[发明专利]PE-RT管道及其制造方法

说明书

本发明提供了适用于制造用于根据ISO 22391‑2的冷热水管道的PE‑RT管的聚乙烯组合物，及其制备方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年11月17日提交的序列号为62/587,531的专利申请的权益，其公开内容通过参考全部引入本申请。

技术领域

本发明总体上涉及PE-RT管，和更具体地涉及由聚乙烯组合物制成的PE-RT管，及其制造方法。

背景技术

耐高温聚乙烯(“PE-RT”)是适用于家用热水和冷水管道系统例如地板采暖和散热器连接的一类聚乙烯树脂。PE-RT树脂具有分子结构和晶体微观结构，其可以在高温下提供长期的流体静力强度，而无需交联。PE-RT树脂可用于温度会另外限制聚乙烯(“PE”)使用或金属材料会遭受腐蚀的应用中。此外，PE-RT树脂的加工性能使其对工业应用具有吸引力。

例如，PE-RT树脂可用于塑料中以节省成本并提供其他优势例如高速灵活的管道生产工艺，以及对于应用的易于安装。与其他聚乙烯(“PE”)不同的是，无规共聚物聚丙烯(“PP-R”)，聚丁烯(“PB”)以及到较小程度的氯化聚氯乙烯(“C-PVC”)，它们每种由高温限制所约束，在更高温度下使用的PE-RT树脂的多功能性使得这些聚乙烯组合物可在广泛的应用范围内使用，特别是当温度分布范围可从低于环境温度到超出对于PE系统认为正常的温度时。

PE-RT树脂的典型特性包括加工性例如挤出性和最大化管道机械(短期和长期)性能。PE-RT管通常具有小直径，例如至多20mm，并且以相对较快的生产率进行制造。然而，快速的挤出速率会引入整理问题例如熔体破裂并导致较差的表面光洁度。此外，增加的挤出速率会影响性能例如国际标准化组织(“ISO”)22391-2要求的平滑表面光洁度。

因此，需要一种PE-RT管，其在管的加工方面优于常规线性低密度聚乙烯树脂，特别是在熔体指数和剪切稀化特性方面，这将降低挤出压力和挤出机/模头温度从而允许更快的挤出速率。

发明内容

本申请提供了PE-RT管，该PE-RT管包含具有至少50摩尔％乙烯和α-烯烃共聚单体的线性低密度聚乙烯，中密度聚乙烯或高密度聚乙烯树脂的聚乙烯组合物。聚乙烯组合物可具有2至6的分子量分布(M_w/M_n)，0.85至0.99的长链支化指数g′vis，0.934至0.960g/cm³的密度和1.0至100的剪切稀化比。聚乙烯组合物可包含添加剂，其包括但不限于聚合物加工助剂，热稳定剂，抗氧化剂，填料，增滑剂，成核剂，阻燃剂和着色剂。聚乙烯组合物可以用一种或多种茂金属催化剂生产并且可以通过与另一种聚乙烯组合物或其他材料组合而制成共混物。

PE-RT管在5％应变下的拉伸强度满足以下关系：

y6.1395*x^0.0579+0.2，

其中y是在70℃下在5％应变下的拉伸强度(MPa)和x是应变速率(s^-1)。

在一类实施方案中，本发明提供了一种由聚乙烯组合物制成的PE-RT管，该聚乙烯组合物包含至少50摩尔％的乙烯衍生的单元和一种或多种α-烯烃共聚单体衍生的单元，其中该聚乙烯组合物具有的分子量分布(M_w/M_n)为约2至约6，长链支化指数g′vis为约0.85至约0.99，密度为约0.934至约0.960g/cm³，并且剪切稀化比为1.0到100。

在另一类实施方案中，本发明提供了一种生产如本申请所述的PE-RT管的方法。

在又一类实施方案中，本申请提供了一种包括本申请所述的PE-RT管的组件。该组件可以包括流体连通的两个或更多个PE-RT管。

附图说明