Полиэтиленовая композиция, обладающая улучшенным соотношением сопротивления растрескиванию при напряжении и жесткости, для формования выдуванием, изделие и способ его изготовления
Номер патента: 14024
Опубликовано: 30.08.2010
Авторы: Нор-Вархэуг Катрин, Йохансэн Гэир Мортэн, Свэин Эгген
Формула / Реферат
1. Полиэтиленовая композиция, содержащая:
(A) фракцию сополимера этилена с одним или более альфа-олефином, имеющую средневесовую молекулярную массу Мсв 500000 г/моль или более;
(Б) первую фракцию гомо- или сополимера этилена и
(B) вторую фракцию гомо- или сополимера этилена,
причем фракции (Б) и (В) отличаются от фракции (А) и фракция (Б) имеет меньшую среднюю молекулярную массу по сравнению с фракцией (В); где
(i) композиция имеет скорость течения расплава (СТР2) от 0,05 до 100 г/10 мин и
(ii) сопротивление растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (ESCR), измеренное в соответствии с испытанием всего разреза на ползучесть (FNCT) при 12 МПа и 23°С, в часах, и модуль упругости (ЕМ), измеренный в соответствии с ISO 527-2:1993, в МПа, удовлетворяют следующему соотношению:
2. Полиэтиленовая композиция по п.1, где (iii) сопротивление растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (ESCR), измеренное в соответствии с FNCT при 12 МПа и 23°С, в часах, и СТР2, в г/10 мин, удовлетворяют следующему соотношению:
3. Полиэтиленовая композиция по п.1 или 2, где фракция (А) представлена в композиции в количестве 1-20 мас.%.
4. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-3, где содержание сомономера во фракции (А) составляет от 1 до 20 мол.%.
5. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-4, где фракция (А) имеет плотность 930 кг/м3 или менее.
6. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-5, где Мсв фракции (А) больше, чем Мсвфракции (Б) и (В), в 2-6 раз.
7. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-6, где фракции (А), (Б) и/или (В) получены в многостадийной реакции.
8. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-7, имеющая плотность 945 кг/м3 или более.
9. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-8, имеющая степень разбухания экструдируемого расплава 1,8 или менее.
10. Формованное изделие, выполненное из полиэтиленовой композиции по любому из пп.1-9 путем выдувания.
11. Способ изготовления изделия по п.10, включающий формование полиэтиленовой композиции по любому из пп.1-9 путем выдувания в изделие.
12. Применение полиэтиленовой композиции по любому из пп.1-9 для формования выдуванием.
Текст
(54) ПОЛИЭТИЛЕНОВАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ОБЛАДАЮЩАЯ УЛУЧШЕННЫМ СООТНОШЕНИЕМ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАСТРЕСКИВАНИЮ ПРИ НАПРЯЖЕНИИ И ЖЕСТКОСТИ,ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ВЫДУВАНИЕМ, ИЗДЕЛИЕ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ(71)(73) Заявитель и патентовладелец: БОРЕАЛИС ТЕКНОЛОДЖИ ОЙ (FI) Изобретатель: Свэин Эгген, Нор-Вархэуг Катрин, Йохансэн Гэир Мортэн (NO) Представитель: Настоящее изобретение относится к полиэтиленовой композиции, содержащей (А) фракцию сополимера этилена с одним или более альфа-олефином, имеющую средневесовую молекулярную массу Мсв 500000 г/моль или более; (Б) первую фракцию гомо- или сополимера этилена и (В) вторую фракцию гомо- или сополимера этилена; причем фракции (Б) и (В) отличаются от фракции (А) и фракция (Б) имеет меньшую среднюю молекулярную массу по сравнению с фракцией (В); где (i) композиция имеет скорость течения расплава (СТР 2) от 0,05 до 100 г/10 мин и (ii) сопротивление растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (ESCR), измеренное в соответствии с испытанием всего разреза на ползучесть (FNCT) при 12 МПа и 23 С, в часах, и модуль упругости (ЕМ), измеренный в соответствии с ISO 527-2:1993,в МПа, удовлетворяют следующему соотношению: 014024 Настоящее изобретение относится к полиэтиленовой композиции, обладающей улучшенным соотношением сопротивления растрескиванию при напряжении и жесткости, которая особенно подходит для формования выдуванием, к способу формования полиэтиленовой композиции выдуванием с получением изделия, где изделие включает полиэтиленовую композицию, и к применению композиции для формования выдуванием. Полиэтилен широко применяют для изготовления выдувных изделий, таких как контейнеры для промышленных химикатов для бытовых нужд (HIC - household industrial chemicals), ввиду его хороших механических свойств, среди которых низкая собственная масса, высокая механическая прочность, высокое сопротивление растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (ESCR - environmental stress crack resistance), химическая устойчивость, длительная стабильность и хорошая обрабатываемость. Типичные примеры применений, связанных с HIC, включают контейнеры для промывающей жидкости, детергентов, косметических средств и автомобильной химии. Среди вышеупомянутых свойств желательны, в частности, высокое ESCR и одновременно высокая жесткость. Тем не менее эти свойства, по меньшей мере отчасти, противоречат друг другу поскольку,например, известно, что ESCR улучшается при уменьшении плотности, тогда как жесткость увеличивается при увеличении плотности. Кроме того, желательно, чтобы разбухание композиции при формовании выдуванием было низким. В WO 01/23446 описана полиэтиленовая формованная композиция, обладающая мультимодальным молекулярно-массовым распределением, включающая фракцию полиэтилена с очень высокой молекулярной массой, фракцию этиленового гомополимера с низкой молекулярной массой и фракцию сополимера этилена с высокой молекулярной массой. Известно, что такие мультимодальные полиэтиленовые смолы обладают хорошей обрабатываемостью и хорошим соотношением ESCR и жесткости. Тем не менее для применений в литье, в частности для литья выдуванием, все еще существует потребность в полиэтиленовых композициях, обладающих улучшенным ESCR и в то же время хорошей жесткостью, т.е. обладающих оптимизированным соотношением ESCR и жесткости. Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить полиэтиленовую композицию, обладающую улучшенным соотношением ESCR и жесткости. Кроме того, задача изобретения заключается в том, чтобы композиция в то же время обладала хорошими дополнительными механическими свойствами, такими как длительная стабильность и низкое разбухание, и хорошей обрабатываемостью. Настоящее изобретение основано на открытии, что такая композиция должна содержать фракцию,обычно от 1 до 20 мас.%, сополимера этилена с одним или более типом альфа-олефиновых сомономеров,которая обладает относительно высокой молекулярной массой, обычно выше 500000 г/моль. Таким образом, в настоящем изобретении предложена полиэтиленовая композиция, где:(i) композиция имеет скорость течения расплава (СТР 2) от 0,06 до 100 г/10 мин и(ii) сопротивление растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (ESCR),измеренное в соответствии с испытанием всего разреза на ползучесть (FNCT - full notch creep test) при 12 МПа и 23 С, в часах, и модуль упругости (ЕМ - e-modulus), измеренный в соответствии со стандартом Международной организации по стандартизации (International Standardization Organization)ISO 527-2:1993, в МПа, удовлетворяют следующему соотношению: Полиэтиленовая композиция по изобретению обладает улучшенными механическими свойствами,включающими улучшенное соотношение ESCR и жесткости. Модуль упругости представляет собой меру жесткости. В частности, композиция имеет улучшенное ESCR при сохранении, например, хорошей жесткости и низкого вспучивания. Предпочтительно ESCR и ЕМ композиции удовлетворяют соотношению более предпочтительно и наиболее предпочтительно В предпочтительном воплощении, в полиэтиленовой композиции (iii) ESCR, измеренное в соответствии с FNCT при 12 МПа и 23 С, в часах, и СТР 2, в г/10 мин, удовлетворяют следующему соотношению: В этом предпочтительном воплощении отношение между ESCR и СТР 2 также оптимизировано.-1 014024 Предпочтительно ESCR и СТР 2 удовлетворяют соотношению более предпочтительно и наиболее предпочтительно Предпочтительно полиэтиленовая композиция имеет скорость течения расплава СТР 2 по меньшей мере 0,1 г/10 мин, более предпочтительно по меньшей мере 0,13 г/10 мин, еще более предпочтительно по меньшей мере 0,15 г/10 мин и наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,2 г/10 мин. Кроме того, композиция предпочтительно имеет СТР 2 10 г/10 мин или менее, более предпочтительно 5 г/10 мин или менее, еще более предпочтительно 3 г/10 мин или менее и наиболее предпочтительно 2 г/10 мин или менее. Кроме того, предпочтительно полиэтиленовая композиция имеет ESCR, измеренное в соответствии с FNCT при 12 МПа и 23 С, составляющей 60 ч или более, более предпочтительно 70 ч или более, еще более предпочтительно 100 ч или более и наиболее предпочтительно 150 ч или более. Предпочтительно композиция имеет модуль упругости (ЕМ) 1100 МПа или выше, более предпочтительно 1150 МПа или выше. В предпочтительном воплощении полиэтиленовая композиция содержит (А) фракцию сополимера этилена с одним или более альфа-олефином, имеющую средневесовую молекулярную массу Мсв 500000 г/моль или более. Когда здесь используется термин "молекулярная масса", подразумевается средневесовая молекулярная масса. Под сополимером этилена подразумевают полимер, большую часть которого по массе, т.е. более чем 50 мас.%, составляют производные этиленовых мономерных единиц. Предпочтительно молекулярная масса Мсв фракции (А) составляет 600000 г/моль или более. Обычно Мсв фракции (А) составляет 2000000 г/моль или менее, более предпочтительно 1500000 г/моль или менее и наиболее предпочтительно 1200000 г/моль или менее. Кроме того, предпочтительно, чтобы фракция (А) имела молекулярно-массовое распределение Мсв/Мсч 4 или более, более предпочтительно 5 или более. Кроме того, предпочтительно, чтобы фракция (А) имела молекулярно-массовое распределение Мсв/Мсч 15 или менее, более предпочтительно 10 или менее. Вклад сомономера во фракцию (А) предпочтительно составляет до 20 мол.%, более предпочтительно до 10 мол.%, еще более предпочтительно до 6 мол.% и наиболее предпочтительно до 4 мол.%. Кроме того, вклад сомономера предпочтительно составляет 0,05 мол.% или более, более предпочтительно 0,5 мол.% или более и еще более предпочтительно 1,0 мол.% или более. Предпочтительно альфа-олефиновый сомономер представляет собой С 3-20, в частности С 3-10, сомономеры, в частности сомономеры с единичной или множественной этиленовой ненасыщенностью, в частности С 3-10-альфа-олефины, такие как пропен, бут-1-ен, гекс-1-ен, окт-1-ен, 4-метилпент-1-ен и т.д. Предпочтительно используют бут-1-ен, гекс-1-ен и окт-1-ен; бут-1-ен представляет собой особенно предпочтительный сомономер. Фракция (А) предпочтительно представлена в полиэтиленовой композиции в количестве от 1 до 15 мас.%, более предпочтительно от 2 до 10 мас.%. Кроме того, плотность фракции (А) предпочтительно составляет 930 кг/м 3 или менее, более предпочтительно 928 кг/м 3 или менее и наиболее предпочтительно 926 кг/м 3 или менее. В предпочтительном воплощении полиэтиленовая композиция содержит:(Б) первую фракцию гомо- или сополимера этилена и(В) вторую фракцию гомо- или сополимера этилена,отличные от фракции (А), где фракция (Б) имеет меньшую среднюю молекулярную массу по сравнению с фракцией (В). Обычно полиэтиленовую композицию, содержащую по меньшей мере две фракции полиэтилена,которые получают в различных условиях полимеризации, приводящих в результате к различным для разных фракций (средневесовым) молекулярным массам и молекулярно-массовым распределениям, называют "мультимодальной". Соответственно в этом смысле композиции по изобретению представляют собой мультимодальные полиэтилены. Приставка "мульти" относится к количеству различных полимерных фракций, из которых состоит композиция. Таким образом, например, композицию, состоящую лишь из двух фракций, называют "бимодальной". Форма кривой молекулярно-массового распределения, т.е. форма графика зависимости массовой фракции полимера от ее молекулярной массы, такого мультимодального полиэтилена демонстрирует два или более максимума или по меньшей мере отчетливо расширена по сравнению с кривыми для индивидуальных фракций. Например, если полимер получают способом, включающем множественные последовательные стадии, с использованием реакторов, соединенных в серии и с использованием различных условий в каждом реакторе, каждая из фракций полимера, получаемых в различных реакторах, будет обладать собствен-2 014024 ным молекулярно-массовым распределением и средневесовой молекулярной массой. Когда регистрируют кривую молекулярно-массового распределения для такого полимера, индивидуальные кривые для этих фракций совмещают в кривую молекулярно-массового распределения для общего, получающегося в результате полимерного продукта, обычно с получением кривой с двумя или более отдельными максимумами. Предпочтительно массовая доля фракции (Б) относительно общей массы фракций (Б) и (В) составляет более чем 35%, более предпочтительно более чем 40%, более предпочтительно более чем 41% и наиболее предпочтительно более чем 42%. Кроме того, предпочтительно массовая доля фракции (Б) относительно общей массы фракций (Б) и(В) составляет менее чем 65%, более предпочтительно менее чем 60%, более предпочтительно менее чем 58% и наиболее предпочтительно менее чем 55%. В предпочтительном воплощении средневесовая молекулярная масса Мсв фракции (А) по меньшей мере в 2 раза, более предпочтительно по меньшей мере в 2,5 раза больше Мсв фракций (Б) и (В). Предпочтительно Мсв фракции (А) максимально в 6 раз, более предпочтительно максимально в 5 раз больше Мсв фракций (Б) и (В). Фракция (Б) предпочтительно имеет СТР 2 10 г/10 мин или более, более предпочтительно 20 г/10 мин или более, более предпочтительно 50 г/10 мин или более, более предпочтительно 100 г/10 мин или более и наиболее предпочтительно 200 г/10 мин или более. Кроме того, фракция (Б) предпочтительно имеет СТР 2 2000 г/10 мин или менее, более предпочтительно 1500 г/10 мин или менее, более предпочтительно 1000 г/10 мин или менее и наиболее предпочтительно 800 г/10 мин или менее. Обе фракции (Б) и (В) могут представлять собой сополимеры этилена или гомополимеры этилена,хотя предпочтительно по меньшей мере одна из фракций представляет собой сополимер этилена. Предпочтительно композиция содержит компонент, представляющий собой гомополимер этилена,и компонент, представляющий собой сополимер этилена. Предпочтительно фракция (Б) представляет собой гомо- или сополимер этилена, имеющий плотность по меньшей мере 965 кг/м 3. Если один из компонентов представляет собой гомополимер этилена, предпочтительно это компонент, имеющий меньшую молекулярную массу, т.е. фракция (Б). Тем не менее компонент (В) также может представлять собой гомополимер этилена. Предпочтительно фракция (В) представляет собой гомо- или сополимер этилена, имеющий плотность менее чем 970 кг/м 3, более предпочтительно менее чем 965 кг/м 3. Наиболее предпочтительно фракция (В) представляет собой сополимер. Можно отметить, что используемый здесь термин "сополимер этилена" относится к полиэтилену, полученному из этилена и одного или более сополимеризуемого сомономера. Предпочтительно сополимерные компонент(ы) композиции по изобретению содержат по меньшей мере 0,01 мол.%, более предпочтительно по меньшей мере 0,05 мол.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 0,1 мол.% неэтиленовых сомономерных единиц. Кроме того, предпочтительно сополимер содержит максимально 5 мол.% таких сомономерных единиц, более предпочтительно максимально 2 мол.%. Предпочтительно в сополимерах этилена в качестве сомономеров используются альфа-олефины(например, С 3-12-альфа-олефины). Примеры подходящих альфа-олефинов включают бут-1-ен, гекс-1-ен и окт-1-ен; бут-1-ен представляет собой особенно предпочтительный сомономер. Кроме того, композиция предпочтительно имеет индекс уменьшения вязкости при сдвиге (shearthinning index) SHI (2.7/210) 20 или более. Плотность композиции предпочтительно составляет 945 кг/м 3 или более, более предпочтительно 950 кг/м 3 или более и наиболее предпочтительно более чем 953 кг/м 3. Предпочтительно композиция по изобретению имеет ударную прочность по Шарпи (23 С) 4 кДж/м 2 или более, более предпочтительно 5 кДж/м 2 или более и наиболее предпочтительно 6 кДж/м 2 или более. Кроме того, композиция предпочтительно имеет молекулярно-массовое распределение (ММР), измеренное как отношение Мсв к Мсч, больше 4, более предпочтительно больше 10 и наиболее предпочтительно больше 15. Обычно ММР композиции меньше 35. Обычно композиции имеют ударную прочность по Шарпи (23 С) до 10 кДж/м 2, более предпочтительно до 15 кДж/м 2 и наиболее предпочтительно до 20 кДж/м 2. Кроме того, предпочтительно композиции имеют ударную прочность по Шарпи (-20 С) 3 кДж/м 2 или более, более предпочтительно 3,5 кДж/м 2. Обычно композиции имеют ударную прочность по Шарпи (-20 С) до 6,5 кДж/м 2, более предпочтительно до 10 кДж/м 2. Кроме того, предпочтительно полиэтиленовая композиция имеет степень разбухания экструдируемого расплава 1,8 или менее, более предпочтительно 1,7 или менее.-3 014024 Полиэтиленовая композиция также может содержать минорные количества добавок, таких как пигменты, зародышеобразователи, антистатические агенты, наполнители, антиоксиданты, агенты, способствующие обработке, и т.д., как правило, в количествах до 10 мас.%, предпочтительно до 5 мас.%. Фракция (А) полиэтиленовой композиции может быть получена при помощи любого обычного способа гомо- или сополимеризации этилена, например в газовой фазе, суспензионной фазе, жидкой (объемной) фазе с использованием обычных реакторов, таких как петлевой реактор, газофазный реактор, реактор полупериодического действия или реактор периодического действия. Предпочтительно фракцию (А) получают в реакции в суспензии, предпочтительно в петлевом реакторе, или в реакции в газовой фазе. Полиэтиленовая композиция по изобретению может быть получена путем смешивания фракции (А) с полиэтиленовой основной смолой либо механически, например, путем смешивания в поточной линии,либо in situ. Под "смешиванием in situ" подразумевают получение мультимодального полимера, фракции которого получают одновременно в одной реакционной стадии (например с использованием двух или более различных катализаторов) и/или получают многостадийным способом. Под многостадийным способом понимают способ полимеризации, в котором полимер, содержащий две или более фракции, получают,изготавливая каждую, по меньшей мере, из двух полимерных фракций на отдельных стадиях реакции,как правило, с различными условиями реакции на каждой стадии, в присутствии продукта реакции с предшествующей стадии, включающего катализатор полимеризации. Реакции полимеризации, используемые на каждой стадии, могут включать обычные реакции гомополимеризации или сополимеризации этилена, например полимеризацию в газовой фазе, фазе суспензии, жидкой фазе, с использованием обычных реакторов, например петлевых реакторов, реакторов в газовой фазе, реакторов с перемешиванием, периодических реакторов и т.д. (см., например, WO 97/44371 и WO 96/18662). В предпочтительном воплощении, где композиция содержит фракции (А), (Б) и (В), предпочтительно, чтобы фракции (А), (Б) и/или (В) получали в многостадийной реакции. Кроме того, в одном из предпочтительных воплощений композицию получают таким образом, что по меньшей мере одну из фракций (Б) и (В), предпочтительно (В), получают в реакции в газовой фазе. Кроме того, предпочтительно, чтобы одну из фракций (Б) и (В) полиэтиленовой композиции, предпочтительно фракцию (Б), получали в реакции в суспензии, предпочтительно в петлевом реакторе, и одну из фракций (Б) и (В), предпочтительно фракцию (В), получали в реакции в газовой фазе. В альтернативном предпочтительном воплощении компоненты (Б) и (В) получают в двух реакционных аппаратах с мешалкой. Соответственно предпочтительно, чтобы фракции (Б) и (В) полиэтиленовой смолы получали на разных стадиях многостадийного способа. Кроме того, предпочтительно, чтобы также фракцию (А) получали на стадии указанного многостадийного способа. Предпочтительно, многостадийный способ включает по меньшей мере одну стадию в газовой фазе,в которой предпочтительно получают фракцию (В). Также можно получать компоненты (А) и (В) или (А) и (Б), предпочтительно (А) и (В) на одной и той же стадии реакции, предпочтительно в реакции в газовой фазе, путем добавления второго катализатора на указанной стадии реакции со способностью давать высокую Мсв и подходящей способностью к включению сомономера. Кроме того, предпочтительно, чтобы фракцию (В) получали на следующей стадии в присутствии фракции (Б), которая получена на предыдущей стадии. Кроме того, предпочтительно, чтобы фракцию(А) получали на стадии, предшествующей стадиям, на которых получают фракцию (Б) и (В). Ранее было известно, что можно получать мультимодальные, в частности бимодальные, олефиновые полимеры, такие как мультимодальный полиэтилен, в многостадийном способе, включающем два или более реактора, соединенных в серию. В качестве такого примера из предшествующего уровня техники можно упомянуть ЕР 517868, включенный здесь путем ссылки, включая все его предпочтительные воплощения, описанные здесь, как предпочтительный многостадийный способ получения полиэтиленовой смолы. Катализаторы полимеризации включают комплексные катализаторы с переходным металлом, такие как катализатор Циглера-Натта (ЦН), металлоцены, неметаллоцены, Cr-катализаторы и т.д. Катализатор может быть иметь носитель, например обычный носитель, включающий диоксид кремния,Al-содержащие носители и носители, основанные на дихлориде магния. Предпочтительно катализатор представляет собой катализатор ЦН. Также предпочтительно, чтобы катализатор Циглера-Натта содержал соединение металла 4 группы(нумерация групп в соответствии с новой системой IUPAC), предпочтительно титан, дихлорид магния и алюминий. При получении смолы предпочтительно применяют стадию смешивания, на которой композицию основной смолы, т.е. смесь, которую обычно получают в виде порошка основной смолы из реактора, экструдируют в экструдере и затем таблетируют в полимерные таблетки способом, известным в области техники.-4 014024 Возможно, в композицию на стадии смешивания могут добавлять добавки или другие полимерные компоненты в описанном выше количестве. Предпочтительно композицию по изобретению, полученную из реактора, смешивают в экструдере с добавками способом, известным в области техники. Настоящее изобретение также относится к изделию, формованному выдуванием, включающему описанную выше полиэтиленовую композицию, к способу изготовления изделия, формованного выдуванием, который включает формование композиции в изделие путем выдувания, и к применению полиэтиленовой композиции для формования выдуванием. Эксперименты и примеры 1. Определения и способы измерения. а) Молекулярная масса. Средневесовую молекулярную массу Мсв и молекулярно-массовое распределение (ММР=Мсв/Мсч,где Мсч представляет собой среднечисленную молекулярную массу, а Мсв представляет собой средневесовую молекулярную массу) измеряют с использованием способа, основанного на ISO 16014-4:2003. Использовали аппарат Waters 150CV plus с колонкой 3 НТЕ styragel производства Waters (дивинилбензол) и в качестве растворителя использовали трихлорбензол (ТХБ) при 140 С. Колонку калибровали с использованием универсального калибратора с полистироловыми стандартами с узким ММР (константа Марка Ховинга K: 9,5410-5 и а: 0,725 для полисторола (ПС), а также K: 3,9210-4 и а: 0,725 для полиэтилена (ПЭ. Отношение Мсв и Мсч представляет собой меру широты распределения, поскольку на каждую величину влияет противоположная сторона "популяции". б) Плотность. Все плотности измеряют в соответствии с ISO 1183/D. в) Скорость течения расплава. Скорость течения расплава (СТР) определяют в соответствии с ISO 1133 и указывают в г/10 мин. СТР представляет собой показатель текучести и, следовательно, обрабатываемости полимера. Чем выше скорость течения расплава, тем ниже вязкость полимера. СТР определяют при 190 С и она может быть определена при различных загрузках, таких как 2,16 кг (СТР 2), 5 кг (СТР 5) или 21,6 кг (СТР 21). г) Индекс уменьшения вязкости при сдвиге (SHI). Динамические реологические измерения осуществляют с использованием реометра, а именноRheometrics RDA-II QC, на образцах, полученных путем литья под давлением, в атмосфере азота при 190 С с использованием плит диаметром 25 мм, имеющих геометрию с 1,2 мм щелью. Эксперименты с пульсирующим сдвигом осуществляли с линейным диапазоном вязкости деформации с частотами от 0,05 до 300 рад/с (ISO 6721-1). Значения динамического модуля упругости (G'), модуля механических потерь (G"), суммарного модуля (G) и комплексной вязкости (eta) получали в зависимости от частоты (омега). Eta (100 рад/с) используют как сокращение для комплексной вязкости при скорости сдвига 100 рад/с. Индекс уменьшения вязкости при сдвиге (SHI), коррелирующий с ММР и независимый от Мсв, рассчитывали в соответствии с Heino ("Rheological characterization of polyethylene fractions" Heino, E.X.,Lehtinen, A., Tanner J., Seppala, J., Neste Oy, Porvoo, Finland, Theor. Appl. Rheol., Proc. Int. Congr. Rheol,11th (1992), 1, 360-362 и "The influence of molecular structure on some rheological properties of polyethylene",Heino, E.L., Borealis Polymers Oy, Porvoo, Finland, Annual Transactions of the Nordic Rheology Society,1995). Значение SHI получают путем расчета комплексных вязкостей eta(2,7) и eta(210) при постоянном сдвиговом напряжении соответственно 2,7 и 210 кПа. Индекс уменьшения вязкости при сдвиге SHI(2,7/210) определяют как отношение двух вязкостей eta(2,7) и eta(210). Определения и условия измерения также подробно описаны в WO 00/22040, с. 8, строка 29 - с. 11,строка 25. д) Ударная прочность по Шарпи. Ударную прочность по Шарпи определяли в соответствии с ISO 179:2000 на образцах сV-надрезами при 23 С (ударная прочность по Шарпи (23 С и -20 С (ударная прочность по Шарпи(-20 С на формованных путем прессования образцах универсального типа В (ISO 3167), имеющих толщину 4 мм. Средняя скорость охлаждения составляла 15 К/мин (ISO 1872-2). е) Степень разбухания экструдируемого расплава. Степень разбухания экструдируемого расплава измеряли при длине экструдата 5 см с использованием инфракрасной камеры для измерения экструдата ниже матрицы на 3,2 см на улучшенном капиллярном реометре Malvern RH10 в соответствии с ISO 11443: 1995 при 190 С. Диаметр поршня составлял 12 мм и скорость продвижения поршня составляла 2 мм/мин. Диаметр матрицы составлял 1 мм, а длина 5 мм. Температура входной части матрицы составляла 180 С и предварительное нагревание осуществляли в течение 10 мин.ESCR измеряли в соответствии с испытанием всего разреза на ползучесть (FNCT) в соответствии сISO/DIS 16770,3 при 23 С и давлении 12 МПа при глубине разреза 1 мм и размерах образца 123620 мм. Используемый растворитель представлял собой 2 об.% Igepal CO-630 в деионизированной воде. Образцы формовали прессованием. з) Жесткость. В качестве меры жесткости измеряли модуль упругости композиции на образцах, формованных прессованием, в соответствии с ISO 527-2:1993. Модуль упругости (модуль упругости при растяжении) измеряли при скорости 1 мм/мин. 2. Полиэтиленовые композиции. а) Фракции с очень высокой молекулярной массой. Четыре полимера этилена, имеющие очень высокую молекулярную массу (UHMW - Ultra High Molecular Weight), получали следующим образом. Для изготовления композиции по изобретению получали два UHMW сополимера этилена и 1-бутена (UHMW1, UHMW2) и для изготовления композиций для сравнения (см. ниже) получали два гомополимера этилена (UHMW3 и UHMW4). Полимеры этилена с очень высокой молекулярной массой (UHMW) получали следующим образом: Полимеризацию осуществляли в реакторе из нержавеющей стали, оборудованном якорной мешалкой. Полимеризацию осуществляли в суспензии в изобутане при 85 С при общем давлении 22,2105 Па(22,2 бар). В качестве катализатора использовали Lynx 200, представляющий собой катализатор, содержащий титан, на носителе MgCl2, поставляемый Engelhard Corporation Pasadena, U.S.A. В качестве сокатализатора использовали триэтилалюминий. Использовали отношение Al/Ti(моль/моль), составляющее 25. Сомономер представлял собой 1-бутен. Водород добавляли одной партией в начале реакции. Этилен добавляли непрерывно в течение полимеризации с поддержанием постоянного давления в реакторе. Добавляли 1-бутен (где применимо) в виде партии в начале реакции и в каскаде с этиленом во время полимеризации. После завершения полимеризации реактор продували и содержимое помещали на воздух. Свойства этих полимеров приведены в табл. 1. Таблица 1-6 014024 б) Композиции. В примерах 1-4 5 мас.% UHMW полимеров А 1-А 4 соответственно механически смешивали со смолой из примера 5. Смеси компаундировали на малом экструдере с двойным шнеком Prism 24 мм при температуре расплава 190-230 С (зарегистрированные данные способа). В смеси добавляли 1000 млн-1Irganox B561. В примере 5 приведена чистая полиэтиленовая основная смола, содержащая компоненты (Б) и (В) без добавления какого-либо из UHMW компонентов. Она представляет собой BS 2581, имеющуюся в продаже от Borealis. Свойства полученных композиций приведены в табл. 2. Таблица 2(A) фракцию сополимера этилена с одним или более альфа-олефином, имеющую средневесовую молекулярную массу Мсв 500000 г/моль или более;(Б) первую фракцию гомо- или сополимера этилена и(B) вторую фракцию гомо- или сополимера этилена,причем фракции (Б) и (В) отличаются от фракции (А) и фракция (Б) имеет меньшую среднюю молекулярную массу по сравнению с фракцией (В); где(i) композиция имеет скорость течения расплава (СТР 2) от 0,05 до 100 г/10 мин и(ii) сопротивление растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (ESCR), измеренное в соответствии с испытанием всего разреза на ползучесть (FNCT) при 12 МПа и 23 С, в часах, и модуль упругости (ЕМ), измеренный в соответствии с ISO 527-2:1993, в МПа, удовлетворяют следующему соотношению: 2. Полиэтиленовая композиция по п.1, где (iii) сопротивление растрескиванию под действием напряжения окружающей среды (ESCR), измеренное в соответствии с FNCT при 12 МПа и 23 С, в часах, и СТР 2, в г/10 мин, удовлетворяют следующему соотношению: 3. Полиэтиленовая композиция по п.1 или 2, где фракция (А) представлена в композиции в количестве 1-20 мас.%. 4. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-3, где содержание сомономера во фракции (А) составляет от 1 до 20 мол.%. 5. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-4, где фракция (А) имеет плотность 930 кг/м 3 или менее. 6. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-5, где Мсв фракции (А) больше, чем Мсв фракции-7 014024 7. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-6, где фракции (А), (Б) и/или (В) получены в многостадийной реакции. 8. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-7, имеющая плотность 945 кг/м 3 или более. 9. Полиэтиленовая композиция по любому из пп.1-8, имеющая степень разбухания экструдируемого расплава 1,8 или менее. 10. Формованное изделие, выполненное из полиэтиленовой композиции по любому из пп.1-9 путем выдувания. 11. Способ изготовления изделия по п.10, включающий формование полиэтиленовой композиции по любому из пп.1-9 путем выдувания в изделие. 12. Применение полиэтиленовой композиции по любому из пп.1-9 для формования выдуванием.
МПК / Метки
МПК: C08L 23/04
Метки: улучшенным, композиция, формования, жесткости, изготовления, обладающая, способ, соотношением, напряжении, полиэтиленовая, выдуванием, растрескиванию, сопротивления, изделие
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-14024-polietilenovaya-kompoziciya-obladayushhaya-uluchshennym-sootnosheniem-soprotivleniya-rastreskivaniyu-pri-napryazhenii-i-zhestkosti-dlya-formovaniya-vyduvaniem-izdelie-i-sposob-ego.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Полиэтиленовая композиция, обладающая улучшенным соотношением сопротивления растрескиванию при напряжении и жесткости, для формования выдуванием, изделие и способ его изготовления</a>
Предыдущий патент: Производные 5-пиридинил-1-азабицикло [3.2.1] октана, их получение и их применение в терапии
Следующий патент: Композиции антитела против cd3
Случайный патент: Шлифовальное устройство для трубных соединений на бурильной колонне