[发明专利]由多模式聚乙烯组合物制成的管层

说明书

技术领域

本发明涉及一种管材，它包含一个由一种多模式聚乙烯组合物材质制成的管层。所说的管层可以用作管材的最外层，以便保护所说的管材抵御环境应力破裂。

背景技术

管材可以是聚合物或金属材质，通常用作运输热的和/或冷的物质，例如水、油等。然而，由于外力或冻结应力、不同的化学环境--管材的内部和外部--和/或不同的温度的存在，这些管材会受到多种影响，如机械应力的影响。这些影响可能导致管材破裂，以致过早损坏。因此，为了避免这些破裂，将像外包层或顶层涂层这样的外层应用到管材中。

这种管层的要求之一是表现为好的冷弯性，而且表现为强的抗环境应力破裂性。进一步地，管材、尤其是外层易于加工-例如，便于挤压-是公知的。在挤压过程中，像凝胶的形成、氧化的颗粒等导致的破裂起始点可能产生。因此，希望提供一种表现为良好可加工性、避免这种破裂起始点产生的管材。

此外，在加工过程中及之后，希望该材料应该具有低收缩率、用以减少冻结应力的产生。而且，好的耐磨性对于避免破裂起始点的产生也是重要的，这样才能获得具有好的抗环境应力破裂性的管材。

由于聚乙烯组合物具有良好的像机械强度、耐磨性和长期稳定性的物理和化学性质，因此频繁地用于制造管材。

但是，很难提供一种同时兼具上述提到性质的制管组合物。

因此，本发明的目标旨在提供一种具有良好加工性的聚烯烃材质的管层，同时该材质的管层能够保护管材抵御环境应力破裂。

聚乙烯组合物被频繁地用于生产管材，这是由于它们具备有利的物理-和化学性质，例如机械强度、耐腐蚀性和长期的稳定性。然而，要提供一种同时具备上述各种优异性能的、用于制备管材的组合物是困难的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于管材的管层，它由具有好的可加工性的聚乙烯材料制备，同时，由聚乙烯材料制备的管层能够保护管材抵御环境应力破裂。

本发明是基于这样的发现：如果该管层是由一种多模式聚乙烯组合物制成，则上述目的能够实现，该组合物包含一种聚乙烯基础树脂，而该树脂包括两种不同的共聚物。

因此，本发明提供了一种管材，它包含了一个由一种聚乙烯组合物制成的管层，该组合物包含一种聚乙烯基础树脂，而该树脂包括

(a)一种乙烯共聚物(A)，和

(b)一种乙烯共聚物(B)，

其中，乙烯共聚物(A)有比乙烯共聚物(B)低的重均分子量，并且聚乙烯基础树脂有0.1-3.5g/10min的熔体流速MFR₂(2.16kg/190℃)和至少0.915g/cm³的密度。

如下面显示的，与常规单模式材料相比，包含了这种聚乙烯基础树脂的多模式聚乙烯组合物表现出更好的冷弯性、更好的抗环境应力破裂性和更好的耐磨性。而且，本发明材料在挤压加工时显示了较容易的可加工性和较低的收缩率。

在本发明中，术语分子量是指重均分子量M_W。这个性质可以直接使用，或者它也可以通过熔体流速(MFR)来度量。

根据本发明，术语“基础树脂”是指聚乙烯组合物中的各聚合组分的整体。优选地，基础树脂由组分(A)和(B)组成，还任选地包括达到该基础树脂总量的20wt％，优选为达到10wt％，更优选为达到5wt％的一个预聚物部分。

聚乙烯基础树脂的熔体流速MFR₂(2.16kg/190℃)优选为0.2-3.0g/10min，更优选为0.3-2.5g/10min，最优选为0.3-1.5g/10min。

此外，聚乙烯基础树脂的流速比例FRR_21/2.16优选为在30-135之间，更优选为在35-120之间，甚至更优选为在40-110之间，最优选为在50-90之间。

聚乙烯基础树脂的密度至少为0.915g/cm³，优选的范围是0.915-0.955g/cm³，更优选的范围是0.915-0.940g/cm³，最优选的范围是0.916-0.930g/cm³。

乙烯共聚物(A)的熔体流率MFR_2.16(2.16kg/190℃)优选在50-3000g/10min范围，甚至更优选的是在200-600g/10min范围。

而且，乙烯共聚物(A)的密度优选为0.930-0.975g/cm³，更优选为0.935-0.955g/cm³。