[发明专利]β-成核的丙烯共聚物

说明书

技术领域

本发明涉及新型的β-成核的丙烯共聚物，其生产和用途，还涉及包含所述新型β-成核的丙烯共聚物的管道，多层管中的层以及钢管涂层。

背景技术

基于聚丙烯的聚合物具有多种特征，这使得它们适于多种应用，如电缆、管道、配件、模制品、泡沫等。作为管道材料的聚丙烯主要用于非压力应用，例如，用于电缆保护以及涵洞(例如，公路和轨道)、配件和轮廓。人们使用了所有三种主要的丙烯聚合物类型，即，同聚物，随机共聚物和嵌段共聚物(即，异相共聚物)。

总体而言，被选用于管道和电缆的基于聚丙烯的材料应使产品具有高抗冲击性能以及良好的刚度，同时尽可能保留足够的压力测试性能。然而，这些特性彼此相互关联，并通常呈相互冲突的形式，即，只能在牺牲另一特性的前提下改善某种特性。

刚度可通过例如增加该组合物中同聚物的量来得到提高。这会使得该材料变得更脆，从而导致较差的冲击特性。此外，较高的脆性通常伴有对慢速裂纹延伸的较差耐受力，从而对耐久性造成了不良影响。

另一方面，当主要的兴趣在于抗冲击性时，异相丙烯共聚物是良好的选择。异相丙烯共聚物，也称为丙烯嵌段共聚物，包含其中分散了弹性体共聚物相的聚合物基质。该基质总体上为丙烯同聚物或共聚物。该弹性体共聚物相通常为包含乙烯和/或其它更高α-烯烃的丙烯共聚物。已知提高共聚单体的含量可改善抗冲击性能。然而，这种改善的代价是不想要的刚度损失。尽管有如何从理论上改善单独特性的一般理解，但是目前为止仍不能制备在刚度和韧性之间良好平衡的聚合物组合物。

用于管道的常见聚丙烯涂层或层的主要缺点在于动态断裂韧度不足。然而管道要求高水平的动态断裂韧度，从而避免在安装处理和操作过程中该涂层或层的破裂。

此处所用的术语安装操作表示任意安装技术，例如制成的管道的卷曲和解开，焊接和其它结合技术以及在特殊设计的船只的海底离岸安装(通常在数百米深度，以及具有岩石碰撞危险的不特定海底条件)等。涂层钢管或多层管道的安装操作分别设计该涂层和该层的韧性条件，包括在低温和高温条件以及在高静水压下的高应力、大量延长、表面损伤、刻痕、冲击事件等。

相应的，仍然需要具有对这些特定技术领域非常关键的改良性能的管道所适用的聚丙烯材料。

因此，仍然需要，例如，在低温下具有出色抗冲击特性的钢管涂层或多层管的层。当然，该种涂层或层所需的其它特性不应受到抗冲击性能的改善的影响。

发明内容

因此，本发明的目标是提供丙烯共聚物，其具有出色低温抗冲击性能，同时保留了作为管道(例如钢管)涂层材料以及作为标准多层管的层所需的其它特性。因此，特别需要具有低温(-20℃)下高抗冲击性能值和以弯曲模量表示的良好刚度的丙烯共聚物。此外，该种丙烯共聚物优选以良好的压力测试性能为特征。此外，本发明的目的在于提供具有良好低温抗冲击性能的管道(钢管)或者多层管，尤其是分别通过合适的涂层和层实现的管道和多层管。

本发明的结论在于提供β-成核的和具有低分子量弹性体共聚物组分的异相丙烯共聚物(HECO)。

因此，本发明涉及异相丙烯共聚物(HECO)，其包含

(a)丙烯基质(A)和

(b)弹性体共聚物(B)，其包含丙烯和至少一种其它C₂-C₁₀α-烯烃，

其中

(c)该异相丙烯共聚物(HECO)为β-成核的，

(d)任选地该异相丙烯共聚物(HECO)根据ISO 1133测得的熔体流动速率MFR₂(230℃)低于1.0g/10min，且

(e)该弹性体共聚物(B)在135℃下四氢化萘中测得的特性粘度等于或小于4.0dl/g。

优选的，该丙烯基质(A)和该弹性体共聚物(B)是该异相丙烯共聚物(HECO)中唯一的聚合物成分。

本发明可替代性地通过包含如下的异相丙烯共聚物(HECO)进行定义

(a)丙烯基质(A)和

(b)弹性体共聚物(B)，其包含丙烯和至少一种其它C₂-C₁₀α-烯烃，其中

(c)该异相丙烯共聚物(HECO)至少部分、优选至少50％在β-变体(β-modification)中结晶，

(d)任选地该异相丙烯共聚物(HECO)根据ISO 1133测得的熔体流动速率MFR₂(230℃)低于1.0g/10min，且

(e)该弹性体共聚物(B)在135℃下四氢化萘中测得的特性粘度等于或小于4.0dl/g。