[发明专利]用于挠性增强的压力管的聚乙烯组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于管子(或管道)的聚乙烯组合物，所述聚乙烯组合物包含聚合的基础树脂，该基础树脂含有分子量不同的两种聚乙烯组分。此外，本发明涉及一种含有所述组合物的制品，优选管子，还涉及所述组合物用于生产制品，优选管子的用途。

背景技术

含有两种或多种分子量不同的聚乙烯组分的聚乙烯组合物常常称为双峰或多峰聚乙烯组合物。由于具有有益的理化特性如机械强度、耐腐蚀性和长期稳定性，这样的聚乙烯组合物常常用于例如生产管子。考虑到在管子内传送的流体如水或天然气常常被加压并具有变化的温度(通常在0℃～50℃的范围内)，显然用于管子的聚乙烯组合物必须满足苛刻的条件。另一方面，为了方便管子的安装(例如，安装入地下)，要求管子具有较高的挠性。

具体而言，用于管子的聚乙烯组合物应具有高机械强度、良好的长期稳定性、抗缺口/蠕变性(notch/creep resistance)和抗裂纹扩展性(crack propagation resistance)，并同时具有高挠性。然而，这些性能中至少一些彼此相悖，以至于很难提供所有这些性质同时优异的用于管子的组合物。例如，已知管子机械强度的刚性随密度提高而升高，但是与之相反，已知挠性和抗切口/蠕变性随密度降低而升高。

而且，由于聚合物管子通常通过挤压的方式生产，或者，在较小的范围内，通过注射模塑而生产，聚乙烯组合物也必须具有良好的可加工性。

为了满足管子材料相对立的要求，已知可以使用双峰聚乙烯组合物。这样的组合物在例如EP 0739937和WO 02/102891中描述。这些文献中描述的双峰聚乙烯组合物通常含有两种聚乙烯组分，其中这两种组分中的一种的分子量低于另一种组分的分子量，并优选是均聚物，分子量较高的另一种组分优选为含有一种或多种α-烯烃共聚单体的乙烯共聚物。

当这样的管子用于气体或冷水基础设施时，其一大缺点是缺乏管子的挠性。这种管子坚硬而强固。这些机械性能是对机械强度和长期稳定性的高要求的结果。

在铺设已知气体或冷水管子时，例如在开沟铺设(open-trenchlaying)或非开挖铺设技术如原位开沟铺设中，由于管子的刚性常常会出现问题。经常难以将管子排列和调整至沟槽中。更进一步，将盘绕储存或运输的管子伸直经常产生问题。如果不得不经过弯曲处时(这对于较小尺寸和中等尺寸的管子尤其重要)，也会产生同样的问题。当管子的刚性由于温度降低(例如，在寒冷的气候下)而增强时，所有这些问题自然更是关联在一起。

因此，特别需要提供一种挠性增强而不会降低机械强度和长期稳定性的管子。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于管子的聚乙烯组合物，该管子具有改进的特性组合，具体而言具有增强的挠性、同时具有高机械强度和良好的长期稳定性。

本发明基于以下令人惊讶的发现：上述目的能够通过一种聚乙烯组合物实现，该聚乙烯组合物含有至少两种分子量不同的聚合物组分，该两种聚合物组分具有在小范围内仔细选择的密度值和MFR₅值，并且该聚乙烯组合物具有特定范围内的剪切应力。

因此，本发明提供了一种聚乙烯组合物，其含有基础树脂，该基础树脂包含：

(a)乙烯均聚物或共聚物组分(A)；和

(b)乙烯均聚物或共聚物组分(B)，

其中

(i)组分(A)的重均分子量低于组分(B)；

(ii)基础树脂的密度为932～938kg/m³；

(iii)聚乙烯组合物的MFR₅为0.1～0.6g/10min；且

(iv)聚乙烯组合物的剪切应力η_2.7kPa为85～230kPas。

已经发现，采用这样的聚乙烯组合物能够生产挠性增强的管子(或管道)。因此，由本发明的聚乙烯组合物制成的管子能够较为容易地伸直、排列至沟槽中以及绕经拐角。尽管如此，这样的管子还具有高机械强度(这使得管子能够用于加压流体的输送)、优异的长期稳定性以及良好的抗快速裂纹扩展性。而且，该聚乙烯组合物还具有良好的可加工性。

应该注意到，本发明组合物的特征并不是上述特点中的单独任意一个，而是它们的组合。通过这种独特的特征组合，可以获得具有优良性能的管子，特别是关于挠性和快速裂纹扩展(RCP)，同时维持最小要求强度(MRS)、可加工性、冲击强度和抗慢速裂纹扩展性。

本文中使用的术语“分子量”是指重均分子量M_w。