EA044845B1 - METHOD FOR PRODUCING MULTIMODAL HIGH DENSITY POLYETHYLENE - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING MULTIMODAL HIGH DENSITY POLYETHYLENE Download PDF

Info

Publication number
EA044845B1
EA044845B1 EA202092604 EA044845B1 EA 044845 B1 EA044845 B1 EA 044845B1 EA 202092604 EA202092604 EA 202092604 EA 044845 B1 EA044845 B1 EA 044845B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
hdpe
ethylene
multimodal
polymer
mpa
Prior art date
Application number
EA202092604
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ан Туан Тран
Александра Ромина Альбуния
Джой Цзе Чэн
Джозеф Торман
Джон Джеймисон
Равиндра ТУПЕ
Original Assignee
Бореалис Аг
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бореалис Аг filed Critical Бореалис Аг
Publication of EA044845B1 publication Critical patent/EA044845B1/en

Links

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения полиэтиленового полимера, который подходит для изделий, изготовленных литьем под давлением или прессованием, в частности для изготовления крышек и укупорочных средств. Настоящее изобретение также относится к полиэтиленовому полимеру как таковому, к изделию, изготовленному литьем под давлением или прессованием, содержащему указанный полимер, и к применению указанного полимера для производства изделия, изготовленного литьем под давлением или прессованием, такого как крышка или укупорочное средство. Способ согласно изобретению включает три отдельные стадии полимеризации, в результате которых получают мультимодальный полиэтилен высокой плотности с конкретным набором свойств, обеспечивающих возможность изготовления формованных изделий, обладающих предпочтительными отличительными признаками с точки зрения хороших технологических характеристик и стойкости к растрескиванию под напряжением.The present invention relates to a process for producing a polyethylene polymer which is suitable for injection molded or compression molded articles, in particular for the manufacture of caps and closures. The present invention also relates to a polyethylene polymer as such, to an injection molded article containing said polymer, and to the use of said polymer to produce an injection molded article such as a cap or closure. The process of the invention comprises three separate polymerization steps that produce a multimodal high density polyethylene with a specific set of properties enabling the production of molded articles having the preferred attributes in terms of good processing properties and resistance to stress cracking.

Уровень техникиState of the art

Литье под давлением можно применять для изготовления разнообразных изделий, включая изделия, имеющие относительно сложные формы и широкий диапазон размеров. Литье под давлением, например, подходит для изготовления изделий, применяемых в качестве крышек и укупорочных средств для пищевых продуктов и напитков, таких как бутылки, содержащие газированные или негазированные напитки, или для непищевых применений, таких как контейнеры для косметики и фармацевтических средств.Injection molding can be used to make a wide variety of products, including those that have relatively complex shapes and a wide range of sizes. Injection molding, for example, is suitable for the manufacture of products used as caps and closures for food and beverage products, such as bottles containing carbonated or still drinks, or for non-food applications, such as containers for cosmetics and pharmaceuticals.

Литье под давлением представляет собой процесс формования, при котором полимер плавят, а затем наполняют им форму путем впрыскивания. Во время первоначального впрыскивания применяют высокое давление, и расплав полимера сжимается. Таким образом, при впрыскивании в форму расплав полимера сначала расширяется, или релаксирует, и заполняет форму. Форма, тем не менее, имеет более низкую температуру по сравнению с расплавом полимера, и, таким образом, при охлаждении расплава полимера имеется тенденция к усадке. Для компенсации этого эффекта нагнетают противодавление. После этого дополнительно охлаждают расплав полимера для обеспечения возможности удаления формованного изделия из формы без его деформации.Injection molding is a molding process in which a polymer is melted and then injected into a mold. During the initial injection, high pressure is applied and the polymer melt is compressed. Thus, when injected into a mold, the polymer melt first expands, or relaxes, and fills the mold. The mold, however, has a lower temperature compared to the polymer melt, and thus, as the polymer melt cools, it tends to shrink. To compensate for this effect, back pressure is applied. After this, the polymer melt is further cooled to allow the molded product to be removed from the mold without deformation.

Важным свойством изделия, изготовленного литьем под давлением, является его стойкость к растрескиванию под напряжением. Следует понимать, что изделия, изготовленные литьем под давлением, согласно изобретению не должны быть подвержены хрупкому разрушению и, таким образом, должны обладать высокой стойкостью к растрескиванию под напряжением. Повышение стойкости к растрескиванию под напряжением, измеренной как FNCT (6 МПа, 50°C), тем не менее, в общем случае связано со снижением прочности при растяжении, например, модуля упругости при растяжении. Таким образом, более низкая плотность обеспечивает повышение ESCR (FNCT), но снижение прочности при растяжении. Также следует понимать, что изделия, изготовленные литьем под давлением, предпочтительно являются жесткими. Например, для изготовления более тонких крышек требуется более высокая жесткость.An important property of an injection molded product is its resistance to stress cracking. It should be understood that the injection molded articles of the invention should not be susceptible to brittle fracture and thus should have high resistance to stress cracking. An increase in stress cracking resistance, measured as FNCT (6 MPa, 50°C), however, is generally associated with a decrease in tensile strength, such as tensile modulus. Thus, lower density provides increased ESCR (FNCT) but decreased tensile strength. It should also be understood that injection molded products are preferably rigid. For example, thinner lids require higher rigidity.

Снижение модуля упругости при растяжении, связанное с повышением FNCT, особенно выражено в случае ПЭВП. Авторы настоящего изобретения поставили задачу поиска новых ПЭВП, разработанных, в частности, для рынка крышек и укупорочных средств, которые обладают улучшенной стойкостью к растрескиванию под напряжением, но при этом сохраняют хорошую жесткость. Тем не менее, эта проблема усложняется тем, что указанные улучшения должны происходить не за счет ухудшения технологических характеристик полимера или внешнего вида любого изготовленного изделия. Технологические характеристики должны быть сохранены или даже улучшены для удовлетворения потребностей потребителей. Изделия, изготовленные литьем под давлением, производят быстро, и любое ухудшение технологических характеристик может увеличивать продолжительность цикла, а, следовательно, снижать эффективность процесса.The decrease in tensile modulus associated with an increase in FNCT is especially pronounced in the case of HDPE. The present inventors set out to find new HDPEs, developed particularly for the cap and closure market, that have improved resistance to stress cracking while still maintaining good rigidity. However, this problem is complicated by the fact that these improvements must not come at the expense of a deterioration in the processing characteristics of the polymer or the appearance of any manufactured product. Technological characteristics must be maintained or even improved to meet consumer needs. Injection molded products are produced quickly, and any degradation in process performance can increase cycle times and therefore reduce process efficiency.

Мультимодальный ПЭВП для крышек и укупорочных средств, как правило, получают двухстадийным способом, таким как описано, например, в WO 2014/180989 и WO 2017/093390. Перед указанными способами можно проводить стадию предполимеризации.Multimodal HDPE for caps and closures is typically produced in a two-step process, such as described, for example, in WO 2014/180989 and WO 2017/093390. Before these methods, a prepolymerization step can be carried out.

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что применение по меньшей мере трехстадийного способа полимеризации, перед которым необязательно проводят стадию предполимеризации, приводит к получению полимеров, в частности, гомополимеров ПЭВП, которые обладают улучшенным балансом технологических характеристик и механических свойств, таких как ESCR и жесткость.The present inventors have surprisingly discovered that the use of at least a three-step polymerization process, optionally preceded by a prepolymerization step, results in polymers, particularly HDPE homopolymers, that have an improved balance of processability and mechanical properties such as ESCR and stiffness.

Многостадийные способы полимеризации, включающие три стадии, были описаны, например, в WO 2010/054732, WO 2016/198271, WO 2015/086812 и WO 2015/086812. Тем не менее, пригодность продуктов, изготовленных указанными способами, в частности, для применений, требующих литья под давлением, например, в области крышек и укупорочных средств, не рассматривается ни в одном из указанных документов.Multi-stage polymerization processes comprising three stages have been described, for example, in WO 2010/054732, WO 2016/198271, WO 2015/086812 and WO 2015/086812. However, the suitability of products manufactured by these processes, in particular for applications requiring injection molding, for example in the field of caps and closures, is not discussed in any of these documents.

Краткое описание изобретенияBrief description of the invention

Согласно одному из аспектов в изобретении предложен способ получения мультимодального полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), имеющего скорость течения расплава (MFR2) от 0,5 до 1,3 г/10 мин, MFR5 от 2,5 до 12 г/10 мин и стойкость к растрескиванию под напряжением (FNCT) (6 МПа, 50°C) по меньшей мере 50 ч, включающий:According to one aspect, the invention provides a method for producing multimodal high density polyethylene (HDPE) having a melt flow rate (MFR 2 ) from 0.5 to 1.3 g/10 min, MFR 5 from 2.5 to 12 g/10 min and resistance to stress cracking (FNCT) (6 MPa, 50°C) for at least 50 hours, including:

- 1 044845 (i) полимеризацию этилена на первой стадии полимеризации в присутствии катализатора ЦиглераНатта для получения первого гомополимера этилена, имеющего MFR2 от 10 до 500 г/10 мин;- 1 044845 (i) polymerizing ethylene in a first polymerization step in the presence of a Ziegler-Natta catalyst to obtain a first ethylene homopolymer having an MFR2 of 10 to 500 g/10 min;

(ii) полимеризацию этилена на второй стадии полимеризации в присутствии указанного катализатора и указанного первого гомополимера этилена для получения смеси гомополимеров этилена, содержащей указанный первый гомополимер этилена и второй гомополимер этилена, где указанная смесь имеет MFR2 от 50 до 1000 г/10 мин; и (iii) полимеризацию этилена и по меньшей мере одного альфа-олефинового сомономера на третьей стадии полимеризации в присутствии указанного катализатора и указанной смеси гомополимеров этилена с получением указанного мультимодального ПЭВП.(ii) polymerizing ethylene in a second polymerization step in the presence of said catalyst and said first ethylene homopolymer to produce a mixture of ethylene homopolymers containing said first ethylene homopolymer and a second ethylene homopolymer, wherein said mixture has an MFR2 of 50 to 1000 g/10 min; and (iii) polymerizing ethylene and at least one alpha-olefin comonomer in a third polymerization step in the presence of said catalyst and said mixture of ethylene homopolymers to produce said multimodal HDPE.

Согласно другому аспекту в изобретении предложен мультимодальный полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), имеющий скорость течения расплава (MFR2) от 0,5 до 1,3 г/10 мин, MFR5 от 2,5 до 12 г/10 мин и FNCT (6 МПа, 50°C) по меньшей мере 50 ч, полученный способом, таким как определено выше в настоящем документе.According to another aspect, the invention provides multimodal high density polyethylene (HDPE) having a melt flow rate (MFR2) from 0.5 to 1.3 g/10 min, MFR 5 from 2.5 to 12 g/10 min and FNCT (6 MPa, 50°C) for at least 50 hours, obtained by a method such as defined above herein.

Согласно дополнительному аспекту в изобретении предложен мультимодальный полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), имеющий плотность от 940 до 970 кг/м3 и скорость течения расплава (MFR2) от 0,5 до 1,3 г/10 мин, MFR5 от 2,5 до 12 г/10 мин и FNCT (6 МПа, 50°C) по меньшей мере 50 ч, где указанный ПЭВП содержит компонент низкомолекулярного гомополимера этилена и компонент высокомолекулярного сополимера этилена, причем указанный ПЭВП имеет Mz/Mn по меньшей мере 95 и/или Mz по меньшей мере 680000, и причём указанный компонент низкомолекулярного гомополимера этилена представляет собой смесь гомополимеров этилена, содержащую первый гомополимер этилена и второй гомополимер этилена.According to an additional aspect, the invention provides multimodal high density polyethylene (HDPE) having a density of 940 to 970 kg/m 3 and a melt flow rate (MFR2) of 0.5 to 1.3 g/10 min, MFR 5 of 2.5 up to 12 g/10 min and FNCT (6 MPa, 50°C) for at least 50 h, wherein said HDPE contains a low molecular weight ethylene homopolymer component and a high molecular weight ethylene copolymer component, wherein said HDPE has a Mz/Mn of at least 95 and/or Mz is at least 680,000, and wherein said low molecular weight ethylene homopolymer component is a mixture of ethylene homopolymers containing a first ethylene homopolymer and a second ethylene homopolymer.

Согласно другому аспекту в изобретении предложено изделие, изготовленное литьем под давлением или прессованием, предпочтительно крышка или укупорочное средство, содержащее мультимодальный ПЭВП, такой как определено выше в настоящем документе, например, состоящее из него.According to another aspect, the invention provides an injection molded or compression molded article, preferably a cap or closure, comprising, for example, a multimodal HDPE, as defined herein above, for example.

Согласно другому аспекту в изобретении предложена(-о) крышка или укупорочное средство, содержащая(-ее) мультимодальный ПЭВП, такой как определено выше в настоящем документе, например, состоящая(-ее) из него.According to another aspect, the invention provides a cap or closure comprising, for example, consisting of, multimodal HDPE, as defined herein above.

Согласно дополнительному аспекту в изобретении предложен способ производства изделия, изготовленного литьем под давлением или прессованием, такого как крышка или укупорочное средство, включающий получение мультимодального ПЭВП, такого как определено выше в настоящем документе;According to a further aspect, the invention provides a method for producing an injection molded or compression molded article, such as a cap or closure, comprising: producing a multimodal HDPE as defined hereinabove;

необязательно гранулирование ПЭВП для получения пеллет; и литье под давлением или прессование полученных пеллет ПЭВП для изготовления указанного изделия.it is not necessary to granulate HDPE to produce pellets; and injection molding or compression molding of the resulting HDPE pellets to produce said product.

Согласно другому аспекту в изобретении предложено применение мультимодального ПЭВП, такого как определено выше в настоящем документе, для получения изделия, изготовленного литьем под давлением или прессованием, такого как крышка или укупорочное средство.According to another aspect, the invention provides the use of multimodal HDPE, such as defined above herein, to produce an injection molded or compression molded article, such as a cap or closure.

Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention

Мультимодальный ПЭВП.Multimodal HDPE.

Было обнаружено, что полимерный полиэтилен высокой плотности согласно изобретению обеспечивает улучшенный материал для прессования или, в частности, литья под давлением, в частности, для применений в качестве крышек и укупорочных средств, который сочетает в себе очень хорошие механические свойства, например, с точки зрения FNCT и модуля упругости при растяжении, и превосходные технологические характеристики (например, с точки зрения сыпучести).It has been found that the high density polyethylene polymer according to the invention provides an improved material for compression molding or, in particular, injection molding, in particular for lid and closure applications, which combines very good mechanical properties, e.g. FNCT and tensile modulus, and excellent processing properties (eg in terms of flowability).

Полимер согласно изобретению представляет собой мультимодальный полимер этилена высокой плотности и является сополимером этилена. Под сополимером этилена понимают полимер, основная часть которого по массе получена из мономерных звеньев этилена (т.е. по меньшей мере 50 мас.% этилена относительно общей массы сополимера). Доля сомономера предпочтительно составляет вплоть до 10 мол.%, более предпочтительно вплоть до 5 мол.%. Тем не менее, в идеальном случае в полимерах согласно настоящему изобретению сомономеры присутствуют в очень низких количествах, таких как от 0,1 до 2,0 мол.%, например, от 0,1 до 1,0 мол.%.The polymer of the invention is a high density multimodal ethylene polymer and is an ethylene copolymer. By ethylene copolymer is meant a polymer the majority of which by weight is derived from ethylene monomer units (i.e. at least 50 wt.% ethylene relative to the total weight of the copolymer). The comonomer proportion is preferably up to 10 mol%, more preferably up to 5 mol%. However, ideally, in the polymers of the present invention, the comonomers are present in very low amounts, such as 0.1 to 2.0 mol%, for example 0.1 to 1.0 mol%.

Другой(-ие) сополимеризуемый(-ые) мономер или мономеры предпочтительно представляет(-ют) собой C3-12, в частности, C3-10, альфа-олефиновые сомономеры, в частности, моно- или полиэтиленненасыщенные сомономеры, в частности, C3-10-альфа-олефины, такие как пропен, бут-1-ен, гекс1-ен, окт-1-ен и 4-метилпент-1-ен. Особенно предпочтительным является применение 1-гексена, 1-октена и 1-бутена, в частности, 1-бутена. В идеальном случае присутствует только один сомономер.The other copolymerizable monomer(s) is preferably C3-12, in particular C3-10, alpha-olefin comonomers, in particular mono- or polyethylenically unsaturated comonomers, in particular C3- 10-alpha-olefins such as propene, but-1-ene, hex1-ene, oct-1-ene and 4-methylpent-1-ene. Particular preference is given to the use of 1-hexene, 1-octene and 1-butene, in particular 1-butene. Ideally, only one comonomer is present.

Полимер согласно изобретению является мультимодальным и, таким образом, содержит по меньшей мере два компонента. Полимер согласно изобретению предпочтительно содержит:The polymer according to the invention is multimodal and thus contains at least two components. The polymer according to the invention preferably contains:

(A) компонент первого гомополимера этилена с более низкой молекулярной массой, и (B) компонент второго сополимера этилена с более высокой молекулярной массой.(A) a lower molecular weight component of a first ethylene homopolymer, and (B) a higher molecular weight component of a second ethylene copolymer.

В общем случае, компонент с более высокой молекулярной массой предпочтительно должен иметь Mw, которая по меньшей мере на 5000 Да больше чем у компонента с более низкой молекулярной массой, например, больше по меньшей мере на 10000 Да.In general, the higher molecular weight component will preferably have a Mw that is at least 5000 Da greater than the lower molecular weight component, for example at least 10,000 Da greater.

- 2 044845- 2 044845

ПЭВП согласно изобретению является мультимодальным. Как правило, композицию полиэтилена, содержащую по меньшей мере две фракции полиэтилена, которые получены в разных условиях полимеризации, при которых обеспечиваются фракции с разными (среднемассовыми) молекулярными массами и молекулярно-массовыми распределениями, называют мультимодальной. Соответственно, в этом отношении композиции согласно изобретению представляют собой мультимодальные полиэтилены. Приставка мульти- относится к количеству различных полимерных фракций, из которых состоит композиция.HDPE according to the invention is multimodal. Typically, a polyethylene composition containing at least two polyethylene fractions, which are obtained under different polymerization conditions that provide fractions with different (weight average) molecular weights and molecular weight distributions, is called multimodal. Accordingly, in this respect the compositions according to the invention are multimodal polyethylenes. The prefix multi- refers to the number of different polymer fractions that make up the composition.

На кривой молекулярно-массового распределения, т.е. на графике зависимости массовой доли полимера от его молекулярной массы, для указанного мультимодального полимера, наблюдаются два или более максимумов или по меньшей мере имеется заметное уширение по сравнению с кривыми для отдельных фракций.On the molecular weight distribution curve, i.e. on the graph of the dependence of the mass fraction of the polymer on its molecular weight, for the specified multimodal polymer, two or more maxima are observed or at least there is a noticeable broadening compared to the curves for individual fractions.

Например, если полимер получают последовательным многостадийным способом с применением последовательно соединенных реакторов и с использованием разных условий в каждом реакторе, то каждая из полимерных фракций, полученных в разных реакторах, будет иметь свое собственное молекулярно-массовое распределение и среднемассовую молекулярную массу. При построении кривой молекулярно-массового распределения для указанного полимера отдельные кривые для указанных фракций при наложении образуют кривую молекулярно-массового распределения для полученного полимерного продукта в целом, как правило, в виде кривой с двумя или более явно выраженными максимумами.For example, if a polymer is produced in a sequential multi-step process using reactors connected in series and using different conditions in each reactor, then each of the polymer fractions produced in the different reactors will have its own molecular weight distribution and weight average molecular weight. When constructing a molecular weight distribution curve for a specified polymer, the individual curves for the specified fractions, when superimposed, form a molecular weight distribution curve for the resulting polymer product as a whole, usually in the form of a curve with two or more pronounced maxima.

ПЭВП согласно изобретению имеют скорость течения расплава (MFR2) от 0,1 до 4,0 г/10 мин. Как правило, ПЭВП имеет MFR2 3,0 г/10 мин или менее, предпочтительно 2,0 г/10 мин или менее, предпочтительно 1,3 г/10 мин или менее, например, 0,9 г/10 мин или менее. Полимер предпочтительно имеет MFR2 как минимум 0,01 г/10 мин, такую как более чем 0,05 г/10 мин, предпочтительно по меньшей мере 0,10 г/10 мин, в идеальном случае по меньшей мере 0,3 г/10 мин, в частности, 0,5 г/10 мин или более. Таким образом, особенно подходящие значения MFR2 составляют от 0,5 до 1,5 г/10 мин, например, от 0,5 до 1,3 г/10 мин.HDPEs according to the invention have a melt flow rate (MFR2) from 0.1 to 4.0 g/10 min. Typically, HDPE has an MFR2 of 3.0 g/10 min or less, preferably 2.0 g/10 min or less, preferably 1.3 g/10 min or less, for example 0.9 g/10 min or less. The polymer preferably has an MFR2 of at least 0.01 g/10 min, such as greater than 0.05 g/10 min, preferably at least 0.10 g/10 min, ideally at least 0.3 g/10 min, in particular 0.5 g/10 min or more. Thus, particularly suitable MFR2 values are from 0.5 to 1.5 g/10 min, for example from 0.5 to 1.3 g/10 min.

Полимер согласно изобретению предпочтительно имеет MFR21 от 55 до 200 г/10 мин, например, от 60 до 150 г/10 мин, наиболее предпочтительно от 65 до 125 г/10 мин.The polymer of the invention preferably has an MFR21 of 55 to 200 g/10 min, for example 60 to 150 g/10 min, most preferably 65 to 125 g/10 min.

Полимер согласно изобретению предпочтительно имеет MFR5 от 0,5 до 20 г/10 мин, например, от 1,5 до 15 г/10 мин, предпочтительно от 2,5 до 12 г/10 мин.The polymer according to the invention preferably has an MFR 5 of 0.5 to 20 g/10 min, for example 1.5 to 15 g/10 min, preferably 2.5 to 12 g/10 min.

Полимер согласно изобретению предпочтительно имеет отношение скоростей течения расплава (FRR) для MFR21/MFR2 по меньшей мере 70,0 или более, например, по меньшей мере 80,0 или более, более предпочтительно по меньшей мере 90,0.The polymer of the invention preferably has a melt flow rate ratio (FRR) for MFR21/MFR2 of at least 70.0 or more, for example at least 80.0 or more, more preferably at least 90.0.

Полимер согласно изобретению также может иметь отношение скоростей течения расплава MFR21/MFR5 по меньшей мере 18,5 или более, например, по меньшей мере 20,0 или более, более предпочтительно по меньшей мере 21,0 или более.The polymer of the invention may also have a melt flow rate ratio MFR 21 /MFR 5 of at least 18.5 or more, for example at least 20.0 or more, more preferably at least 21.0 or more.

Плотность полимера предпочтительно составляет 940 кг/м3 или более. Полимеры согласно изобретению, таким образом, представляют собой полиэтилены высокой плотности, ПЭВП. Более предпочтительно, полимер имеет плотность 950 кг/м3 или более, например, 954 кг/м3 или более.The density of the polymer is preferably 940 kg/m 3 or more. The polymers according to the invention are therefore high density polyethylenes, HDPE. More preferably, the polymer has a density of 950 kg/m 3 or more, for example 954 kg/m 3 or more.

Кроме того, плотность полимера предпочтительно составляет 970 кг/м3 или менее и более предпочтительно 965 кг/м3 или менее. Типовой диапазон плотностей составляет от 940 до 970 кг/м3, в идеальном случае от 950 до 960 кг/м3.Moreover, the density of the polymer is preferably 970 kg/m 3 or less, and more preferably 965 kg/m 3 or less. The typical density range is from 940 to 970 kg/m 3 , ideally from 950 to 960 kg/m 3 .

Предпочтительно, полимер ПЭВП имеет модуль упругости при растяжении по меньшей мере 850 МПа, более предпочтительно по меньшей мере 900 МПа. Как правило, ПЭВП имеет модуль упругости при растяжении менее 970 МПа, например, менее 950 МПа.Preferably, the HDPE polymer has a tensile modulus of at least 850 MPa, more preferably at least 900 MPa. Typically, HDPE has a tensile modulus of less than 970 MPa, for example less than 950 MPa.

Полимер предпочтительно имеет стойкость к растрескиванию под напряжением в условиях окружающей среды, измеренную как FNCT (6 МПа, 50°C), 30 ч или более, например, 50 ч или более, более предпочтительно 60 ч или более, более предпочтительно 80 ч или более. Несмотря на то, что в идеальном случае FNCT может быть неограниченно высокой, типовой верхний предел может составлять 200 часов, например, 150 часов. Полимер особенно предпочтительно должен иметь указанные высокие значения FNCT и MFR2 от 0,5 до 1,3 г/10 мин, предпочтительно MFR2 от 0,5 до 1,0 г/10 мин. Полимеры согласно изобретению обладают улучшенной FNCT по сравнению с существующими мультимодальными смесями и при этом имеют улучшенные технологические характеристики.The polymer preferably has an environmental stress cracking resistance, measured as FNCT (6 MPa, 50°C), 30 hours or more, for example 50 hours or more, more preferably 60 hours or more, more preferably 80 hours or more . Although the FNCT may ideally be unlimited, a typical upper limit may be 200 hours, such as 150 hours. The polymer will particularly preferably have specified high FNCT and MFR 2 values of 0.5 to 1.3 g/10 min, preferably MFR 2 of 0.5 to 1.0 g/10 min. The polymers according to the invention have improved FNCT compared to existing multimodal mixtures and at the same time have improved processing characteristics.

Полиэтиленовый полимер предпочтительно имеет молекулярно-массовое распределение Mw/Mn, которое представляет собой отношение среднемассовой молекулярной массы Mw к среднечисловой молекулярной массе Mn, составляющее 10 или более, например, 15 или более, более предпочтительно 18 или более.The polyethylene polymer preferably has a molecular weight distribution Mw/Mn, which is the ratio of the weight average molecular weight Mw to the number average molecular weight Mn, of 10 or more, for example 15 or more, more preferably 18 or more.

Полимер предпочтительно имеет Mw/Mn 30 или менее, более предпочтительно 25 или менее, например, 22 или менее.The polymer preferably has a Mw/Mn of 30 or less, more preferably 25 or less, for example 22 or less.

Среднемассовая молекулярная масса Mw полимера предпочтительно составляет по меньшей мере 80 кДа, более предпочтительно по меньшей мере 100 кДа и наиболее предпочтительно по меньшей мере 115 кДа. Кроме того, Mw композиции предпочтительно составляет не более 300 кДа, более предпочтительно не более 230 кДа, например, не более 180 кДа.The weight average molecular weight Mw of the polymer is preferably at least 80 kDa, more preferably at least 100 kDa, and most preferably at least 115 kDa. Moreover, the Mw of the composition is preferably not more than 300 kDa, more preferably not more than 230 kDa, for example not more than 180 kDa.

- 3 044845- 3 044845

Отношение Mz/Mn предпочтительно составляет по меньшей мере 80, более предпочтительно по меньшей мере 90, в частности, по меньшей мере 100.The Mz/Mn ratio is preferably at least 80, more preferably at least 90, in particular at least 100.

Отношение Mz/Mn предпочтительно составляет вплоть до 200, более предпочтительно 180, в частности, вплоть до 150.The Mz/Mn ratio is preferably up to 200, more preferably 180, in particular up to 150.

Соответственно, отношение Mz/Mn может находиться в диапазоне 80 - 200, например, в диапазоне от 90 до 180, более предпочтительно в диапазоне 100 - 150.Accordingly, the Mz/Mn ratio may be in the range of 80 to 200, for example in the range of 90 to 180, more preferably in the range of 100 to 150.

Фактическое значение Mz предпочтительно находится в диапазоне от 600 до 900 кДа, например, от 670 до 850 кДа, например, от 680 до 800 кДа.The actual value of Mz is preferably in the range from 600 to 900 kDa, for example from 670 to 850 kDa, for example from 680 to 800 kDa.

В одном из предпочтительных вариантов реализации MFR2 полимерной композиции составляет менее чем 1,30 г/10 мин, и Mz составляет более 670 кДа, предпочтительно более 690 кДа, в частности, более 700 кДа.In one preferred embodiment, the MFR 2 of the polymer composition is less than 1.30 g/10 min, and the Mz is greater than 670 kDa, preferably greater than 690 kDa, in particular greater than 700 kDa.

Кроме того, композиции согласно настоящему изобретению предпочтительно должны иметь коэффициент снижения вязкости при сдвиге (SHI 2,7/210, который определен как отношение вязкости при сдвиговых нагрузках 2,7 и 210 кПа) по меньшей мере 25, предпочтительно по меньшей мере 30, более предпочтительно по меньшей мере 35. Коэффициент снижения вязкости при сдвиге является мерой технологических характеристик материала. В целом, чем выше значение SHI, тем лучше текучесть, тем самым улучшаются технологические характеристики.In addition, the compositions of the present invention should preferably have a shear viscosity reduction ratio (SHI 2.7/210, which is defined as the ratio of the shear viscosity of 2.7 kPa and 210 kPa) of at least 25, preferably at least 30, more preferably at least 35. The shear thinning factor is a measure of the processing properties of the material. In general, the higher the SHI value, the better the fluidity, thereby improving the processing characteristics.

Как отмечалось выше, полимеры согласно изобретению предпочтительно содержат по меньшей мере компонент с более низкой молекулярной массой (A) и компонент с более высокой молекулярной массой (B). В одном особенно предпочтительном варианте реализации ПЭВП состоит из компонентов (A) и (B). Массовое отношение фракции (A) к фракции (B) в композиции, как правило, находится в диапазоне от 30:70 до 70:30, более предпочтительно от 35:65 до 65:35, наиболее предпочтительно от 40:60 до 60:40. В некоторых вариантах реализации отношение может составлять от 45 до 55 мас.% фракции (A) и от 55 до 45 мас.% фракции (B), например, 50 мас.% фракции (A) и 50 мас.% фракции (B).As noted above, the polymers of the invention preferably contain at least a lower molecular weight component (A) and a higher molecular weight component (B). In one particularly preferred embodiment, the HDPE is composed of components (A) and (B). The weight ratio of fraction (A) to fraction (B) in the composition is generally in the range of 30:70 to 70:30, more preferably 35:65 to 65:35, most preferably 40:60 to 60:40 . In some embodiments, the ratio may be 45 to 55 wt% fraction (A) and 55 to 45 wt% fraction (B), such as 50 wt% fraction (A) and 50 wt% fraction (B) .

Фракция (A) представляет собой компонент гомополимера этилена, а фракция (B) представляет собой компонент сополимера этилена. Под гомополимером этилена понимают полимер, содержащий по меньшей мере 97 мас.% (например, по меньшей мере 98 мас.%, в частности, по меньшей мере 99,5 мас.%) мономерных звеньев этилена. Как правило, фракция (B) состоит из одного сополимера этилена. Фракцию (A) можно рассматривать как смесь гомополимеров этилена, содержащую (например, состоящую из) первый гомополимер этилена и второй гомополимер этилена. Фракция (A) может быть унимодальной или мультимодальной.Fraction (A) is an ethylene homopolymer component, and fraction (B) is an ethylene copolymer component. By ethylene homopolymer is meant a polymer containing at least 97% by weight (eg at least 98% by weight, in particular at least 99.5% by weight) of ethylene monomer units. Typically, fraction (B) consists of a single ethylene copolymer. Fraction (A) can be considered as a mixture of ethylene homopolymers containing (eg, consisting of) a first ethylene homopolymer and a second ethylene homopolymer. Fraction (A) can be unimodal or multimodal.

ПЭВП согласно изобретению получают многостадийным способом, в котором фракции (A) и (B) получают на последовательных стадиях. В указанном случае свойства фракций, полученных на второй стадии (или дополнительных стадиях) многостадийного способа, могут определяться полимерами, которые получают отдельно на одной стадии с применением условий полимеризации (например, идентичной температуры, парциального давления реагентов/разбавителей, суспензионной среды, продолжительности взаимодействия), идентичных стадии многостадийного способа, в которой получают данную фракцию, и с применением катализатора, на котором не осажден полученный ранее полимер. В качестве альтернативы, свойства фракций, полученных на более поздней стадии многостадийного способа, также могут быть рассчитаны, например, в соответствии с работой В. Hagstrom, Conference on Polymer Processing (The Polymer Processing Society), Extended Abstracts and Final Programme, Gothenburg, August 19 to 21, 1997, 4:13.HDPE according to the invention is produced in a multi-stage process, in which fractions (A) and (B) are obtained in successive stages. In this case, the properties of the fractions obtained in the second stage (or additional stages) of a multi-stage process can be determined by the polymers that are obtained separately in one stage using polymerization conditions (for example, identical temperature, partial pressure of reagents/diluents, suspension medium, reaction time) , identical to the stage of the multi-stage method in which this fraction is obtained, and using a catalyst on which the previously obtained polymer is not deposited. Alternatively, the properties of fractions obtained at a later stage of a multi-stage process can also be calculated, for example, in accordance with the work of B. Hagstrom, Conference on Polymer Processing (The Polymer Processing Society), Extended Abstracts and Final Program, Gothenburg, August 19 to 21, 1997, 4:13.

Таким образом, хотя свойства продуктов многостадийного способа и не могут быть измерены напрямую, свойства фракций, получаемых на более поздних стадиях указанного многостадийного способа могут быть определены любым одним или обоими приведенными выше способами. Специалист сможет выбрать подходящий способ.Thus, although the properties of the products of a multi-step process cannot be measured directly, the properties of the fractions obtained in later stages of the multi-step process can be determined by any one or both of the above methods. A specialist will be able to choose the appropriate method.

Полимерные ПЭВП, полученные многостадийным способом, также называют смесями in situ. Полученный конечный продукт состоит из однородной смеси полимеров из двух или более реакторов, причем отличающиеся друг от друга кривые молекулярно-массового распределения для указанных полимеров при наложении образуют кривую молекулярно-массового распределения, имеющую широкий максимум или два или более максимумов, т.е. конечный продукт представляет собой мультимодальную полимерную смесь.HDPE polymers produced in a multi-step process are also called in situ blends. The resulting final product consists of a homogeneous mixture of polymers from two or more reactors, the different molecular weight distribution curves for said polymers being superimposed to form a molecular weight distribution curve having a broad maximum or two or more maximums, i.e. the final product is a multimodal polymer blend.

Фракция с более низкой молекулярной массой (A) предпочтительно имеет MFR2 10 г/10 мин или более, более предпочтительно 50 г/10 мин или более и наиболее предпочтительно 100 г/10 мин или более.The lower molecular weight fraction (A) preferably has an MFR 2 of 10 g/10 min or more, more preferably 50 g/10 min or more, and most preferably 100 g/10 min or more.

Кроме того, фракция (A) предпочтительно имеет MFR2 500 г/10 мин или менее, предпочтительно 450 г/10 мин или менее и наиболее предпочтительно 400 г/10 мин или менее.Moreover, fraction (A) preferably has an MFR2 of 500 g/10 min or less, preferably 450 g/10 min or less, and most preferably 400 g/10 min or less.

Предпочтительно, фракция (A) представляет собой гомополимер этилена с плотностью по меньшей мере 965 кг/м3.Preferably, fraction (A) is an ethylene homopolymer with a density of at least 965 kg/m 3 .

Предпочтительно, фракция (B) представляет собой сополимер этилена с плотностью от 920 до 960 кг/м3, например, от 930 до 940 кг/м3.Preferably, fraction (B) is an ethylene copolymer with a density of 920 to 960 kg/m 3 , for example 930 to 940 kg/m 3 .

Фракция (B) представляет собой сополимер. В предпочтительных сополимерах этилена в качестве сомономеров применяют альфа-олефины (например, C3-12 альфа-олефины). Примеры подходящих аль- 4 044845 фа-олефинов включают бут-1-ен, гекс-1-ен и окт-1-ен. Бут-1-ен является особенно предпочтительным сомономером.Fraction (B) is a copolymer. Preferred ethylene copolymers use alpha olefins (eg, C3-12 alpha olefins) as comonomers. Examples of suitable al-pha-olefins include but-1-ene, hex-1-ene and oct-1-ene. But-1-ene is a particularly preferred comonomer.

Способ полимеризацииPolymerization method

Мультимодальный ПЭВП согласно изобретению получают многостадийным способом полимеризации, включающим по меньшей мере три стадии полимеризации. Вкратце, способ включает:The multimodal HDPE according to the invention is produced by a multi-stage polymerization process comprising at least three polymerization stages. Briefly, the method includes:

(i) полимеризацию этилена на первой стадии полимеризации в присутствии катализатора ЦиглераНатта для получения первого гомополимера этилена, имеющего MFR2 от 10 до 500 г/10 мин;(i) polymerizing ethylene in a first polymerization step in the presence of a Ziegler-Natta catalyst to produce a first ethylene homopolymer having an MFR2 of 10 to 500 g/10 min;

(ii) полимеризацию этилена на второй стадии полимеризации в присутствии указанного катализатора и указанного первого гомополимера этилена для получения смеси гомополимеров этилена, содержащей указанный первый гомополимер этилена и второй гомополимер этилена, где указанная смесь имеет MFR2 от 50 до 1000 г/10 мин; и (iii) полимеризацию этилена и по меньшей мере одного альфа-олефинового сомономера на третьей стадии полимеризации в присутствии указанного катализатора и указанной смеси гомополимеров этилена для получения указанного мультимодального ПЭВП.(ii) polymerizing ethylene in a second polymerization step in the presence of said catalyst and said first ethylene homopolymer to produce a mixture of ethylene homopolymers containing said first ethylene homopolymer and a second ethylene homopolymer, wherein said mixture has an MFR2 of 50 to 1000 g/10 min; and (iii) polymerizing ethylene and at least one alpha-olefin comonomer in a third polymerization step in the presence of said catalyst and said mixture of ethylene homopolymers to produce said multimodal HDPE.

Первая и вторая стадии полимеризации.First and second stages of polymerization.

На первой стадии полимеризации получают первый гомополимер этилена, который затем подают на вторую стадию полимеризации. На второй стадии полимеризации получают второй гомополимер этилена, тем самым образуется смесь гомополимеров этилена, которую затем подают на третью стадию полимеризации.The first polymerization stage produces a first ethylene homopolymer, which is then fed to the second polymerization stage. In the second polymerization step, a second ethylene homopolymer is produced, thereby forming a mixture of ethylene homopolymers, which is then fed to the third polymerization step.

Первая и/или вторая стадии полимеризации предпочтительно представляют собой стадии суспензионной полимеризации. Более предпочтительно, как первая, так и вторая стадии полимеризации представляют собой стадии суспензионной полимеризации.The first and/or second polymerization stages are preferably suspension polymerization stages. More preferably, both the first and second polymerization stages are suspension polymerization stages.

Суспензионную полимеризацию обычно проводят в инертном разбавителе, как правило, в углеводородном разбавителе, таком как метан, этан, пропан, н-бутан, изобутан, пентаны, гексаны, гептаны, октаны и т.д., или в их смесях. Предпочтительно, разбавитель представляет собой низкокипящий углеводород, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, или смесь указанных углеводородов. Особенно предпочтительным разбавителем является пропан, возможно содержащий небольшое количество метана, этана и/или бутана.Suspension polymerization is usually carried out in an inert diluent, typically a hydrocarbon diluent such as methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, etc., or mixtures thereof. Preferably, the diluent is a low boiling hydrocarbon containing from 1 to 4 carbon atoms, or a mixture of these hydrocarbons. A particularly preferred diluent is propane, possibly containing small amounts of methane, ethane and/or butane.

Содержание этилена в жидкой фазе суспензии может составлять от 1 до 50 мол.%, предпочтительно от 2 до 20 мол.% и, в частности, от 2 до 10 мол.%. Преимущество высокой концентрации этилена заключается в том, что при этом повышается производительность катализатора, но недостатком является необходимость повторного применения большего количества этилена чем в случае более низкой концентрации.The ethylene content in the liquid phase of the suspension can be from 1 to 50 mol%, preferably from 2 to 20 mol% and in particular from 2 to 10 mol%. The advantage of a high ethylene concentration is that it increases catalyst performance, but the disadvantage is that more ethylene must be reused than at a lower concentration.

Температура на каждой из первой и второй стадий полимеризации, как правило, составляет от 60 до 100°C, предпочтительно от 70 до 90°C. Следует не допускать чрезмерное повышение температуры для предотвращения частичного растворения полимера в разбавителе и засорения реактора. Давление составляет от 1 до 150 бар (от 0,1 до 15 МПа), предпочтительно от 40 до 80 бар (от 4 до 8 МПа).The temperature in each of the first and second polymerization stages is generally from 60 to 100°C, preferably from 70 to 90°C. The temperature should not be allowed to rise excessively to prevent partial dissolution of the polymer in the diluent and clogging of the reactor. The pressure is from 1 to 150 bar (0.1 to 15 MPa), preferably from 40 to 80 bar (4 to 8 MPa).

Суспензионную полимеризацию можно проводить в любом известном реакторе, применяемом для суспензионной полимеризации. Указанные реакторы включают реактор с непрерывным перемешиванием и петлевой реактор. Полимеризацию особенно предпочтительно проводят в петлевом реакторе. В указанных реакторах суспензию перемещают с высокой скоростью по замкнутой трубе с применением циркуляционного насоса. Петлевые реакторы, в целом, известны в данной области техники, и примеры приведены, например, в патентах US-A-4582816, US-A-3405109, US-A-3324093, EP-A-479186 и US-A5391654. Таким образом, первую и вторую стадии полимеризации предпочтительно проводят как суспензионную полимеризацию в двух последовательно соединенных петлевых реакторах.Suspension polymerization can be carried out in any known reactor used for suspension polymerization. Said reactors include a continuous stirred reactor and a loop reactor. The polymerization is particularly preferably carried out in a loop reactor. In these reactors, the suspension is moved at high speed through a closed pipe using a circulation pump. Loop reactors are generally known in the art and examples are given, for example, in US-A-4582816, US-A-3405109, US-A-3324093, EP-A-479186 and US-A5391654. Thus, the first and second polymerization stages are preferably carried out as slurry polymerization in two loop reactors connected in series.

Суспензию можно удалять из каждого реактора либо непрерывно, либо периодически. Предпочтительным способом периодического удаления является применение отстойников, в которых оставляют суспензию концентрироваться перед удалением партии концентрированной суспензии из реактора. Применение отстойников описано, помимо прочего, в патентах US-A-3374211, US-A-3242150 и EP-A1310295. Непрерывное удаление описано, помимо прочего, в EP-A-891990, EP-A-1415999, EP-A-1591460 и WO-A-2007/025640. Непрерывное удаление предпочтительно применяют в комбинации с подходящим способом концентрирования, как описано в EP-A-1310295 и EP-A-1591460. Предпочтительно, суспензию на каждой из первой и второй стадий полимеризации удаляют непрерывно.The slurry can be removed from each reactor either continuously or periodically. The preferred method of batch removal is the use of settling tanks in which the slurry is allowed to concentrate before removing a batch of the concentrated slurry from the reactor. The use of settling tanks is described, among other things, in US-A-3374211, US-A-3242150 and EP-A1310295. Continuous removal is described, inter alia, in EP-A-891990, EP-A-1415999, EP-A-1591460 and WO-A-2007/025640. Continuous removal is preferably used in combination with a suitable concentration method, as described in EP-A-1310295 and EP-A-1591460. Preferably, the suspension in each of the first and second polymerization stages is removed continuously.

На первой и второй стадии полимеризации, как правило, вводят водород для регулирования MFR2 первого и второго гомополимеров этилена. Количество водорода, необходимое для достижения желаемой MFR, зависит от применяемого катализатора и условий полимеризации. Полимер с желаемыми свойствами может быть получен при суспензионной полимеризации в петлевом реакторе при мольном отношении водорода к этилену от 100 до 1000 моль/кмоль (или моль/1000 моль) и предпочтительно от 200 до 800 моль/кмоль.In the first and second polymerization stages, hydrogen is typically introduced to control the MFR 2 of the first and second ethylene homopolymers. The amount of hydrogen required to achieve the desired MFR depends on the catalyst used and the polymerization conditions. A polymer with the desired properties can be obtained by slurry polymerization in a loop reactor at a molar ratio of hydrogen to ethylene from 100 to 1000 mol/kmol (or mol/1000 mol) and preferably from 200 to 800 mol/kmol.

Среднее время пребывания в реакторе на каждой из первой и второй стадий полимеризации, как правило, составляет от 20 до 120 мин, предпочтительно от 30 до 80 мин. В данной области техники хорошо известно, что среднее время пребывания в реакторе т может быть вычислено при помощи Уравне- 5 044845 ние 1 приведенного ниже:The average residence time in the reactor for each of the first and second polymerization stages is typically from 20 to 120 minutes, preferably from 30 to 80 minutes. It is well known in the art that the average residence time t in the reactor can be calculated using Equation 1 below:

Уравнение 1. Время пребывания в реакторе Т Qa где VR представляет собой объем реакционного пространства (в случае петлевого реактора, объем реактора, в случае реактора с псевдоожиженным слоем, объем псевдоожиженного слоя), и Qo представляет собой объемную скорость потока продукта (включая полимерный продукт и жидкую реакционную смесь).Equation 1. Reactor residence time T Q a where V R is the volume of the reaction space (in the case of a loop reactor, the volume of the reactor; in the case of a fluidized bed reactor, the volume of the fluidized bed), and Qo is the volumetric flow rate of the product (including polymer product and liquid reaction mixture).

Производительность соответствующим образом регулируют при помощи скорости подачи катализатора. На производительность также можно влиять, подбирая подходящую концентрацию мономера. Целевая концентрация мономера, в свою очередь, может быть обеспечена надлежащим регулированием скорости подачи этилена.The productivity is adjusted accordingly using the catalyst feed rate. Performance can also be influenced by selecting the appropriate monomer concentration. The target monomer concentration, in turn, can be achieved by properly controlling the ethylene feed rate.

Согласно настоящему изобретению полимер, мономер и частицы катализатора на первой и второй стадиях полимеризации предпочтительно должны иметь узкое распределение времени пребывания в реакторе. Подтверждено, что это дает преимущества с точки зрения однородности частиц, а именно с точки зрения более равномерной активности катализатора при получении сополимера этилена на последующей третьей стадии полимеризации, что приводит к более равномерному распределению сополимера этилена внутри/вокруг указанных частиц, более предсказуемому встраиванию сомономера и снижению количества легко экстрагируемых низкомолекулярных фракций.According to the present invention, the polymer, monomer and catalyst particles in the first and second polymerization stages should preferably have a narrow residence time distribution in the reactor. This has been confirmed to provide advantages in terms of particle uniformity, namely more uniform catalyst activity in producing the ethylene copolymer in the subsequent third polymerization step, resulting in a more uniform distribution of the ethylene copolymer within/around said particles, more predictable comonomer incorporation and reducing the amount of easily extracted low molecular weight fractions.

Не будучи связанными какой-либо теорией, авторы изобретения полагают, что определенное минимальное время пребывания в реакторе на первой и второй стадиях полимеризации влияет на активность катализатора, в результате чего можно точно настраивать плотность и скорость течения расплава конечного полимерного продукта.Without being bound by any theory, the inventors believe that a certain minimum residence time in the reactor during the first and second stages of polymerization affects the activity of the catalyst, as a result of which the density and flow rate of the final polymer product melt can be finely tuned.

Таким образом, авторы настоящего изобретения обнаружили способ получения более гомогенной фракции полимера путем разделения способа получения на две последовательные стадии полимеризации. Указанный режим раздельного получения обеспечивает более равномерное время пребывания в реакторе частиц перед поступлением на третью стадию полимеризации, а следовательно и более однородные свойства получаемых на ней частиц с точки зрения вязкости и плотности. Два указанных свойства, а именно комбинация вязкости и плотности, оказывают решающее влияние на конечные свойства конечного мультимодального ПЭВП и любых изделий, изготовленных из него.Thus, the inventors of the present invention have discovered a method for producing a more homogeneous polymer fraction by dividing the production process into two successive polymerization steps. The specified separate production mode ensures a more uniform residence time of particles in the reactor before entering the third stage of polymerization, and therefore more uniform properties of the particles obtained at it in terms of viscosity and density. These two properties, namely the combination of viscosity and density, have a decisive influence on the final properties of the final multimodal HDPE and any products made from it.

Первый и второй гомополимеры этилена могут быть унимодальными с точки зрения их молекулярной массы и/или плотности, или они могут быть бимодальными с точки зрения их молекулярной массы и/или плотности. Тем не менее, предпочтительно, они являются унимодальными с точки зрения их молекулярной массы и плотности. Таким образом, смесь гомополимеров этилена предпочтительно представляет собой унимодальную смесь. Специалисту в данной области техники будет очевидно, что при получении первого и второго гомополимеров этилена в двух соединенных последовательно реакторах значения MFR2 и плотности каждой фракции могут незначительно отличаться, но при этом их все равно рассматривают как унимодальные.The first and second ethylene homopolymers may be unimodal in terms of their molecular weight and/or density, or they may be bimodal in terms of their molecular weight and/or density. However, they are preferably unimodal in terms of their molecular weight and density. Thus, the mixture of ethylene homopolymers is preferably a unimodal mixture. It will be apparent to one skilled in the art that when producing the first and second ethylene homopolymers in two reactors connected in series, the MFR2 and density values of each fraction may differ slightly, but are still considered unimodal.

Отношение количеств, используемых на первой и второй стадиях полимеризации, может находиться в диапазоне от 30:70 до 70:30, предпочтительно от 40:60 до 60:40, например, от 45:55 до 55:45, например, составляет 50:50.The ratio of the amounts used in the first and second polymerization stages may be in the range from 30:70 to 70:30, preferably from 40:60 to 60:40, for example from 45:55 to 55:45, for example 50: 50.

Третья стадия полимеризации.Third stage of polymerization.

На третьей стадии полимеризации этилен полимеризуют совместно по меньшей мере с одним альфа-олефиным сомономером в присутствии катализатора и смеси гомополимеров этилена. Таким образом, следует понимать, что на третьей стадии полимеризации получают сополимер этилена, который при объединении со смесью гомополимеров этилена образует ПЭВП согласно изобретению. Предпочтительные сомономеры обсуждаются выше, тем не менее, следует отметить, что особенно предпочтительно, по меньшей мере один альфа-олефин представляет собой бутен.In the third polymerization step, ethylene is co-polymerized with at least one alpha-olefin comonomer in the presence of a catalyst and a mixture of ethylene homopolymers. Thus, it will be understood that the third polymerization step produces an ethylene copolymer which, when combined with a mixture of ethylene homopolymers, forms the HDPE of the invention. Preferred comonomers are discussed above, however, it should be noted that it is especially preferred that at least one alpha-olefin is butene.

Третья стадия полимеризации предпочтительно представляет собой стадию газофазной полимеризации, т.е. проводится в газофазном реакторе. Может применять любой подходящий газофазный реактор, известный в данной области техники, такой как газофазный реактор с псевдоожиженным слоем.The third polymerization step is preferably a gas phase polymerization step, i.e. carried out in a gas-phase reactor. Any suitable gas phase reactor known in the art, such as a gas phase fluidized bed reactor, can be used.

В газофазных реакторах температура реакционной смеси, в общем случае, находится в диапазоне от 60 до 115°C (например, от 70 до 110°C), давление в реакторе, в общем случае, находится в диапазоне от 10 до 25 бар (от 1,0 до 2,5 МПа), а время пребывания в реакторе, в общем случае, составляет от 1 до 8 часов. В качестве газа традиционно применяют не вступающий во взаимодействие газ, такой как азот или низкокипящие углеводороды, такие как пропан, совместно с мономером (например, с этиленом).In gas-phase reactors, the temperature of the reaction mixture is generally in the range from 60 to 115°C (for example, from 70 to 110°C), the pressure in the reactor is generally in the range from 10 to 25 bar (from 1 .0 to 2.5 MPa), and the residence time in the reactor, in general, ranges from 1 to 8 hours. The gas is traditionally a non-reactive gas such as nitrogen or low boiling hydrocarbons such as propane together with a monomer (eg ethylene).

Агент передачи цепи (например, водород), как правило, добавляют на третьей стадии полимеризации, предпочтительно в количествах от 50 до 500 моль Н2/кмоль этилена.A chain transfer agent (eg hydrogen) is typically added in the third polymerization step, preferably in amounts of 50 to 500 mol H 2 /kmol ethylene.

Отношение количеств, используемых на третьей стадии полимеризации и на первой и второй стадиях полимеризации, в совокупности (т.е. между газофазной полимеризацией и суспензионной полимеризацией), может находиться в диапазоне от 30:70 до 70:30, предпочтительно от 40:60 до 60:40, напри- 6 044845 мер, от 45:55 до 55:45, например 50:50.The ratio of the amounts used in the third polymerization stage and in the first and second polymerization stages in total (i.e. between gas phase polymerization and suspension polymerization) may be in the range from 30:70 to 70:30, preferably from 40:60 to 60:40, for example - 6 044845 for example, from 45:55 to 55:45, for example 50:50.

В рамках объема изобретения плотность сополимера этилена предпочтительно должна быть ниже плотности смеси гомополимеров этилена.Within the scope of the invention, the density of the ethylene copolymer should preferably be lower than the density of the mixture of ethylene homopolymers.

Предполимеризация.Prepolymerization.

Перед стадиями полимеризации, обсуждаемыми выше, можно проводить стадию предполимеризации. Задачей предполимеризации является полимеризация с образованием небольшого количества полимера на катализаторе при низкой температуре и/или низкой концентрации мономера. Благодаря предполимеризации появляется возможность для улучшения рабочих характеристик катализатора в суспензии и/или модификации свойств конечного полимера. Стадию предполимеризации проводят в суспензии.Before the polymerization steps discussed above, a prepolymerization step can be performed. The purpose of prepolymerization is to polymerize a small amount of polymer on a catalyst at low temperature and/or low monomer concentration. Prepolymerization makes it possible to improve the performance of the catalyst in suspension and/or modify the properties of the final polymer. The prepolymerization step is carried out in suspension.

Таким образом, стадию предполимеризации можно проводить в петлевом реакторе. Таким образом, предполимеризацию предпочтительно проводят в инертном разбавителе, как правило, в углеводородном разбавителе, таком как метан, этан, пропан, н-бутан, изобутан, пентаны, гексаны, гептаны, октаны и т.д., или в их смесях. Предпочтительно, разбавитель представляет собой низкокипящий углеводород, содержащий от 1 до 4 атомов углерода, или смесь указанных углеводородов.Thus, the prepolymerization step can be carried out in a loop reactor. Thus, the prepolymerization is preferably carried out in an inert diluent, typically a hydrocarbon diluent such as methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, pentanes, hexanes, heptanes, octanes, etc., or mixtures thereof. Preferably, the diluent is a low boiling hydrocarbon containing from 1 to 4 carbon atoms, or a mixture of these hydrocarbons.

Температура на стадии предполимеризации, как правило, составляет от 0 до 90°C, предпочтительно от 20 до 80°C и более предпочтительно от 55 до 75°C.The temperature in the prepolymerization step is generally from 0 to 90°C, preferably from 20 to 80°C, and more preferably from 55 to 75°C.

Давление не является критически важным и, как правило, составляет от 1 до 150 бар (от 0,1 до 15 МПа), предпочтительно от 40 до 80 бар (от 4 до 8 МПа).Pressure is not critical and is typically between 1 and 150 bar (0.1 and 15 MPa), preferably between 40 and 80 bar (4 and 8 MPa).

Количество мономера, как правило, является таким, что на стадии предполимеризации полимеризуют от 0,1 до 1000 граммов мономера на грамм твердого компонента катализатора. Как известно специалистам в данной области техники, не все частицы катализатора, выделяемые из реактора предполимеризации непрерывного действия, содержат одинаковое количество преполимера. Напротив, каждая частица содержит характерное только для нее количество, которое зависит от времени пребывания указанной частицы в реакторе предполимеризации. С учетом того, что некоторые частицы остаются в реакторе в течение относительно продолжительного периода времени, а некоторые - в течение относительно короткого периода, то и количества преполимера в разных частицах отличаются, и некоторые отдельные частицы могут содержать преполимер в количестве, которое выходит за рамки указанных выше пределов. Тем не менее, среднее количество преполимера на катализаторе, как правило, находится в указанных выше пределах.The amount of monomer is typically such that from 0.1 to 1000 grams of monomer per gram of solid catalyst component is polymerized in the prepolymerization step. As is known to those skilled in the art, not all catalyst particles released from a continuous prepolymerization reactor contain the same amount of prepolymer. On the contrary, each particle contains an amount characteristic only of it, which depends on the residence time of the specified particle in the prepolymerization reactor. Given that some particles remain in the reactor for a relatively long period of time, and some for a relatively short period, the amounts of prepolymer in different particles differ, and some individual particles may contain prepolymer in amounts that are outside the specified amounts. above the limits. However, the average amount of prepolymer on the catalyst is generally within the above limits.

Молекулярную массу преполимера можно регулировать с применением водорода, что известно в данной области техники. Кроме того, можно использовать антистатические добавки для предотвращения прилипания частиц друг к другу или к стенкам реактора, как описано в WO-A-96/19503 и WO-A96/32420.The molecular weight of the prepolymer can be adjusted using hydrogen, as is known in the art. In addition, antistatic additives can be used to prevent particles from sticking to each other or to the reactor walls, as described in WO-A-96/19503 and WO-A96/32420.

Все компоненты катализатора предпочтительно вводят на стадию предполимеризации, если стадию предполимеризации проводят. Тем не менее, если твердый компонент катализатора и сокатализатор могут быть поданы по отдельности, то допускается, что только часть сокатализатора может быть введена на стадии предполимеризации, а оставшуюся часть вводят на последующих стадиях полимеризации. Кроме того, в указанных случаях на стадии предполимеризации необходимо вводить такое количество сокатализатора, которое позволяет надлежащим образом проводить реакцию полимеризации.All catalyst components are preferably introduced into the prepolymerization step if a prepolymerization step is carried out. However, if the solid catalyst component and the cocatalyst can be fed separately, it is conceivable that only a portion of the cocatalyst may be introduced in the prepolymerization step, with the remainder added in subsequent polymerization steps. In addition, in these cases, at the prepolymerization stage, it is necessary to introduce such an amount of cocatalyst that allows the polymerization reaction to be properly carried out.

Следует понимать, что в рамках объема изобретения количество полимера, получаемого во время предполимеризации, как правило, составляет 1-5 мас.% относительно конечного мультимодального ПЭВП.It should be understood that, within the scope of the invention, the amount of polymer produced during prepolymerization is typically 1-5 wt.% relative to the final multimodal HDPE.

Катализатор.Catalyst.

Полимеризацию проводят в присутствии катализатора полимеризации олефинов. Катализатор может представлять собой любой катализатор, который может обеспечивать получение целевого этиленового полимера. Подходящими катализаторами являются, помимо прочего, катализаторы Циглера-Натта на основе переходного металла, такие как катализаторы на основе титана, циркония и/или ванадия. Катализаторы Циглера-Натта являются эффективными, так как они обеспечивают получение полимеров с широким диапазоном молекулярных масс при высокой производительности.Polymerization is carried out in the presence of an olefin polymerization catalyst. The catalyst may be any catalyst that can produce the desired ethylene polymer. Suitable catalysts include, but are not limited to, transition metal Ziegler-Natta catalysts such as titanium, zirconium and/or vanadium catalysts. Ziegler-Natta catalysts are effective because they produce polymers with a wide range of molecular weights at high productivity.

Катализаторы Циглера-Натта являются предпочтительными в рамках объема изобретения.Ziegler-Natta catalysts are preferred within the scope of the invention.

Подходящие катализаторы Циглера-Натта предпочтительно содержат соединение магния, соединение алюминия и соединение титана, необязательно на дисперсной подложке.Suitable Ziegler-Natta catalysts preferably contain a magnesium compound, an aluminum compound and a titanium compound, optionally on a particulate support.

Дисперсная подложка может представлять собой подложку на основе неорганического оксида, такого как диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана, диоксид кремния-оксид алюминия и диоксид кремния-диоксид титана. Предпочтительно подложка представляет собой диоксид кремния.The particulate support may be an inorganic oxide support such as silica, alumina, titanium dioxide, silica-alumina, and silica-titania. Preferably the support is silica.

Средний размер частиц подложки на основе диоксида кремния, как правило, может составлять от 10 до 100 мкм. Тем не менее, было показано, что конкретные преимущества могут быть получены, если подложка имеет медианный размер частиц от 6 до 40 мкм, предпочтительно от 6 до 30 мкм.The average particle size of the silica substrate can typically range from 10 to 100 microns. However, it has been shown that specific advantages can be obtained if the substrate has a median particle size of 6 to 40 μm, preferably 6 to 30 μm.

Соединение магния представляет собой продукт взаимодействия диалкилмагния со спиртом. Спирт представляет собой линейный или разветвленный алифатический одноатомный спирт. Предпочтительно, спирт содержит от 6 до 16 атомов углерода. Разветвленные спирты являются особенно предпочтительными, и 2-этил-1-гексанол является одним из примеров предпочтительных спиртов. Диалкилмагний мо- 7 044845 жет представлять собой любое соединение магния, связанного с двумя алкильными группами, которые могут быть одинаковыми или разными. Бутилооктилмагний является одним из предпочтительных примеров диалкилмагния.A magnesium compound is a product of the reaction of dialkyl magnesium with alcohol. The alcohol is a linear or branched aliphatic monohydric alcohol. Preferably, the alcohol contains from 6 to 16 carbon atoms. Branched alcohols are particularly preferred, and 2-ethyl-1-hexanol is one example of preferred alcohols. Dialkylmagnesium may be any compound of magnesium bonded to two alkyl groups, which may be the same or different. Butyl octyl magnesium is one of the preferred examples of dialkyl magnesium.

Соединение алюминия представляет собой хлорсодержащий алкилалюминий. Особенно предпочтительными соединениями являются дихлориды алкилалюминия и сесквихлориды алкилалюминия.The aluminum compound is a chlorinated aluminum alkyl. Particularly preferred compounds are alkyl aluminum dichlorides and alkyl aluminum sesquichlorides.

Соединение титана представляет собой галогенсодержащее соединение титана, предпочтительно хлорсодержащее соединение титана. Особенно предпочтительным соединением титана является тетрахлорид титана.The titanium compound is a halogen-containing titanium compound, preferably a chlorine-containing titanium compound. A particularly preferred titanium compound is titanium tetrachloride.

Катализатор может быть получен путем последовательного приведения носителя в контакт с указанными выше соединениями, как описано в EP-A-688794 или WO-A-99/51646. В качестве альтернативы, он может быть получен путем первоначального получения раствора из компонентов и последующего приведения раствора в контакт с носителем, как описано в WO-A-01/55230.The catalyst can be prepared by sequentially bringing the support into contact with the above compounds, as described in EP-A-688794 or WO-A-99/51646. Alternatively, it can be prepared by first preparing a solution from the components and then contacting the solution with a carrier as described in WO-A-01/55230.

Другая группа подходящих катализаторов Циглера-Натта содержит соединение титана совместно с галогенидным соединением магния, выступающим в качестве подложки. Таким образом, катализатор содержит соединение титана на подложке дигалогенида магния, такого как дихлорид магния. Указанные катализаторы описаны, например, в WO-A-2005/118655 и EP-A-810235.Another group of suitable Ziegler-Natta catalysts contains a titanium compound together with a magnesium halide compound acting as a support. Thus, the catalyst contains a titanium compound supported by a magnesium dihalide, such as magnesium dichloride. Said catalysts are described, for example, in WO-A-2005/118655 and EP-A-810235.

Дополнительным типом катализаторов Циглера-Натта являются катализаторы, полученные способом, в котором получают эмульсию, в которой активные компоненты образуют диспергированную, т.е. прерывистую фазу, в эмульсии из по меньшей мере двух жидких фаз. Диспергированная фаза в виде капель отверждается в эмульсии, при этом образуется катализатор в виде твердых частиц. Основы получения указанных типов катализаторов приведены в публикации WO-A-2003/106510 за авторством Borealis.An additional type of Ziegler-Natta catalysts are catalysts obtained by a process in which an emulsion is obtained in which the active components form a dispersed, i.e. discontinuous phase, in an emulsion of at least two liquid phases. The dispersed phase in the form of droplets solidifies in the emulsion, thereby forming a catalyst in the form of solid particles. The basis for the preparation of these types of catalysts is given in the publication WO-A-2003/106510 by Borealis.

Катализатор Циглера-Натта, как правило, применяют совместно с активатором. Подходящими активаторами являются соединения алкилметаллов и, в частности, соединения алкилалюминия. Указанные соединения включают галогениды алкилалюминия, такие как дихлорид этилалюминия, хлорид диэтилалюминия, сесквихлорид этилалюминия, хлорид диметилалюминия и т.д. Они также включают соединения триалкилалюминия, такие как триметилалюминий, триэтилалюминий, триизобутилалюминий, тригексилалюминий и три-н-октилалюминий. Кроме того, они включают оксисоединения алкилалюминия, такие как метилалюминий-оксан (MAO), гексизобутилалюминий-оксан (HIBAO) и тетраизобутилалюминий-оксан (TIBAO). Также можно применять другие соединения алкилалюминия, такие как изопренилалюминий. Особенно предпочтительными активаторами являются соединения триалкилалюминия, среди которых особенно подходящими являются триэтилалюминий, триметилалюминий и триизобутилалюминий.The Ziegler-Natta catalyst is usually used in conjunction with an activator. Suitable activators are alkyl metal compounds and in particular alkyl aluminum compounds. These compounds include alkyl aluminum halides such as ethylaluminum dichloride, diethylaluminum chloride, ethylaluminum sesquichloride, dimethylaluminum chloride, etc. They also include trialkylaluminum compounds such as trimethylaluminum, triethylaluminum, triisobutylaluminum, trihexylaluminum and tri-n-octylaluminum. Additionally, they include alkylaluminum oxy compounds such as methylaluminum oxane (MAO), hexyisobutylaluminum oxane (HIBAO), and tetraisobutylaluminum oxane (TIBAO). Other alkylaluminum compounds such as isoprenylaluminum may also be used. Particularly preferred activators are trialkylaluminum compounds, of which triethylaluminum, trimethylaluminum and triisobutylaluminum are particularly suitable.

Количество применяемого активатора зависит от конкретного катализатора и активатора. Как правило, триэтилалюминий применяют в таком количестве, что мольное отношение алюминия к переходному металлу, например, Al/Ti, составляет от 1 до 1000, предпочтительно от 3 до 100 и, в частности, от примерно 5 до примерно 30 моль/моль.The amount of activator used depends on the specific catalyst and activator. Typically, triethylaluminum is used in such an amount that the mole ratio of aluminum to transition metal, eg Al/Ti, is from 1 to 1000, preferably from 3 to 100 and in particular from about 5 to about 30 mol/mol.

При получении мультимодального ПЭВП согласно настоящему изобретению предпочтительно применяют стадию получения смеси, где композицию базовой смолы, т.е. смесь, которую, как правило, получают в виде порошковой базовой смолы в реакторе, экструдируют с применением экструдера и затем гранулируют с образованием полимерных пеллет способом, известным в данной области техники.When preparing the multimodal HDPE according to the present invention, a blending step is preferably used, wherein the base resin composition, i.e. the mixture, which is typically prepared as a powder base resin in a reactor, is extruded using an extruder and then granulated to form polymer pellets in a manner known in the art.

Полиэтиленовая композиция может также содержать незначительные количества добавок, таких как пигменты, нуклеирующие агенты, антистатические агенты, наполнители, антиокислители и т.д., в общем случае, в количествах вплоть до 10% по массе, предпочтительно вплоть до 5% по массе.The polyethylene composition may also contain minor amounts of additives such as pigments, nucleating agents, antistatic agents, fillers, antioxidants, etc., generally in amounts up to 10% by weight, preferably up to 5% by weight.

Добавки или другие полимерные компоненты необязательно можно добавлять в композицию на стадии получения смеси в количестве, таком как описано выше. Предпочтительно композицию согласно изобретению, полученную в реакторе, смешивают в экструдере совместно с добавками способом, известным в данной области техники.Additives or other polymer components may optionally be added to the composition at the blending stage in amounts such as those described above. Preferably, the composition according to the invention obtained in the reactor is mixed in an extruder together with additives in a manner known in the art.

Мультимодальный ПЭВП согласно изобретению также можно объединять с другими полимерными компонентами, такими как другие полимеры согласно изобретению, с другими ПЭВП или с другими полимерами, такими как ЛПЭНП или ПЭНП. Тем не менее, изделия согласно изобретению, такие как крышки и укупорочные средства, предпочтительно содержат по меньшей мере 75 мас.%, например, по меньшей мере 90 мас.% полимера согласно изобретению, например, по меньшей мере 95 мас.%. В одном из вариантов реализации изделия состоят по существу из полимера согласно изобретению. Термин состоит по существу из означает, что полимер согласно изобретению является единственным присутствующим применяемым не в качестве добавки полиолефином. Тем не менее, следует понимать, что указанный полимер может содержать стандартные полимерные добавки, некоторые из которых могут содержаться на подложке полиолефина (так называемая маточная смесь, хорошо известная в данной области техники). Термин состоит по существу из не исключает наличия указанной добавки на подложке.The multimodal HDPE of the invention can also be combined with other polymer components, such as other polymers of the invention, with other HDPE, or with other polymers, such as LLDPE or LDPE. However, articles of the invention, such as caps and closures, preferably contain at least 75% by weight, eg at least 90% by weight, of the polymer of the invention, eg at least 95% by weight. In one embodiment, the articles consist essentially of a polymer according to the invention. The term consists essentially of meaning that the polymer of the invention is the only non-additive polyolefin present. However, it should be understood that the polymer may contain standard polymer additives, some of which may be contained on a polyolefin support (a so-called masterbatch, well known in the art). The term consists essentially of does not exclude the presence of the specified additive on the substrate.

Применения.Applications.

Кроме того, настоящее изобретение относится к изделию, изготовленному литьем под давлением или прессованием, предпочтительно к крышке или укупорочному средству, содержащему ПЭВП, такой как описано выше, и к применению указанной полиэтиленовой композиции для производства изделия,Furthermore, the present invention relates to an injection molded or compression molded article, preferably a cap or closure containing HDPE such as described above, and the use of said polyethylene composition to produce the article.

- 8 044845 изготовленного литьем под давлением или прессованием, предпочтительно крышки или укупорочного средства. Предпочтительно изделия изготавливают литьем под давлением.- 8 044845 manufactured by injection molding or compression molding, preferably a lid or closure. Preferably, the products are manufactured by injection molding.

Литье под давлением композиции, описанной выше в настоящем документе, может проводить с применением любого традиционного оборудования для литья под давлением. Типовой способ литья под давлением можно проводить при температуре от 190 до 275°C.Injection molding of the composition described above herein can be performed using any conventional injection molding equipment. A typical injection molding process can be carried out at temperatures ranging from 190 to 275°C.

Предпочтительно, композицию согласно изобретению применяют для изготовления крышек или укупорочных изделий.Preferably, the composition according to the invention is used for the manufacture of caps or closures.

Крышки и укупорочные средства согласно изобретению могут иметь обычный размер и предназначены, таким образом, для бутылок и т.д. Они имеют внешний диаметр примерно от 2 до 8 см (измеренный по твердой верхней поверхности крышки) в зависимости от бутылки и обеспечены резьбой. Высота крышки может составлять от 0,8 до 3 см.The caps and closures according to the invention can be of a conventional size and are thus intended for bottles, etc. They have an outer diameter of approximately 2 to 8 cm (measured by the hard top surface of the cap) depending on the bottle and are provided with threads. The height of the cover can be from 0.8 to 3 cm.

Крышки и укупорочные средства могут быть обеспечены совместно с отрывными лентами, от которых отделяют крышку во время первого вскрытия, что хорошо известно в данной области техники. Крышки также могут быть обеспечены совместно с прокладками.Caps and closures may be provided in conjunction with tear strips from which the cap is separated upon first opening, as is well known in the art. Covers may also be provided in conjunction with gaskets.

Таким образом, согласно другому аспекту в изобретении предложена крышка или укупорочное средство, такая(-ое) как определено выше, навинчиваемая(-ое) на контейнер для напитка, содержащий напиток, который создает внутреннее давление на крышку. Таким образом, предпочтительно изобретение относится к крышке согласно изобретению, навинчиваемой на контейнер для напитка, содержащий газированный напиток. Контейнер для напитка, как таковой, может быть изготовлен традиционными способами, например, с применением ПЭТ.Thus, according to another aspect, the invention provides a cap or closure, such as defined above, that is screwed onto a beverage container containing the beverage, which exerts internal pressure on the cap. Thus, preferably the invention relates to a cap according to the invention that is screwable onto a beverage container containing a carbonated beverage. The beverage container itself can be manufactured using traditional methods, for example using PET.

Следует понимать, что любой параметр, указанный выше, измеряют согласно испытаниям, подробно описанным далее. Для любого параметра, если описаны более узкие и общие варианты реализации, то указанные варианты реализации описаны совместно с более узкими и общими вариантами реализации других параметров.It should be understood that any parameter stated above is measured according to the tests detailed below. For any parameter, if narrower and more general implementation options are described, then these implementation options are described together with narrower and more general implementation options for other parameters.

Далее настоящее изобретение будет описано при помощи следующих неограничивающих примеров.The present invention will now be described using the following non-limiting examples.

Способы испытаний.Test methods.

Скорость течения расплава.Melt flow rate.

Скорость течения расплава (MFR) определяли согласно ISO 1133 и указывали в г/10 мин. MFR является показателем вязкости расплава полимера. В случае ПЭ MFR определяли при 190°C. Нагрузку, при которой определяют скорость течения расплава, обычно указывают в виде нижнего индекса, например MFR2 измеряют при нагрузке 2,16 кг (условие D), MFR5 измеряют при нагрузке 5 кг (условие T), или MFR21 измеряют при нагрузке 21,6 кг (условие G).Melt flow rate (MFR) was determined according to ISO 1133 and reported in g/10 min. MFR is a measure of the melt viscosity of a polymer. For PE, MFR was determined at 190°C. The load at which the melt flow rate is determined is usually indicated as a subscript, for example MFR 2 is measured at a load of 2.16 kg (condition D), MFR 5 is measured at a load of 5 kg (condition T), or MFR21 is measured at a load of 21. 6 kg (condition G).

FRR определяли как отношение скоростей течения расплава при разных нагрузках.FRR was defined as the ratio of melt flow rates at different loads.

FRR 21/5 представляет собой отношение MFR21 к MFR5.FRR 21/5 is the ratio of MFR21 to MFR 5 .

FRR 21/2 представляет собой отношение MFR21 к MFR2.FRR 21/2 is the ratio of MFR21 to MFR2.

Плотность.Density.

Плотность полимера измеряли согласно ISO 1183 / 1872-2B.The polymer density was measured according to ISO 1183/1872-2B.

Для задач настоящего изобретения плотность смеси может быть рассчитана по плотностям компонентов в соответствии с уравнением:For purposes of the present invention, the density of the mixture can be calculated from the densities of the components in accordance with the equation:

где pb представляет собой плотность смеси, wi представляет собой массовую долю компонента i в смеси, и pi представляет собой плотность компонента i.where p b represents the density of the mixture, wi represents the mass fraction of component i in the mixture, and pi represents the density of component i.

Количественная оценка микроструктуры путем ЯМР-спектроскопии.Quantification of microstructure by NMR spectroscopy.

Количественную спектроскопию ядерного магнитного резонанса (ЯМР) применяли для количественной оценки содержания сомономеров в полимерах.Quantitative nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy was used to quantify the comonomer content of polymers.

Спектры количественного 13C{1H} ЯМР получали в расплаве на ЯМР-спектрометре Bruker Advance III 500 при 500,13 и 125,76 МГц для 1H и 13C, соответственно. Все спектры получали с использованием 7 мм оптимизированной для 13C головки зонда при вращении образца под магическим углом (MAS) при 150°C с использованием газообразного азота во всех пневматических узлах. Помещали примерно 200 мг вещества в ротор MAS из диоксида циркония с внешним диаметром 7 мм и вращали при 4 кГц. Использовали стандартное одноимпульсное возбуждение в режиме нестационарного ЯЭО с коротким временем ожидания восстановления в 3 с {pollard04, klimke06} с применением схемы развязки RS-HEPT {fillip05, griffin07}. В целом, для одного спектра записывали 1024 (1k) перехода. Указанный набор параметров выбирали благодаря высокой чувствительности к низкому содержанию сомономеров.Quantitative 13 C{1H} NMR spectra were obtained in the melt on a Bruker Advance III 500 NMR spectrometer at 500.13 and 125.76 MHz for 1H and 13 C, respectively. All spectra were acquired using a 7 mm 13 C optimized probe head with magic angle spin (MAS) at 150°C using nitrogen gas in all pneumatic assemblies. Approximately 200 mg of the substance was placed in a zirconia MAS rotor with an outer diameter of 7 mm and rotated at 4 kHz. We used standard single-pulse excitation in the non-stationary nuclear power mode with a short recovery time of 3 s {pollard04, klimke06} using an RS-HEPT decoupling circuit {fillip05, griffin07}. In total, 1024 (1k) transitions were recorded for one spectrum. This set of parameters was chosen due to its high sensitivity to low comonomer content.

Обрабатывали спектры количественного 13C{1H} ЯМР, интегрировали и определяли количественные характеристики при помощи специальных программ автоматизации спектрального анализа. Для всех химических сдвигов проводили внутреннюю привязку к основному сигналу метилена (δ+) при 30,00 ppm {randall89}.Quantitative 13 C{1H} NMR spectra were processed, integrated and quantitative characteristics were determined using special programs for automating spectral analysis. All chemical shifts were internally referenced to the main methylene signal (δ+) at 30.00 ppm {randall89}.

- 9 044845- 9 044845

Наблюдали характеристические сигналы, соответствующие встраиванию 1-бутена (randall89), и вычисляли содержание всех других мономеров, присутствующих в полимере.The characteristic signals corresponding to the incorporation of 1-butene (randall89) were observed and the content of all other monomers present in the polymer was calculated.

Наблюдали характеристические сигналы, соответствующие изолированному встраиванию 1-бутена, т.е. последовательности сомономеров ЭЭБЭЭ. Уровень изолированного встраивания 1-бутена количественно оценивали путем интегрирования сигнала при 39,84 ppm, который соответствовал участкам *B2, с учетом числа указанных участков на один сомономер:Characteristic signals corresponding to the isolated incorporation of 1-butene were observed, i.e. EEEE comonomer sequences. The level of isolated 1-butene incorporation was quantified by integrating the signal at 39.84 ppm, which corresponded to the *B2 sites, taking into account the number of indicated sites per comonomer:

В = 1*В2B = 1*B2

Так как другие сигналы, соответствующие другим последовательностям сомономеров, т.е. последовательному встраиванию сомономера, отсутствовали, то общее содержание 1-бутенового сомономера вычисляли исключительно по числу последовательностей с изолированным 1-бутеном:Since other signals corresponding to other comonomer sequences, i.e. sequential insertion of the comonomer were absent, then the total content of 1-butene comonomer was calculated solely from the number of sequences with isolated 1-butene:

Вобщ ВIn general V

Относительное содержание этилена количественно оценивали путем интегрирования основного сигнала метилена (δ+) при 30,00 ppm:The relative ethylene content was quantified by integrating the main methylene signal (δ+) at 30.00 ppm:

Ε =(1/2)*Ιδ+Ε =(1/2)*Ιδ+

Общее содержание этиленового сомономера вычисляли по основному сигналу метилена с учетом звеньев этилена, присутствующих в других наблюдаемых последовательностях сомономеров или концевых группах:The total ethylene comonomer content was calculated from the main methylene signal, taking into account ethylene units present in other observed comonomer sequences or end groups:

ЕОбщ= Е + (5/2)*ВE O total= E + (5/2)*B

Общую мольную долю 1-бутена в полимере вычисляли следующим образом:The total mole fraction of 1-butene in the polymer was calculated as follows:

fB ( Вобщ / ( Еобщ ”6 Вобщ )fB ( Total / ( Total ”6 Total )

Общий уровень встраивания сомономера 1-бутена в мольных процентах вычисляли по мольной доле стандартным способом:The total level of incorporation of 1-butene comonomer in mole percent was calculated from the mole fraction using the standard method:

В [мол.%] = 100 * fBB [mol%] = 100 * fB

Общий уровень встраивания сомономера 1-бутена в массовых процентах вычисляли по мольной доле стандартным способом:The total level of incorporation of 1-butene comonomer in mass percent was calculated from the mole fraction in the standard way:

В [масс.%] = 100 * (fB * 56,11)/((fB * 56,11) + (fH* 84,16) + ((l-(fB + fH)) * 28,05))B [mass%] = 100 * (fB * 56.11)/((fB * 56.11) + (fH* 84.16) + ((l-(fB + fH)) * 28.05))

Подробное описание указанных способов можно найти в Klimke et al. Macromol. Chem. Phys. 2006;207:382, Pollard et al. Macromolecules 2004;37:813, Filip et al. J. Mag. Resn. 2005, 176, 239, Griffin et al. Mag. Res. in Chem. 2007 45, S1, S198, и J. Randall Rev. Macromol. Chem. Phys. 1989, C29, 201.A detailed description of these methods can be found in Klimke et al. Macromol. Chem. Phys. 2006;207:382, Pollard et al. Macromolecules 2004;37:813, Filip et al. J. Mag. Resn. 2005, 176, 239, Griffin et al. Mag. Res. in Chem. 2007 45, S1, S198, and J. Randall Rev. Macromol. Chem. Phys. 1989, C29, 201.

Молекулярная масса.Molecular mass.

Средние молекулярные массы, молекулярно-массовое распределение (Mn, Mw, Mz, MMP)Average molecular weights, molecular weight distribution (Mn, Mw, Mz, MMP)

Средние молекулярные массы (Mz, Mw и Mn), молекулярно-массовое распределение (MMP) и его ширину, описанную коэффициентом полидисперсности, PDI= Mw/Mn (где Mn представляет собой среднечисловую молекулярную массу, и Mw представляет собой среднемассовую молекулярную массу), определяли путем гель-проникающей хроматографии (ГПХ) согласно ISO 16014-1:2003, ISO 16014-2:2003, ISO 16014-4:2003 и ASTM D 6474-12 с использованием следующих формул:The average molecular weights (Mz, Mw and Mn), the molecular weight distribution (MMP) and its width, described by the polydispersity coefficient, PDI= Mw/Mn (where Mn is the number average molecular weight and Mw is the mass average molecular weight), were determined by gel permeation chromatography (GPC) according to ISO 16014-1:2003, ISO 16014-2:2003, ISO 16014-4:2003 and ASTM D 6474-12 using the following formulas:

Μ = Σ^=1Λί— (1) п Σ^^/ΜΟΜ = Σ ^= 1Λί - (1) p Σ^^/ΜΟ

Μ = χMj)Μ = χMj)

Для постоянного объема элюирования интервал ΔVi, где Ai и Mi представляют собой площадь фрагмента хроматографического пика и молекулярную массу полиолефина (MM), соответственно, связан с объемом элюирования, Vi, где N соответствует числу экспериментальных точек, полученных на хроматограмме между пределами интегрирования.For a constant elution volume, the interval ΔV i , where Ai and Mi represent the chromatographic peak fragment area and polyolefin molecular weight (MM), respectively, is related to the elution volume, Vi, where N corresponds to the number of experimental points obtained in the chromatogram between the integration limits.

Использовали устройство для высокотемпературной ГПХ, оборудованное либо инфракрасным (ИК) детектором (IR4 или IR5 производства PolymerChar (Valencia, Spain), либо дифференциальным рефрактометром (RI) производства Agilent Technologies, и колонками 3 x Agilent-PLgel Olexis и 1x Agilent-PLgel Olexis Guard. В качестве растворителя и подвижной фазы использовали 1,2,4-трихлорбензол (ТХБ), стабилизированный 250 мг/л 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола). Хроматографическую систему эксплуатировали при 160°C при постоянном расходе 1 мл/мин. Для анализа вводили 200 мкл раствора образца. Сбор данных проводили при помощи либо программного обеспечения Agilent Cirrus версии 3.3, либо контрольного программного обеспечения PolymerChar GPC-IR.A high temperature GPC device was used, equipped with either an infrared (IR) detector (IR4 or IR5 from PolymerChar (Valencia, Spain) or a differential refractometer (RI) from Agilent Technologies, and 3 x Agilent-PLgel Olexis and 1x Agilent-PLgel Olexis Guard columns 1,2,4-trichlorobenzene (TCB), stabilized with 250 mg/l 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, was used as a solvent and mobile phase. The chromatographic system was operated at 160°C at a constant flow rate of 1 mL/min. For analysis, 200 μl of sample solution was injected. Data acquisition was performed using either Agilent Cirrus software version 3.3 or PolymerChar GPC-IR control software.

Калибровали набор колонок путем универсальной калибровки (согласно ISO 16014-2:2003) с ис- 10 044845 пользованием 19 стандартов полистирола (ПС) с узким ММД в диапазоне от 0,5 кг/моль до 11500 кг/моль. Растворяли стандарты ПС при комнатной температуре в течение нескольких часов. Молекулярную массу пика полистирола переводили в молекулярную массу полиолефина с использованием уравнения Марка-Куна-Хаувинка и следующих констант Марка-Куна-Хаувинка:A set of columns were calibrated by universal calibration (according to ISO 16014-2:2003) using 19 narrow MMD polystyrene (PS) standards ranging from 0.5 kg/mol to 11500 kg/mol. PS standards were dissolved at room temperature for several hours. The molecular weight of the polystyrene peak was converted to the molecular weight of the polyolefin using the Mark-Kuhn-Houwink equation and the following Mark-Kuhn-Houwink constants:

Кпс = 19 х 10'3 мл/г, апс = 0,655Kps = 19 x 10' 3 ml/g, aps = 0.655

Кпэ = 39 х 10'3 мл/г, «пэ = 0,725Kpe = 39 x 10' 3 ml/g, “pe = 0.725

Кпп = 19 х 10'3 мл/г,апп = 0,725Cpp = 19 x 10' 3 ml/g, app = 0.725

Для подстановки данных калибровки использовали полиномиальное преобразование третьего порядка.To substitute the calibration data, a third-order polynomial transformation was used.

Все образцы получали в концентрации в диапазоне 0,5-1 мг/мл и растворяли при 160°C в течение 2,5 ч в случае ПП или 3 ч в случае ПЭ при непрерывном осторожном встряхивании.All samples were obtained at concentrations in the range of 0.5-1 mg/ml and dissolved at 160°C for 2.5 hours in the case of PP or 3 hours in the case of PE with continuous gentle shaking.

Стойкость к растрескиванию под напряжением в условиях окружающей средыResistance to environmental stress cracking

Стойкость к растрескиванию под напряжением в условиях окружающей среды (ESCR) может быть измерена способом испытания на ползучесть с полным надрезом (FNCT) согласно ISO/DIS 16770 при 50°C при глубине надреза 1 мм и размерах образца 6 мм х 6 мм х 90 мм. В качестве растворителя использовали 2 масс.% Arcopal N110 в деионизированной воде. Использовали образцы, изготовленные прессованием (ISO 1872-2), скорость охлаждения при прессовании: 15 К/мин. Время до разрушения (tf) измеряли при 4 разных уровнях напряжения (σ) в диапазоне 5-7 МПа. Проводили линейную аппроксимацию графика зависимости log(tf) от log(σ) и получали уравнение вида log(tf) = A log(σ)+B. Затем вычисляли значение FNCT при напряжении 6 МПа путем линейной интерполяции с использованием уравнения и указывали как FNCT (6 МПа, 50°C).Environmental Stress Cracking Resistance (ESCR) can be measured by Full Notch Creep Test (FNCT) according to ISO/DIS 16770 at 50°C with a notch depth of 1 mm and sample dimensions of 6 mm x 6 mm x 90 mm . The solvent used was 2 wt.% Arcopal N110 in deionized water. We used samples made by pressing (ISO 1872-2), cooling rate during pressing: 15 K/min. Time to failure ( tf ) was measured at 4 different stress levels (σ) in the range of 5-7 MPa. We carried out a linear approximation of the graph of log(t f ) versus log(σ) and obtained an equation of the form log(t f ) = A log(σ)+B. The FNCT value at 6 MPa stress was then calculated by linear interpolation using the equation and reported as FNCT (6 MPa, 50°C).

Модуль упругости при растяженииTensile modulus

Свойства растяжения измеряли для образцов, изготовленных литьем под давлением, согласно ISO 527-2, тип образца многоцелевой брусок 1A, толщина 4 мм. Измеряли модуль упругости при скорости 1 мм/мин. Подготовку образцов проводили согласно ISO 1872-2.The tensile properties were measured on injection molded specimens according to ISO 527-2, specimen type multipurpose bar 1A, thickness 4 mm. The elastic modulus was measured at a speed of 1 mm/min. Sample preparation was carried out according to ISO 1872-2.

Реологические измерения.Rheological measurements.

Определение SHI (2.7/210).Definition of SHI (2.7/210).

Реологические свойства полимеров определяли при помощи реометра Anton Paar MCR 501. Проводили измерения с использованием диска из образца полимера, изготовленного прессованием. Диск имел толщину примерно 2 м и диаметр 26 мм. Помещали диск в устройство и грели при заданной температуре 190°C в атмосфере азота. Затем выдерживали образец расплавленного полимера при 190°C в течение 5 минут для обеспечения равномерного плавления. Проводили развертку по частоте от 628 рад/с до 0,01 рад/с. Проводили измерение в логарифмическом режиме, используя 5 измерительных точек на частотную декаду. Реометр с геометрией плита-плита диаметром 25 мм, зазор 1,3 мм (положение для удаления избытка образца 1,4 мм), и растяжение находилось в пределах диапазона линейной вязкоупругости, как правило, <10%. В результате измерений получают значения динамического модуля упругости (G') и модуля потерь (G), а также зависимость абсолютного значения комплексной вязкости (η*) от частоты (ω) или абсолютное значение комплексного модуля упругости (G*).The rheological properties of the polymers were determined using an Anton Paar MCR 501 rheometer. Measurements were carried out using a disk from a polymer sample made by pressing. The disk was approximately 2 m thick and 26 mm in diameter. The disk was placed in the device and heated at a set temperature of 190°C in a nitrogen atmosphere. The molten polymer sample was then held at 190°C for 5 minutes to ensure uniform melting. A frequency sweep was carried out from 628 rad/s to 0.01 rad/s. The measurements were carried out in logarithmic mode, using 5 measuring points per frequency decade. The rheometer had a slab-to-plate geometry of 25 mm diameter, 1.3 mm gap (1.4 mm sample removal position), and strain was within the linear viscoelastic range, typically <10%. As a result of measurements, the values of the dynamic modulus of elasticity (G') and loss modulus (G), as well as the dependence of the absolute value of complex viscosity (η*) on frequency (ω) or the absolute value of the complex modulus of elasticity (G*) are obtained.

η*=1(θ'22)/ω gM(G’2+G'2)η*=1(θ' 22 )/ω gM(G' 2 +G' 2 )

Согласно правилу Кокса-Мерца комплексная функция вязкости, η*(ω), совпадает с традиционной функцией вязкости (зависимость вязкости от скорости сдвига), если частота выражена в рад/с. Если указанное эмпирическое уравнение верно, то абсолютное значение комплексного модуля упругости соответствует напряжению сдвига при традиционном измерении вязкости (то есть в состоянии покоя). Это означает, что функция η* (G*) совпадает с зависимостью вязкости от сдвигового напряжения.According to the Cox-Mertz rule, the complex viscosity function, η*(ω), is the same as the traditional viscosity function (viscosity versus shear rate) if the frequency is expressed in rad/s. If the specified empirical equation is correct, then the absolute value of the complex modulus of elasticity corresponds to the shear stress in the traditional measurement of viscosity (that is, at rest). This means that the function η* (G*) coincides with the dependence of viscosity on shear stress.

В предложенном способе вязкость при низком сдвиговом напряжении, или η* при низком G* (которую используют в качестве приближения так называемой нулевой вязкости), используют как меру средней молекулярной массы. С другой стороны, снижение вязкости при сдвиге, т.е. уменьшение вязкости при снижении G*, становится более выраженным при более широком молекулярно-массовом распределении. Эта характеристика может быть приблизительно оценена путем определения так называемого коэффициента снижения вязкости при сдвиге, SHI, который представляет собой отношение вязкостей при двух разных сдвиговых напряжениях. В приведенных ниже примерах использовали модули упругости при сдвиге (или G*) 2,7 кПа и 210 кПа. Таким образом:In the proposed method, low shear viscosity, or η* at low G* (which is used as an approximation of so-called zero viscosity), is used as a measure of average molecular weight. On the other hand, a decrease in shear viscosity, i.e. the decrease in viscosity with decreasing G* becomes more pronounced with a wider molecular weight distribution. This characteristic can be approximated by determining the so-called shear thinning factor, SHI, which is the ratio of the viscosities at two different shear stresses. In the examples below, shear moduli (or G*) of 2.7 kPa and 210 kPa were used. Thus:

SHl2,7/210 - η*2,7/η*210 где η*2,7 представляет собой комплексную вязкость при G* = 2,7 кПа, и П*210 представляет собой комплексную вязкость при G* = 210 кПа. Определение SHI (5/300).SHl2.7/210 - η*2.7/η*210 where η* 2 , 7 represents the complex viscosity at G* = 2.7 kPa, and P* 210 represents the complex viscosity at G* = 210 kPa. Determination of SHI (5/300).

- 11 044845- 11 044845

SHI5/3oo = η*5/η*3θο η*5 представляет собой комплексную вязкость при G* = 5,0 кПа, и η*300 представляет собой комплексную вязкость при G* = 300 кПа.SHI 5 /3oo = η*5/η*3θο η* 5 is the complex viscosity at G* = 5.0 kPa, and η* 300 is the complex viscosity at G* = 300 kPa.

Так как G* при 300 кПа выходит за рамки экспериментального диапазона, требуется экстраполяция G* на 300 кПа. Ее проводят при помощи программного обеспечения Rheoplus, разработанного Anton Paar. Проводят логарифмическую интерполяцию на основе следующего уравнения:Since G* at 300 kPa is outside the experimental range, extrapolation of G* to 300 kPa is required. It is carried out using Rheoplus software developed by Anton Paar. Logarithmic interpolation is carried out based on the following equation:

y представляет собой комплексную вязкость η* в Па· с, и x представляет собой комплексный модуль упругости при сдвиге G* в Па.y is the complex viscosity η* in Pa s, and x is the complex shear modulus G* in Pa.

Для вычисления η*300 проводят экстраполяцию G* на 300 кПа по двум точкам угловой частоты при 0,0100 и 0,0158 рад/с.To calculate η* 300 , G* is extrapolated to 300 kPa at two angular frequency points at 0.0100 and 0.0158 rad/s.

yi и yii представляют собой два значения η*, и xi и xii представляют собой значения G* для двух точек угловой частоты 0,0100 и 0,0158 рад/с. Значения yi, yii, xi и xii доступны экспериментально. Для ограничения погрешности экстраполяции вычисляемое значение ограничено пределами 10% от значения G* для последней экспериментальной точки.yi and yii represent two values of η*, and xi and xii represent values of G* for two angular frequency points of 0.0100 and 0.0158 rad/s. The values of yi, yii, xi and xii are available experimentally. To limit the extrapolation error, the calculated value is limited to 10% of the G* value for the last experimental point.

Испытание текучести в спиральной форме.Spiral flow test.

Испытание текучести в спиральной форме проводили на устройстве литья под давлением Engel ES330/65 cc90 и спиральной формы под давлением 1000 бар (100 МПа);The spiral flow test was carried out on an Engel ES330/65 cc90 injection molding machine and a spiral mold at 1000 bar (100 MPa);

диаметр винта: 35 мм;screw diameter: 35mm;

max. рабочий объем поршня: 150 см3; форма инструмента: овальная форма; предоставлен Axxicon; толщина 2 мм, ширина: 5 мм;max. piston working volume: 150 cm 3; tool shape: oval; provided by Axxicon; thickness 2 mm, width: 5 mm;

температура в камере предварительной подготовки и матрице: 220°C;temperature in the pre-treatment chamber and matrix: 220°C;

температура в зоне 2/зоне 3/зоне 4/зоне 5: 220°C/230°C/225°C/200°C;temperature in zone 2/zone 3/zone 4/zone 5: 220°C/230°C/225°C/200°C;

цикл впрыскивания: время впрыскивания, включая выдержку: 15 с;injection cycle: injection time including dwell time: 15 s;

время охлаждения: 15 с;cooling time: 15 s;

давление впрыскивания: зависит от заданной длины исследуемого материала;injection pressure: depends on the specified length of the material being tested;

давление при выдерживании = давление впрыскивания;holding pressure = injection pressure;

скорость вращения винта: 30 об./мин;screw rotation speed: 30 rpm;

давление в системе: 160 бар (16 МПа);system pressure: 160 bar (16 MPa);

способ введения: ход дозирующего поршня должен быть установлен таким образом, чтобы винт останавливался за 20 мм до конечного положения по завершении нагнетания давления во время выдерживания;method of administration: the stroke of the metering piston must be set so that the screw stops 20 mm before the end position upon completion of pressurization during holding;

температура инструмента: 40°C.instrument temperature: 40°C.

Длину потока в спиральной форме можно определять сразу после операции впрыскивания.The flow length in the spiral form can be determined immediately after the injection operation.

Экспериментальная часть.Experimental part.

Получение катализатора.Preparation of the catalyst.

Получение комплекса.Obtaining the complex.

В реактор добавляли 87 кг толуола. Затем в реактор добавляли 45,5 кг Bomag A в гептане. Затем в реактор вводили 161 кг 99,8% 2-этил-1-гексанола с расходом 24-40 кг/ч. Мольное отношение BOMAG-A к 2-этил-1-гексанолу составляло 1:1,83.87 kg of toluene was added to the reactor. 45.5 kg Bomag A in heptane was then added to the reactor. Then 161 kg of 99.8% 2-ethyl-1-hexanol was introduced into the reactor at a flow rate of 24-40 kg/h. The molar ratio of BOMAG-A to 2-ethyl-1-hexanol was 1:1.83.

Получение твердого компонента катализатора.Preparation of the solid catalyst component.

В реактор для получения катализатора помещали 275 кг диоксида кремния (ES747JR производства Crossfield, имеющего средний размер частиц 20 мм), активированного при 600°C в атмосфере азота. Затем в реактор добавляли 411 кг 20% EADC (2,0 ммоль/г диоксида кремния), разбавленного в 555 л пентана, при температуре окружающей среды в течение одного часа. Затем повышали температуру до 35°C и перемешивали при этом обработанный диоксид кремния в течение одного часа. Сушили диоксид кремния при 50°C в течение 8,5 ч. Затем добавляли 655 кг комплекса, полученного как описано выше (2 ммоль Mg/г диоксида кремния), при 23°C в течение десяти минут. В реактор добавляли 86 кг пентана при 22°C в течение десяти минут. Перемешивали суспензию в течение 8 ч при 50°C. Наконец, добавляли 52 кг TiCl4 в течение 0,5 ч при 45°C. Перемешивали суспензию при 40°C в течение пяти часов. Затем сушили катализатор, продувая азот.275 kg of silica (ES747JR manufactured by Crossfield, having an average particle size of 20 mm) activated at 600°C in a nitrogen atmosphere was placed in the reactor to produce the catalyst. 411 kg of 20% EADC (2.0 mmol/g silica) diluted in 555 L of pentane were then added to the reactor at ambient temperature over one hour. Then the temperature was raised to 35°C and the treated silica was stirred for one hour. The silica was dried at 50°C for 8.5 hours. Then 655 kg of the complex prepared as described above (2 mmol Mg/g silica) was added at 23°C for ten minutes. 86 kg of pentane was added to the reactor at 22°C for ten minutes. The suspension was stirred for 8 hours at 50°C. Finally, 52 kg TiCl 4 was added over 0.5 h at 45°C. The suspension was stirred at 40°C for five hours. The catalyst was then dried by purging with nitrogen.

Получение мультимодального ПЭВП согласно изобретению (IE1 - IE3).Preparation of multimodal HDPE according to the invention (IE1 - IE3).

Получали три примера согласно изобретению (от IE1 до IE3) трехстадийным способом полимеризации в условиях, отмеченных в табл. 1, с применением катализатора, такого как определено выше. Свойства разных фракций и конечного ПЭВП также приведены в табл. 1. Данные текучести расплава приведены в табл. 3. Данные молекулярной массы и содержания сомономеров показаны в табли. 4 и 5. Другие свойства полученных ПЭВП приведены в табл. 6-8.Three examples according to the invention (IE1 to IE3) were prepared by a three-stage polymerization method under the conditions indicated in table. 1, using a catalyst such as defined above. The properties of different fractions and the final HDPE are also given in Table. 1. Melt flow data are given in table. 3. Data on molecular weight and comonomer content are shown in the table. 4 and 5. Other properties of the resulting HDPE are given in table. 6-8.

- 12 044845- 12 044845

Таблица 1Table 1

Данные получения предложенного ПЭВПData on obtaining the proposed HDPE

IE1 IE1 IE2 IE2 IE3 IE3 Петлевой реактор А21 Loop reactor A21 Темп. (°C) Pace. (°C) 95 95 95 95 95 95 Отношение Н2/С2 (моль/кмоль) H2/C2 ratio (mol/kmol) 549,1 549.1 566,2 566.2 601,6 601.6 Отн. кол-во реагентов (%) Rel. number of reagents (%) 25,5 25.5 25,7 25.7 25,8 25.8 MFR2 (г/10 мин) MFR2 (g/10 min) 112 112 184 184 202 202 Петлевой реактор А2 Loop reactor A2 Темп. (°C) Pace. (°C) 95 95 95 95 95 95 Отношение Н2/С2 (моль/кмоль) H2/C2 ratio (mol/kmol) 486,2 486.2 481,8 481.8 489,1 489.1 Отношение С4/С2 (моль/кмоль) C4/C2 ratio (mol/kmol) 0 0 0 0 0 0 Отн. кол-во реагентов (%) Rel. number of reagents (%) 34,5 34.5 34,5 34.5 34,5 34.5 MFR2 (г/10 мин) MFR2 (g/10 min) 352 352 360 360 280 280 АЗ GPR (газофазный реактор) AZ GPR (gas phase reactor) Темп. (°C) Pace. (°C) 80 80 80 80 80 80 Отношение Н2/С2 (моль/кмоль) H2/C2 ratio (mol/kmol) 135,2 135.2 151,2 151.2 208,5 208.5 Отношение С4/С2 (моль/кмоль) C4/C2 ratio (mol/kmol) 83,7 83.7 81,3 81.3 76,2 76.2 Отношение С6/С2 (моль/кмоль) C6/C2 ratio (mol/kmol) 0 0 0 0 0 0 Отн. кол-во реагентов (%) Rel. number of reagents (%) 40 40 40 40 40 40 Пеллета Pellet MFR2 (г/10 мин) MFR2 (g/10 min) 0,65 0.65 0,77 0.77 1,27 1.27 MFR5 (г/10 мин) MFR5 (g/10 min) 2,9 2.9 3,32 3.32 4,9 4.9 Плотность (кг/мЗ) Density (kg/m3) 955,6 955.6 955,6 955.6 956,7 956.7

Получение ПЭВП сравнения (CE1).Preparation of reference HDPE (CE1).

Проводили двустадийную полимеризацию с применением катализатора, такого как описано в примере 1 в WO 2014/180989. Свойства показаны в табл. 2. Данные текучести расплава приведены в табл. 3. Данные молекулярной массы и содержания сомономеров показаны в табл. 4 и 5. Другие свойства полученных ПЭВП приведены в табл. 6-8.A two-stage polymerization was carried out using a catalyst such as described in example 1 in WO 2014/180989. Properties are shown in table. 2. Melt flow data are given in table. 3. Data on molecular weight and comonomer content are shown in table. 4 and 5. Other properties of the resulting HDPE are given in table. 6-8.

Таблица 2table 2

Свойства ПЭВП сравненияProperties of HDPE comparison

СЕ1 CE1 Петлевой реактор Loop reactor Отн. кол-во реагентов, % Rel. number of reagents, % 47,4 47.4 GPR GPR Отн. кол-во реагентов, % Rel. number of reagents, % 50,4 50.4 Пеллета Pellet Плотность, кг/м3 Density, kg/m 3 954,2 954.2 MFR2, г/10 мин MFR2, g/10 min 1,35 1.35 MFRs, г/10 мин MFRs, g/10 min 4,94 4.94

Таблица 3Table 3

Данные текучести расплаваMelt Flow Data

MFR2 (г/10 мин) MFR2 (g/10 min) MFR5 (г/10 мин) MFR5 (g/10 min) MFR21 (г/10 мин) MFR21 (g/10 min) FRR(21/5) FRR(21/5) FRR(21/2) FRR(21/2) IEI I.E.I. 0,65 0.65 2,9 2.9 71,9 71.9 24,8 24.8 110,6 110.6 IE2 IE2 0,77 0.77 3,3 3.3 79,6 79.6 24,0 24.0 103,4 103.4 IE3 IE3 1,27 1.27 4,9 4.9 112,2 112.2 22,9 22.9 88,3 88.3 СЕ1 CE1 1,35 1.35 4,94 4.94 88,9 88.9 18,0 18.0 65 65

Таблица 4Table 4

Данные молекулярной массыMolecular weight data

Мп (кДа) MP (kDa) Mw (кДа) Mw (kDa) Mz (кДа) Mz (kDa) Mv (кДа) Mv (kDa) Mw/Mn Mw/Mn Mz/Mn Mz/Mn IEI I.E.I. 6670 6670 137500 137500 762000 762000 89300 89300 20,6 20.6 114,2 114.2 IE2 IE2 6635 6635 133000 133000 744500 744500 86650 86650 20,1 20.1 112,2 112.2 IE3 IE3 6470 6470 122000 122000 695500 695500 79450 79450 18,8 18.8 107,5 107.5 СЕ1 CE1 7000 7000 114000 114000 624000 624000 84000 84000 16,3 16.3 89,4 89.4

- 13 044845- 13 044845

Таблица 6Table 6

Таблица 5Table 5

Данные содержания сомономера_____Comonomer content data_____

сомономер comonomer мол.% mol.% масс.% wt.% IEI I.E.I. бутен butene 0,48 0.48 0,95 0.95 IE2 IE2 бутен butene 0,47 0.47 0,94 0.94 IE3 IE3 бутен butene 0,46 0.46 0,91 0.91 СЕ1 CE1 бутен butene 0,55 0.55 1,09 1.09

Реологические данныеRheological data

IE1 IE1 Ш2 Ш2 IE3 IE3 СЕ1 CE1 SHI (0 / 50) SHI (0 / 50) [~] [~] 15,4 15.4 14,49 14.49 14,38 14.38 7,15 7.15 SHI (0/100) SHI (0/100) н n 36,05 36.05 33,45 33.45 32,64 32.64 13,9 13.9 SHI (2.7/210) SHI (2.7/210) н n 45,13 45.13 41,17 41.17 40,8* 40.8* 20,46 20.46 SHI (5 / 300)* SHI (5 / 300)* н n 75,4 75.4 66,0 66.0 66,5 66.5 32,8 32.8 эта 0 this 0 [Па.с] [Pass] 48890 48890 40670 40670 26500 26500 26530 26530 эта (0,05 рад/с) eta (0.05 rad/s) [Па. с] [Pa. With] 21465 21465 18773 18773 13213 13213 17337 17337 эта (300 рад/с) eta (300 rad/s) [Па.с] [Pass] 573 573 556 556 482 482 702 702

(*) значения вычислены путем экстраполяции динамических реологических кривых.(*) values calculated by extrapolation of dynamic rheological curves.

Таблица 7Table 7

Текучесть материалов на основе ПЭ в испытании текучести в спиральной формеFlowability of PE-based materials in a spiral flow test

Свойства текучести в спиральной форме Flow properties in spiral form Р, бар (МПа) P, bar (MPa) IEI I.E.I. IE2 IE2 IE3 IE3 СЕ1 CE1 Температура расплава, °C Melt temperature, °C 190 190 230 230 190 190 230 230 190 190 230 230 190 190 220 220 Длина потока, мм Flow length, mm 600 (60) 600 (60) 263 263 312 312 272 272 320 320 293 293 347 347 1000 (100) 1000 (100) 407 407 471 471 420 420 479 479 443 443 517 517 389 389 439 439 1400 (140) 1400 (140) 555 555 631 631 574 574 634 634 598 598 682 682

Таблица 8Table 8

Механические характеристикиMechanical characteristics

FNCT (6 МПа, 50 °C), ч FNCT (6 MPa, 50 °C), h Модуль упругости при растяжении (МПа) (± СКО) Tensile modulus (MPa) (± rms) IE1 IE1 98 98 905 (±9) 905 (±9) IE2 IE2 102 102 903 (±5) 903 (±5) IE3 IE3 32 32 937 (±4) 937 (±4) СЕ1 CE1 56,8 56.8 916 916

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

Claims (15)

1. Способ получения мультимодального полиэтилена высокой плотности (ПЭВП), имеющего скорость течения расплава (MFR2) от 0,5 до 1,3 г/10 мин, MFR5 от 2,5 до 12 г/10 мин и стойкость к растрескиванию под напряжением (FNCT) (6 МПа, 50°C) по меньшей мере 50 ч, включающий:1. A method for producing multimodal high-density polyethylene (HDPE) having a melt flow rate (MFR2) from 0.5 to 1.3 g/10 min, MFR5 from 2.5 to 12 g/10 min and resistance to stress cracking ( FNCT) (6 MPa, 50°C) at least 50 hours, including: (i) полимеризацию этилена на первой стадии полимеризации в присутствии катализатора ЦиглераНатта для получения первого гомополимера этилена, имеющего MFR2 от 10 до 500 г/10 мин;(i) polymerizing ethylene in a first polymerization step in the presence of a Ziegler-Natta catalyst to produce a first ethylene homopolymer having an MFR2 of 10 to 500 g/10 min; (ii) полимеризацию этилена на второй стадии полимеризации в присутствии указанного катализатора и указанного первого гомополимера этилена для получения смеси гомополимеров этилена, содержащей указанный первый гомополимер этилена и второй гомополимер этилена, где указанная смесь имеет MFR2 от 50 до 1000 г/10 мин; и (iii) полимеризацию этилена и по меньшей мере одного альфа-олефинового сомономера на третьей стадии полимеризации в присутствии указанного катализатора и указанной смеси гомополимеров этилена с получением указанного мультимодального ПЭВП.(ii) polymerizing ethylene in a second polymerization step in the presence of said catalyst and said first ethylene homopolymer to produce a mixture of ethylene homopolymers containing said first ethylene homopolymer and a second ethylene homopolymer, wherein said mixture has an MFR2 of 50 to 1000 g/10 min; and (iii) polymerizing ethylene and at least one alpha-olefin comonomer in a third polymerization step in the presence of said catalyst and said mixture of ethylene homopolymers to produce said multimodal HDPE. 2. Способ по п.1, в котором указанную первую стадию полимеризации и/или указанную вторую стадию полимеризации проводят в суспензионном петлевом реакторе.2. The method according to claim 1, wherein said first polymerization step and/or said second polymerization step is carried out in a slurry loop reactor. 3. Способ по п.1 или 2, в котором указанную третью стадию полимеризации проводят в газофазном реакторе.3. The method according to claim 1 or 2, wherein said third polymerization step is carried out in a gas-phase reactor. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором по меньшей мере один указанный альфа-олефин содержит от 3 до 12 атомов углерода и предпочтительно выбран из группы, состоящей из 1-бутена, 1-гексена и 1-октена, более предпочтительно из 1-бутена.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one said alpha-olefin contains from 3 to 12 carbon atoms and is preferably selected from the group consisting of 1-butene, 1-hexene and 1-octene, more preferably 1-butene. - 14 044845- 14 044845 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором указанный мультимодальный ПЭВП имеет плотность от5. The method according to any one of claims 1-4, in which the specified multimodal HDPE has a density of 950 до 960 кг/м3.950 to 960 kg/ m3 . 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором указанный мультимодальный ПЭВП имеет модуль упругости при растяжении по меньшей мере 850 МПа, более предпочтительно по меньшей мере 900 МПа.6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein said multimodal HDPE has a tensile modulus of at least 850 MPa, more preferably at least 900 MPa. 7. Мультимодальный полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), имеющий скорость течения расплава (MFR2) от 0,5 до 1,3 г/10 мин, MFR5 от 2,5 до 12 г/10 мин и FNCT (6 МПа, 50°С) по меньшей мере 50 ч, полученный способом, таким как определено в любом из пп.1-6.7. Multimodal high density polyethylene (HDPE) having a melt flow rate (MFR 2 ) from 0.5 to 1.3 g/10 min, MFR 5 from 2.5 to 12 g/10 min and FNCT (6 MPa, 50 °C) for at least 50 hours, obtained by a method as defined in any of claims 1 to 6. 8. Мультимодальный полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), имеющий плотность от 940 до 970 кг/м3, скорость течения расплава (MFR2) от 0,5 до 1,3 г/10 мин, MFR5 от 2,5 до 12 г/10 мин и FNCT (6 МПа, 50°С) по меньшей мере 50 ч, где указанный ПЭВП содержит компонент низкомолекулярного гомополимера этилена и компонент высокомолекулярного сополимера этилена, причем указанный ПЭВП имеет Mz/Mn по меньшей мере 95 и/или Mz по меньшей мере 680000, и причём указанный компонент низкомолекулярного гомополимера этилена представляет собой смесь гомополимеров этилена, содержащую первый гомополимер этилена и второй гомополимер этилена.8. Multimodal high-density polyethylene (HDPE), having a density from 940 to 970 kg/m 3 , melt flow rate (MFR 2 ) from 0.5 to 1.3 g/10 min, MFR 5 from 2.5 to 12 g /10 min and FNCT (6 MPa, 50°C) for at least 50 h, wherein said HDPE contains a low molecular weight ethylene homopolymer component and a high molecular weight ethylene copolymer component, wherein said HDPE has an Mz/Mn of at least 95 and/or an Mz of at least at least 680,000, and wherein said low molecular weight ethylene homopolymer component is a mixture of ethylene homopolymers containing a first ethylene homopolymer and a second ethylene homopolymer. 9. Изделие, изготовленное литьем под давлением или прессованием, содержащее мультимодальный ПЭВП, такой как определено в любом из пп.1-8.9. An injection molded or compression molded article containing multimodal HDPE, such as defined in any one of claims 1 to 8. 10. Изделие, представляющее собой крышку или укупорочное средство, содержащее мультимодальный ПЭВП, такой как определено в любом из пп.1-8.10. An article comprising a cap or closure containing multimodal HDPE, such as defined in any one of claims 1 to 8. 11. Способ получения изделия, изготовленного литьем под давлением или прессованием, включающий:11. A method for producing a product made by injection molding or compression molding, including: получение мультимодального ПЭВП, такого как определено в любом из пп.1-8; и литье под давлением или прессование мультимодального ПЭВП с получением указанного изделия.obtaining multimodal HDPE, such as defined in any of claims 1 to 8; and injection molding or compression molding of the multimodal HDPE to produce said article. 12. Способ получения изделия, изготовленного литьем под давлением или прессованием, такого как определено в п.11, в котором указанный мультимодальный ПЭВП гранулируют с получением пеллет перед литьём под давлением или прессованием с получением указанного изделия.12. A method for producing an injection molded or compression molded article as defined in claim 11, wherein said multimodal HDPE is pelletized before injection or compression molding to form said article. 13. Способ получения изделия, изготовленного литьем под давлением или прессованием, такого как определено в π. 11, в котором указанное изделие представляет собой крышку или укупорочное средство.13. A method for producing an injection molded or compression molded product such as those defined in π. 11, wherein said article is a cap or closure. 14. Применение мультимодального ПЭВП, такого как определено в любом из пп.1-8, для получения изделия литьем под давлением или прессованием.14. The use of multimodal HDPE, such as defined in any of claims 1 to 8, to produce an injection molded or compression molded product. 15. Применение мультимодального ПЭВП, такого как определено в п.14, в котором указанное изделие представляет собой крышку или укупорочное средство.15. The use of multimodal HDPE, such as defined in claim 14, wherein said product is a cap or closure.
EA202092604 2018-05-30 2019-05-30 METHOD FOR PRODUCING MULTIMODAL HIGH DENSITY POLYETHYLENE EA044845B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18175206.4 2018-05-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA044845B1 true EA044845B1 (en) 2023-10-05

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12012504B2 (en) Process for the preparation of multimodal high density polyethylene
RU2674695C2 (en) High density polyethylene
JP6190956B2 (en) Blend of bimodal polyethylene and monomodal ultra-high molecular weight polyethylene with improved mechanical properties
EP3464457B1 (en) Polymer composition and a process for production of the polymer composition
US20100130705A1 (en) Ziegler-Natta Catalyst and Its Use To Prepare Multimodal Polyolefin
JP5879444B2 (en) Multimodal polyethylene composition for producing pipes with improved slow crack growth resistance
EP3383755A1 (en) Hdpe
WO2007018720A1 (en) Polyethylene compositions for injection molding
WO2016107869A1 (en) Hdpe
US11254809B2 (en) Polymer composition and a process for production of the polymer composition
WO2020109563A1 (en) Process to produce a polymer and polymer
EP3877464A1 (en) Polyolefin composition with improved impact and whitening resistance
EA044845B1 (en) METHOD FOR PRODUCING MULTIMODAL HIGH DENSITY POLYETHYLENE
EP4234626B1 (en) A polyethylene composition with improved stiffness and toughness
EP4234627A1 (en) A polyethylene composition with improved stiffness and toughness
EP4306444A1 (en) Composition
WO2024013327A1 (en) Composition
EP4163309A1 (en) Hdpe
KR20230035655A (en) Polyethylene pipe resin with high resistance to slow crack growth