壓力管道用聚丙烯共混物的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】壓力管道用聚丙婦共混物
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚丙締共混物，包含丙締共聚物的組分（A)和丙締均聚物或共聚物的 組分炬）。本發(fā)明的聚丙締共混物不是0成核的。本發(fā)明還設(shè)及所述聚丙締共混物用于制 造管道的用途，W及包含所述聚丙締共混物的管道。
[0002] W0 00/11077公開(kāi)了聚丙締組合物，表明其有助于制作固態(tài)取向薄膜。所述組合 物主要包含具有不同烙點(diǎn)、烙體流動(dòng)速率值和立構(gòu)規(guī)整度的兩種等規(guī)丙締均聚物。較高烙 點(diǎn)的聚丙締可W通過(guò)齊格勒-納塔催化制得，而較低烙點(diǎn)的聚丙締可W通過(guò)茂金屬催化制 得。
[0003] W0 03/037981設(shè)及用于管道的聚丙締組合物，包含（重量份數(shù)）；1) 100份的含 有Iwt%至15wt%的〔4-〔1。日-締姪的丙締的結(jié)晶無(wú)規(guī)共聚物或含有Iwt%至15wt%的 C4-Cwa-締姪和Iwt%至7wt%的己締的丙締的結(jié)晶無(wú)規(guī)共聚物；2)0-70份的彈性體聚締 姪，選自（a)含有丙締和，任選地二締，的己締共聚物，其己締含量在17wt%至45wt%的范 圍W及丙締含量在55wt%至83wt%的范圍；或化）含有Cj-Ci。。-締姪的己締共聚物，其 中己締與C3-C1。a-締姪的重量比為29wt%至86wt% ("C核磁共振分析）且MyM。比小于 3. 5 及3)0至30份的己締聚合物，其中烙融溫度高于120攝氏度，特性粘度為2dl/g至 6dl/g。當(dāng)存在彈性體聚締姪，基于100份的無(wú)規(guī)聚丙締，所述己締聚合物為至少12份。由 所述組合物制造的管道具有改良的爆破壓力性能（抗蠕變性）W及良好的良好的剛性和沖 擊性能。
[0004] W0 98/30629公開(kāi)了丙締聚合物組合物，其具有剛性和沖擊性能間的良好平衡，并 適用于薄膜或管道。所述丙締聚合物組合物包含兩部分（A)和炬）。部分A的含量為lOwt% 至90wt%，部分A為含有C4-C2。a-締姪的丙締共聚物，其烙體流動(dòng)速率（MFR2) (230攝氏度） 為0.OOlg/lOmin至8g/10min，Tm為95攝氏度至145攝氏度，密度為88化g/m3至90化g/m3。 部分B的含量為90wt%至lOwt%，部分B為丙締均聚物或含有C4-C2〇a-締姪的共聚物，其 烙體流動(dòng)速率（MFR2) (230攝氏度）為0.Ig/lOmin至600g/10min，Tm為147攝氏度至170 攝氏度，密度為90化g/m3至916kg/m3。
[0005] WO2005/040271設(shè)及聚丙締壓力管，其包含樹(shù)脂，樹(shù)脂由70wt%至90wt%的無(wú) 規(guī)共聚物和lOwt%至30wt%的彈性體形成：無(wú)規(guī)共聚物包含丙締和0. 2wt%至5wt%的 C2-C1。a-締姪單元，其烙體流動(dòng)速率（MFR)為0.Ig/lOmin至5g/10min;彈性體含有丙締和 30wt%至55wt%己締單元，其中所述樹(shù)脂的烙體流動(dòng)速率為0.Ig/lOmin至2g/10min。
[0006] WO2008/077773描述了一種管道系統(tǒng)和板材用聚合物組合物。所述聚合物組合物 為聚締姪組合物，包含1)lOwt%至60wt%的丙締和己締-1的共聚物，其中所述共聚物包含 0. 2wt%至lOwt%的衍生自己締-1的重復(fù)單元訊2)lOwt%至85wt%的選自丙締均聚物 的丙締聚合物和含有0.Iwt%至lOwt%的選自己締、C4-C1。a-締姪（除了己締-1之外）及 其混合物的a-締姪的丙締聚合物，其中所述丙締聚合物在環(huán)境溫度下不溶于二甲苯的量 超過(guò)85 %，并且多分散性指數(shù)在3至20的范圍；W及3) 5wt%至30wt%的含有C3-C1。a-締 姪，和任選地二締，的己締共聚物，己締含量的范圍在15wt%至60wt%W及特性粘度值為 至少I(mǎi)dl/g。
[0007] 適合應(yīng)用于管道的聚丙締樹(shù)脂通常是在多模式方法中W齊格勒-納塔催化劑 制得的，從而產(chǎn)生針對(duì)充足蠕變性能的高分?jǐn)?shù)和針對(duì)更好可擠出性的寬分子量分布 MWD(即高多分散性指數(shù)PI)。
[0008] 在另一方面，茂金屬催化劑在可接受的活性下固有地產(chǎn)生窄MWD并且其產(chǎn)生具有 極低烙體流動(dòng)速率的聚丙締的能力有限，因此基于茂金屬的聚丙締的最終性能在可擠出性 能、耐壓性和蠕變特性方面不能滿(mǎn)足所需性能。將茂金屬催化劑用于將共聚單體（例如己 締）滲雜到聚丙締中，在待滲雜共聚單體量和共聚單體分布的方面具有優(yōu)于齊格勒-納塔 催化劑的優(yōu)勢(shì)。
[0009] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)不同聚丙締原料的組合提供了出奇地引人關(guān)注的應(yīng)用于管 道的特性。因此，本發(fā)明提供了聚丙締共混物，包含；為丙締共聚物的組分（A)和為不同丙 締均聚物或共聚物的組分炬）。不需要利用0成核，并且本發(fā)明也沒(méi)有采用。在一個(gè)實(shí)施 方式中，經(jīng)"C-NMR光譜確定，組分（A)的2, 1區(qū)域缺陷超過(guò)0. 4%，并且組分炬）的2, 1區(qū) 域缺陷為0.4%或更少。在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，組分（A)W單活性中屯、催化劑體系（如 茂金屬催化劑體系）制成，組分BW齊格勒-納塔催化劑體系制成。組分（A)，典型地具有 較高的烙體流動(dòng)速率，通過(guò)控制聚合物結(jié)構(gòu)而有助于所述聚丙締共混物的抗蠕變性。組分 炬)，典型地具有較低的烙體流動(dòng)速率和較高的高分子量，也對(duì)抗蠕變性和處理能力所需的 寬分子量分布有積極的影響。
[0010] 本發(fā)明的發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)由本發(fā)明的聚丙締共混物形成的管道與商業(yè)參考級(jí) 別（例如丙締均聚物或丙締無(wú)規(guī)共聚物）相比顯示了明顯改良的耐壓性能。本發(fā)明有利地 平衡并結(jié)合了組分（A)和組分炬）貢獻(xiàn)的優(yōu)勢(shì)。尤其地，由本發(fā)明聚丙締共混物形成的管 道在較高溫度下的抗壓性能得到了顯著的改進(jìn)。即使不使用成核技術(shù)，尤其是不使用0成 核，也可W令人驚奇的達(dá)到W上結(jié)果。
[0011] 相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中設(shè)及聚丙締共混物，包含：
[001引 （a)組分（A):丙締和C4-C12a-締姪的共聚物，經(jīng)"C-NMR光譜確定2, 1區(qū)域缺陷， 尤其是2, 1赤區(qū)域缺陷超過(guò)0.40%，和
[001引 化）組分炬）：丙締均聚物或共聚物，經(jīng)"C-NMR光譜確定2, 1區(qū)域缺陷，尤其是2, 1 赤區(qū)域缺陷為0. 40%或更少，
[0014] 其中所述聚丙締共混物不是0成核的。
[0015] 在一個(gè)可選的實(shí)施方式中，本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及聚丙締共混物，包含：
[001引 （a)組分（A):使用單活性中屯、催化劑體系制成的丙締和C4-C12a-締姪的共聚物，W及
[0017] 化）組分炬）：使用齊格勒-納塔催化劑制成的丙締均聚物或共聚物，
[0018] 其中所述聚丙締共混物不是0成核的。
[0019] 本發(fā)明還設(shè)及上述聚丙締共混物用于制造諸如單層管道或多層管道中的一層的 用途。
[0020] 本發(fā)明還設(shè)及包含上述聚丙締共混物的管道。根據(jù)ISO1167測(cè)量，該些管道的壓 力測(cè)試性能典型地顯示為：
[00川 （a)在5MPa和95攝氏度下至少400小時(shí)，優(yōu)選至少900小時(shí)（管直徑32mm;管壁 厚度3mm)，和/或
[002引 （b)在3. 5MPa和95攝氏度下至少6000小時(shí)（管直徑32mm;管壁厚度3mm)，和/ 或
[002引 （C)在16MPa和20攝氏度下至少3000小時(shí)（管直徑32mm;管壁厚度3mm)。
[0024] W下具體描述和從屬權(quán)利要求中說(shuō)明本發(fā)明的其他實(shí)施方式。
[00幼組分（A)
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的聚丙締共混物包含作為基本部分的組分（A)的丙締共聚物。在一個(gè) 實(shí)施方式中，經(jīng)"C-NMR光譜確定，作為組分（A)的丙締共聚物是2, 1區(qū)域缺陷，尤其是2, 1 赤區(qū)域缺陷，超過(guò)0.40%的丙締共聚物。
[0027] 術(shù)語(yǔ)"區(qū)域缺陷"定義了 2, 1赤區(qū)域缺陷、2, 1蘇區(qū)域缺陷和3, 1異構(gòu)化區(qū)域缺陷 的總和。術(shù)語(yǔ)"2, 1區(qū)域缺陷"定義了 2, 1赤區(qū)域缺陷和2, 1蘇區(qū)域缺陷的總和。在本發(fā)明 的任何地方，區(qū)域缺陷的量W相對(duì)于所述聚合物鏈中所有插入式丙締（即所有1，2、2, 1和 3, 1插入式丙締單元的總和）的平均百分比給出。
[0028] 聚丙締中單獨(dú)的（即，非端基相關(guān)）區(qū)域缺陷可W為S種不同類(lèi)型，也就是說(shuō) 2, 1-赤式（2,le)、2, 1-蘇（2,It)和3, 1異構(gòu)化區(qū)域缺陷。聚丙締中區(qū)域缺陷形成的結(jié)構(gòu) 和機(jī)理的詳細(xì)描述可W在ChemicalReviews2000, 100(4)，1316-1327頁(yè)中找到。具有該 種區(qū)域缺陷的聚丙締可W例如通過(guò)使用等規(guī)C,-對(duì)