileno (B) tem preferivelmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,01 a 5,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,05 a 4,0 g/10 min, e mais preferencialmente de 0,1 a 3,0 g/10 min, determinado de acordo com ISO 1133. Densidade
[0086] A resina de polietileno (B) tem uma densidade igual ou superior a 910,0 kg/m3 e igual ou inferior a 960,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 915,0 kg/m3 e igual ou inferior a 955,0 kg/m3, e ainda mais preferencialmente igual ou superior a 920,0 kg/m3 e igual ou inferior a 950,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Polimerização
[0087] A resina de polietileno (B) é usualmente feita por um processo de várias etapas, isto é, um processo que utiliza pelo menos dois reatores, um para produzir um componente de menor peso molecular e um segundo para produzir um componente de peso molecular mais elevado. Estes reatores podem ser utilizados em paralelo, no caso em que os componentes devem ser misturados após a produção. Mais comumente, os reatores são utilizados em série, de tal modo que os produtos de um reator são utilizados como material de partida no reator seguinte, por exemplo, um componente é formado no primeiro reator e o segundo é formado no segundo reator, na presença do primeiro componente. Deste modo, os dois componentes são misturados mais intimamente, uma vez que um é formado na presença do outro.
[0088] As reações de polimerização utilizadas em cada etapa podem envolver reações convencionais de homopolimerização ou copolimerização de etileno, por exemplo, fase gasosa, fase de lama, polimerizações em fase líquida, utilizando reatores convencionais, por exemplo, reatores em circuito fechado, reatores em fase gasosa, reatores em batelada, etc.
[0089] A polimerização pode ser realizada continuamente ou em batelada, de preferência a polimerização é realizada continuamente.
[0090] Os processos de duas etapas conhecidos são, por exemplo, processos em fase líquida-fase líquida, fase gasosa- fase gasosa e fase líquida-fase gasosa. É também sabido que estes processos de duas etapas podem ainda ser combinados com uma ou mais etapas de polimerização adicionais selecionadas de processos de polimerização em fase gasosa, fase de lama ou em fase líquida.
[0091] A resina de polietileno (B) é preferencialmente produzida em um processo de várias etapas, onde são produzidos polímeros (componentes) de menor peso molecular e de maior peso molecular em diferentes etapas de polimerização, em qualquer ordem.
[0092] A polimerização é conduzida na presença de um catalisador de polimerização de olefinas. O catalisador pode ser qualquer catalisador que seja capaz de produzir o polímero de etileno desejado. Catalisadores adequados são, entre outros, catalisadores de Ziegler - Natta com base em um metal de transição, tais como titânio, zircônio e/ou catalisadores de vanádio ou metaloceno ou catalisadores de metal de transição tardia. Especialmente os catalisadores de Ziegler - Natta e os catalisadores de metaloceno são úteis porque podem produzir polímeros dentro de uma ampla faixa de peso molecular, com uma elevada produtividade.
[0093] Os catalisadores de Ziegler - Natta adequados contêm, de preferência, um composto de magnésio, um composto de alumínio e um composto de titânio suportado em um suporte particulado.
[0094] A resina de polietileno (B) pode ser diferente da fração de polietileno (A-2) em pelo menos uma das propriedades acima definidas.
[0095] Em uma forma de realização preferida, a resina de polietileno (B) é a mesma que a fração de polietileno (A-2). Composição de Polietileno
[0096] A composição de polietileno multimodal de acordo com a invenção compreende resinas de polietileno (A) e (B) que são misturadas de acordo com o processo da invenção.
[0097] De preferência, a resina de base da composição consiste nas resinas de polietileno (A) e (B).
[0098] A composição pode compreender aditivos como definidos acima.
[0099] A proporção em peso da primeira resina de polietileno (A) com a segunda resina de polietileno (B), na composição de polietileno, é preferencialmente de 2:98 a 50:50, mais preferencialmente de 3:97 a 45:55, mais preferencialmente de 5: 95 a 40:60, ainda mais preferencialmente de 7:93 a 30:70, ainda mais preferencialmente de 8:92 a 25:75 e mais preferencialmente de 10:90 a 20:80.
[0100] De preferência, a quantidade de fração de polietileno (A-1) na composição de polietileno é de 0,5 a 30% em peso, mais preferencialmente de 1 a 25% em peso, mais preferencialmente de 2 a 20% em peso, ainda mais preferencialmente de 3 a 18%,ainda mais preferencialmente de 4 a 16% em peso e mais preferencialmente 4 a 14% em peso da composição total de polietileno.
[0101] A composição de polietileno é caracterizada pelas seguintes propriedades: MFR5
[0102] A composição de acordo com a presente invenção tem preferencialmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,01 a 10,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,03 a 9,0 g/10 min, e mais preferencialmente 0,05 a 8,0 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133. MFR21
[0103] A composição de acordo com a presente invenção tem de preferência um índice de fluidez MFR21 (190°C, 21,6 kg) de 0,5 a 300 g/10 min, preferencialmente de 0,7 a 250 g/10 min, e mais preferencialmente de 1,0 a 200 g/10 min, determinada de acordo com a norma ISO 1133. Densidade
[0104] A composição de acordo com a presente invenção tem preferencialmente uma densidade igual ou superior a 910,0 kg/m3 e igual ou inferior a 970,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 912,0 kg/m3 e igual ou inferior a 969,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 915,0 kg/m3 e igual ou inferior a 968,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004.
[0105] A densidade da composição é influenciada pela densidade da resina de base e pode ainda ser ajustada pela quantidade de material de enchimento, normalmente negro de carbono, na composição.
[0106] A densidade da resina de base é influenciada, principalmente, pela quantidade e tipo de comonômero. Além disso, a natureza do polímero originário principalmente do catalisador utilizado, bem como o índice de fluidez, desempenham um papel. Adicionalmente, deve ser salientado que o comonômero não necessita de ser um único comonômero. Também são possíveis misturas de comonômeros.
[0107] A composição é ainda caracterizada por propriedades reológicas específicas.
[0108] A composição, de acordo com a presente invenção, tem preferencialmente uma viscosidade complexa determinada para o módulo de cisalhamento complexo de 0,1 kPa, eta0,1, de 5.000 Pa.s a 100.000 Pa.s, mais preferencialmente de 6.000 Pa.s a 85.000 Pa.s, mesmo mais preferencialmente 8.000 Pa.s a 70.000 Pa.s e mais preferencialmente 10.000 Pa.s a 55.000 Pa.s. Para determinadas aplicações, tais como tubos HD, tubos MD ou aplicações de moldagem por injeção, eta0.1 pode ser de 5.000 Pa.s a 400.000 Pa.s, de preferência de 6.000 Pa.s a 350.000 Pa.s, ainda mais preferencialmente de 8.000 Pa^s a 300.000 Pa.s, e mais preferencialmente de 10.000 Pa^s a 250.000 Pa-s. Viscosidade complexa eta0,1
[0109] A composição, de acordo com a presente invenção, tem preferencialmente uma viscosidade complexa determinada para o módulo de cisalhamento complexo de 0,1 kPa, eta0,1, de 5.000 Pa.s a 100.000 Pa.s, mais preferencialmente de 6.000 Pa.s a 85.000 Pa.s, mesmo mais preferencialmente 8.000 Pa.s a 70.000 Pa.s e mais preferencialmente 10.000 Pa.s a 55.000 Pa.s. Para determinadas aplicações, tais como tubos HD, tubos MD ou aplicações de moldagem por injeção, eta0.1 pode ser de 5.000 Pa.s a 400.000 Pa.s, de preferência de 6.000 Pa.s a 350.000 Pa.s, ainda mais preferencialmente de 8.000 Pa^s a 300.000 Pa.s, e mais preferencialmente de 10.000 Pa^s a 250.000 Pa-s.
[0110] As viscosidades determinadas a baixas frequências ou taxas de cisalhamento tais como eta0.1 são medidas para o peso molecular de uma composição de polietileno, uma vez que são diretamente proporcionais ao peso molecular ponderal médio Mw. Assim, podem também ser utilizados como medidas para a degradação da composição de polietileno comparando eta0.1 da composição final, após mistura da primeira resina de polietileno (A), com a segunda resina de polietileno (B), eta0.1 (composição) e Eta0.1 da segunda resina de polietileno (B), antes da mistura, eta0.1 (B).
[0111] É preferível que a proporção da viscosidade complexa a uma frequência de 0,1 rad/s da composição de polietileno multimodal eta0.1 (composição), à viscosidade complexa determinada a uma frequência de 0,1 rad/s da resina de polietileno (B), eta0.1 (B), esteja na faixa de 1,1 a 2,5, mais preferencialmente de 1,2 a 2,3, ainda mais preferencialmente de 1,25 a 2,0 e com maior preferência de 1,3 a 1,7. SHI0,1/100
[0112] A composição tem, de preferência, um índice de diluição de cisalhamento SHI0.1/100 de 7 a 30, mais preferencialmente um índice de diluição de cisalhamento SHI0.1/100 de 8 a 25, ainda mais preferencialmente um índice de diluição de cisalhamento SHI0.1/100 de 9 a 20 e mais preferivelmente um índice de diluição de cisalhamento SHI0.1/100 de 10 a 17.
[0113] O índice de diluição por cisalhamento é uma medida para a amplitude da distribuição de peso molecular da composição de polietileno. Área de ponto branco (WSA)
[0114] A composição de polietileno de acordo com a presente invenção tem preferencialmente uma área de pontos brancos não superior a 5,0%, mais preferencialmente não superior a 4,0%, ainda mais preferencialmente não superior a 3,0%, ainda mais preferencialmente não superior a 2,0% e mais preferencialmente não superior a 1,5%. O limite inferior da área de pontos brancos é geralmente de 0,01%. Classificação ISO
[0115] A composição de polietileno de acordo com a presente invenção tem preferencialmente uma classificação ISO não superior a 7,0, mais preferencialmente não superior a 6,0, ainda mais preferencialmente não superior a 4,0, muito preferencialmente não superior a 3,5. O limite inferior da classificação ISO é normalmente 0,1.
[0116] O teste da área de pontos brancos e a classificação ISO são medidos para a homogeneidade de uma composição de polietileno. Quando se preparam composições de polietileno, por exemplo, para produzir tubos, os chamados “pontos brancos” ocorrem no material composto. Estes pontos brancos têm usualmente um tamanho inferior a 10 a cerca de 50 micrometros e consistem em aglomerados/partículas de polímero não pigmentadas de elevado peso molecular que não foram adequadamente dispersos na composição. Estas heterogeneidades nas composições poliméricas podem aumentar a rugosidade da superfície dos artigos produzidos e prejudicar as suas propriedades de resistência.
[0117] Sabe-se que a homogeneidade de uma composição polimérica multimodal pode ser melhorada aplicando múltiplas etapas de mistura e/ou condições particulares de mistura à resina proveniente do reator. Estas medidas, no entanto, têm a desvantagem de estarem associadas a um aumento significativo nos custos de produção para a composição e possivelmente à degradação do polímero. Aplicações
[0118] As composições de polietileno produzidas de acordo com a presente invenção são adequadas para diferentes aplicações tais como revestimento de tubos de aço, aplicações de tubos de alta densidade (HD), aplicações de filmes, tais como películas de baixa densidade linear (LLD), películas de densidade média (MD) e películas de alta densidade (HD), aplicações de moldagem por injeção e revestimento de cabos. Para estas diferentes aplicações a composição de polietileno tem as seguintes propriedades: Revestimento de tubos de aço
[0119] Para o revestimento de tubos de aço, a composição de acordo com a presente invenção tem preferencialmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,05 a 5,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,1 a 2,5 g/10 min, e mais preferencialmente de 0,2 a 1,0 g/10min, determinada de acordo com a norma ISO 1133.
[0120] A composição preferencialmente tem uma densidade igual ou superior a 935,0 kg/m3 e igual ou inferior a 960,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 936,5 kg/m3 e igual ou inferior a 957,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 938,0 kg/m3 e igual ou inferior a 955,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004.
[0121] A composição preferencialmente tem um peso molecular ponderal médio Mw de 50 kg/mol a 300 kg/mol, mais preferencialmente de 70 kg/mol a 250 kg/mol, determinado por GPC. Películas LLD
[0122] Para películas de LLD, a composição de acordo com a presente invenção tem preferencialmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,5 a 5,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,6 a 4,0 g/10 min, e mais preferencialmente de 0,8 a 3,0 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0123] A composição preferencialmente tem um índice de fluidez MFR21 (190°C, 21,6 kg) de 10 a 100 g/10 min, de preferência de 12 a 80 g/10 min, e mais preferencialmente de 15 a 70 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0124] A composição tem, de preferência, uma densidade igual ou superior a 910,0 kg/m3 e igual ou inferior a 930,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 912,5 kg/m3 e igual ou inferior a 927,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 915,0 kg/m3 e igual ou inferior a 925,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004.
[0125] A composição preferencialmente tem um peso molecular ponderal médio Mw de 100 kg/mol a 350 kg/mol, mais preferencialmente 130 kg/mol a 300 kg/mol, determinado por GPC. Película MD
[0126] Para películas MD, a composição de acordo com a presente invenção tem, de preferência, um índice de fluidez MFR21 (190°C, 21,6 kg) de 2,5 a 50 g/10 min, de preferência de 3,5 a 40 g/10 min e mais preferencialmente de 5 a 30 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0127] A composição preferencialmente tem uma densidade igual ou superior a 925, 0 kg/m3 e igual ou inferior a 945,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 927,5 kg/m3 e igual ou inferior a 943,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 930,0 kg/m3 e igual ou inferior a 940,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Películas HD
[0128] Para películas HD, a composição de acordo com a presente invenção tem, de preferência, um índice de fluidez MFR21 (190°C, 21,6 kg) de 2,5 a 20 g/10 min, de preferência de 3 a 15 g/10 min, e mais preferencialmente de 4 a 10 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0129] A composição preferencialmente tem uma densidade igual ou superior a 940,0 kg/m3 e igual ou inferior a 970,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 942,0 kg/m3 e igual ou inferior a 965,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 945,0 kg/m3 e igual ou inferior a 960,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Moldagem por injeção
[0130] Para a moldagem por injeção, a composição de acordo com a presente invenção tem preferencialmente um índice de fluidez MFR2 (190°C, 2,16 kg) de 0,2 a 4,0 g/10 min, preferencialmente de 0,4 a 3,0 g/10 min e mais preferencialmente de 0,2 a 1,0 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0131] A composição preferencialmente tem um índice de fluidez MFR21 (190°C, 21,6 kg) de 15 a 300 g/10 min, de preferência de 20 a 250 g/10 min, e mais preferencialmente de 25 a 200 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0132] A composição tem, preferencialmente, uma densidade igual ou superior a 935, 0 kg/m3 e igual ou inferior a 955,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 936,5 kg/m3 e igual ou inferior a 952,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 938,0 kg/m3 e igual ou inferior a 950,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Tubos HD
[0133] Para tubos HD, a composição de acordo com a presente invenção tem preferencialmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,05 a 1,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,08 a 0,7 g/10 min, e mais preferencialmente de 0,1 a 0,4 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0134] A composição, preferencialmente, tem uma densidade igual ou superior a 945,0 kg/m3 e igual ou inferior a 965,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 946,5 kg/m3 e igual ou inferior a 964,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 948,0 kg/m3 e igual ou inferior a 963,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Tubos MD
[0135] Para os tubos MD, a composição de acordo com a presente invenção tem preferencialmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,05 a 1,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,08 a 0,7 g/10 min, e mais preferencialmente de 0,2 a 0,6 g/10 min determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0136] A composição tem, preferencialmente, uma densidade igual ou superior a 930, 0 kg/m3 e igual ou inferior a 945,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 930,0 kg/m3 e igual ou inferior a 940,0 kg/m3, determinada de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Revestimento do Cabo
[0137] Para revestimento de cabos, a composição de acordo com a presente invenção tem preferencialmente um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,1 a 3,0 g/10 min, mais preferencialmente de 0,2 a 2,5 g/10 min, e mais preferencialmente de 0,3 a 3,0 g/10 min, determinado de acordo com a norma ISO 1133.
[0138] A composição tem, preferencialmente, uma densidade igual ou superior a 918,0 kg/m3 e igual ou inferior a 965,0 kg/m3, mais preferencialmente igual ou superior a 920,0 kg/m3 e igual ou inferior a 962,0 kg/m3, e mais preferencialmente igual ou superior a 930,0 kg/m3 e igual ou inferior a 960,0 kg/m3, determinado de acordo com a norma ISO 1183-1: 2004. Exemplos 1. Métodos de determinação a) Índice de fluidez
[0139] O índice de fluidez (MFR) é determinado de acordo com a norma ISO 1133 e é indicado em g/10 min. O MFR é uma indicação da fluidez e, portanto, da processabilidade do polímero. Quanto maior o índice de fluidez, menor a viscosidade do polímero. O MFR5 do polietileno é medido a uma temperatura de 190°C e uma carga de 5 kg, o MFR2 do polietileno a uma temperatura de 190°C e uma carga de 2,16 kg e o MFR21 do polietileno é medido a uma temperatura de 190°C e uma carga de 21,6 kg. A quantidade FRR (relação de caudal) denota a razão de caudais em cargas diferentes. Assim, FRR21/5 denota o valor de MFR21/MFR5. a) Densidade
[0140] A densidade do polímero foi medida de acordo com o método A da ISO 1183-1:2004 sobre uma amostra moldada por compressão preparada de acordo com a norma EN ISO 1872-2 (Fevereiro de 2007) e é dada em kg/m3. b) Conteúdo de comonômero
[0141] Utili zou-se espectroscopia de ressonância nuclear- magnética (RMN) quantitativa para quantificar o teor de comonômero dos polímeros.
[0142] Espectro de RMN de 13C {1H} quantitativo registrado no estado fundido utilizando um espectrômetro de RMN Bruker Advance III 500 operando a 500,13 e 125,76 MHz para 1H e 13C, respectivamente. Todos os espectros foram registrados utilizando uma ponta de sonda 13C otimizada de 7 mm de espessura de ângulo mágico (MAS) a 150°C usando gás azoto para todos os pneumáticos. Aproximadamente 200 mg de material foram empacotados em um rotor MAS de zircônio de diâmetro exterior de 7 mm e centrifugados a 4 kHz. Esta configuração foi escolhida principalmente para a alta sensibilidade necessária para a rápida identificação e quantificação precisa. A excitação de pulso simples {[1], [2], [6]} foi empregada utilizando o NOE transitório em pequenos tempos de reciclo de 3s {[1], [3]} e o esquema de desacoplamento RS-HEPT {[4], [5]}. Um total de 1024 (1k) transientes foi adquirido por espectro. Esta configuração foi escolhida devido à sua elevada sensibilidade para baixos conteúdos de comonômeros.
[0143] Os espectros de RMN 13C {1H} quantitativos foram processados, as propriedades integradas e quantitativas foram determinadas utilizando programas de automatização de análise espectral personalizada. Todos os desvios químicos são referenciados internamente ao tamanho do sinal de metileno (δ+) a 30,00 ppm {[9]}.
[0144] Os sinais característicos correspondentes à incorporação de 1-hexeno foram observados {[9]} e todos os conteúdos foram calculados em relação a todos os outros monômeros presentes no polímero.
[0145] Sem outros sinais indicativos de outras sequências de comonômero, isto é, incorporação consecutiva de comonômero, observou-se que o conteúdo total de comonômero de 1-hexeno foi calculado com base unicamente na quantidade de sequências isoladas de 1-hexeno:
[0146] Obs ervaram-se sinais característicos resultantes de grupos terminais saturados. O conteúdo de tais grupos finais saturados foi quantificado utilizando a média da integral dos sinais em 22,84 e 32,23 ppm atribuídos aos sítios de 2s em 2s, respectivamente:
[0147] O conteúdo relativo de etileno foi quantificado utilizando o integral do tamanho dos sinais de metileno (δ+) a 30,00 ppm:
[0148] O conteúdo total de comonômero de etileno foi calculado com base no tamanho dos sinais de metileno e contabilizando unidades de etileno presentes em outras sequências ou grupos terminais de comonômeros observados:
[0149] A fração molar total de 1-hexeno no polímero foi então calculada como:
[0150] A incorporação total de comonômero de 1-hexeno em percentagem molar foi calculada a partir da fração molar da maneira usual:
[0151] A incorporação total de comonômero de 1-hexeno, em percentagem em peso, foi calculada a partir da fração molar da maneira padrão:
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[0152] A caracterização das massas fundidas de polímero por medidas de cisalhamento dinâmico está em conformidade com as normas ISO 6721-1 e 6721-10. As medições foram realizadas em um reômetro ARES (TA Instruments) rotacional controlado por tensão, equipado com geometria de placa paralela de 25 mm. As medições foram realizadas em placas moldadas por compressão utilizando atmosfera de azoto e estabelecendo uma tensão dentro do regime viscoelástico linear. Os ensaios de cisalhamento oscilatório foram feitos a 230°C, aplicando uma faixa de freqüência entre 0,0631 e 100 rad/s e estabelecendo uma folga de 2,0 mm.
[0153] Em uma experiência de cisalhamento dinâmico, a sonda é submetida a uma deformação homogênea a uma tensão de corte variável sinusoidal ou tensão de cisalhamento (tensão e modo de tensão controlado, respectivamente). Em uma experiência de deformação controlada, a sonda é submetida a uma deformação sinusoidal que pode ser expressa por
[0154] Se a deformação aplicada estiver dentro do regime viscoelástico linear, a resposta de estresse sinusoidal resultante pode ser dada por
[0155] onde o e YO são as amplitudes de estresse e tensão, respectivamente; w é a frequência angular; δ é o desvio de fase (ângulo de perda entre tensão aplicada e resposta ao estresse); t é o tempo.
[0156] Os resultados dos ensaios dinâmicos são tipicamente expressos por meio de várias funções reológicas diferentes, nomeadamente o módulo de resistência ao cisalhamento, G', o módulo de perda de cisalhamento, G'', o módulo de cisalhamento complexo, G*, a viscosidade de cisalhamento complexa, q*, a viscosidade de cisalhamento dinâmica, n', o componente fora de fase da viscosidade de cisalhamento complexa, n” e a tangente de perda, tan n, que pode ser expressa como se segue:
[0157] A determinação do denominado Índice de Diluição de Cisalhamento, que se correlaciona com MWD e é independente de Mw, é feita como descrito na equação 9.
[0158] Po r exemplo, o SHI (0,1/100) é definido como a proporção da viscosidade complexa determinada a uma frequência de 0,1 rad/s, à viscosidade complexa determinada a uma frequência de 100 rad/s.
[0159] Os valores do módulo de armazenamento (G'), módulo de perda (G”), módulo complexo (G*) e viscosidade complexa (n*) foram obtidos em função da freqüência (w).
[0160] Deste modo, por exemplo, n*300rad/s(eta*300rad/s) é usado como abreviatura para a viscosidade complexa à frequência de 300 rad/s e n*0.05rad/s(eta*0.05rad/s) é utilizado como abreviatura para a viscosidade complexa à frequência de 0,05 rad/s.
[0161] Os valores são determinados por meio de um procedimento de interpolação de ponto único, conforme definido pelo software Rheoplus. Na interpolação foi aplicada a opção de Rheoplus “Interpolar os valores y para os valores x do parâmetro” e o “tipo de interpolação logarítmica”.
[0162] Referências: [1] Caracterização reológica de frações de polietileno” Heino, E.L., Lehtinen, A., Tanner J., Seppala, J., Neste Oy, Porvoo, Finland, Theor. Appl. Rheol., Proc. Int. Congr. Rheol, 11th (1992), 1, 360-362 [2] A influência da estrutura molecular em algumas propriedades reológicas do polietileno, Heino, E.L., Borealis Polymers Oy, Porvoo, Finland, Anuário de transações da Sociedade Nórdica de Reologia, 1995.). [3] Definição dos termos relacionados às propriedades mecânicas não definitivas dos polímeros, Pure & Appl. Chem., Vol. 70, No. 3, pp. 701-754, 1998. d) Peso molecular
[0163] As médias de peso molecular (Mz, Mw e Mn), a distribuição do peso molecular (MWD) e a sua amplitude, descritas pelo índice de polidispersidade, PDI = Mw/Mn (em que Mn é o peso molecular médio em número e Mw é o peso molecular ponderal médio), foram determinados por Cromatografia de Permeação de Gel (GPC) de acordo com a ISO 16014-4: 2003 e ASTM D 6474-99 utilizando as seguintes fórmulas:
[0164] Para um intervalo de volume de eluição constante ΔVi, onde Ai e Mi são a área da fatia do pico cromatográfico e o peso molecular de poliolefina (MW).
[0165] Utili zou-se um instrumento GPC PolymerChar, equipado com detector infravermelho (IR), com 3 x Olexis e 1x colunas Olexis Guard de Polymer Laboratories e 1,2,4-triclorobenzeno (TCB, estabilizado com 250 mg/L de 2,6-Di terc butilo -4- metil-fenol) como solvente a 160°C e a um fluxo constante de 1 mL / min. Foram injetados 200 μL de solução de amostra por análise. O conjunto de colunas foi calibrado utilizando calibração universal (de acordo com a norma ISO 16014-2: 2003) com pelo menos 15 padrões de poliestireno MWD estreito (PS) na gama de 0,5 kg / mol a 11 500 kg / mol. As constantes de Mark Houwink para PS, PE e PP utilizadas são como descrito por ASTM D 6474-99. Todas as amostras foram preparadas por dissolução de 5,0 a 9,0 mg de polímero em 8 mL (a 160°C) de TCB estabilizado (mesmo que fase móvel) durante 2,5 horas para PP ou 3 horas para PE, a 160°C, sob agitação suave contínua no automático do instrumento GPC. e) Área de pontos brancos (WSA) e avaliação ISO
[0166] Uma amostra da composição (incluindo um pigmento para tornar visíveis as não-homogeneidades, isto é, negro de carbono, adicionado ao exemplo de referência 1, em uma quantidade conforme listada abaixo) que é obtida após os passos de composição, como descrito para os diferentes exemplos abaixo, é analisada obtendo primeiro 6 cortes de micrótomo de 6 partes diferentes da amostra (espessura cerca de 10 micrómetros, diâmetro 3 a 5 mm).
[0167] Foram feitos cortes de micrótomo com uma espessura de cerca de 10 μm, a partir de 6 peletes da respectiva amostra perpendicular à direção de extrusão. Os cortes de micrótomo foram caracterizados por microscopia óptica (microscópio ZEISS Axioimager), com uma ampliação de 100 quantitativamente usando o método da área de pontas brancas com o software SCANDIUM. Neste método todas as áreas detectadas de partículas brancas em todos os cortes de cada amostra foram resumidas e relacionadas com a área total de investigação (1,63 mm2). A área investigada de cada corte foi escolhida de forma aleatória.
[0168] As mesmas imagens utilizadas para WSA também foram avaliadas pela classificação segundo ISO 18553. f) Viscosidade molecular ponderal média do UHMWPE
[0169] O peso molecular viscosimétrico médio do polietileno de peso molecular ultraelevado foi determinado de acordo com ASTM 4020-81. 2. Figuras
[0170] As Figuras 1 e 2 mostram a concepção dos parafusos dos extrusoras utilizados para a produção das pré-misturas e dos polímeros dos exemplos de acordo com a invenção.
[0171] Fig.1 Design de parafuso Leistritz ZSE 27 MAXX para a produção das pré-misturasAlimentação de matéria-prima na seta na parte superior da figura; derreter saída à esquerda
[0172] Fig. 2 Design de parafuso Coperion ZSK 40 para a produção dos polímeros dos exemplos de acordo com a invenção; alimentação de matéria-prima na seta; derreter saída à direita 3. Exemplos a) Polimerização do Exemplo de Referência um (RE1)
[0173] Um reator de circuito fechado com um volume de 50 dm3 foi operado continuamente, a uma temperatura de 60°C e uma pressão de 62 bar. No reator foram introduzidos 42 kg/h de diluente de propano, 2 kg/h de etileno e 35 g/h de hidrogênio. Adicionalmente foram introduzidos no reator 6,3 g/h de um componente de catalisador de polimerização sólido, vendido pela BASF, sob um nome comercial de Lynx 200 em conjunto com cocatalisador de trietilalumínio, de modo que a proporção de alumínio para titânio fosse de 30 mol/mol. A taxa de produção de polímero foi de cerca de 1,8 kg/h.
[0174] A l ama do reator de circuito fechado de 50 dm3 foi retirada e transferida continuamente para outro reator de circuito fechado com um volume de 500 dm3 e que foi operado a uma temperatura de 95°C e a uma pressão de 60 bar. No reator foram introduzidos mais diluentes de propano, etileno e hidrogênio. A concentração de etileno na mistura fluida foi 3,4% molar, com base no número total de moles na mistura fluida, a proporção molar de hidrogênio para etileno 650 mol/kmol. A taxa de produção de polímero era de 32 kg/h e a MFR2 do homopolímero de etileno era de 500 g/10 min.
[0175] A lama do reator em circuito fechado foi retirada utilizando pás de assentamento em um recipiente de expansão operado a uma temperatura de 50°C e uma pressão de 3 bar, em que o hidrogênio e a maior parte dos hidrocarbonetos foram removidos do polímero. O homopolímero de etileno foi dirigido para um reator de fase gasosa de leito fluidizado operado a uma temperatura de 85°C e uma pressão de 20 bar. No reator foram introduzidos mais etileno, comonômero 1-buteno, hidrogênio e azoto como gás inerte. A concentração de etileno foi de 11% mols, com base no número total de moles na mistura gasosa. Adicionou-se hidrogênio e 1-buteno de modo que o polímero bimodal tivesse uma densidade de 943 kg/m3, um MFR5 de 2 g/10 min e um peso molecular ponderal médio Mw de 129 kg/mol. A separação entre o polímero produzido no reator de circuito fechado e o reator de fase gasosa foi de 50/50.
[0176] O pó de polímero resultante a partir de hidrocarbonetos e misturado com 3000 ppm de Irganox B225, 1000 ppm de estearato de cálcio e 2,4% de negro de carbono, foi seco com base na composição final. Uma parte da mistura foi então extrudida em peletes utilizando uma extrusora de parafuso duplo CIM90P (fabricada pela Japan Steel Works). b) A produção das pré-misturas PB1
[0177] Um polietileno de peso molecular ultraelevado (UHMWPE- GC002, fornecido por Jingchem Corporation, Pequim, China e tendo um peso molecular médio viscosimétrico de 1,650,000 g/mol, uma densidade de 0,934 g/cm3, uma densidade aparente de 0,42 g/cm3, e misturou-se um teor de matéria volátil de 0,12% em peso com Irganox B225 e estearato de cálcio, de modo que a mistura em pó continha 0,3 partes por cem de B225 e 0,15 partes por cem de estearato de cálcio. Esta mistura em pó foi doseada separadamente na tremonha de Um extrusora juntamente com também pellets de polímero bimodal doseados separadamente produzidos de acordo com o Exemplo de Referência 1 acima de modo que a mistura final de PB1 continha 50% em peso da mistura de aditivo UHMWPE e 50% em peso dos peletes do Exemplo de Referência
[0178] Ambos os componentes foram extrudidos utilizando uma extrusora de parafuso duplo Leistritz ZSE 27 MAXX (diâmetro do parafuso 28,3 mm, OD/ID 1,66) com um desenho de parafuso de acordo com a Figura 1 (L/D 18). A temperatura ajustada do cilindro durante a extrusão foi de 170°C e a velocidade do parafuso foi de 500 min-1. Na saída do extrusora a massa fundida foi passada através de uma placa de matriz e cortada em peletes. O caudal era de 10 kg/h. A área de mancha branca foi determinada a partir do polímero de PB1 e verificou-se ser de 2,36%. PB2
[0179] Para a produção do procedimento de PB2 para a produção de PB1 foi repetido, exceto que a temperatura de barril ajustada foi mantida a 200 ° C.
[0180] A área de mancha branca do polímero de PB2 foi de 1,3%. PB3
[0181] Para a produção do procedimento PB3 para a produção de PB2 foi repetido, exceto que a quantidade da mistura de aditivo UHMWPE foi 70% em peso e a quantidade de peletes do exemplo de referência 1 foi de 30% em peso.
[0182] A área de pontos brancos do polímero de PB3 foi de 1,8%. c) Produção dos exemplos de acordo com a invenção Exemplo 1 da Invenção (EX1)
[0183] Fez-se uma mistura seca de peletes produzidos de acordo com o exemplo de referência 1 (80% em peso) e os peletes da pré-mistura PB1 (20% em peso). A mistura foi então extrudida em uma extrusora de parafuso duplo Coperion ZSK40 com uma concepção de parafuso de acordo com a Figura 2. Foi ajustado um programa de temperatura crescente de 200°C a 220°C, a velocidade do parafuso era de 150 min-1 e o desempenho era de 25 kg/H. No final do extrusora a massa fundida foi passada através de uma placa de matriz, arrefecida em banho de água e cortada em peletes. A partir dos peletes mediu-se a dispersão (como a área do ponto branco) e a viscosidade dinâmica. A Tabela 1 mostra o WSA, n0.1, n100, SHI0.1/100, MFR5 e densidade. Exemplo 2 da Invenção (EX2)
[0184] O procedimento do exemplo 1 da invenção foi seguido, exceto que os peletes da pré-mistura PB2 foram utilizados em vez dos peletes da pré-mistura PB1. A Tabela 1 mostra o WSA, n0.1, n100, SHI0.1/100, MFR5 e densidade. Exemplo 3 da Invenção (EX3)
[0185] O procedimento do exemplo 1 da invenção foi seguido, exceto que foram utilizados peletes da pré-mistura PB3 para que a quantidade de material do exemplo de referência 1 fosse de 85,7% em peso e a quantidade do material da pré-mistura PB3 fosse 14,3% em peso. A Tabela 1 mostra o WSA, n0.1, n100, SHI0.1/100, MFR5 e densidade. Exemplo 4 da Invenção (EX4)
[0186] O procedimento do exemplo 1 da invenção foi seguido, exceto que foram utilizados 60% em peso dos peletes do exemplo de referência 1 e 40% em peso dos peletes da pré-mistura PB1. A Tabela 2 mostra a WSA, n0.1, n100, SHI0.1/100, MFR5 e densidade. Exemplo 5 da Invenção (EX5)
[0187] Seguiu-se o procedimento do exemplo 4 da invenção (Ex4), exceto que se utilizaram os peletes da pré-mistura PB2 em vez dos peletes da pré-mistura PB1. A Tabela 2 mostra a viscosidade e WSA. A Tabela 2 mostra a WSA, n0.1, n100, SHI0.1/100, MFR5 e densidade. Exemplo 5 da Invenção (EX5)
[0188] O procedimento do exemplo 4 da Invenção (Ex4) foi seguido, exceto que os peletes da pré-mistura PB3 foram utilizados em vez dos peletes da pré-mistura PB1. A Tabela 2 mostra a viscosidade e WSA. A Tabela 2 mostra a WSA, n0.1, n100, SHI0.1/100, MFR5 e densidade. Exemplo comparativo 1 (CE1)
[0189] Um PE de peso molecular ultraelevado (UHMWPE-GC002, fornecido por Jingchem Corporation, Beijing, China e tendo um peso molecular médio viscosimétrico de 1650000 g/mol, uma densidade de 0,934 g/cm3, uma densidade aparente de 0,42 g/cm3 e misturou-se um conteúdo de matéria volátil de 0,12% em peso com Irganox B225 e estearato de cálcio de modo que a mistura em pó continha 0,3 partes por cem de B225 e 0,15 partes por cem de estearato de cálcio. Essa mistura em pó foi dosada separadamente no funil de um extrusora Leistritz ZSE 27 MAXX juntamente também com peletes de polímero bimodal doseados separadamente produzidos de acordo com o exemplo de referência 1 acima, de modo que a mistura final continha 10% em peso da mistura de aditivo UHMWPE e 90% em peso dos peletes do exemplo de referência 1. A mistura polimérica foi extrudida utilizando uma extrusora de parafuso duplo Leistritz ZE 27 MAXX (diâmetro do parafuso 28,3 mm, L/D 36) com uma concepção de parafuso de acordo com a Figura 3. A temperatura ajustada do cilindro durante a extrusão foi 200°C a 220°C e a velocidade do parafuso foi de 500 min-1. O caudal era de 10 kg/h.
[0190] No final do extrusora a massa fundida foi passada através de uma placa de matriz, arrefecida em banho de água e cortada em peletes. Os peletes foram então secos e recuperados. A partir dos peletes mediu-se a dispersão (como a área do ponto branco) e a viscosidade dinâmica. A Tabela 1 mostra o WSA, n0.1, n100, SHI0.1/100, MFR5 e densidade. d) Resultados
Claims (14)
1. Processo para a produção de uma composição de polietileno multimodal caracterizado por compreender as seguintes etapas: i) misturar uma fração de polietileno (A-1) com um peso molecular médio viscosimétrico Mv igual ou superior a 700 kg/mol até igual ou inferior a 10000 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 920 kg/m3 até igual ou inferior a 960 kg/m3, e uma fração de polietileno (A-2) com um Mw mais baixo que a fração de polietileno (A-1) de 50 a 500 kg/mol e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 até igual ou inferior a 960 kg/m3, com uma razão em peso de (A-1) para (A-2) de 45:55 até 80:20, para formar uma primeira resina de polietileno (A) com um Mw igual ou superior a 200 kg/mol até igual ou inferior a 1500 kg/mol, um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,001 até 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 até igual ou inferior a 960 kg/m3, ii) misturar a primeira resina de polietileno (A) com uma segunda resina de polietileno (B) com um Mw igual ou superior a 50 kg/mol até menos de 700 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 até igual ou inferior a 960 kg/m3 para formar a composição de polietileno multimodal, em que a razão em peso da primeira resina de polietileno (A) para a segunda resina de polietileno (B) na composição de polietileno é de 2:98 até 50:50, em que a composição de polietileno multimodal tem um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,01 a 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 até igual ou inferior a 970 kg/m3.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira resina de polietileno (A) ser formada por mistura em fusão de frações de polietileno (A-1) e (A-2).
3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por a primeira resina de polietileno (A) ser peletizada antes da mistura com a segunda resina de polietileno (B) para formar a composição de polietileno.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a segunda resina de polietileno (B) ser misturada sob a forma de pó com a primeira resina de polietileno (A), opcionalmente em conjunto com aditivos adicionais, para formar a composição de polietileno.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a segunda resina de polietileno (B) ser peletizada, opcionalmente em conjunto com aditivos adicionais, antes da mistura com a primeira resina de polietileno (A), para formar a composição de polietileno.
6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a composição de polietileno ser formada por mistura em fusão da primeira resina de polietileno (A) e da segunda resina de polietileno (B).
7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a primeira resina de polietileno (A) e a segunda resina de polietileno (B) terem sido misturadas a seco antes da etapa de fusão.
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a segunda resina de polietileno (B) ser uma resina de polietileno multimodal.
9. Resina de polietileno (A) caracterizada por compreender uma fração de polietileno (A-1) com um peso molecular médio viscosimétrico Mv igual ou superior a 700 kg/mol até igual ou inferior a 10.000 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 a igual ou inferior a 960 kg/m3; e uma fração de polietileno (A-2) com Mw mais baixo do que a fração de polietileno (A-1) de 50 a 500 kg/mol e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 até igual ou inferior a 960 kg/m3, com uma razão em peso de (A-1) para (A-2) de 45:55 a 80:20, em que a resina de polietileno (A) tem um Mw igual ou superior a 200 kg/mol até igual ou inferior a 1500 kg/mol, um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,001 a 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m3 até igual ou inferior a 960 kg/m3.
10. Composição de polietileno caracterizada por ser obtida através de um processo que compreende as seguintes etapas: i) misturar uma fração de polietileno (A-1) com um peso molecular médio viscosimétrico Mv igual ou superior a 700 kg/mol até igual ou inferior a 10.000 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 920 kg/m³ até igual ou inferior a 960 kg/m³; e uma fração de polietileno (A-2) com um Mw mais baixo que a fração de polietileno (A-1) de 50 a 500 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m³ até igual ou inferior a 960 kg/m3, com uma razão em peso de (A-1) para (A-2) de 45:55 a 80:20, para formar uma primeira resina de polietileno (A) com um Mw igual ou superior a 200 kg/mol até igual ou inferior a 1500 kg/mol, um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,001 a 40 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m³ a igual ou inferior a 960 kg/m³, ii) misturar a primeira resina de polietileno (A) com uma segunda resina de polietileno (B) com um Mw igual ou superior a 50 kg/mol até menos de 700 kg/mol, e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m³ até igual ou inferior a 960 kg/m³ para formar a composição de polietileno multimodal, em que a razão em peso da primeira resina de polietileno (A) para a segunda resina de polietileno (B) na composição de polietileno é de 2:98 até 50:50, em que a composição de polietileno multimodal possui um índice de fluidez MFR5 (190°C, 5 kg) de 0,01 a 10 g/10 min e uma densidade igual ou superior a 910 kg/m³ a igual ou inferior a 970 kg/m³.
11. Composição de polietileno, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por ter uma classificação de pontos brancos não superior a 5,0%.
12. Composição de polietileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizada por ter índice de diluição por cisalhamento SHI0.1/100, sendo a razão das viscosidades complexas determinada nas frequências de 0,1 rad/s e 100 rad/s, de 7 a 30.
13. Composição de polietileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado por a razão da viscosidade complexa em uma frequência de 0,1 rad/s da composição de polietileno multimodal, eta0.1 (Composição), para a viscosidade complexa determinada em uma frequência de 0,1 rad/s da resina de polietileno (B), eta0.1 (B), estar na faixa de 1,1 a 2,5.
14. Composição de polietileno, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 10 a 13, caracterizada por a quantidade da fração de polietileno (A-1) ser de 0,5 a 30% em peso da composição de polietileno total.
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