CN103930476A - 基于乙烯的聚合物组合物 - Google Patents
基于乙烯的聚合物组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103930476A CN103930476A CN201280043399.0A CN201280043399A CN103930476A CN 103930476 A CN103930476 A CN 103930476A CN 201280043399 A CN201280043399 A CN 201280043399A CN 103930476 A CN103930476 A CN 103930476A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composition
- ethene
- polymkeric substance
- compound
- component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
- C08K5/005—Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
- C08K5/3432—Six-membered rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/32—Compounds containing nitrogen bound to oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
- C08K5/3432—Six-membered rings
- C08K5/3435—Piperidines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了第一组合物,至少包括以下:A)第一基于乙烯的聚合物;B)一种或多种抗氧化剂,基于第一组合物的重量计,含量高于1000ppm;和C)含“含氧胺”的化合物。
Description
本申请要求享有2011年7月7日提交的美国临时申请号61/505,225的权益。
由于其优良的机械性质,双模态齐格勒-纳塔(Z-N)催化的气相高密度聚乙烯(HDPE)树脂用于制造管、膜和吹塑成形制品。除机械性质之外,该树脂需要具有优良的可加工性、特别高的熔融强度和良好的抗下垂性,尤其是在大直径管应用中。
熔融强度直接影响几个加工参数,例如以下:制膜工艺过程中的起泡稳定性、吹塑膜制备工艺过程中的厚度变化、挤出吹塑成形工艺过程中的型坯形成、型材挤出过程中的树脂下垂、发泡工艺过程中的孔形成、和片材/膜热成型工艺过程中的厚度分布。通过使用具有较高分子量的树脂能够提高熔融强度,但这种树脂通常将需要更牢固的设备进行加工,且需要更高的能耗,因为其在挤出工艺过程中容易产生较高的挤出压力。
已经通过反应后树脂改性提高了“Z-N催化的”HDPE树脂的熔融强度。通过使用氧气、过氧化物、叠氮化物或其他交联剂将该树脂改性。然而,膜树脂交联程度越高,起泡稳定性就越高,膜机械性质(例如落锤冲击性质)越低。此外,难以将树脂交联程度控制一致,这妨碍了良好的质量控制。其他“Z-N催化的”HDPE树脂进行叠氮偶联以实现较高的熔融强度和提高的抗下垂性。然而,这是昂贵的方法,且较高的叠氮偶联程度通常导致聚合物的熔融断裂问题。使用烷氧基胺衍生物改性的基于乙烯的聚合物描述于美国公开2011/0171407和国际公开2011/085371中。也参见R.Scaffaro等,PolymerDegradation and Stability,91,2006,3110-3116;R.Scaffaro等,EuropeanPolymer Journal,43,2007,2947-2955;F.P.La Mantia,MacromolecularMaterials and Engineering,2005,290,970-975;F.P.La Mantia,MacromolecularRapid Communications,2005,26,361-364;和美国公开2008/0146740。
因此,仍需要新的基于乙烯的树脂以提供可接受的物理性质和易加工性的组合。通过以下发明满足了这些和其他需求。
发明内容
本发明提供了第一组合物,至少包括以下物质:
A)第一基于乙烯的聚合物;
B)一种或多种抗氧化剂,基于第一组合物的重量计,存在的量为高于1000ppm;和
C)含“含氧胺”的化合物。
附图说明
图1是对比1和发明1、2和3的组合物的分子量分布(MWD)图。
图2是对比1和发明4、5和6的组合物的分子量分布(MWD)图。
图3是对比2和发明7、8和9的组合物的分子量分布(MWD)图。
图4是对比1和发明1、2和3的组合物在190℃测定的熔融强度的对比。
图5是对比1和发明4、5和6的组合物在190℃测定的熔融强度的对比。
图6是对比2和发明7、8和9的组合物在190℃测定的熔融强度的对比。
图7是对比1和发明1、2和3的组合物在190℃的“熔融粘度(η*)-频率”关系曲线。
图8是对比1和发明4、5和6的组合物在190℃的“熔融粘度(η*)-频率”关系曲线。
图9是对比2和发明7、8和9的组合物在190℃的“熔融粘度(η*)-频率”关系曲线。
图10是对比1和发明1、2和3的组合物在190℃的“tanδ-频率”关系曲线。
图11是对比1和发明4、5和6的组合物在190℃的“tanδ-频率”关系曲线。
图12是对比2和发明7、8和9的组合物在190℃的“tanδ-频率”关系曲线。
图13是对比1和发明1、2和3的组合物在190℃的“储能模量(G’)-频率”关系曲线。
图14是对比1和发明4、5和6的组合物在190℃的“储能模量(G’)-频率”关系曲线。
图15是对比2和发明7、8和9的组合物在190℃的“储能模量(G’)-频率”关系曲线。
具体实施方式
如上所述,本发明提供了第一组合物,至少包括以下物:
A)第一基于乙烯的聚合物;
B)一种或多种抗氧化剂,基于第一组合物的重量计,所述抗氧化剂存在的量为高于1000ppm;和
C)含“含氧胺”的化合物。
在一种实施方案中,基于第一组合物的重量计,组分B存在的量为从大于1000到10000ppm。
在一种实施方案中,基于第一组合物的重量计,组分B存在的量为从大于1100到5000ppm。
在一种实施方案中,基于第一组合物的重量计,组分B存在的量为从大于1200到5000ppm。
在一种实施方案中,基于第一组合物的重量计算,组分C存在的量为1-900ppm。
在一种实施方案中,基于第一组合物的重量计算,组分C存在的量为10-800ppm。
在一种实施方案中,基于第一组合物的重量计算,组分C存在的量为20-700ppm。
在一种实施方案中,基于第一组合物的重量计算,组分C存在的量为50-300ppm。
在一种实施方案中,组分B与组分C的重量比为10-0.1。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物选自式I所示的化合物:
(R1)(R2)N-O-R3(式1),
其中R1和R2彼此独立地各自为氢、C4-C42烷基、C4-C42芳基或包含O和/或N的取代烃基团,且其中R1和R2可以一起形成环结构;和
R3是氢、烃或包含O和/或N的取代烃基团。
在一种实施方案中,该烷氧基胺衍生物是羟基胺酯。在进一步的实施方案中,该羟基胺酯是[9-(乙酰氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二氧杂-9-氮杂螺[5.5]十一碳烷-3-基]甲基十八碳酸酯。
在一种实施方案中,组分A的基于乙烯的聚合物具有大于0.94g/cc的密度(1g/cc=1g/cm3)。
在一种实施方案中,组分A的基于乙烯的聚合物具有0.05-10g/10min的熔融指数(I2)。
在一种实施方案中,组分A的基于乙烯的聚合物具有0.05-5g/10min的熔融指数(I2)。
在一种实施方案中,组分A的基于乙烯的聚合物具有0.05-1g/10min的熔融指数(I2)。
在一种实施方案中,组分A的第一基于乙烯的聚合物具有0.1-5g/10min的熔融指数(I5)。
在一种实施方案中,组分A的基于乙烯的聚合物具有0.1-1g/10min的熔融指数(I5)。
组分A的基于乙烯的聚合物可以包括两种或更多种此处所述实施方案的组合。
在一种实施方案中,该第一组合物是通过在小于250℃的挤出机温度熔融挤出组分A、B和C的混合物而制备的。
在一种实施方案中,该第一组合物具有与不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的熔融强度相比高至少5%的熔融强度。
在一种实施方案中,该第一组合物具有与不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的熔融强度相比高至少10%的熔融强度。
在一种实施方案中,该第一组合物具有与不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的熔融强度相比高至少15%的熔融强度。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少3%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少5%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少10%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少20%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少30%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少40%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少3%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少5%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少10%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少20%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少30%。
在一种实施方案中,该第一组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少40%。
在一种实施方案中,该第一组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少5%。
在一种实施方案中,该第一组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少10%。
在一种实施方案中,该第一组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少15%。
在一种实施方案中,该第一组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少20%。
在一种实施方案中,该第一组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少30%。
在一种实施方案中,该第一组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少40%。
本发明还提供了第二组合物,包括:前述任一项的第一组合物;和第二基于乙烯的聚合物。
在一种实施方案中,该第二基于乙烯的聚合物与第一基于乙烯的聚合物相同。
在一种实施方案中,基于第二组合物的重量计,组分C存在的量小于900ppm。
在一种实施方案中,该第二组合物的熔融强度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的熔融强度高至少5%。
在一种实施方案中,该第二组合物的熔融强度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的熔融强度高至少10%。
在一种实施方案中,该第二组合物的熔融强度比与不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的熔融强度高至少15%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少3%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少5%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少10%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少20%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少30%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度高至少40%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少3%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少5%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少10%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少20%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少30%。
在一种实施方案中,该第二组合物在190℃测定的[(在0.1弧度每秒时的粘度)/(在100弧度每秒时的粘度)]粘度比比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的粘度比高至少40%。
在一种实施方案中,该第二组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少5%。
在一种实施方案中,该第二组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少10%。
在一种实施方案中,该第二组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少15%。
在一种实施方案中,该第二组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少20%。
在一种实施方案中,该第二组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少30%。
在一种实施方案中,该第二组合物的tanδ值(在190℃)比不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的tanδ值低至少40%。
本发明还提供了包括至少一个由第一组合物形成的组件的制品。
本发明还提供了包括至少一个由第二组合物形成的组件的制品。
本发明还提供了包括至少一个由本发明的组合物形成的组件的制品。
在一种实施方案中,该制品是膜、管或容器。
本发明的第一组合物可以包括两种或更多种此处所述的实施方案的组合。
本发明的第二组合物可以包括两种或更多种此处所述的实施方案的组合。
本发明的组合物可以包括两种或更多种此处所述的实施方案的组合。
含“含氧胺”的化合物
含“含氧胺”的化合物包含至少一个氧原子和至少一个氮原子,优选包含至少一个“N-O”键。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物仅包含一个“N-O”键。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物选自由式1所示的化合物:
(R1)(R2)N-O-R3(式1)
其中R1和R2彼此独立地各自为氢、C4-C42烷基、C4-C42芳基或包含O和/或N的取代烃基团,且其中R1和R2可以一起形成环结构;和
R3是氢、烃或包含O和/或N的取代烃基团。
优选的R3基团包括:-C1-C19烷基、-C6-C10芳基、-C2-C19烯基、-O-C1-C19烷基、-O-C6-C10芳基、-NH-C1-C19烷基、-NH-C6-C10芳基、-N-(C1-C19烷基)2。R3最优选包含酰基。
优选的化合物可以在分解或热解之后形成硝基氧自由基(R1)(R2)N-O*或仲氨基(amynil)自由基(R1)(R2)N*。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物是[9-(乙酰氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二氧杂-9-氮杂螺[5.5]十一碳烷-3-基]甲基十八碳酸酯,其具有以下化学结构:
一些优选的含“含氧胺”的化合物的实例包括以下:
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物包括至少两个氧原子、至少两个氮原子或至少一个苯基。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物包括至少两个氮原子或至少一个苯基。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物包括至少三个氧原子、至少一个氮原子或至少一个苯基。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物包括至少三个氧原子。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物是羟基胺酯。在进一步的实施方案中,该羟基胺酯是[9-(乙酰氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二氧杂-9-氮杂螺[5.5]十一碳烷-3-基]甲基十八碳酸酯。
在一种实施方案中,该含“含氧胺”的化合物直接与第一基于乙烯的聚合物一起使用形成第一组合物,因此需要较少的含“含氧胺”的化合物,导致熔融强度提高的树脂的成本降低。
在一种实施方案中,将该第一组合物添加到第二基于乙烯的聚合物中形成第二组合物。在进一步的实施方案中,基于第二组合物的重量,该含“含氧胺”的化合物存在的量为1-900ppm或15-600ppm或25-400ppm或30-200ppm。
该含“含氧胺”的化合物能够在所有常用混合机器中添加到该第一基于乙烯的聚合物中,在其中将该聚合物熔化并与添加剂混合。适合的机器是本领域技术人员已知的。其主要是混合机、捏合机和挤出机。
该工艺优选通过在加工过程中引入添加剂而在挤出机中进行。特别优选的加工机器是单螺杆挤出机、反向旋转和同向旋转的双螺杆挤出机、行星齿轮挤出机、环形挤出机或共捏合机。也可以使用具有至少一个能够对其施加真空的除气室的加工机器。适合的挤出机和捏合机描述于例如Handbuch derKunststoftextrusion,Vol.1Grundlagen,Editors F.Hensen,W.Knappe,H.Potente,1989,pp.3-7,ISBN.3-446-14339-4(Vol.2Extrusionsanlagen1986,ISBN3-446-14329-7)中。例如,螺杆长度能够为螺杆直径的1-60倍,优选为螺杆直径的35-48倍。螺杆的旋转速度优选为10-600转/分钟(rpm),更优选为25-300rpm。
在一种实施方案中,将该含“含氧胺”的化合物以1000-10000ppm添加到第一基于乙烯的聚合物中以形成第一组合物,然后将该第一组合物通过挤出机引入熔融的第二基于乙烯的聚合物中,使用静态混合机将这两种材料优选以第一组合物的1-20wt%共混。第一组合物能够在挤出机中加工,优选以180-250℃的温度。在一种实施方案中,该第一组合物能够在挤出机中加工,优选以180-220℃的温度。静态混合机中的温度能够在200-250℃范围内,在该混合机中的滞留时间在1-10分钟范围内。
最大通过量取决于螺杆直径、旋转速度和驱动力。本发明的工艺还能够以低于最大通过量的程度进行,通过改变所述参数或使用称重机器减少用量。
如果添加多种组分,能够将其预混或单独添加。
该聚合物需要在升高温度经受应当发生期望的改性(例如粘度、tanδ)的足够的时间。该温度通常高于聚合物的软化点。在一种实施方案中,使用低于280℃(特别地为约160℃-280℃)的温度范围。在特别优选的工艺变型中,使用约200℃-270℃的温度范围。
反应所需的时间能够作为温度、反应物的量和例如所用挤出机的类型的函数变化。其通常为约10秒-30分钟,特别地为约20秒-20分钟。
含“含氧胺”的化合物可以包括两种或更多种此处所述实施方案的组合。
第一基于乙烯的聚合物
在一种实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于0.910g/cm3或大于或等于0.935g/cm3或大于或等于0.940g/cm3的密度。在另一实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有小于或等于0.970g/cm3或小于或等于0.965g/cm3或小于或等于0.960g/cm3的密度。在另一实施方案中,第一基于乙烯的聚合物具有小于或等于0.970g/cm3或小于或等于0.965g/cm3的密度。在另一实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有0.920-0.970g/cm3或0.930-0.965g/cm3或0.940-0.960g/cm3的密度。
在一种实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于1g/10min或大于或等于2g/10min或大于或等于3g/10min的高负荷熔融指数(I21)。在另一实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有小于或等于50g/10min或小于或等于20g/10min或小于或等于10g/10min的高负荷熔融指数(I21)。在另一实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有1-50g/10min或2-20g/10min或3-10g/10min的高负荷熔融指数(I21)。
在一种实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有小于或等于10g/10min或大于或等于5g/10min或大于或等于1g/10min的熔融指数(I2)。在另一实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于0.05g/10min或大于或等于0.1g/10min的熔融指数(I2)。
在一种实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于50或大于或等于80或大于或等于100或大于或等于120或大于或等于140的熔融流动比(I21/I2)。
在一种实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于12或大于或等于15或大于或等于18的根据常规GPC或光散射(LS)GPC测定的分子量分布(Mw/Mn)。在另一实施方案中,该根据常规GPC或LS GPC测定的分子量分布大于或等于20。
在一种实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物具有小于或等于50或小于或等于40或小于或等于35的根据常规GPC或LS GPC测定的分子量分布(Mw/Mn)。
如上所述,该分子量分布是通过常规GPC或LS GPC测定的。在进一步的实施方案中,该分子量分布是通过常规GPC测定的。在另一实施方案中,该分子量分布是通过LS GPC测定的。
在一种实施方案中,基于第一基于乙烯的聚合物的重量,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于4.5(优选大于或等于5)wt%的重量分数包括具有大于106g/摩尔的分子量的聚合物分子,根据共混物的常规GPC或LS GPC曲线的各自面积分数测定。在进一步的实施方案中,该各自面积分数是常规GPC曲线的。在另一实施方案中,该各自面积分数是LS GPC曲线的。
在一种实施方案中,基于第一基于乙烯的聚合物的重量,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于6wt%的重量分数包括具有大于106g/摩尔的分子量的聚合物分子,根据第一基于乙烯的聚合物的LS GPC曲线的各自面积分数测定。在另一实施方案中,使用常规GPC的各自面积分数。
在一种实施方案中,基于第一基于乙烯的聚合物的重量,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于8wt%的重量分数包括具有大于106g/摩尔的分子量的聚合物分子,根据第一基于乙烯的聚合物的LS GPC曲线的各自面积分数测定。在另一实施方案中,使用常规GPC的各自面积分数。
在一种实施方案中,基于第一基于乙烯的聚合物的重量,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于10wt%的重量分数包括具有大于106g/摩尔的分子量的聚合物分子,根据第一基于乙烯的聚合物的LS GPC曲线的各自面积分数测定。在另一实施方案中,使用常规GPC的各自面积分数。
在一种实施方案中,基于第一基于乙烯的聚合物的重量,该第一基于乙烯的聚合物具有大于或等于0.1(优选大于或等于0.5,更优选大于或等于1)wt%的重量分数包括具有大于107g/摩尔的分子量的聚合物分子,根据第一基于乙烯的聚合物的LS GPC曲线的各自面积分数测定。在另一实施方案中,使用常规GPC的各自面积分数。
如上所述,重量分数(面积分数)是通过常规GPC或LS GPC测定的。在进一步的实施方案中,该重量分数是通过常规GPC测定的。在另一实施方案中,该重量分数是通过LS GPC测定的。
该第一基于乙烯的聚合物可以包括两种或更多种此处所述的实施方案的组合。
在一种实施方案中,该第一基于乙烯的聚合物包括高分子量基于乙烯的聚合物和低分子量基于乙烯的聚合物。下面描述这些组分的其他特征。
在一种实施方案中,基于高分子量基于乙烯的聚合物和低分子量基于乙烯的聚合物的总重量计,该高分子量基于乙烯的聚合物存在的量大于或等于50wt%或大于或等于55wt%或大于或等于60wt%。
在一种实施方案中,基于高分子量基于乙烯的聚合物和低分子量基于乙烯的聚合物的总重量计,该低分子量基于乙烯的聚合物存在的量小于或等于50wt%或小于或等于45wt%或小于或等于40wt%。
在一种实施方案中,该“高分子量基于乙烯的聚合物”与“低分子量基于乙烯的聚合物”的重量比(HMW/LMW)为50/50-70/30,更优选51/49-67/33,更优选52/48-65/35。
适合的第一基于乙烯的聚合物的实例包括可获自The Dow ChemicalCompany的CONTINUUM DGDA-2490双模态聚乙烯树脂。
该第一基于乙烯的聚合物可以包括两种或更多种此处所述实施方案的组合。
第一基于乙烯的聚合物的组分(高分子量基于乙烯的聚合物、低分子量基于乙烯的聚合物)可以各自独立地包括两种或更多种此处所述实施方案的组合。
高分子量(HMW)组分
在一种实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物具有小于或等于0.955g/cm3或小于或等于0.950g/cm3或小于或等于0.945g/cm3或小于或等于0.940g/cm3的密度。在进一步的实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。
在一种实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物具有大于或等于0.900g/cm3或大于或等于0.905g/cm3或大于或等于0.910g/cm3或更优选地大于或等于0.915g/cm3或大于或等于0.920g/cm3的密度。在进一步的实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。
在一种实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物的密度在0.910-0.945g/cm3范围内,优选在0.915-0.940g/cm3范围内。在进一步的实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。
在一种实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物具有小于或等于2g/10min或小于或等于1.5g/10min或小于或等于1g/10min的熔融指数(I21)。在进一步的实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。
如本领域中所认识的那样,根据各组分的聚合条件、熔融指数、GPC方法(分子量和/或平均分子量)和/或本领域中已知的其他方法测定,该较高分子量的组分具有高于较低分子量组分的分子量。
在一种实施方案中,根据常规GPC或LS GPC测定,该高分子量基于乙烯的聚合物具有大于3或大于3.5或大于3.8的分子量分布(MWD)。在进一步的实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。在一种实施方案中,该MWD是通过常规GPC测定的。在另一实施方案中,该MWD是通过LS GPC测定的。
在一种实施方案中,根据常规GPC或LS GPC测定,高分子量基于乙烯的聚合物具有小于10或小于8或小于6的分子量分布。在进一步的实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。如上所述,该分子量分布是通过常规GPC或LS GPC测定的。在一种实施方案中,该分子量分布是通过常规GPC测定的。在另一实施方案中,该分子量分布是通过LS GPC测定的。
在一种实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物是乙烯/α-烯烃互聚物,进一步地是乙烯/α-烯烃共聚物。在优选实施方案中,该α-烯烃是C3-C20α-烯烃、C4-C20α-烯烃,更优选地是C4-C12α-烯烃,甚至更优选地是C4-C8α-烯烃,最优选地是C6-C8α-烯烃。
此处所用的术语“互聚物”表示其中聚合有具有至少两种单体的聚合物。其包括例如共聚物、三元聚合物和四元聚合物。如上所述,其特别包括由乙烯与至少一种共聚单体(通常为3-20个碳原子(C3-C20),优选4-20个碳原子(C3-C20),更优选4-12个碳原子(C4-C12),甚至更优选4-8个碳原子(C4-C8),最优选C6-C8的α-烯烃)聚合制成的聚合物。该α-烯烃包括但不限于:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯和1-辛烯。优选的α-烯烃包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯和1-辛烯,特别优选的α-烯烃包括1-己烯和1-辛烯,更优选1-己烯。该α-烯烃适宜地是C3–C8α-烯烃,更适宜地是C3–C8α-烯烃,最适宜地是C6-C8α-烯烃。
互聚物包括但不限于:乙烯/丁烯(EB)共聚物、乙烯/1-己烯(EH)、乙烯/1-辛烯(EO)共聚物。优选的共聚物包括EB、EH和EO共聚物,最优选为EH和EO共聚物。
在优选实施方案中,该高分子量基于乙烯的互聚物是乙烯/1-己烯互聚物,进一步地是乙烯/1-己烯共聚物。
在一种实施方案中,该高分子量基于乙烯的聚合物是非均匀支化的基于乙烯的互聚物。如本领域中已知的那样,非均匀支化的互聚物通常是由齐格勒-纳塔型催化剂制备的,且在互聚物分子之间包括非均匀分布的共聚单体。
在一种实施方案中,高分子量基于乙烯的聚合物是非均匀支化的基于乙烯的互聚物,且进一步地是非均匀支化的基于乙烯的共聚物。
在一种实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物是非均匀支化的基于乙烯的互聚物,且进一步地是非均匀支化的基于乙烯的共聚物。
该高分子量基于乙烯的聚合物可以包括两种或更多种此处所述的实施方案的组合。
低分子量(LMW)组分
在一种实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物具有大于或等于0.940g/cm3或大于或等于0.950g/cm3或大于或等于0.960g/cm3的密度。在进一步的实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。在另一实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物是聚乙烯均聚物。
在一种实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物具有小于或等于0.975g/cm3或小于或等于0.970g/cm3或大于或等于0.965g/cm3或小于或等于0.960g/cm3的密度。在一种实施方案中,该密度在0.940-0.965g/cm3或0.945-0.960g/cm3的范围内。在进一步的实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。在另一实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物是聚乙烯均聚物。
在一种实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物具有小于或等于0.980g/cm3或小于或等于0.975g/cm3的密度。在另一实施方案中,该密度在0.940-0.980g/cm3或0.945-0.975g/cm3范围内。在进一步的实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物是基于乙烯的互聚物。在另一实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物是聚乙烯均聚物。
在一种实施方案中,该低分子量基于乙烯的聚合物是乙烯/α-烯烃互聚物,进一步地是乙烯/α-烯烃共聚物。在优选实施方案中,该α-烯烃是C3-C20α-烯烃,优选是C4-C20α-烯烃,更优选地是C4-C12α-烯烃,甚至更优选地是C4-C8α-烯烃,最优选地是C6-C8α-烯烃。该α-烯烃包括但不限于:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯和1-辛烯,优选的α-烯烃包括丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯和1-辛烯。特别优选的α-烯烃包括1-己烯和1-辛烯,更优选为1-己烯。该α-烯烃适宜地是C3–C8α-烯烃,更适宜地是C4–C8α-烯烃,最适宜地是C6-C8α-烯烃。
互聚物包括但不限于:乙烯/丁烯(EB)共聚物、乙烯/1-己烯(EH)共聚物、乙烯/1-辛烯(EO)共聚物。优选的共聚物包括EB、EH和EO共聚物,最优选的共聚物为EH和EO。
在一种实施方案中,该低分子量组分是乙烯/1-己烯共聚物。
在一种实施方案中,该低分子量组分是聚乙烯均聚物。
该低分子量基于乙烯的聚合物可以包括两种或更多种此处所述的实施方案的组合。
添加剂
本发明的组合物可以进一步包括一种或多种添加剂。在进一步的实施方案中,该一种或多种添加剂选自受阻胺、受阻酚、金属钝化剂、UV吸收剂、含硫协同剂(thiosyngerist)、烷基自由基清除剂、受阻胺稳定剂、多官能稳定剂、亚磷酸酯、亚膦酸酯、酸中和剂、加工助剂、成核剂、脂肪酸硬脂酯、含氟弹性体、滑爽剂、抗粘连剂、填料(纳米尺寸和常规尺寸)及其组合。在另一实施方案中,该一种或多种添加剂选自CYAS0RB3529(Cytec)、IRGANOX1010(Ciba Specialty Chemicals)、IRGANOX1076(Ciba SpecialtyChemicals)、IRGANOX1330(Ciba Specialty Chemicals)、IRGANOX MD1024(Ciba Specialty Chemicals)、IRGAFOS168(Ciba Specialty Chemicals)、硬脂酸钙、DYNAMAR FX5911X或G(3M Manufacturing and Industry)及其组合。在又一实施方案中,该一种或多种添加剂选自CYASORB3529、IRGANOX1010、IRGANOX1076、IRGANOX1330、IRGANOX MD1024、DOVERPHOS9228(Dover Chemical Corp.)、硬脂酸钙、DYNAMAR FX5911X或G及其组合。在另一实施方案中,该一种或多种添加剂选自UV N30(Clariant)、IRGANOX1330、DOVERPHOS9228、IRGANOX MD1024、H03、硬脂酸钙、DYNAMAR FX5911X或G及其组合。
在一种实施方案中,该一种或多种抗氧化剂选自以下物质:受阻酚、受阻胺、亚磷酸酯、亚膦酸酯、含有机硫的化合物、二硫代膦酸酯及其组合。
在一种实施方案中,该一种或多种抗氧化剂选自以下物质:IRGANOX1010(Ciba Specialty Chemicals)、IRGANOX1076(Ciba Specialty Chemicals)、IRGANOX1330(Ciba Specialty Chemicals)、IRGANOX MD1024(CibaSpecialty Chemicals)、IRGAFOS168(Ciba Specialty Chemicals)、DOVERPHOS9228(Dover Chemical Corp.)、BHT、Anox20、Anox PP18、Weston TNPP、Alkanox240及其组合。
在一种实施方案中,该一种或多种抗氧化剂选自由以下物质:IRGANOX1010(Ciba Specialty Chemicals)、IRGANOX1076(Ciba Specialty Chemicals)、IRGANOX1330(Ciba Specialty Chemicals)、IRGANOX MD1024(CibaSpecialty Chemicals)、IRGAFOS168(Ciba Specialty Chemicals)、DOVERPHOS9228(Dover Chemical Corp.)及其组合。
制成品
本发明的组合物能够用于制造成形制品或成形制品的一个或多个组件。这些制品可以是单层或多层制品,其通常通过合适的已知转化技术施加热、压力或其组合以获得所希望的制品而得到。合适的转化技术包括例如:吹塑成形、共挤出吹塑成形、注射吹塑成形、注射成形、注射拉伸吹塑成形、压制成形、压制吹塑成形、滚塑成形、挤出、拉挤成形、压延和热成形。本发明提供的成形制品包括例如:管、滚筒、瓶、滴流带和管件、土工用膜、薄膜、片材、纤维、型材和成形制品。膜包括但不限于:吹塑膜、流延膜和双取向膜。
依照本发明的组合物特别适用于制造具有优异的机械性质平衡的中空容器。进一步地,在仍然满足容器性能要求的同时,能够制得轻重量的容器。在不损失容器性能要求的情况下,还能够使由本发明组合物制成的容器包含较高百分比的消费后再循环材料。
依照本发明的组合物还特别适用于耐久应用,尤其是管材。由本发明的组合物制成的管材具有优良的抗下垂性。管材包括单层管材以及多层管材,包括多层复合管材。通常,本发明的管材是由本发明的组合物制成的,其还包含合适的添加剂组合(例如为管材应用所设计的添加剂包)和/或一种或多种填料。
定义
除了有相反的声明、上下文暗示或本领域中惯用的之外,所有份数和百分比都以重量计,所有试验方法都是优先权申请的申请日之前现有的(参见第1页)。
此处所用的术语“组合物”包括构成该组合物的材料的混合物、以及由该组合物的材料形成的反应产物和分解产物。
此处所用的术语“聚合物”表示由相同或不同类型的单体聚合制成的聚合的化合物。因此统称的术语聚合物包括术语均聚物(用于表示仅由一种类型的单体制成的聚合物,了解到在聚合物结构中能够包括痕量的杂质)和后文定义的术语互聚物。
此处所用的术语“互聚物”表示由至少两种不同类型的单体聚合制成的聚合物。因此统称的术语互聚物包括共聚物(用于表示由两种不同类型的单体制成的聚合物)和由多于两种不同类型的单体制成的聚合物。
此处所用的术语“基于烯烃的聚合物”表示以聚合形式包括主要量的烯烃单体(例如乙烯或丙烯)(基于该聚合物的重量计)且非必要地可以包括一种或多种共聚单体的聚合物。
此处所用的术语“基于乙烯的聚合物”表示以聚合形式包括主要量的乙烯单体(基于该聚合物的重量计)且非必要地可以包括一种或多种共聚单体的聚合物。
此处所用的术语“乙烯/α-烯烃互聚物”表示以聚合形式包括主要量的乙烯单体(基于该聚合物的重量计)和至少一种α-烯烃的互聚物。
此处所用的术语“乙烯/α-烯烃共聚物”表示以聚合形式包括主要量的乙烯单体(基于该聚合物的重量计)和α-烯烃作为仅有的两种单体类型的互聚物。
术语“熔融加工”表示其中将聚合物软化或熔化的任何工艺,例如挤出、造粒、膜吹塑和流延、热成形、以聚合物熔体形式的混配等。
术语"挤出机"以其最广泛的含义使用,包括这样的设备例如挤出颗粒的设备。
此处所用的术语"共混物"或"聚合物共混物"表示两种或更多种聚合物的共混物。这种共混物可以是或者可以不是可溶混的。这种共混物可以是或者可以不是相分离的。通过透射电子显微术、光散射,X射线散射和本领域已知的其它方法测定,这种共混物可以包含或者可以不包含一种或多种域构造。
术语“包含”、“包括”、“具有”及其衍生词并不意于排除任意其它组分、步骤或工序的存在,无论其是否已明确公开。为了避免任何疑惑,通过使用术语“包含”要求保护的所有组合物可以包括任意其它添加剂、助剂或化合物(无论是聚合物或其它的),除非有相反的指示。相反,术语“基本上由......组成”从任意随后叙述的范围中排除了任何其它组分、步骤或工序,除了对于可操作性无实质影响的那些之外。术语“由……组成”排除了未具体描述或列出的任意组分、步骤或工序。
此处所用的术语“抗氧化剂”表示添加到聚合物中以保护该聚合物不会降解(包括但不限于光诱发的、热和/或氧化降解)的化合物。抗氧化剂的实例包括:受阻酚、受阻胺、亚磷酸酯、亚膦酸酯、有机含硫化合物和二硫代膦酸酯。
试验方法
熔融强度
熔融强度测定是在连接有Gottfert Rheotester2000毛细管流量计的Gottfert Rheotens71.97(Inc.;Rock Hill,SC)上进行的。用配备有长度30mm、直径2.0mm、纵横比(长度/直径)15的平面入射角(180度)的Rheotester2000毛细管流量计供给熔融样品(约25-30克)。在190℃平衡10分钟后,将活塞在0.265mm/秒的恒定活塞速度移动。标准试验温度为190℃。将样品单向拉动到位于模口下方100mm处的一对加速夹,加速度为2.4mm/s2。记录作为轧辊的收紧速度的函数的张力。熔融强度记录为股束断裂之前的稳定力(cN)。在熔融强度测定中使用以下条件:柱塞速度=0.265mm/秒;轮加速度=2.4mm/s2;毛细管直径=2.0mm;毛细管长度=30mm;辊筒直径=12mm。
熔融指数
熔融指数是使用ASTM方法D-1238在190℃测定的。标记为I2的熔融指数表示用2.16kg重物的测量值,标记为I5和I10的熔融指数分别表示使用5kg和10kg重物的测量值。高负荷指数(I21)表示使用21.6kg重物的测量值。
密度
依照ASTM D4703-10制备用于密度测量的样品。通过ASTM D792方法B在样品压制1小时内测定密度树脂密度。
动态力学谱法
在350oF在1500psi压力在空气中将树脂压制成形5分钟成为“3mm厚度x1英寸”圆片。然后将该样品从压机中取出并放在台上冷却。
使用配备有25mm(直径)平行板的TA Instruments“AdvancedRheometric Expansion System(ARES)”进行恒温频率扫描。将该样品放在该板上,使其在190℃熔化五分钟。然后将该板封闭到2mm的间隙,对样品进行修整(除去延伸超出“25mm直径”板圆周之外的多余样品),然后开始该试验。该方法内建有另外五分钟的延迟以进行温度平衡。在190℃在0.1-100弧度/秒的频率范围上进行实验。应变幅度恒定为10%。分析关于幅度和相的应力响应,由其计算储能模量(G’)、损耗模量(G”)、复数模量(G*)、复数粘度η*、tan(δ)或tanδ、在0.1rad/s时的粘度(V0.1)、在100rad/s时的粘度(V100)和粘度比(V0.1/V100)。
凝胶渗透色谱法
三检测器凝胶渗透色谱(3D-GPC或TD-GPC)系统由Waters(Millford,Μass.)150℃高温色谱组成。其他适合的高温GPC仪器包括配备有板载差动式折射计(RI)的Polymer Laboratories(Shropshire,UK)Model210和Model220。其他检测器能够包括获自Polymer ChAR(Valencia,Spain)的IR4红外检测器、Precision Detectors(Amherst,Μass.)的2-角度激光散射(LS)检测器Model2040和Viscotek(Houston,Tex.)150R4-毛细管溶液粘度计。具有这后两种独立的检测器和至少一个前面的检测器的GPC有时称作“3D-GPC”或“TD-GPC”,而术语“GPC”单独通常称作常规GPC。根据样品,使用15°角度或90°光散射检测器用于计算目的。使用Viscotek TriSEC软件第3版和4-通道Viscotek Data Manager DM400进行数据收集。该系统还配备有获自Polymer Laboratories(Shropshire,United Kingdom)的在线溶剂脱气装置。
能够使用适合的高温GPC柱,例如四个“30cm长”Shodex HT803,13微米柱或四个20微米混合孔径填料(MixA LS,Polymer Labs)的“30cm”Polymer Labs柱。该样品传送带隔室在140℃操作,且柱隔室在150℃操作。该样品是以“0.1克聚合物在50毫升溶剂中”的浓度制备。色谱溶剂和样品制备溶剂包含“200ppm丁基化羟基甲苯(BHT)”在三氯苯(TCB)中。两种溶剂都用氮气吹扫。该聚乙烯样品在160℃温和搅拌4小时。注射体积为200微升。通过GPC的流速设定为1ml/分钟。
通过运行21个窄分子量分布聚苯乙烯标准样校正GPC柱组。标准样的分子量(MW)在580-8,400,000范围内,该标准样包含在6种“鸡尾酒”混合物中。各标准样混合物在各分子量之间至少相差十倍。标准样混合物购自Polymer Laboratories。聚苯乙烯标准样对于等于或大于1,000,000的分子量以“在50mL溶剂中0.025g”、对于小于1,000,000的分子量以“在50mL溶剂中0.05g”制备的。将该聚苯乙烯标准样在80℃以温和搅拌溶解30分钟。首先运行窄标准样混合物,为了降低“最高分子量组分”的量以使降解最小化。
使用以下方程(如Williams and Ward,J.Polym.Sci.,Polym.Let.,6,621(1968)中所述的)将该聚苯乙烯标准样最高分子量转化为聚乙烯分子量:
M聚乙烯=A(M聚苯乙烯)B (1)。
在方程1中,B具有1.0的值,A的实验测定值为0.38。
使用一阶多项式将由方程(1)得到的各聚乙烯-当量校准点与其观测的洗脱体积进行拟合。对于各聚苯乙烯标准样,得到实际的多项式拟合,从而使聚乙烯当量分子量的对数与观测的洗脱体积(和相关的幂(power))关联。
依照以下方程计算数均、重均和z均分子量:
其中,Wfi是第i组分的重量分数,Mi是第i组分的分子量。
MWD表示为重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比。
该A值是通过调节方程(1)中的A值直至使用方程(3)和相应的保留体积多项式计算的Mw重均分子量符合依照具有115,000g/mol的已知重均分子量的线性均聚物参照样得到的独立测定的Mw值为止而确定的。
抗环境应力开裂性(ESCR)
样品ESCR是通过ASTM1693D方法B在10%清洁剂IGEPAL CO-630水溶液中测定的。
实施例
聚乙烯基础树脂、母料和发明和对比组合物的实例描述于表1-3中。适合的基于乙烯的聚合物的实例包括可获自The Dow Chemical Company的HDPE聚合物(例如CONTINUUM DGDA-2490)。LDPE聚合物包括可获自The Dow Chemical Company的DOW LDPE聚合物。
聚乙烯基础树脂
聚乙烯基础树脂的详情列在表1中。
基础树脂1(PEBR1):HDPE,气相齐格勒-纳塔催化的,密度0.949g/cm3,I21为7dg/min。
基础树脂2(PEBR2):齐格勒-纳塔催化的HDPE树脂。该PEBR2树脂密度为0.949g/cm3。其具有7dg/min的高负荷熔融指数(I21)。
基础树脂3(PEBR3):是在高压反应器中制备的LDPE,具有0.7g/10min的熔融指数(I2)和0.925g/cm3的密度。
“含氧胺”化合物是烷氧基胺(AA)
使用烷氧基胺[9-(乙酰氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二氧杂-9-氮杂螺[5.5]十一碳烷-3-基]甲基十八碳酸酯制备母料。
母料(MB)组合物
MB-A:通过熔融共混基础树脂PEBR1与5600ppm AA制备。
MB-B:通过熔融共混基础树脂PEBR3与5600ppm AA制备。
该MB组合物列在表2中。
母料如下制备:将该聚乙烯基础树脂与AA添加剂在30mm同向旋转的相互啮合Coperion Werner-Pfleiderer ZSK-30(ZSK-30)双螺杆挤出机中混配。该ZSK-30具有十个筒部分,总长度960mm,长度/直径比(L/D)为32。使用以下温度曲线:区1:95℃/区2:195℃/区3:215℃/区4:220℃/区5:225℃/区6:235℃。螺杆轴速度设定为275rpm,得到约43lb/h的输出速率。
发明和对比组合物
发明组合物是通过在ZSK30挤出机上挤出熔融共混相应的基础树脂和母料而制备的。调节母料用量使得AA化合物以60-250ppm的浓度添加到该发明组合物中。
将对比组合物经过与发明组合物相同的熔融挤出步骤,但不包括含AA化合物的母料。
对比和发明组合物的详情给出在表3中。
表1基础树脂
表2母料
编号# | 母料 | 基础树脂 | AA(ppm) |
1 | MB-A | PEBR1 | 5600 |
2 | MB-B | PEBR3 | 5600 |
表3发明和对比组合物
发明和对比组合物的性质示于表4和5中。表4中的MW值是通过常规GPC测定的。
表4:发明和对比组合物的I5、I21和MW性质
表5:发明和对比组合物的粘弹性质
表5中所列的所有组合物具有远高于1000h的抗环境应力开裂性。样品的ESCR是由ASTM1693D方法B在10%Igepal水溶液中测定的。在1000h时停止试验,因为在该时间过程中没有样品发生开裂。
在图1-15中将发明实施例的性质与相应对比例进行了比较。图1、2和3是通过常规GPC测定的分子量分布的比较。这些图和表4显示发明样品具有比相应对比样品更低的I5和I21和更高的Mw/Mn比。从图4、5、6和表5看出随着AA加入量的提高,发明组合物的熔融强度随之提高。从图7、8、9和表5看出发明组合物具有比相应对比样品高的低剪切粘度(在0.1rad/s时的η*)和较大的剪切致稀或较高的在0.1rad/s时的η*与在100rad/s时的η*之比。图10-15和表5显示发明样品比相应对比样品更具弹性。所有这些特征显示发明样品具有比未用AA添加剂改性的样品更好的加工性(抗下垂性、熔融强度、更易加工)。
结果总结
随着烷氧基胺添加剂的添加,与不含添加剂的初始聚合物相比,熔融指数降低,Mw/Mn比提高,低剪切强度降低,低与高剪切粘度比提高、tanδ降低、熔融强度提高。
在本发明中,具有含“含氧胺”的化合物的组合物具有比不具有含“含氧胺”的化合物的类似的组合物升高5-20%的熔融强度。
在本发明中,具有含“含氧胺”的化合物的组合物具有比不具有含“含氧胺”的化合物的类似的组合物升高4-131%的低剪切粘度。该低剪切粘度是在0.1rad/s时的粘度。
在本发明中,具有含“含氧胺”的化合物的组合物具有比不具有含“含氧胺”的化合物的类似的组合物升高4-112%的粘度比(在0.1rad/s时的粘度/在100rad/s时的粘度)。
在本发明中,具有含“含氧胺”的化合物的组合物显示出比不具有含“含氧胺”的化合物的类似的组合物降低6-48%的tanδ。
在本发明中,具有含“含氧胺”的化合物的组合物与不具有含“含氧胺”的化合物的类似的组合物相比具有维持的或超出的机械性质,例如ESCR。
随着熔融强度和/或低剪切熔融粘度(在0.1rad/s时的η*)的提高,依照本发明制备的树脂特备适用于制备制品,例如膜、片材、管或吹塑成形制品。
尽管通过前面的说明和实施例相当详细地描述了本发明,但该细节用于示例的目的,并不应当被解释为对好后附权利要求中描述的发明范围的限制。上面确定的所有美国专利、公开专利申请和授权专利申请都通过参考引入此处。
Claims (15)
1.第一组合物,至少包括以下物质:
A)第一基于乙烯的聚合物;
B)一种或多种抗氧化剂,基于第一组合物的重量计,所述抗氧化剂存在的总量高于1000ppm;和
C)含“含氧胺”的化合物。
2.权利要求1的第一组合物,其中基于第一组合物的重量计,组分B的存在的量为“大于1000ppm”到10000ppm。
3.前述权利要求中任一项的第一组合物,其中组分B与组分C的重量比为10-0.1。
4.前述权利要求中任一项的第一组合物,其中基于第一组合物的重量计算,组分C存在的量为1-900ppm。
5.前述权利要求中任一项的第一组合物,其中该含“含氧胺”的化合物选自式I所表示的化合物:
(R1)(R2)N-O-R3(式1),
其中R1和R2彼此独立地各自为氢、C4-C42烷基、C4-C42芳基或包含O和/或N的取代烃基团,且其中R1和R2可以一起形成环结构;和R3是氢、烃或包含O和/或N的取代烃基团。
6.前述权利要求中任一项的第一组合物,其中该含“含氧胺”的化合物是羟基胺酯。
7.权利要求6的第一组合物,其中该羟基胺酯是[9-(乙酰氧基)-3,8,10-三乙基-7,8,10-三甲基-1,5-二氧杂-9-氮杂螺[5.5]十一碳烷-3-基]甲基十八碳酸酯。
8.前述权利要求中任一项的第一组合物,其中组分A的基于乙烯的聚合物具有大于0.94g/cm3的密度。
9.前述权利要求中任一项的第一组合物,其中组分A的基于乙烯的聚合物具有0.05-10g/10min的熔融指数(I2)。
10.第二组合物,包括:前述权利要求中任一项的第一组合物;和第二基于乙烯的聚合物。
11.权利要求10的第二组合物,其中该第二基于乙烯的聚合物与第一基于乙烯的聚合物相同。
12.权利要求10或11的第二组合物,其中基于第二组合物的重量计,组分C存在的量为小于900ppm。
13.前述权利要求中任一项的组合物,其中该组合物具有与不含组分C,含“含氧胺”的化合物,的类似的组合物的熔融强度相比高至少5%的熔融强度。
14.前述权利要求中任一项的组合物,其中该组合物的在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度比不含组分C含“含氧胺”的化合物的类似的组合物在190℃测定的在0.1弧度每秒时的粘度高至少3%。
15.包括至少一个由前述权利要求中任一项的组合物形成的组件的制品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710398046.7A CN107266759A (zh) | 2011-07-07 | 2012-07-06 | 基于乙烯的聚合物组合物 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161505225P | 2011-07-07 | 2011-07-07 | |
US61/505,225 | 2011-07-07 | ||
PCT/US2012/045654 WO2013006748A1 (en) | 2011-07-07 | 2012-07-06 | Ethylene-based polymers compositions |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710398046.7A Division CN107266759A (zh) | 2011-07-07 | 2012-07-06 | 基于乙烯的聚合物组合物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103930476A true CN103930476A (zh) | 2014-07-16 |
Family
ID=46514836
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201280043399.0A Pending CN103930476A (zh) | 2011-07-07 | 2012-07-06 | 基于乙烯的聚合物组合物 |
CN201710398046.7A Pending CN107266759A (zh) | 2011-07-07 | 2012-07-06 | 基于乙烯的聚合物组合物 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710398046.7A Pending CN107266759A (zh) | 2011-07-07 | 2012-07-06 | 基于乙烯的聚合物组合物 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140148535A1 (zh) |
EP (1) | EP2729523B1 (zh) |
JP (1) | JP6352178B2 (zh) |
KR (1) | KR101911578B1 (zh) |
CN (2) | CN103930476A (zh) |
BR (1) | BR112014000232A8 (zh) |
ES (1) | ES2554675T3 (zh) |
PL (1) | PL2729523T3 (zh) |
WO (1) | WO2013006748A1 (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113354889A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-07 | 宁波禾隆新材料股份有限公司 | 一种增强熔体强度聚乙烯微发泡型材及其制造方法 |
CN114585657A (zh) * | 2019-10-28 | 2022-06-03 | 尤尼威蒂恩技术有限责任公司 | 增加聚乙烯树脂的气泡稳定性的方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11384226B2 (en) | 2013-02-14 | 2022-07-12 | Dow Global Technologies Llc | Ethylene-based polymer compositions with improved processability |
US9815975B2 (en) | 2013-03-25 | 2017-11-14 | Dow Global Technologies Llc | Film having good barrier properties together with good physical characteristics |
US9518176B2 (en) * | 2013-06-05 | 2016-12-13 | Gse Environmental, Llc | High temperature geomembrane liners and master batch compositions |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002062885A2 (en) * | 2000-11-03 | 2002-08-15 | Cytec Technology Corp. | Polymeric articles containing hindered amine light stabilizers based on multi-functional carbonyl compounds |
CN1429229A (zh) * | 2000-05-19 | 2003-07-09 | 西巴特殊化学品控股有限公司 | 作为聚合引发剂的羟胺酯类 |
JP2004538340A (ja) * | 2000-11-03 | 2004-12-24 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | 多官能カルボニル化合物が基になったヒンダードアミン系光安定剤を含有する高分子製品 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4409367A (en) * | 1981-01-20 | 1983-10-11 | Akzona Incorporated | Process for cross-linking polymers |
JPH069788A (ja) * | 1992-06-25 | 1994-01-18 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | ポリエチレン組成物の製造法 |
JP3441816B2 (ja) * | 1994-09-21 | 2003-09-02 | 日本原子力研究所 | 改質ポリエチレンの製造方法および成形品 |
NL1014465C2 (nl) * | 1999-03-01 | 2002-01-29 | Ciba Sc Holding Ag | Stabilisatorcombinatie voor het rotomoldingproces. |
FR2805268B1 (fr) * | 2000-02-23 | 2005-03-25 | Atofina | Polymeres thermoreversibles a fonctions mitroxyde |
KR101486839B1 (ko) * | 2007-12-21 | 2015-01-30 | 바스프 에스이 | 입체 장애 아민을 포함하는 난연제 조성물 |
DK2475655T3 (en) * | 2009-09-10 | 2018-01-15 | Basf Se | STERICALLY HINDED AMIN STABILIZER |
US20110085371A1 (en) | 2009-10-10 | 2011-04-14 | Wang Michael C | Apparatus of low power dual word line six-transistor srams |
US8653196B2 (en) | 2010-01-11 | 2014-02-18 | Dow Global Technologies, Llc | Method for preparing polyethylene with high melt strength |
WO2011085731A1 (en) * | 2010-01-14 | 2011-07-21 | Danmarks Tekniske Universitet | Materials for photoelectrocatalytic hydrogen production |
WO2012052377A1 (en) * | 2010-10-20 | 2012-04-26 | Basf Se | Sterically hindered amine light stabilizers with mixed functionalization |
-
2012
- 2012-07-06 CN CN201280043399.0A patent/CN103930476A/zh active Pending
- 2012-07-06 PL PL12735753T patent/PL2729523T3/pl unknown
- 2012-07-06 ES ES12735753.1T patent/ES2554675T3/es active Active
- 2012-07-06 EP EP12735753.1A patent/EP2729523B1/en not_active Not-in-force
- 2012-07-06 JP JP2014519310A patent/JP6352178B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-07-06 KR KR1020147002867A patent/KR101911578B1/ko active IP Right Grant
- 2012-07-06 US US14/131,329 patent/US20140148535A1/en not_active Abandoned
- 2012-07-06 WO PCT/US2012/045654 patent/WO2013006748A1/en active Application Filing
- 2012-07-06 CN CN201710398046.7A patent/CN107266759A/zh active Pending
- 2012-07-06 BR BR112014000232A patent/BR112014000232A8/pt active Search and Examination
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1429229A (zh) * | 2000-05-19 | 2003-07-09 | 西巴特殊化学品控股有限公司 | 作为聚合引发剂的羟胺酯类 |
WO2002062885A2 (en) * | 2000-11-03 | 2002-08-15 | Cytec Technology Corp. | Polymeric articles containing hindered amine light stabilizers based on multi-functional carbonyl compounds |
JP2004538340A (ja) * | 2000-11-03 | 2004-12-24 | サイテク・テクノロジー・コーポレーシヨン | 多官能カルボニル化合物が基になったヒンダードアミン系光安定剤を含有する高分子製品 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114585657A (zh) * | 2019-10-28 | 2022-06-03 | 尤尼威蒂恩技术有限责任公司 | 增加聚乙烯树脂的气泡稳定性的方法 |
CN114585657B (zh) * | 2019-10-28 | 2023-12-05 | 尤尼威蒂恩技术有限责任公司 | 增加聚乙烯树脂的气泡稳定性的方法 |
CN113354889A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-07 | 宁波禾隆新材料股份有限公司 | 一种增强熔体强度聚乙烯微发泡型材及其制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2729523A1 (en) | 2014-05-14 |
US20140148535A1 (en) | 2014-05-29 |
BR112014000232A8 (pt) | 2018-07-10 |
BR112014000232A2 (pt) | 2017-08-08 |
PL2729523T3 (pl) | 2016-02-29 |
KR20140045528A (ko) | 2014-04-16 |
KR101911578B1 (ko) | 2018-10-24 |
CN107266759A (zh) | 2017-10-20 |
EP2729523B1 (en) | 2015-09-16 |
WO2013006748A1 (en) | 2013-01-10 |
JP2014520916A (ja) | 2014-08-25 |
ES2554675T3 (es) | 2015-12-22 |
JP6352178B2 (ja) | 2018-07-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2831167B1 (en) | Multimodal polymer | |
US9783661B2 (en) | Blend of bimodal polyethylene with unimodal ultra high molecular weight polyethylene with improved mechanical properties | |
EP2771399B1 (en) | Process for the preparation of a high density polyethylene blend | |
CN102449057B (zh) | 用于交联管的聚合物组合物 | |
US20210070969A1 (en) | Polyethylene composition for pipe applications with improved sagging properties | |
EP3090011B2 (en) | Polymer composition comprising carbon black and a carrier polymer for the carbon black | |
CN101133116A (zh) | 改进的低密度乙烯系聚合物组合物及其制造方法 | |
CN103930476A (zh) | 基于乙烯的聚合物组合物 | |
EP2931806B2 (en) | Process for the preparation of a high density polyethylene blend | |
EP2620472B1 (en) | Poyethylene composition with improved low temperature perssure resistance | |
CN107108994A (zh) | 具有改善的流挂和挤出性能的用于管道应用的聚乙烯组合物 | |
AU2014365737B2 (en) | Polyethylene composition with high flexibility and high temperature resistance suitable for pipe applications | |
US20230279206A1 (en) | Polyolefin pipe resin with very good sagging and slow crack growth resistance | |
EP4209546A1 (en) | Polyethylene pipe resin with improved long term hydrostatic strength | |
CN104395385B (zh) | 由基于乙烯的聚合物组合物形成的板件 | |
US20240084116A1 (en) | Thermoplastic compositions comprising bimodal polyethylene and articles manufactured therefrom | |
CN115777002A (zh) | 具有高抗缓慢裂纹扩展的聚乙烯管材树脂 | |
US20230340240A1 (en) | Polyolefin Composition With Improved Resistance To High Temperature |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140716 |