BR112019004963B1 - Composição de polietileno para uso em aplicações de tubo e tubo - Google Patents
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Abstract
A invenção fornece uma composição adequada para o uso em aplicações de tubos, em que a composição que compreende: um polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto, que tem uma viscosidade intrínseca de 5 a 50 decilitros/grama; uma resina de polietileno que compreende um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular, em que a resina de polietileno tem uma densidade de 0,930 a 0,960 g/cm3; um elastômero poliolefínico termoplástico que tem uma densidade de 0,850 a 0,910 g/cm3; e, opcionalmente, um fluoropolímero.
Description
[0001] As modalidades da presente revelação referem-se, em geral, a composições de polietileno e aplicações das composições de polietileno para produzir artigos conformados, tais como, por exemplo, tubos.
[0002] Tubos fabricados a partir de poliolefinas, por exemplo, resinas de PE, são relativamente leves, fáceis de manusear e são não corrosivos. Os tubos de poliolefina existentes podem fornecer uma rigidez relativamente alta, permitindo que os mesmos sejam colocados sob o solo e uma flexibilidade relativamente alta para que possam se adaptar ao movimento do solo. No entanto, os tubos existentes usados para transportar pastas fluidas ou outros fluxos de partículas abrasivas podem ser submetidos a um alto grau de desgaste. Em algumas aplicações, os tubos existentes podem não ser adequados para lidar com o transporte de pasta fluida ou partículas abrasivas. Por exemplo, os tubos de HDPE podem não ter a capacidade para transportar pastas fluidas à base água arenosas, como pastas fluidas de mineração, pastas fluidas à base de petróleo e/ou pastas fluidas à base de solvente. Consequentemente, essas aplicações de transporte podem exigir o uso de tubos com uma resistência à abrasão alta ou tubos com um revestimento interior resistente a alta abrasão.
[0003] Os tubos também podem ser usados em aplicações de alta temperatura, em que os tubos transportam materiais de alta temperatura e/ou são submetidos a condições ambientais que podem causar falhas mecânicas prematuras nos tubos. Os tubos existentes podem não ser adequados para transportar tais pastas fluidas ou outras correntes de partículas abrasivas a temperatura elevada, tal como, por exemplo, acima de 60 °C (140 °F). A seleção de material pode ser crítica não apenas para fornecer as propriedades químicas e mecânicas desejadas, mas também para fornecer boas propriedades abrasivas e térmicas, bem como boa processabilidade na fabricação de tubos.
[0004] Consequentemente, são desejadas composições alternativas de polietileno com boas propriedades abrasivas e térmicas, bem como boa processabilidade.
[0005] As modalidades apresentadas no presente documento são composições adequadas para o uso em aplicações de tubos. As composições compreendem um polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto com uma viscosidade intrínseca de 5 a 50 decilitros/grama; uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular, em que a resina de polietileno tem uma densidade de 0,930 a 0,960 g/cm3; um elastômero poliolefínico termoplástico que tem uma densidade de 0,850 a 0,910 g/cm3; e, opcionalmente, um fluoropolímero. Também são revelados no presente documento artigos conformados compreendendom pelo menos um componente formado a partir de tais composições.
[0006] Recursos e vantagens adicionais das modalidades serão estabelecidos na seguinte descrição detalhada e, em parte, se tornarão prontamente evidentes àqueles versados na técnica a partir desta descrição ou reconhecidos pela prática das modalidades descritas no presente documento, incluindo a descrição detalhada que se segue, as reivindicações, bem como os desenhos em anexo.
[0007] Deve-se entender que tanto a descrição anterior quanto a seguinte descrevem várias modalidades e se destinam a fornecer uma visão geral ou estrutura para compreender a natureza e o caráter da matéria reivindicada.
[0008] Faz-se referência agora, em detalhes, a modalidades de composições base de etileno compreendendom um polietileno à base de etileno de peso molecular ultra-alto, uma resina de polietileno, um elastômero de poliolefina termoplástica e, opcionalmente, um fluoropolímero. As composições descritas no presente documento são adequadas para o uso em aplicações de tubos. Observa-se, no entanto, que essa é apenas uma implantação ilustrativa das modalidades reveladas no presente documento. As modalidades são aplicáveis a outras tecnologias que são suscetíveis a problemas semelhantes aqueles discutidos acima. Por exemplo, as composições descritas no presente documento podem ser usadas em revestimentos de tubo, fitas e tubulações de irrigação por gotejamento, filmes, folhas, fitas, fibras, coberturas e tampas, e artigos conformados por processos de moldagem, incluindo moldagem por sopro, moldagem por compressão e moldagem por injeção (por exemplo, a moldagem por injeção de encaixes de tubos), em que todos estão no âmbito das presentes modalidades.
[0009] As composições descritas no presente documento podem compreender de 30 a 60% em peso do polietileno à base de etileno de peso molecular ultra-alto. Todos os valores individuais e subfaixas de 30 a 60% em peso são incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, a composição pode compreender de um limite inferior de 30, 35, 40, 45 ou 50% em peso a um limite superior de 60, 55, 50, 45 ou 40% em peso do polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto. Em algumas modalidades, a composição compreende de 30 a 55% em peso, 35 a 55% em peso, ou 35 a 50% em peso do polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto. Além da quantidade de polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto, as composições podem, ademais, compreender de 10 a 40% em peso da resina de polietileno. Todos os valores individuais e subfaixas de 10 a 40% em peso são incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, a composição pode compreender de um limite inferior de 10, 15, 20, 25, 30 ou 35% em peso até um limite superior de 40, 35, 30, 25 ou 20% em peso da resina de polietileno. Em algumas modalidades, a composição compreende de 10 a 35% em peso, 15 a 35% em peso, ou 15 a 30% em peso da resina de polietileno. Além das quantidades de polímero à base de etileno e resina de polietileno de peso molecular ultraelevadas, as composições podem compreender adicionalmente de 10 a 40% em peso do elastômero de poliolefina termoplástica. Todos os valores individuais e subfaixas de 10 a 40% em peso são incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, a composição pode compreender de um limite inferior de 10, 15, 18, 20, 25, 30 ou 35% em peso até um limite superior de 40, 35, 30, 25 ou 20% em peso do elastômero de poliolefina termoplástica. Em algumas modalidades, a composição compreende de 15 a 40% em peso, 18 a 40% em peso, ou 18 a 35% em peso do elastômero de poliolefina termoplástica. As quantidades de polímero à base de etileno, resina de polietileno e elastômero de poliolefina termoplástica de peso molecular ultra-alto podem adicionar até 100% em peso, que não inclui quantidades menores (10% em peso ou menos) de aditivos.
[0010] Os polietilenos de peso molecular ultra-alto descritos no presente documento podem ser um homopolímero de polietileno ou copolímero de etileno/alfa-olefina, em que cada um tem um peso molecular ultra-alto. O polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto tem um peso molecular mais elevado que o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular, componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular e/ou a resina de polietileno, conforme descrito no presente documento. Isso pode ser indicado por índice de fusão (I2), índice de fusão de carga elevada (I21), uma medição de viscosidade (por exemplo, viscosidade intrínseca ou de fusão) e/ou GPC. Os copolímeros adequados podem incluir alfa-olefinas que têm 3 a 10 átomos de carbono ou, em algumas modalidades, 3 a 5 átomos de carbono. Em algumas modalidades, o copolímero de etileno/alfa-olefina pode compreender até cerca de 5% em mol do comonômero de alfa-olefina, até cerca de 2% em mol do comonômero de alfa-olefina ou até cerca de 1% em mol do comonômero de alfa-olefina. Polietilenos de peso molecular ultra-alto adequados podem incluir, porém sem limitação, o polímero GUR® 4050 disponibilizado pela Ticona Engineering Polymers, e os polímeros UTEC® 6540 ou 6541 disponibilizados pela Braskem.
[0011] Nas modalidades do presente documento, o polietileno de peso molecular ultra-alto tem uma viscosidade intrínseca de 5 a 50 decilitros/grama. Todos os valores individuais e subfaixas de 5 a 50 decilitros/grama são revelados e incluídos no presente documento. Por exemplo, o polietileno de peso molecular ultra-alto pode ter uma viscosidade intrínseca em uma faixa de um limite inferior de 5, 7, 10, 12, 15 ou 20 decilitros/grama a um limite superior de 50, 45, 40, 35, 30 ou 25 decilitros/grama. Em algumas modalidades, o polietileno de peso molecular ultra-alto tem uma viscosidade intrínseca de 5 a 50 decilitros/grama, 5 a 40 decilitros/grama, 7 a 40 decilitros/grama, ou 10 a 30 decilitros/grama. A viscosidade intrínseca pode ser determinada de acordo com ASTM D 4020.
[0012] Nas modalidades no presente documento, o polietileno de peso molecular ultra-alto tem um tamanho de partícula médio, D50, de 100 a 220 micrômetros. Todos os valores e subfaixas estão incluídos no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, o polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto tem um tamanho de partícula médio, D50, de 180 a 220 micrômetros. Em outras modalidades, o polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto tem um tamanho de partícula médio, D50, de 120 a 140 micrômetros. O tamanho médio de partícula pode ser determinado de acordo com ASTM D1921.
[0013] Nas modalidades no presente documento, o polietileno de peso molecular ultra-alto tem uma temperatura de fusão de 125 a 140 °C. Todos os valores e subfaixas estão incluídos no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, o polietileno de peso molecular ultra-alto tem uma temperatura de fusão de 125 a 140 °C. Em outras modalidades, o polietileno de peso molecular ultra-alto tem uma temperatura de fusão de 128 a 138 °C. Em modalidades adicionais, o polietileno de peso molecular ultra-alto tem uma temperatura de fusão de 130 a 135 °C. A temperatura de fusão pode ser determinada com uso de calorimetria por varredura diferencial (DSC) de acordo com ASTM D3418.
[0014] Nas modalidades no presente documento, o polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto pode ter um peso molecular ponderal médio maior ou igual a 1.000.000 g/mol. Em algumas modalidades, o polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto pode ter um peso molecular ponderal médio maior ou igual a 2.000.000 ou maior ou igual a 3.000.000 g/mol. Em outras modalidades, o polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto pode ter um peso molecular ponderal médio maior ou igual a 1.000.000 g/mol e menor ou igual a 10.000.000 g/mol, maior ou igual a 2.000.000 g/mol e menor ou igual a 10.000.000 g/mol, maior ou igual a 3.000.000 g/mol e menor ou igual a 9.000.000 g/mol, ou maior ou igual a 3.000.000 g/mol e menor ou igual a 8.000.000 g/mol. O peso molecular ponderal médio pode ser determinado por GPC ou dispersão de luz.
[0015] Nas modalidades no presente documento, o polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto pode ter uma densidade de 0,915 a 0,950 g/cm3. Todos os valores e subfaixas estão incluídos no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, o polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto pode ter uma densidade de 0,920 a 0,945 g/cm3, de 0,920 a 0,940 g/cm3, de 0,920 a 0,935 g/cm3, de 0,920 a 0,930 g/cm3, ou de 0,921 a 0,928 g/cm3. A densidade pode ser medida de acordo com ASTM D792.
[0016] A resina de polietileno compreende um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular. Conforme usado no presente documento, “polímero à base de etileno” refere-se a um polímero compreendendo, na forma polimerizada, uma porcentagem em peso majoritária de etileno (com base na quantidade total de monômeros polimerizáveis) e, opcionalmente, um ou mais comonômeros adicionais diferentes de etileno. Por exemplo, quando o polímero à base de etileno for um copolímero, a quantidade de etileno será maior que 50% em peso, com base no peso total do copolímero. Uma resina de polietileno pode compreender uma combinação de duas ou mais modalidades, conforme descrito no presente documento.
[0017] Em modalidade, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular da resina de polietileno pode ser um interpolímero à base de etileno, interpolímero de etileno/α-olefina, interpolímero ou copolímero à base de etileno homogeneamente ramificado, ou um interpolímero ou copolímero à base de etileno heterogeneamente ramificado. Interpolímeros homogeneamente ramificados podem ser produzidos, por exemplo, por sistemas de catalisador de sítio único, e contêm uma distribuição substancialmente homogênea de comonômero entre as moléculas do interpolímero. Os interpolímeros heterogeneamente ramificados podem tipicamente ser produzidos por catalisadores do tipo Ziegler-Natta, e contêm uma distribuição não homogênea de comonômero entre as moléculas do interpolímero. O comonômero pode ser uma α-olefina. Em algumas modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular é um interpolímero de etileno/α-olefina e ainda um copolímero de etileno/α-olefina. Em outras modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular é um copolímero de etileno/1-hexeno. Quantidades vestigiais de impurezas (por exemplo, resíduos de catalisador) podem ser incorporadas a e/ou no polímero.
[0018] Conforme usado no presente documento, o termo “interpolímero” se refere a polímeros preparados pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo “interpolímero” inclui copolímeros (empregado para se referir a polímeros preparados a partir de dois tipos de monômeros diferentes) e polímeros preparados a partir de mais de dois tipos diferentes de monômeros. Conforme usado no presente documento, o termo “interpolímero à base de etileno” se refere a um interpolímero compreendendo, na forma polimerizada, uma percentagem em peso maioritária de etileno (com base no peso de interpolímero), e um ou mais comonômeros adicionais. O termo “interpolímero de etileno/α- olefina” se refere a um polímero à base de etileno compreendendo, na forma polimerizada, uma porcentagem em peso majoritária de etileno (baseado no peso do interpolímero), um comonômero α-olefina e, opcionalmente, um ou mais comonômeros adicionais.
[0019] As α-olefinas adequadas podem incluir aquelas que contêm 3 a 20 átomos de carbono (C3-C20). Em algumas modalidades, a α-olefina pode ser uma C4C20 α-olefina, uma C4-C12 α-olefina, uma C3-C10 α-olefina, uma C3-C8 α- olefina, uma C4-C8 α-olefina ou uma C6-C8 α-olefina. Em algumas modalidades, as α-olefinas são selecionadas a partir do grupo que consiste em propileno, 1- buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno, 1-hepteno, 1-octeno, 1-noneno e 1-deceno. Em outras modalidades, a α-olefina é selecionada a partir do grupo que consiste em propileno, 1-buteno, 1-hexeno e 1-octeno. Em modalidades adicionais, a α-olefina é selecionada a partir do grupo que consiste em 1-hexeno e 1-octeno. Em modalidades ainda adicionais, a α-olefina é 1-hexeno.
[0020] Interpolímeros exemplificativos de etileno/α-olefina podem incluir, porém sem limitação, copolímeros de etileno/buteno-1 (EB), copolímeros de etileno/hexeno-1 (EH), copolímeros de etileno/octeno-1 (EO), interpolímeros de etileno/alfa-olefina/dieno modificados (EAODM), tais como interpolímeros de etileno/propileno/dieno modificado (EPDM) e terpolímeros de etileno/propileno/octeno. Em algumas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina são selecionados a partir do grupo que consiste em copolímeros EB, EH e EO. Em outras modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina são selecionados a partir do grupo que consiste em copolímeros de EH e EO. Em outras modalidades, o interpolímero de etileno/α-olefina é EH.
[0021] Em modalidade no presente documento, a densidade do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular é de 0,910 a 0,940 g/cm3. Todos os valores individuais e subfaixas de pelo menos 0,910 g/cm3 a 0,940 g/cm3 estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, a densidade do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular é de 0,915 a 0,940 g/cm3. Em outras modalidades, a densidade do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular é de 0,920 a 0,940 g/cm3. Em outras modalidades, a densidade do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular é de 0,920 a 0,935 g/cm3. As densidades reveladas no presente documento para polímeros à base de etileno são determinadas de acordo com ASTM D-792.
[0022] Nas modalidades no presente documento, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular tem um peso molecular ponderal médio (Mw) maior que 50.000 g/mol a menor ou igual a 450.000 g/mol. Todos os valores individuais e subfaixas maiores que 50.000 g/mol a menores ou iguais a 450.000 g/mol estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular pode ter um peso molecular médio (Mw) maior ou igual a 100.000 g/mol a menor ou igual a 400.000 g/mol. Em outras modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular pode ter um peso molecular ponderal médio (Mw) maior que 200.000 g/mol a menor ou igual a 400.000 g/mol. Em outras modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular pode ter um peso molecular ponderal médio (Mw) maior que 300.000 g/mol a menor ou igual a 400.000 g/mol. O peso molecular pode ser determinado por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC) ou por dispersão de luz de acordo com o método de teste padrão ASTM D-4001- 93 (1999).
[0023] Nas modalidades no presente documento, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular tem uma distribuição de peso molecular (MWD) de 4,0 a 8,0. Todos os valores individuais e subfaixas de 4,0 a 8,0 estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular pode ter um MWD de 4,5 a 7,5, 4,5 a 6,5 ou 4,8 a 6,0. Conforme usado no presente documento, MWD se refere à relação entre o peso molecular ponderal médio (Mw) e o peso molecular numérico médio (Mn), isto é, (Mw/Mn). O MWD pode ser determinado por cromatografia de permeação em gel (GPC), conforme discutido acima.
[0024] Em modalidades descritas no presente documento, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular é diferente do componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular em uma ou mais propriedades, tais como, por exemplo, índice de fusão (I2), índice de fusão de alta carga (I21), densidade, peso molecular médio numérico (Mn), peso molecular médio ponderado (Mw) e/ou MWD. Em algumas modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular pode ter um peso molecular significativamente mais elevado que o peso médio do segundo componente polimérico à base de etileno de peso molecular. A diferença nos pesos moleculares médios ponderados é refletida nos índices de fusão. Consequentemente, o índice de fusão de carga elevada, h i (190 °C, 21,6 kg peso) do primeiro polímero à base de etileno molecular é de 0,05 a 1,2 g/10 min. Todos os valores e subfaixas individuais de 0,05 a 1,2 g/10 min estão incluídos e são revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidade, o índice de fusão de alta carga, h i do primeiro polímero à base de etileno molecular é de 0,10 a 1,0 g/10 min. Em outras modalidades, o índice de fusão de alta carga, h i do primeiro polímero à base de etileno molecular é de 0,10 a 0,80 g/10 min. Em outras modalidades, o índice de fusão com carga elevada, h i do primeiro polímero à base de etileno molecular é de 0,20 a 0,60 g/10 min.
[0025] Nas modalidades no presente documento, o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular pode ser um homopolímero de etileno, um interpolímero à base de etileno, copolímero à base de etileno, interpolímero de etileno/α-olefina ou um interpolímero ou copolímero à base de etileno heterogeneamente ramificado. O comonômero pode ser uma α-olefina, conforme descrito no presente documento. Em algumas modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular é um interpolímero à base de etileno. Em outras modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular copolímero etileno/1-hexeno. Em outras modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular é um homopolímero de polietileno. Em outras modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular é uma mistura de um homopolímero de polietileno e um interpolímero de etileno/α-olefina.
[0026] O componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular pode ter um peso molecular médio (Mw) inferior a 50.000 g/mol. Todos os valores individuais e subfaixas menores que 50.000 g/mol estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, o segundo componente polimérico à base de etileno com peso molecular pode ter um peso médio de peso molecular (Mw) de menor ou igual a 45.000 g/mol ou menor ou igual a 40.000 g/mol. Em outras modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular pode ter um peso molecular ponderal médio (Mw) maior ou igual a 1.000 g/mol, maior ou igual a 10.000 g/mol ou maior ou igual a 15.000 g/mol a menor ou igual a 50.000 g/mol, menor ou igual a 45.000 g/mol, ou menor ou igual a 40.000 g/mol.
[0027] Em modalidades descritas no presente documento, a densidade do segundo componente polimérico à base de etileno de peso molecular é de 0,950 a 0,990 g/cm3. Todos os valores individuais e subfaixas a partir de 0,950 g/cm3 a 0,990 g/cm3 estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, a densidade do componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular é de 0,955 a 0,985 g/cm3. Em outras modalidades, a densidade do componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular é de 0,960 a 0,980 g/cm3. De acordo com outras modalidades, a densidade do segundo componente polimérico à base de etileno de peso molecular é 0,965 a 0,978 g/cm3. A densidade do componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular pode ser determinada a partir da seguinte equação: em que “A” é o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular, “B” é o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular e “PE” é a resina de polietileno.
[0028] Em modalidades descritas no presente documento, a resina de polietileno tem uma densidade de 0,930 g/cm3 a 0,960 g/cm3. Todos os valores individuais e subfaixas a partir de 0,930 g/cm3 a 0,960 g/cm3 estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, a resina de polietileno pode ter umadensidade em uma faixa de um limite inferior de 0,930, 0,935, 0,940 ou 0,945 g/cm3 e um limite superior de 0,960, 0,955, 0,950 ou 0,945 g/cm3. Por exemplo, em algumas modalidades, a resina de polietileno tem uma densidade de 0,935 a 0,960 g/cm3, 0,940 a 0,960 g/cm3, 0,945 a 0,960 g/cm3, 0,945 g/cm3 a 0,955 g/cm3 ou 0,945 a 0,950 g/cm3.
[0029] Em modalidades desta invenção, a resina de polietileno tem um índice de fusão (I2) de 0,03 a 2,0 g/10 min. Todos os valores e subfaixas individuais de 0,03 a 2,0 g/10 min são incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, a resina de polietileno pode ter um índice de fusão (I2) em uma faixa de um limite inferior de 0,03, 0,04, 0,05, 0,07, 0,10, 0,15 ou 0,20 g/10 min a um limite superior de 2,0, 1,8, 1,5 1,2, 1,0, 0,9, 0,8 ou 0,5 g/10 min. Em algumas modalidades, a resina de polietileno tem um índice de fusão (I2) de 0,03 a 2,0 g/10 min, de 0,03 a 1,8 g/10 min, de 0,03 a 1,5 g/10 min, ou de 0,05 a 1,0 g/10 min.
[0030] Em modalidades descritas no presente documento, a composição tem um índice de fusão de carga elevada (hi) de 1 a 20 g/10 min. Todos os valores individuais e subfaixas de 1 a 20 g/10 min são incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, a resina de polietileno pode ter um índice de alta carga de fusão (hi) em uma faixa de um limite inferior de 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 12 ou 15 g/10 min a um limite superior de 20, 18, 15, 12, 10, 8 ou 5 g/10 min. Em algumas modalidades, a resina de polietileno tem um índice de fusão de elevada carga (hi) de 1 a 20 g/10 min, de 2 a 15 g/10 min, de 3 a 12 g/10 min, ou de 4 a 10 g/10 min.
[0031] Nas modalidades no presente documento, a resina de polietileno tem um MWD de 5 a 30. Todos os valores individuais e subfaixas de 5 a 30 estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, a resina de polietileno pode ter um MWD de 8 a 27. Conforme usado no presente documento, MWD se refere à relação entre o peso molecular ponderal médio (Mw) e o peso molecular numérico médio (Mn), isto é, (Mw/Mn). O MWD pode ser determinado por cromatografia de permeação em gel (GPC).
[0032] A resina de polietileno pode compreender qualquer quantidade do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular ou o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular. Em algumas modalidades, qualquer componente pode estar presente, independentemente, em quantidades de 0,5% a 99,5%, em peso da resina de polietileno. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,5 a 99,5 estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, a resina de polietileno compreende 30% a 70%, em peso da resina de polietileno, 35% a 65%, em peso da resina de polietileno, ou 40% a 60% em peso da resina de polietileno, do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular. Em outras modalidades, a resina de polietileno compreende 30% a 70%, em peso da resina de polietileno, 35% a 65%, em peso da resina de polietileno, ou 40% a 60% em peso da resina de polietileno, componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular. Em outras modalidades, a razão em peso do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular para o segundo polímero à base de etileno de peso molecular é de 0,4 a 2,3. Em ainda outras modalidades, a razão em peso do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular para o segundo polímero à base de etileno de peso molecular é de 0,6 a 2,0. Em ainda outras modalidades, a razão em peso do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular para o segundo polímero à base de etileno de peso molecular é de 0,8 a 1,5.
[0033] Em modalidades descritas no presente documento, a resina de polietileno pode ser feita por uma variedade de modos. Por exemplo, pode ser feita mesclando-se ou misturando-se o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular em conjunto. Alternativamente, a resina de polietileno pode ser feita em um único reator ou em uma configuração de múltiplos reatores, em que os múltiplos reatores podem estar dispostos em série ou paralelos, e em que cada polimerização ocorre em solução, em pasta fluida ou na fase gasosa. Em algumas modalidades, é usada uma configuração de reator duplo em que o polímero produzido no primeiro reator pode ser o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular ou o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular. O polímero produzido no segundo reator pode ter uma densidade e uma taxa de fluxo de fusão de modo que a densidade total e a taxa de fluxo de fusão da resina de polietileno sejam obtidas. Em algumas modalidades, o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular é produzido no primeiro reator e o componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular é feito no segundo reator. Processos de polimerização semelhantes são descritos, por exemplo, no documento n° WO 2004/101674A, que é incorporado ao presente documento a título de referência.
[0034] Em algumas modalidades, a resina de polietileno é fabricada com o uso de pelo menos um sistema catalisador de Ziegler-Natta, por si só ou em combinação com um catalisador de sítio único. Em outras modalidades, a resina de polietileno é produzida com o uso de múltiplos reatores em série com um catalisador Z-N a ser alimentado em cada reator ou apenas no primeiro reator. Em outras modalidades, o sistema de catalisador de Z-N pode ser alimentado em um ou dois reatores controlados independentemente configurados sequencialmente e operados em solução, pasta fluida ou fase gasosa. A polimerização sequencial pode ser conduzida de modo que o catalisador fresco seja injetado em um reator, e o catalisador substancialmente pouco ativo é transportado do primeiro reator para o segundo reator. A resina de polietileno resultante pode ser caracterizada como compreendendo polímeros componentes, em que cada um tem distribuições de peso molecular distintas, unimodais. Conforme usado no presente documento, “distinto”, quando usado em referência à distribuição do peso molecular do componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e ao componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular significa que há duas distribuições de pesos moleculares correspondentes na curva de GPC resultantes da resina de polietileno. Conforme usado no presente documento, “unimodal”, quando for usado em referência à distribuição do peso molecular de um polímero componente da resina de polietileno significa que a distribuição do peso molecular em uma curva de GPC do polímero componente não exibe substancialmente polímeros de múltiplos componentes.
[0035] O elastômero de poliolefina termoplástica (TPE) é uma poliolefina que (1) tem as propriedades de um elastômero, isto é, a capacidade de ser esticada além de seu comprimento original e retrair substancialmente para seu comprimento original quando liberada e (2) pode ser processada como um termoplástico, isto é, para amolecer quando exposta ao calor e retornar substancialmente à sua condição original quando resfriada à temperatura ambiente. Nas modalidades no presente documento, o TPE tem uma densidade de 0,850 a 0,910 g/cm3. Todos os valores individuais e subfaixas estão incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, o TPE pode ter uma densidade em uma faixa de um limite inferior de 0,850, 0,852, 0,855, 0,860, 0,862, 0,865, 0,870, 0,875 ou 0,880 g/cm3 e um limite superior de 0,910, 0,908, 0,905, 0,902, 0,900, 0,898, 0,895, 0,890, 0,885 ou 0,880 g/cm3. Em algumas modalidades, o TPE tem uma densidade de 0,852 a 0,910 g/cm3, 0,855 a 0,900 g/cm3, ou 0,855 a 0,895 g/cm3.
[0036] Em modalidades exemplificativas da composição da presente revelação, o componente de TPE inclui interpolímeros de etileno/α-olefina e/ou interpolímeros de múltiplos blocos de etileno/α-olefina. Interpolímeros de etileno/α-olefina adequados podem incluir os elastômeros e plastômeros ENGAGE™ e AFFINITY™, disponibilizados pela The Dow Chemical Company (Midland, MI) e os interpolímeros de múltiplos blocos de etileno/α-olefina adequados (OBCs) podem incluir as resinas INFUSE™, disponibilizados pela The Dow Chemical Company, (Midland, MI).
[0037] Os interpolímeros de etileno/α-olefina são os copolímeros de etileno com pelo menos uma C3-C20 α-olefina. Exemplos de comonômeros adequados incluem C3-C20 α-olefinas tais como propileno, isobutileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hepteno, 1-octeno, 1 -noneno, 1-deceno e semelhantes. Em algumas modalidades, o comonômero é 1-buteno ou 1-octeno. Os interpolímeros de etileno/α-olefina têm mais de 50% com base na quantidade total de monômeros polimerizáveis de etileno.
[0038] O interpolímero de etileno/α-olefina pode ser um interpolímero de etileno/α- olefina linear homogeneamente ramificado ou substancialmente linear e homogeneamente ramificado. Os processos para preparar polímeros homogêneos são revelados na Patente n° U.S. 5.206.075; Patente n° U.S. 5.241.031; e Pedido Internacional PCT n° WO 93/03093; em que cada um desses é incorporado ao presente documento em sua totalidade a título de referência. Detalhes adicionais relativos à produção de copolímeros homogêneos de α- olefina e etileno são revelados na Patente n° U.S. 5.206.075; Patente n° U.S. 5.241.031; Publicação Internacional PCT n° WO 93/03093; Publicação Internacional PCT n° WO 90/03414; em que que todos os quatro são incorporados ao presente documento em suas totalidades a título de referência.
[0039] Os termos “homogêneo” e “homogeneamente ramificado” são utilizados em referência a um polímero de etileno/α-olefina (ou interpolímero), em que o comonômero (ou comonômeros) é distribuído aleatoriamente dentro de uma determinada molécula de polímero, e substancialmente todas as moléculas de polímero têm a mesma razão de comonômero (ou comonômeros) para etileno. Os interpolímeros de etileno homogeneamente ramificados incluem interpolímeros de etileno lineares e interpolímeros de etileno substancialmente lineares.
[0040] Incluídos entre os interpolímeros lineares de etileno homogeneamente ramificados estão os interpolímeros de etileno, que não possuem ramificação de cadeia longa, mas possuem ramificações de cadeia curta, derivadas do comonômero polimerizado no interpolímero, e que são homogeneamente distribuídos, ambos dentro da mesma cadeia polimérica, e entre diferentes cadeias poliméricas. Isto é, os interpolímeros lineares de etileno homogeneamente ramificados não possuem ramificações de cadeia longa, como é o caso dos polímeros lineares de polietileno de baixa densidade ou polímeros lineares de polietileno de alta densidade, feitos com uso de processos de polimerização de distribuição ramificados uniformes, como descrito, por exemplo, por Elston na Patente n° U.S. 3.645.992.
[0041] Interpolímeros de etileno substancialmente lineares utilizados na presente invenção são descritos nas Patentes n° U.S. 5.272.236 e U.S. 5.278.272; cujo conteúdo de cada uma é incorporado ao presente documento. Conforme discutido acima, os interpolímeros de etileno substancialmente lineares são aqueles em que o comonômero é distribuído aleatoriamente dentro de uma determinada molécula de interpolímero, e no qual substancialmente todas as moléculas interpoliméricas têm a mesma razão etileno/comonômero dentro desse interpolímero. Os interpolímeros de etileno substancialmente lineares são preparados com uso de um catalisador de geometria restrito. Exemplos de catalisadores de geometria restritas, e tais preparações, são descritos nas Patentes n° U.S. 5.272.236 e U.S. 5.278.272.
[0042] Além disso, os interpolímeros de etileno substancialmente lineares são polímeros de etileno homogeneamente ramificados que têm ramificações de cadeia longa. As ramificações de cadeia longa têm aproximadamente a mesma distribuição de comonômero que a cadeia principal do polímero, e podem ter aproximadamente o mesmo comprimento que o comprimento da cadeia principal do polímero. Conforme discutido acima, “substancialmente linear”, tipicamente, em referência a um polímero que é substituído, em média, por 0,01 ramificações de cadeia longa por 1.000 carbonos totais (incluindo tanto os carbonos de cadeia principal quanto carbonos de cadeia ramificada) a 3 ramificações de cadeia longa por 1.000 carbonos totais. Exemplos comerciais de polímeros substancialmente lineares incluem polímeros ENGAGETM (The Dow Chemical Company) e polímeros AFFINITYTM (The Dow Chemical Company).
[0043] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm uma distribuição de peso molecular (Mw/Mn ou peso molecular ponderal médio/peso molecular numérico médio) de 1 a 5, de 1,5 a 4 ou de 2 a 3. Todos os valores individuais e subfaixas de 1 a 5% são incluídos e revelados no presente documento.
[0044] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm uma densidade maior ou igual a 0,850 g/cm3, maior ou igual a 0,855 g/cm3 ou maior ou igual a 0,860 g/cm3 de acordo com ASTM D792 ou ISO 1183-187.
[0045] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm uma densidade menor ou igual a 0,910 g/cm3, menor ou igual a 0,900 g/cm3 ou menor ou igual a 0,880 g/cm3 de acordo com ASTM D792 ou ISO 1183-187.
[0046] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm uma densidade de 0,850 a 0,910 g/cm3, de 0,850 a 0,880 g/cm3, ou de 0,860 a 0,880 g/cm3 de acordo com ASTM D792 ou ISO 1183-187. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,850 a 0,910 g/cm3 são incluídos e revelados no presente documento.
[0047] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm, de acordo com ASTM D1238 ou ISO 1133, um índice de fusão, I2 (190 °C/2,16 kg) maior ou igual a 0,05 g/10 min, maior ou igual a 0,1 g/10 min, ou maior ou igual a 0,2 g/10 min.
[0048] Em determinadas modalidades, o interpolímero de etileno/α-olefina tem, de acordo com ASTM D1238 ou ISO 1133, um índice de fusão, I2 (190 °C/2,16 kg), menor ou igual a 50 g/10 min, menor ou igual a 25 g/10 min, menor ou igual a 10 g/10 min, menor ou igual a 5 g/10 min, e/ou menor ou igual a 2 g/10 min.
[0049] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm, de acordo com ASTM D1238 ou ISO 1133, um índice de fusão, I2 (190 °C/2,16 kg) de 0,05 a 50 g/10 min, de 0,1 a 25 g/10 min e/ou de 0,2 a 10 g/10 min. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,05 a 50 g/10 min são incluídos e revelados no presente documento.
[0050] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm um peso molecular numérico médio (Mn) de 40.000 g/mol a 200.000 g/mol, de 50.000 g/mol a 150.000 g/mol, ou de 60.000 g/mol a 100.000 g/mol. Todos os valores individuais e subfaixas de 40.000 g/mol a 200.000 g/mol são incluídos e revelados no presente documento.
[0051] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm um peso molecular ponderal médio (Mw) de 80.000 g/mol a 400.000 g/mol, de 100.000 g/mol a 300.000 g/mol, ou de 120.000 g/mol a 200.000 g/mol. Todos os valores individuais e subfaixas de 80.000 g/mol a 400.000 g/mol são incluídos e revelados no presente documento.
[0052] Em determinadas modalidades, os interpolímeros de etileno/α-olefina têm uma Tg menor que -30 °C, menor que -40 °C ou menor que -50 °C.
[0053] Os interpolímeros de etileno/α-olefina da presente divulgação podem ser produzidos por qualquer processo ou meio conhecido por uma pessoa versada na técnica.
[0054] Em determinadas modalidades, o componente de TPE pode compreender mais que um interpolímero em bloco de etileno/α-olefina ou um interpolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina, conforme descrito no presente documento.
[0055] Em determinadas modalidades, o componente de elastômero de poliolefina termoplástica inclui um interpolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina, conforme descrito abaixo.
[0056] Em determinadas modalidades, o pelo menos um elastômero de poliolefina termoplástica é um interpolímero de múltiplos blocos de etileno/alfa-olefina. O termo “copolímero de bloco de olefina” ou “OBC” significa (e é intercambiável com) um “interpolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina” e inclui etileno e um ou mais comonômeros de α-olefina copolimerizáveis na forma polimerizada caracterizado por múltiplos blocos ou segmentos de duas ou mais unidades monoméricas polimerizadas que diferem em propriedades químicas ou físicas. O termo “copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina” inclui copolímero de bloco com dois blocos (dibloco) e mais que dois blocos (de múltiplos blocos). Os termos “interpolímero” e “copolímero” são usados intercambiavelmente no presente documento. Compreende-se que as referências a quantidades de “etileno” ou “comonômero” no interpolímero significam unidades polimerizadas dos mesmos. Em algumas modalidades, o interpolímero de etileno/α-olefina é um interpolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina. Em algumas modalidades, o copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina pode ser representado pela seguinte fórmula: (AB)n, em que n é pelo menos 1, de preferência, um número inteiro maior que 1, tal como 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 ou maior, “A” representa um segmento ou bloco duro e “B” representa um segmento ou bloco macio. De preferência, As e Bs estão ligados, ou ligados de maneira covalente, de maneira substancialmente linear, ou de maneira linear, ao contrário de uma forma substancialmente ramificada ou substancialmente em forma de estrela. Em outras modalidades, os blocos A e os blocos B são distribuídos aleatoriamente ao longo da cadeia polimérica. Em outras palavras, os copolímeros em bloco, de modo geral, não têm uma estrutura conforme a seguir: AAA-AA-BBB-BB.
[0057] O etileno compreende a maior parte da fração de mol do copolímero de bloco completo, isto é, o etileno compreende pelo menos 50 por cento em mol de todo o polímero. Com mais preferência, o etileno compreende pelo menos 60 por cento em mol, pelo menos 70 por cento em mol ou pelo menos 80 por cento em mol, sendo que o restante substancial do polímero total compreende pelo menos outro comonômero que é, de preferência, uma α-olefina que tem 3 ou mais átomos de carbono ou 4 ou mais átomos de carbono. Em algumas modalidades, o copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina pode compreender 50% em mol a 90% em mol de etileno, ou 60% em mol a 85% em mol de etileno, ou 65% em mol a 80% mol de etileno. Para diversos copolímeros de múltiplos blocos de etileno/octeno, a composição compreende um teor de etileno maior que 80% em mol de todo o polímero e um teor de octeno de 10 a 15, ou de 15 a 20% em mol de todo o polímero.
[0058] O copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina inclui várias quantidades de segmentos “duros” e segmentos “macios”. Os segmentos “duros” são blocos de unidades polimerizadas nos quais o etileno está presente em uma quantidade maior que 90 por cento em peso, ou 95 por cento em peso, ou maior que 95% em peso, ou maior que 98 por cento em peso com base no peso do polímero, até 100 por cento em peso. Em outras palavras, o teor de comonômero (teor de monômeros diferentes de etileno) nos segmentos duros é menor que 10 por cento em peso, ou 5 por cento em peso, ou menor que 5 por cento em peso, ou menor que 2 por cento em peso com base no peso do polímero, e pode chegar a zero. Em algumas modalidades, os segmentos duros incluem todas, ou substancialmente todas, as unidades derivadas do etileno. Segmentos “macios” são blocos de unidades polimerizadas nas quais o teor de comonômero (teor de monômeros diferentes de etileno) é maior que 5 por cento em peso, ou maior que 8 por cento em peso, maior que 10 por cento em peso, ou maior que 15 por cento em peso com base no peso do polímero. Em algumas modalidades, o teor de comonômero nos segmentos macios pode ser maior que 20 por cento em peso, maior que 25 por cento em peso, maior que 30 por cento em peso, maior que 35 por cento em peso, maior que 40 por cento em peso, maior que 45 por cento em peso, maior que 50 por cento em peso ou maior que 60 por cento em peso e pode ser de até 100 por cento em peso.
[0059] Os segmentos macios podem estar presentes em um copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina de 1 por cento em peso a 99 por cento em peso do peso total do copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina, ou de 5 por cento em peso a 95 por cento em peso, de 10 por cento em peso a 90 por cento em peso, de 15 por cento em peso a 85 por cento em peso, de 20 por cento em peso a 80 por cento em peso, de 25 por cento em peso a 75 por cento em peso, de 30 por cento em peso a 70 por cento em peso, de 35 por cento em peso a 65 por cento em peso, de 40 por cento em peso a 60 por cento em peso ou de 45 por cento em peso a 55 por cento em peso do peso total do copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina. Por outro lado, os segmentos duros podem estar presentes em faixas semelhantes. A porcentagem em peso do segmento macio e a porcentagem em peso do segmento duro podem ser calculadas com base em dados obtidos a partir de DSC ou RMN. Tais métodos e cálculos são revelados, por exemplo, na Patente no U.S. 7.608.668, intitulada “Ethylene/α- Olefin Block Interpolymers”, depositada em 15 de março de 2006, em nome de Colin LP Shan, Lonnie Hazlitt, et. al. e atribuída à Dow Global Technologies Inc., cuja revelação é incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade. Em particular, as porcentagens em peso dos segmentos duros e macios e o teor de comonômero podem ser determinados conforme descrito na Coluna 57 à Coluna 63 do documento n° U.S. 7.608.668.
[0060] O copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina é um polímero compreendendo duas ou mais regiões ou segmentos quimicamente distintos (chamados de “blocos”) de preferência juntos (ou unidos de maneira covalente) de modo linear, isto é, um polímero compreendendo unidades quimicamente diferenciadas que são unidas de extremidade à extremidade em relação à funcionalidade etilênica polimerizada, em vez de forma pendente ou enxertada. Em uma modalidade, os blocos diferem na quantidade ou no tipo de comonômero incorporado, densidade, quantidade de cristalinidade, tamanho de cristalito atribuível a um polímero dessa composição, tipo ou grau de taticidade (isotáctico ou sindiotáctico), regiorregularidade ou regioirregularidade, quantidade de ramificação (incluindo ramificação de cadeia longa ou hiper-ramificação), homogeneidade ou qualquer outra propriedade química ou física. Em comparação a interpolímeros em bloco da técnica anterior, incluindo interpolímeros produzidos por adição sequencial de monômero, catalisadores fluxionais ou técnicas de polimerização aniônica, o presente copolímero de múltiplos blocos de etileno/α- olefina é caracterizado por distribuições exclusivas de polidispersividade de polímero (PDI ou Mw/Mn ou MWD), distribuição de comprimento de bloco e/ou polidistribuição de números de bloco devido, em uma modalidade, ao efeito do agente (ou agentes) de transporte em combinação com múltiplos catalisadores utilizados na preparação dos mesmos.
[0061] Em uma modalidade, o copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina pode ter um índice de polidispersão (Mw/Mn) de 1,7 a 3,5, ou de 1,8 a 3, ou de 1,8 a 2,8, ou de 2,4 a 2,8.
[0062] Em outra modalidade, o copolímero múltiplos blocos etileno/α-olefina é definido como tendo: (A) Mw/Mn de cerca de 1,7 de cerca de 3,5, pelo menos um ponto de fusão, Tm, em graus Celsius, e uma densidade, d, em gramas/centímetro cúbico, em que os valores numéricos de Tm e d correspondem à relação: Tm > -2.002,9 + 4.538,5(d) - 2.422,2(d)2, e/ou (B) Mw/Mn de 1,7 a 3,5, e é caracterizado por um calor de fusão, ΔH em J/g, e uma quantidade delta, ΔT, em graus Celsius, definida como a diferença de temperatura entre o pico mais alto de DSC e o pico mais alto de Fracionamento de Análise de Cristalização (“CRYSTAF”), em que os valores numéricos de ΔT e ΔH têm as seguintes relações: ΔT > -0,1299 ()H) + 62,81 para ΔH maior que zero e até 130 J/g ΔT ≥ 48 °C para ΔH maior que 130 J/g em que o pico de CRYSTAF é determinado com uso de pelo menos 5 por cento do polímero cumulativo e, se menos de 5 por cento do polímero tiver um pico de CRYSTAF identificável, então, a temperatura de CRYSTAF será de 30 °C; e/ou (C) recuperação elástica, Re, em porcentagem a 300 por cento de tensão e 1 ciclo medida com uma película moldada por compressão do interpolímero de etileno/α-olefina, e tem uma densidade d, em gramas/centímetro cúbico, em que os valores numéricos Re e d satisfazem a seguinte relação quando o interpolímero de etileno/α-olefina está substancialmente isento de fase reticulada: Re> 1.481 - 1.629 (d); e/ou (D) tem uma fração de peso molecular de eluição entre 40 °C e 130 °C, quando fracionada com o uso de TREF, sendo que a fração é caracterizada por ter um teor de comonômero molar de pelo menos 5% maior que aquele de uma fração de interpolímero de etileno aleatório comparável que elui entre as mesmas temperaturas, sendo que o dito interpolímero de etileno aleatório comparável tem o mesmo comonômero (ou comonômeros) e tem um índice de fusão, densidade e teor de comonômero molar (com base no polímero total) dentro de 10 por cento daquele do interpolímero de etileno/α-olefina; e/ou (E) tem um módulo de armazenamento a 25 °C, G’(25 °C), e um módulo de armazenamento a 100 °C, G'(100 °C), em que a razão de G'(25 °C) para G'(100 °C) está na faixa de cerca de 1:1 a cerca de 9:1.
[0063] O copolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina também pode ter: (F) uma fração molecular de eluição entre 40 °C e 130 °C, quando fracionada com o uso de TREF, sendo que a fração é caracterizada por ter um índice de bloco de pelo menos 0,5 e até 1 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maior que 1,3; e/ou (G) índice de bloco médio maior que zero e até 1,0 e uma distribuição de peso molecular, Mw/Mn, maior que cerca e 1,3.
[0064] Entende-se que o copolímero de bloco de olefina pode ter uma, algumas, todas ou qualquer combinação das propriedades (A) a (G). O índice de bloco pode ser determinado conforme descrito em detalhes na Patente no U.S. 7.608.668 incorporada ao presente documento a título de referência para tal propósito. Os métodos analíticos para determinar as propriedades (A) a (G) são revelados, por exemplo, na Patente n° U.S. 7.608.668, Coluna 31, linha 26 a Coluna 35, linha 44, que é incorporada ao presente documento a título de referência para tal propósito.
[0065] Os copolímeros de bloco de olefina podem ser produzidos através de um processo de transporte em cadeia, conforme descrito na Patente n° U.S. 7.858.706 que é incorporada ao presente documento a título de referência. Em particular, agentes de transporte em cadeia adequados e informações relacionadas são listados na Coluna 16, linha 39 a Coluna 19, linha 44. Catalisadores adequados são descritos na Coluna 19, linha 45 a Coluna 46, linha 19 e cocatalisadores adequados na Coluna 46, linha 20 a Coluna 51, linha 28. O processo é descrito ao longo de todo o documento, mas particularmente na Coluna 51, linha 29 a Coluna 54, linha 56. O processo também é descrito, por exemplo, nos seguintes: Patente n° U.S. 7.608.668; Patente n° U.S. 7.893.166 e Patente n° U.S. 7.947.793. Outros processos catalíticos exemplificativos incluem os revelados na Patente n° U.S. 8.785.554, que é incorporada ao presente documento a título de referência.
[0066] Em determinadas modalidades, o interpolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina e o copolímero adicional têm uma densidade maior que 0,850 g/cm3, ainda maior que 0,860 g/cm3 e ainda maior que 0,865 g/cm3. A densidade pode ser, por exemplo, de 0,850 g/cm3 a 0,910 g/cm3, de 0,860 g/cm3 a 0,905 g/cm3 e de 0,860 a 0,900 g/cm3. A densidade é medida pelo procedimento de ASTM D-792 ou ISO 1183.
[0067] Em determinadas modalidades, o interpolímero de múltiplos blocos de etileno/α-olefina, e copolímero adicional, tem um ponto de fusão maior que 90 °C, maior que 100 °C. O ponto de fusão é medido pelo método de Calorimetria Diferencial de Varrimento (DSC) descrito na Publicação n° U.S. 2006/0199930 (documento n° WO 2005/090427), incorporada ao presente documento a título de referência.
[0068] Em determinadas modalidades, o interpolímero em múltiplos blocos de etileno/α-olefina e o copolímero adicional têm um índice de fusão (I2) maior ou igual a 0,1 g/10 min e, adicionalmente, maior ou igual a 0,5 g/10 min, e menor ou igual a 50 g/10 min, adicionalmente, menor ou igual a 20 g/10 min e, adicionalmente, menor ou igual a 10 g/10 min, conforme determinado com o uso de ASTM D-1238 ou ISO 1133 (190 °C, 2,16 kg de carga).
[0069] Em modalidades descritas no presente documento, a composição tem um índice de fusão de carga elevada (hi) de 0,1 a 40 g/10 min. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,1 a 40 g/10 min são incluídos e revelados no presente documento. Por exemplo, em algumas modalidades, a composição tem um índice de fusão de carga elevada (hi) de 0,1 a 20 g/10 min. Em outras modalidades, a composição tem um índice de fusão de carga elevada (hi) de 0,3 a 18 g/10 min. Em outras modalidades, a composição tem um índice de fusão de carga elevada (hi) de 0,5 a 15 g/10 min.
[0070] Além do índice de fusão de carga elevada, a composição pode ter ainda uma densidade na faixa de 0,890 a 0,930 g/cm3 (ou 0,890 a 0,926 g/cm3), um peso molecular ponderal médio, Mw, de 250.000 a 2.000.000 g/mol (ou 400.000 a 1.600.000 g/mol), uma distribuição de peso molecular (razão de peso molecular ponderal médio para peso molecular numérico médio, Mw/Mn) de 7 a 40 (ou 10 a 30) e/ou um Eta0,1 de 75.000 a 3.500.000 Pa-s (ou 100.000 a 3.000.000 Pa-s).
[0071] Nas modalidades no presente documento, as composições podem exibir uma % de perda de massa, medida de acordo com o teste de pasta fluida arenosa, menor que 3,5%.
[0072] As composições descritas no presente documento podem conter um ou mais aditivos opcionais. Os aditivos incluem, porém sem limitação, auxiliares de processamento, neutralizadores de ácido, estabilizadores de UV, decompositores de peróxido de hidrogênio, removedores de radical alquila, estabilizadores de amina dificultados, estabilizadores multifuncionais, fosfitos, antioxidantes, estabilizadores de processo, desativadores de metal, aditivos para melhorar a oxidação ou resistência a cloro, pigmentos ou corantes, agentes de nucleação, estearatos de ácidos graxos, fluoroelastômeros, enchimentos e combinações dos mesmos.
[0073] Nas modalidades no presente documento, as composições podem conter um ou mais auxiliares de processamento. Em algumas modalidades, o auxiliar de processamento pode compreender um ou mais fluoropolímeros. Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que a inclusão de um ou mais fluoropolímeros nas composições descritas no presente documento melhora a capacidade de processamento da composição, diminuindo a viscosidade aparente da composição para reduzir a acumulação em uma matriz de extrusão. Adicionalmente, a inclusão de um ou mais fluoropolímeros nas composições descritas no presente documento não afeta negativamente as propriedades mecânicas das composições. Os fluoropolímeros adequados podem incluir, porém sem limitação, fluoreto de vinilideno, hexafluoropropileno, clorotrifluoroetileno, tetrafluoroetileno, perfluoroviniléteres de perfluoralquila, 1- hidropentafluoropropileno, 2-hidropentafluoropropileno e combinações dos mesmos. Outros exemplos de fluoropolímeros adequados podem incluir, porém sem limitação, copolímeros de fluoreto de vinilideno e um ou mais comonômeros selecionados de hexafluoropropileno, clorotrifluoroetileno, 1- hidropentafluoropropileno e 2-hidropentafluoropropileno. Outros exemplos de fluoropolímeros adequados podem incluir, porém sem limitação, copolímeros de tetrafluoroetileno e um ou mais comonômeros selecionados a partir de hexafluoropropileno e fluoreto de vinilideno. Em alguns exemplos, os fluoropolímeros podem ser adicionalmente misturados com olefinas, tais como, por exemplo, propileno, ou um poliéter, tal como, por exemplo, óxido de polietileno. Em algumas modalidades, o fluoropolímero é selecionado do grupo que consiste em fluoreto de vinilideno/hexafluoropropileno, fluoreto de vinilideno/hexafluoropropileno/tetrafluoroetileno, tetrafluoroetileno, tetrafluoroetileno/propileno, fluoreto de tetrafluoroetileno/propileno/vinilideno, ou fluoreto de vinilideno/hexafluoropropileno/óxido de polietileno. Em outras modalidades, o fluoropolímero é selecionado do grupo que consiste em fluoreto de vinilideno/hexafluoropropileno, fluoreto de vinilideno/hexafluoropropileno/tetrafluoroetileno, fluoreto de tetrafluoroetileno/propileno/vinilideno ou fluoreto de vinilideno/hexafluoropropileno/óxido de polietileno. Em outras modalidades, o fluoropolímero é fluoreto de vinilideno/hexafluoropropileno/tetrafluoroetileno.
[0074] O fluoropolímero descrito no presente documento também pode ser caracterizado por uma ou mais propriedades. Em algumas modalidades, os fluoropolímeros empregados nas composições descritas no presente documento podem ter um ponto de fusão de 100 a 135 °C, conforme medido pela calorimetria por varredura diferencial (DSC), de acordo com ASTM D4591-07. Em algumas modalidades, os fluoropolímeros empregados nas composições descritas no presente documento podem ter uma densidade de 1,80 a 2,20 g/cm3. A densidade pode ser determinada de acordo com ASTM D792. Em algumas modalidades, os fluoropolímeros empregados nas composições descritas no presente documento podem ter um índice de fluxo de fusão (265 °C; 5 kg) de 2,0 a 20,0 g/10 min. O índice de fluxo de fusão (MFI) pode ser determinado de acordo com ASTM D1238 a 265 °C, 5,0 kg. O um ou mais fluoropolímeros podem ser usados nas composições, de modo que o nível total de fluoropolímero seja de 50 a 5.000 ppm, de 100 a 3.000, de 150 a 2.000, ou de 250 a 1.000 ppm. Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que a incorporação de um ou mais fluoropolímeros nas composições descritas no presente documento pode contribuir para misturas mais homogeneizadas durante a composição e também para melhores propriedades resistentes à abrasão reduzindo o coeficiente de atrito na superfície das composições descritas no presente documento.
[0075] As composições descritas no presente documento podem ser fabricadas por qualquer meio de mistura adequado conhecido na técnica, incluindo fusão ou mescla seca/física dos componentes individuais. Deve-se entender que outros métodos adequados para misturar os componentes em conjunto podem ser usados. Em algumas modalidades, os componentes podem ser mesclados sob condições de alto cisalhamento. Por exemplo, os componentes podem ser mesclados a uma taxa de cisalhamento maior ou igual a 5/s, maior ou igual a 10/s, maior ou igual a 20/s, ou maior ou igual a 50/s. Em outras modalidades, os componentes podem ser misturados a uma taxa de cisalhamento maior ou igual a 5/s a menor ou igual a 1.000/s. Todos os valores individuais e subfaixas de maior ou igual a 5/s e menor ou igual a 1.000/s são incluídos e revelados no presente documento. Deve-se entender que várias combinações de taxa de cisalhamento (por exemplo, uma taxa de cisalhamento de 5/s por um período de tempo, depois mudando-se para uma taxa de cisalhamento de 50/s por um período de tempo) também podem ser usadas.
[0076] As composições descritas no presente documento podem ser usadas para fabricar um artigo conformado, ou um ou mais componentes de um artigo conformado. Tais artigos podem ser artigos de camada única ou de múltiplas camadas, que podem ser obtidos por técnicas de conversão conhecidas adequadas, aplicando-se calor, pressão ou uma combinação dos mesmos, para obter o artigo desejado. Exemplos de técnicas de conversão adequadas podem incluir, por exemplo, moldagem por sopro, moldagem por sopro e coextrusão, moldagem por injeção, moldagem por sopro por estiramento e injeção, moldagem por compressão, extrusão, pultrusão, calandragem e termoformação. Os artigos conformados podem incluir, por exemplo, tubos, forros de tubos, revestimentos de tubos (por exemplo, revestimentos de tubos de aço), artigos conformados por sopro, artigos conformados por injeção, artigos conformados por compressão, fitas e tubulações de gotejamento, filmes, folhas, fibras, perfis e moldes.
[0077] Em algumas modalidades, as composições descritas no presente documento podem ser particularmente bem adequadas para o uso na fabricação de tubos duráveis. Os tubos podem incluir tubos de monocamada, bem como tubos de múltiplas camadas, incluindo tubos compostos de múltiplas camadas. Os tubos formados a partir das composições descritas no presente documento também podem conter uma combinação adequada de aditivos e/ou enchimentos concebidos para aplicações em tubos. Em outras modalidades, as composições descritas no presente documento podem ser bem adequadas para o uso na fabricação de um forro de tubo.
[0078] As modalidades descritas no presente documento podem ser adicionalmente ilustradas pelos seguintes exemplos não limitativos.
[0079] Salvo caso estabelecido em contrário, os seguintes métodos de teste são usados.
[0080] A densidade dos polímeros à base de etileno é determinada de acordo com ASTM D792.
[0081] O índice de fusão, ou I2, para polímeros à base de etileno, é determinado de acordo com ASTM D1238 a 190 °C, 2,16 kg. O índice de fusão de carga elevada, ou I21, para polímeros à base de etileno, é determinado de acordo com ASTM D1238 a 190 °C, 21,6 kg.
[0082] O sistema cromatográfico consistiu em um cromatógrafo de GPC-IR de alta temperatura PolymerChar (Valência, Espanha) equipado com um detector de viscosímetro diferencial de capilaridade 4 e um detector infravermelho de comprimento de onda multifixo IR5. Detectores de Precisão (Agilent) de dispersão de luz laser de 2 ângulos Modelo 2040 foram adicionados ao sistema. O ângulo de 15 graus do detector de dispersão de luz foi usado para fins de cálculo. A coleta de dados foi realizada com uso do software “GPC One” disponibilizado pela PolymerChar. O sistema foi equipado com um dispositivo de desgaseificação de solventes em linha disponibilizado pela Agilent.
[0083] Tanto o compartimento de carrossel quanto o compartimento de coluna foram operados a 150 °C. As colunas utilizadas foram 4 colunas Agilent “Mixed A” de 30 cm e 20 mícrons. O solvente cromatográfico usado foi 1,2,4-triclorobenzeno e conteve 200 ppm de hidroxitolueno butilado (BHT). A fonte de solvente foi pulverizada com nitrogênio. O volume de injeção usado foi de 200 microlitros e a taxa de fluxo foi de 1,0 mililitro/minuto.
[0084] Para as medições de peso molecular convencionais, a calibração do conjunto de coluna de GPC foi realizada com 20 padrões de poliestireno de distribuição de peso molecular estreita (Agilent), com pesos moleculares na faixa de 580 a 8.400.000 e foram dispostos em 6 misturas de “coquetel”, com pelo menos uma década de separação entre pesos moleculares individuais. Os padrões de poliestireno foram preparados a 0,025 grama em 50 mililitros de solvente para pesos moleculares iguais ou maiores que 1.000.000 e 0,05 grama em 50 mililitros de solvente para pesos moleculares menores que 1.000.000. Os padrões de poliestireno foram dissolvidos a 80 graus Celsius com agitação suave por 30 minutos. Os pesos moleculares de pico padrão de poliestireno são convertidos em pesos moleculares de polietileno com o uso da seguinte equação (conforme descrito em Williams e Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, página 621 (1968)).: Mpolietileno = A x (Mpoliestireno)B em que M é o peso molecular, A tem um valor de aproximadamente 0,41 para os cálculos de MW de cadeia principal de GPC convencional e detector triplo (que denota valor A que gera um PM de 52.000 para SRM NBS1475) e B é igual a 1,0. Um polinômio de terceira ordem foi usado para adequar os respectivos pontos de calibração equivalentes a polietileno. O cálculo dos dados foi realizado com o uso do software “GPC One” disponibilizado pela PolymerChar.
[0085] As resinas são moldadas por compressão em placas circulares “25 x 3 mm” a 190 °C, durante seis minutos e meio, sob 9.071,84 kg (20.000 lbs), no ar. A amostra foi, então, retirada da prensa e colocada no balcão para resfriar.
[0086] Uma varredura de frequência de temperatura constante foi realizada, com o uso de um “Sistema de Expansão Reométrica Avançado (ARES)”, TA Instruments, equipado com placas paralelas de 25 mm (diâmetro), sob uma purga de nitrogênio. A amostra foi colocada na placa e fundida por cinco minutos a 190 °C. As placas foram, então, fechadas até uma lacuna de “2 mm”, a amostra aparada (amostra extra que se estende além da circunferência da placa de “25 mm de diâmetro” foi removida) e, então, o teste foi iniciado. O método teve um atraso adicional de cinco minutos embutido, para permitir equilíbrio de temperatura. Os experimentos foram realizados a 190 °C, através de uma faixa de frequência de 0,1 a 100 rad/s. A amplitude de deformação foi constante a 10%. A viscosidade a 0,1 rad/s (Eta0,1) pode ser calculada a partir desses dados e é registrada em Pa-s.
[0087] Um equipamento de teste de pasta fluida arenosa, semelhante ao descrito em ISO-15527, foi usado para o teste de resistência à abrasão. O equipamento de teste tinha 27,94 centímetros (11 polegadas) de profundidade por 22,86 centímetros (9 polegadas) de diâmetro interno. O equipamento de teste continha 10,2 kg de óxido de alumínio com 16 partículas (Alox 16) e 6,2 kg de água, que preenchiam os 20,32 centímetros (8 polegadas) inferiores do recipiente. Uma placa moldada por compressão com 15,24 cm (6 polegadas) de comprimento x 15,24 (6 polegadas) de largura x 10 mm de espessura é cortada em cupões de teste com dimensão de 9,84 cm (3,875 polegadas) de comprimento x 3,17 cm (1,25 polegada) de largura x 10 mm de espessura. Um cupom de teste foi anexado ao fundo de um eixo de transmissão de 25,4 cm (10 polegadas) que girou o cupom de teste 5,08 cm (2 polegadas) acima da parte inferior do equipamento de teste a cerca de 1.500 rpm. Um mínimo de 3 amostras cada foi testado por 90 minutos à temperatura ambiente a 1.500 rpm. O teste produziu perda de massa significativa, mas reprodutível, nos cupons de teste. Para cada teste, grão fresco e água foram usados. O peso de cada cupom de teste foi medido antes e depois do teste de abrasão. Os seguintes cálculos foram feitos: Perda de Peso para cada Cupom de Teste, g = [Antes do Peso da Abrasão, g] - [Após Peso da Abrasão, g]; Perda Média de Peso = [∑ Perda de Peso para cada Cupom de Teste, g]/[Número de Medidas]; % De Perda de Peso para cada Cupom de Teste = [Perda de Peso para cada Cupom de Teste (g)/Antes do Peso de Abrasão (g)] x 100%; % Média de Perda de Peso = [∑ % de Perda de Peso]/[Número de Medidas]. Os pontos finais da faixa de perda foram selecionados a partir dos valores mais baixos e mais altos de perda de peso.
[0088] As seguintes composições são usadas nos Exemplos descritos abaixo.
[0089] Um polímero à base de etileno com peso molecular ultra-alto com um peso molecular ponderai médio de 8.000.000 g/mol, uma densidade de 0,925 g/cm3, uma viscosidade intrínseca de 28 dl/g e um tamanho médio de partícula D50 de 150 μm (UTECTM 6541, disponibilizado pela Braskem, Brasil), uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular (DGDA-2420 NT, densidade = 0,940 g/cm3, índice de fusão de carga elevada I21= 9,5 g/10 min, um índice de fusão, I2, de 0,15 g/10 min, e um Mw/Mn de 9, disponibilizado pela Dow Chemical Company, EUA), e um elastômero de poliolefina termoplástica (INFUSETM 9010, densidade = 0,877 g/cm3, índice de fusão h = 0,5 g/10 min, Mw/Mn de 2,6, disponibilizado pela The Dow Chemical Company, EUA) foram misturados a uma razão de peso de 50:15:35 para formar uma composição. A composição foi composta com 600 ppm de um auxiliar de processo de fluoropolímero que possui um índice de fluidez (265 oC, 5 Kg) de 10 g/10 minutos (Dynamar FX5911, disponibilizado pela 3M, Inc., EUA), com o uso de um compressor de parafuso duplo LabTech de 26 mm com os seguintes parâmetros de processamento para produzir péletes uniformes: Temperaturas do tambor: perfil de temperatura plana de 275 oC Temperaturas de Matriz: perfil de temperatura plana de 280 °C RPM de parafuso: 130; Torque: 80%; Temperatura de fusão: 280 °C.
[0090] As propriedades da composição (péletes) são mostradas abaixo na Tabela 1. A composição foi moldada por compressão em placas de 15,24 cm x 15,24 cm (6 polegadas x 6 polegadas) (10 mm de espessura) e, então, cortadas em cupões de teste de 9,84 cm x 3,17 cm (3,875 polegadas x 1,25 polegada) para testes de abrasão. Os detalhes do procedimento de moldagem por compressão são descritos em ASTM D4703.
[0091] Um polímero à base de etileno com peso molecular ultra-alto com um peso molecular ponderai médio de 8.000.000 g/mol, uma densidade de 0,925 g/cm3, uma viscosidade intrínseca de 28 dl/g e um tamanho médio de partícula D50 de 150 μm (UTECTM 6541, disponibilizado pela Braskem, Brasil), uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular (DGDA-2420 NT, densidade = 0,940 g/cm3, índice de fusão de carga elevada I21= 9,5 g/10 min, um índice de fusão, I2, de 0,15 g/10 min, e um Mw/Mn de 9, disponibilizado pela Dow Chemical Company, EUA), e um elastômero de poliolefina termoplástica (ENGAGETM 7387, densidade = 0,870 g/cm3, índice de fusão h= 0,5 g/10 min, disponibilizado pela The Dow Chemical Company, EUA) foram misturados a uma razão de peso de 50:15:35 para formar uma composição. A composição foi composta com 600 ppm de um auxiliar de processo de fluoropolímero que possui um índice de fluidez (265 oC, 5 Kg) de 10 g/10 minutos (Dynamar FX5911, disponibilizado pela 3M, Inc., EUA), com o uso de um compressor de parafuso duplo LabTech de 26 mm com os seguintes parâmetros de processamento para produzir péletes uniformes: Temperaturas do tambor: perfil de temperatura plana de 275 oC Temperaturas de Matriz: Perfil de temperatura plana de 280 °C RPM de parafuso: 130; Torque: 80%; Temperatura de fusão: 280 °C.
[0092] As propriedades da composição (péletes) são mostradas abaixo na Tabela 1. A composição foi moldada por compressão em placas de 15,24 cm x 15,24 cm (6 polegadas x 6 polegadas) (10 mm de espessura) e, então, cortadas em cupões de teste de 9,84 cm x 3,17 cm (3,875 polegadas x 1,25 polegada) para testes de abrasão. Os detalhes do procedimento de moldagem por compressão são descritos em ASTM D4703.
[0093] Um polímero à base de etileno com peso molecular ultra-alto com um peso molecular ponderai médio de 8.000.000 g/mol, uma densidade de 0,925 g/cm3, uma viscosidade intrínseca de 28 dl/g e um tamanho médio de partícula D50 de 150 μm (UTECTM 6541, disponibilizado pela Braskem, Brasil), uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular (DGDA-2420 NT, densidade = 0,940 g/cm3, índice de fusão de carga elevada I21= 9,5 g/10 min, um índice de fusão, I2, de 0,15 g/10 min, e um Mw/Mn de 9, disponibilizado pela Dow Chemical Company, EUA), e um elastômero de poliolefina termoplástica (INFUSETM 9010, densidade = 0,877 g/cm3, índice de fusão h= 0,5 g/10 min, disponibilizado pela The Dow Chemical Company, EUA) foram misturados a uma razão de peso de 50:30:20 para formar uma composição. A composição foi composta com 600 ppm de um auxiliar de processo de fluoropolímero que possui um índice de fluidez (265 oC, 5 Kg) de 10 g/10 minutos (Dynamar FX5911, disponibilizado pela 3M, Inc., EUA), com o uso de um compressor de parafuso duplo LabTech de 26 mm com os seguintes parâmetros de processamento para produzir péletes uniformes: Temperaturas do tambor: perfil de temperatura plana de 275 °C Temperaturas de Matriz: perfil de temperatura plana de 280 °C RPM de parafuso: 130; Torque: 80%; Temperatura de fusão: 280 °C.
[0094] As propriedades da composição (péletes) são mostradas abaixo na Tabela 1. A composição foi moldada por compressão em placas de 15,24 cm x 15,24 cm (6 polegadas x 6 polegadas) (10 mm de espessura) e, então, cortadas em cupões de teste de 9,84 cm x 3,17 cm (3,875 polegadas x 1,25 polegada) para testes de abrasão. Os detalhes do procedimento de moldagem por compressão são descritos em ASTM D4703.
[0095] Um polímero à base de etileno com peso molecular ultra-alto com um peso molecular ponderai médio de 8.000.000 g/mol, uma densidade de 0,925 g/cm3, uma viscosidade intrínseca de 28 dl/g e um tamanho médio de partícula D50 de 150 μm (UTECTM 6541, disponibilizado pela Braskem, Brasil), uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular (DGDA-2420 NT, densidade = 0,940 g/cm3, índice de fusão de carga elevada I21= 9,5 g/10 min, um índice de fusão, I2, de 0,15 g/10 min, e um Mw/Mn de 9, disponibilizado pela Dow Chemical Company, EUA), e um elastômero de poliolefina termoplástica (INFUSETM 9010, densidade = 0,877 g/cm3, índice de fusão h= 0,5 g/10 min, disponibilizado pela The Dow Chemical Company, EUA) foram misturados a uma razão de peso de 35:30:35 para formar uma composição. A composição foi composta com 600 ppm de um auxiliar de processo de fluoropolímero que possui um índice de fluidez (265 oC, 5 Kg) de 10 g/10 minutos (Dynamar FX5911, disponibilizado pela 3M, Inc., EUA), com o uso de um compressor de parafuso duplo LabTech de 26 mm com os seguintes parâmetros de processamento para produzir péletes uniformes: Temperaturas do tambor: perfil de temperatura plana de 275 °C Temperaturas de Matriz: perfil de temperatura plana de 280 °C RPM de parafuso: 130; Torque: 80%; Temperatura de fusão: 280 °C.
[0096] As propriedades da composição (péletes) são mostradas abaixo na Tabela 1. A composição foi moldada por compressão em placas de 15,24 cm x 15,24 cm (6 polegadas x 6 polegadas) (10 mm de espessura) e, então, cortadas em cupões de teste de 9,84 cm x 3,17 cm (3,875 polegadas x 1,25 polegada) para testes de abrasão. Os detalhes do procedimento de moldagem por compressão são descritos em ASTM D4703.
[0097] Um polímero à base de etileno com peso molecular ultra-alto com um peso molecular ponderai médio de 8.000.000 g/mol, uma densidade de 0,925 g/cm3, uma viscosidade intrínseca de 28 dl/g e um tamanho médio de partícula D50 de 150 μm (UTECTM 6541, disponibilizado pela Braskem, Brasil), uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular (DGDA-2420 NT, densidade = 0,940 g/cm3, índice de fusão de carga elevada I21= 9,5 g/10 min, um índice de fusão, I2, de 0,15 g/10 min, e um Mw/Mn de 9, disponibilizado pela Dow Chemical Company, EUA), e um elastômero de poliolefina termoplástica (ENGAGETM 7280, densidade = 0,884 g/cm3, índice de fusão h= 0,5 g/10 min, disponibilizado pela The Dow Chemical Company, EUA) foram misturados a uma razão de peso de 50:15:35 para formar uma composição. A composição foi composta com 600 ppm de um auxiliar de processo de fluoropolímero que possui um índice de fluidez (265 oC, 5 Kg) de 10 g/10 minutos (Dynamar FX5911, disponibilizado pela 3M, Inc., EUA), com o uso de um parafuso duplo LabTech de 26 mm com os seguintes parâmetros de processamento para produzir péletes uniformes: Temperaturas do tambor: perfil de temperatura plana de 275 oC Temperaturas de Matriz: Perfil de temperatura plana de 280 °C RPM de parafuso: 130; Torque: 80%; Temperatura de fusão: 280 °C.
[0098] As propriedades da composição (péletes) são mostradas abaixo na Tabela 1. A composição foi moldada por compressão em placas de 15,24 cm x 15,24 cm (6 polegadas x 6 polegadas) (10 mm de espessura) e, então, cortadas em cupões de teste de 9,84 cm x 3,17 cm (3,875 polegadas x 1,25 polegada) para testes de abrasão. Os detalhes do procedimento de moldagem por compressão são descritos em ASTM D4703. Tabela 1: Propriedades de composição
[0099] Uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular que tem um índice de fusão, I2, de 0,07 g/10 min e uma densidade de 0,949 g/cm3 (DGDA 2490 NT, disponibilizado pela Dow Chemical Company, EUA). A resina de polietileno foi moldada por compressão por ASTM D4703 em placas de 15,24 cm x 15,24 cm (6 polegadas x 6 polegadas) (10 mm de espessura) e depois cortadas em cupões de teste de 9,84 cm x 3,17 cm (3,875 polegadas. x 1,25 polegadas) para testes de abrasão.
[0100] Um polietileno de peso molecular ultra-alto com um peso molecular ponderal médio de 8.000.000 g/mol, uma densidade de 0,925 g/cm3, uma viscosidade intrínseca de 28 dl/g (UTECTM 6541, disponibilizado pela Braskem, Brasil). O polietileno de peso molecular ultra-alto foi moldado por compressão por ASTM D4703 em placas de 15,24 cm x 15,24 cm (6 polegadas x 6 polegadas) (10 mm de espessura) e, então, cortado em cupons de teste de 9,84 cm x 3,17 cm (3,875 polegadas. x 1,25 polegadas).
[0101] Polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto com peso molecular médio de 8.000.000 g/mol, densidade de 0,925 g/cm3, viscosidade intrínseca de 28 dl/g e tamanho médio de partícula D50 de 150 μm (UTECTM 6541, disponibilizado pela Braskem, Brasil), uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular (DGDA-2420 NT, densidade = 0,940 g/cm3, carga alta índice de fusão I21 = 9,5 g/10 min, um índice de fusão, I2, de 0,15 g/10 min, e um Mw/Mn de 9, disponibilizado pela Dow Chemical Company, EUA) foram misturados a 60:40 relação de peso para formar uma mescla. A mescla foi composta com 600 ppm de um auxiliar de processo de fluoropolímero que tem um índice de fluxo de fusão (265 oC, 5 Kg) de 10 g/10 minutos (Dynamar FX5911, disponibilizado pela 3M, Inc., EUA), com o uso de um compressor de parafuso duplo LabTech de 26 mm com os seguintes parâmetros de processamento para produzir péletes uniformes: Temperaturas do tambor: perfil de temperatura plana de 275 oC Temperaturas de Matriz: Perfil de temperatura plana de 280 °C RPM de parafuso: 130; Torque: 80%; Temperatura de fusão: 280 °C.
[0102] A composição foi moldada por compressão em placas de 15,24 cm x 15,24 cm (6 polegadas x 6 polegadas) (10 mm de espessura) e, então, cortadas em cupões de teste de 9,84 cm x 3,17 cm (3,875 polegadas. x 1,25 polegadas) para testes de abrasão. Os detalhes do procedimento de moldagem por compressão são descritos em ASTM D4703. Tabela 2: Resistência à abrasão e resultados do teste HLMI (ou I21)
[0103] Conforme mostrado na Tabela 2, os Exemplos Inventivos exibem uma maior resistência à abrasão (isto é, uma % de perda de peso média mais baixa) quando comparados ao Exemplo Comparativo 1, que é uma resina de polietileno por si só e não perde uma quantidade significativa de resistência à abrasão quando comparada aos Exemplos Comparativos 2 e 3. Adicionalmente, o HLMI para os Exemplos Inventivos, quando comparado àquele dos Exemplos Comparativos 2 e 3, respectivamente, mostra processabilidade melhorada devido ao valor de HLMI mais elevado.
Claims (14)
1. Composição de polietileno para uso em aplicações de tubo, sendo que a composição é caracterizada pelo fato de compreender: a. 30 a 60% em peso de um polímero à base de etileno de peso molecular ultraalto tendo uma viscosidade intrínseca de 5 a 50 decilitros/grama, b. 10 a 40% em peso de uma resina de polietileno compreendendo um componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular e um segundo componente polimérico à base de etileno com um segundo peso molecular, sendo que a resina de polietileno tem uma densidade de 0,930 a 0,960 g/cm3; c. 10 a 40% em peso de um elastômero de poliolefina termoplástica tendo uma densidade de 0,850 a 0,910 g/cm3, e d. opcionalmente, um fluoropolímero, sendo que quantidades de polímero à base de etileno, resina de polietileno e elastômero de poliolefina termoplástica de peso molecular ultra-alto podem somar até 100% em peso, que não inclui quantidades menores (10% em peso ou menos) de aditivos, e as composições podem exibir uma % de perda de massa, medida de acordo com o teste de pasta fluida arenosa, menor que 3,5%.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o polímero à base de etileno de peso molecular ultra-alto ter uma densidade de 0,915 a 0,950 g/cm3.
3. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de o polímero à base de etileno de peso molecular ultraalto ter um peso molecular ponderal médio maior que 1.000.000 g/mol.
4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de a resina de polietileno ter um índice de fusão (I2) de 0,03 a 2,0 g/10 min.
5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de a resina de polietileno ter um índice de fusão de carga elevada (I21) de 1 a 20 g/10 min.
6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular ter uma densidade de 0,910 a 0,940 g/cm3.
7. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de o componente polimérico à base de etileno com um primeiro peso molecular ter um índice de fusão de carga elevada (I21) de 0,05 a 1,2 g/10 min.
8. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de a composição ter um índice de fusão de carga elevada (I21) de 0,1 a 40 g/10 min.
9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de a composição ter um índice de fusão de carga elevada (I21) de 0,1 a 20 g/10 min.
10. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de o elastômero de poliolefina termoplástica ser selecionado do grupo que consiste em interpolímeros de etileno/alfa-olefina, interpolímeros de múltiplos blocos de etileno/alfa-olefina e combinações dos mesmos.
11. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de a mistura compreender um fluoropolímero que tem um índice de fluxo de fusão (265 °C; 5,0 kg) de 2,0 a 20,0 g/10 min.
12. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizada pelo fato de a composição compreender um fluoropolímero que está presente em uma quantidade de 50 a 5.000 ppm, com base no peso da composição.
13. Tubo, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um componente formado a partir da composição de polietileno para uso em aplicações de tubo, conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 12.
14. Tubo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de ser um forro de tubo.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201662398121P | 2016-09-22 | 2016-09-22 | |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| BR112019004963A2 BR112019004963A2 (pt) | 2019-07-02 |
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