[发明专利]以聚乙烯为基础的组合物

说明书

本发明涉及以聚乙烯为基础的组合物、由其成形为制品的制造方法以及由这种组合物成形的制品。更具体地说，本发明涉及含少量精细粉碎的无机添加剂的以高密度聚乙烯为基础的组合物以及由此种组合物成形的制品，特别是用于输送流体，尤其是输送加压流体的管材。

已知有人建议，为改善由低到中密度聚乙烯所制作的薄膜的抗粘连特性而在聚乙烯中加入少量(约0.05～1％)精细粉碎的无机材料，如滑石粉、高岭土或硅石(意大利专利719,725)。更晚一些，又有人(专利EP-B-60178)具体地建议，加入200～2500ppm(0.02～0.25％)滑石粉，以改善密度在0.905～0.935g/cm³的聚乙烯所制薄膜的抗粘连性，而同时对透明度又没有显著影响。

另外，又知道，聚乙烯，尤其是高密度聚乙烯，被用来制作输送加压流体的管材和连接件。在此种用途中，基于明显的安全和流体输送装置寿命的原因，有耐流体静压性非常高的诸如管材和连接件之类成形制品供使用是很重要的。

本发明的目的是提供一种以高密度聚乙烯为基础的组合物，它表现出显著改善的耐流体静压性因而具有显著改善的抗蠕变性。

为此目的，本发明涉及一种按照ASTM标准D792，在23℃测定的标准密度大于940千克/立方米的以聚乙烯为基础的组合物，它包含，每100重量份聚乙烯，少于1份的滑石粉。

用于本发明组合物的滑石粉可以是任何通式为3MgO·4SiO₂·H₂O的天然来源的硅酸镁水合物。它可以含少量金属氧化物，如铝、铁及钙的氧化物。有利的是，该滑石具有基本上为层状的组织。其粒度分布优选在0.2～15微米范围，其平均粒度为1～5微米。

本发明是根据以下令人惊奇的观察结果提出的，即当加入，每100重量份高密度聚乙烯，少于1重量份的少量滑石粉时所获得的组合物就可以满足，用它制成的诸如管材的成形制品抗蠕变性有显著改善的目的，同时所述成形制品的其他机械性能，如抗裂纹缓慢传播(应力开裂或ESCR)，又不受影响。

当滑石粉的加入量少至每100重量份聚乙烯0.01份时，就已经可获得有利的效果。一般，滑石粉的用量应至少等于0.03重量份。通常，用量不超过0.5重量份。当滑石粉的用量在，每100重量份聚乙烯，0.05～0.25份时，可获得出色的效果。

就本发明的目的而言，“聚乙烯”应理解为既包括乙烯均聚物，也包括乙烯与一种或多种单体的共聚物，及其混合物。在众多可用于本发明的共聚单体当中，可举出含3～8个碳原子的线型或支链烯烃，如丁烯、己烯及4-甲基戊烯，以及含4～18个碳原子的二烯，如4-乙烯基环己烯、二环戊二烯、1，3-丁二烯等。优选的共聚单体是丁烯和己烯。

该乙烯共聚物中共聚单体的总含量一般至少是0.01％(摩尔)，最经常至少是0.05％(摩尔)。共聚单体的总含量通常不超过10％(摩尔)，最经常是5％(摩尔)。当乙烯共聚物中总共含有0.05～5％(摩尔)，特别是0.3～2％(摩尔)丁烯和/或己烯时，效果良好。在按照本发明的组合物中，作为可使用并有利的乙烯共聚物的非限定例子，可举出乙烯与丁烯和/或己烯的无规二元及三元共聚物，替代地，可举出乙烯与丁烯和/或己烯的混合物的接续聚合所获得的有双峰分子量分布的共聚物。通过乙烯及乙烯与丁烯混合物的接续聚合得到的有双峰分子量分布的共聚物是尤其适用的。

采用按上面定义的，标准密度至少等于943千克/立方米，特别是至少等于946千克/立方米的聚乙烯是有利的。该标准密度一般不超过960千克/立方米，特别是不超过955千克/立方米。

另外，按照本发明的组合物中所使用的聚乙烯最经常还采用根据ISO标准1133(1991)，在5千克荷载下、190℃测定的熔体流动指数来表征，该值应至少是0.07克/10分钟，最常见的数值至少是0.1克/10分钟。该熔体流动指数一般不超过5克/10分钟，最经常不超过2克/10分钟。

除了滑石粉之外，按照本发明的组合物还可包含乙烯聚合物所常用的添加剂，如稳定剂(例如抗酸添加剂、抗氧剂和/或紫外线稳定剂)以及加工助剂。这些添加剂中每一种在组合物中的含量一般小于1％，优选小于0.5％(重量)。按照本发明的组合物还可含有颜料。颜料的含量一般不超过组合物的5％(重量)，特别是不超过3％(重量)。

按照本发明的组合物一般包含至少94％，优选至少96％(重量)的聚乙烯。