[发明专利]通过双轴向拉伸生产管子的方法

说明书

本发明涉及生产双轴向取向管的方法，包括如下步骤：a)使聚乙烯组合物形成管子，其中所述聚乙烯组合物包括双峰或多峰高密度聚乙烯(HDPE)，和b)沿轴向和圆周方向拉伸步骤a)的管子，以获得双轴向取向管，其中以1.1‑3.2的轴向拉伸比和1.1‑2.0的平均环向拉伸比实施步骤b)，和所获得的双轴向取向管的外径为至少60mm和壁厚为至少5.5mm，或者以1.1‑1.9的轴向拉伸比和1.1‑2.0的平均环向拉伸比实施步骤b)，和所获得的双轴向取向管的外径小于60mm，和其中在比聚乙烯组合物的熔点低1‑30℃的拉伸温度下实施步骤b)。

本发明涉及通过双轴向拉伸聚乙烯组合物生产管子的方法。本发明还涉及由这种方法获得的管子。

已知通过使材料取向提高聚合物材料的物理和机械性能。在许多情况下，在一个方向上使材料取向来提高性能会导致与所述取向方向相垂直方向上同一性能劣化。为了调节两个方向上的所述性能，可以施用材料的双轴向取向。双轴向取向意味着聚合物材料在两个相互垂直的方向上取向。管子可以在轴向和圆周方向(环向方向)取向以提高性能如拉伸强度。

US5910346描述了通过聚合物组合物的双轴向拉伸生产管子的方法。聚烯烃产品管子的壁厚为0.1-5.0mm。对于聚乙烯，优选的轴向拉伸比为至少2和优选大于3。在一个实例中，由外径为62.0mm的毛坯以3.8的轴向拉伸比、2.7的内部环向拉伸比和1.03的外部环向拉伸比双轴向拉伸HDPE 00-240。在这个实例中，可以计算得到平均环向拉伸比和壁厚分别为1.45和3.58mm。HDPE 00-240为单峰乙烯-丁烯共聚物。

JP09-94867公开了应用锥形模具通过双轴向拉伸挤出模塑由热塑性树脂制成的中空模制制品。型坯的内表面温度保持至少为其熔点温度。

CA2457430描述了对于提供用于管子生产的热、机械和加工特性的有利平衡组合的新聚乙烯材料的需求。CA2457430公开了具有多峰分子量分布的聚乙烯多峰树脂。

取决于其外径和壁厚，管子有不同的用途。壁厚小的管子对于外部损坏敏感，可能由于任何点的负载导致断裂。在苛刻环境下例如用作埋设管的应用中需要壁厚大的管子。

管子的一个最重要特性是抗裂纹扩展。抗裂纹扩展可以按ISO13479Polyolefinpipes for the conveyance of fluids-Determination of resistance to crackpropagation-Test method for slow crack growth on notched pipes(notch test)确定。测试模拟缓慢的裂纹生长，并记录带缺口管上发生断裂的时间。这些管子在80℃下在恒定内部测试应力4.6MPa下测试。

本发明的目的是提供生产对于裂纹扩展具有良好抵抗性的双轴向取向管的稳定方法。

本发明提供生产双轴向取向管的方法，包括如下步骤：

a)使聚乙烯组合物形成管子，其中所述聚乙烯组合物包括双峰或多峰高密度聚乙烯(HDPE)，和

b)沿轴向和圆周方向拉伸步骤a)的管子，以获得双轴向取向管，其中以1.1-3.2的轴向拉伸比和1.1-2.0的平均环向拉伸比实施步骤b)，和所获得的双轴向取向管的外径为至少60mm和壁厚为至少5.5mm，或者以1.1-1.9的轴向拉伸比和1.1-2.0的平均环向拉伸比实施步骤b)，和所获得的双轴向取向管的外径小于60mm。

优选地，本发明为生产双轴向取向管的方法，包括如下步骤：

a)使聚乙烯组合物形成管子，其中所述聚乙烯组合物包括双峰或多峰高密度聚乙烯(HDPE)，和

b)沿轴向和圆周方向拉伸步骤a)的管子，以获得双轴向取向管，