[发明专利]具有高膨胀比的聚乙烯组合物

说明书

本发明提供一种适于制备多种成形制品的聚乙烯组合物。特别地，由于增强的可加工性、高挤出膨胀率、最终制品的高质量表面和尺寸稳定性、抗环境应力开裂性(FNCT)及抗冲击性，因此本发明组合物适用于制造挤出吹塑的中空制品，如圆桶、容器和汽油储罐。

本发明还涉及一种制备所述聚乙烯组合物的多阶段聚合反应过程。

本发明的聚乙烯组合物的其它重要的优点在于，甚至在无需加工助剂的情况下，可以以非常高的剪切速率值--意味着较高加工速度和/或较低熔融加工温度下对其进行熔融加工，而不会遇到流动不稳定性，所述流动不稳定性通常会在成形制品中产生无法接受的缺陷(如鲨鱼皮或熔体破裂)。

此外，本发明组合物的快速结晶动力学对其优越的加工能力起重要作用，还使成形制品的收缩率大大降低，从而允许获得显著的尺寸稳定性。

因此，相对于相同用途的已知聚乙烯组合物，具体如US6201078中所公开聚乙烯组合物，本发明组合物具有不可企及的机械性能和加工能力的平衡。

事实上，在所述文献中未提及如下问题：如何获得高抗冲击性、减小流动不稳定性以及改善尺寸稳定性(降低收缩率)。

因此，本发明提供一种聚乙烯组合物，其具有以下特征：

1)根据ISO1183在23℃下测定的密度为0.952-0.960g/cm³，优选为0.953-0.960g/cm³；

2)MIF/MIP比是17-30，具体是17-29，其中MIF是在21.60kg载荷、190℃下的熔体流动指数，并且MIP是在5kg载荷、190℃下的熔体流动指数，两者根据ISO1133测定；

3)SIC指数是2.5-5.0，优选为2.5-4.5，更优选为3.2-3.9；

其中SIC指数是根据下面的关系确定的剪切诱导结晶指数：

SIC指数＝(t_开始，SIC@1000xt_{开始，静态})/(HLMI)

其中t_开始，SIC@1000以秒为单位进行测量并且是在1000s^-1的剪切速率下结晶开始所需的时间，t_{开始，静态}以秒为单位进行测量并且是在125℃无剪切情况下的结晶开始时间，两者均通过差示扫描量热法(DSC)在恒温模式下测定；HLMI是根据ISO1133在190℃、21.6kg载荷下测定的熔体流动指数。

表达“聚乙烯组合物”旨在可选地包括单一乙烯聚合物和乙烯聚合物组合物，具体是优选地具有不同分子量的两种或更多种乙烯聚合物组分的组合物，在相关领域中此类组合物还称为“双峰聚合物”或“多峰聚合物”。

本发明的聚乙烯组合物通常由一种或多种乙烯共聚物组成，或包括一种或多种乙烯共聚物。

本文中所限定的所有特征(包括之前限定的特征1)至特征3))是指所述乙烯聚合物或乙烯聚合物组合物。加入其它组分(如本领域中通常使用的添加剂)可以改变一个或多个所述特征。

MIF/MIP比提供分子量分布的流变量度。

Mw/Mn比提供分子量分布的另一个量度，其中Mw是重均分子量并且Mn是数均分子量，两者均通过GPC(凝胶渗透色谱法)进行测量，如实例中所述。

本发明聚乙烯组合物的优选Mw/Mn值范围为15-25。

此外，本发明的聚乙烯组合物优选具有以下附加特征中的至少一者。

-Mw等于或大于250000g/mol，更优选是等于或大于280000g/mol，具体地等于或大于300000g/mol；

-如实例中所述测定的长链支化指数(LCB)等于或大于0.70，更优选等于或大于0.72，具体地等于或大于0.78；

-MIP：0.05-0.5g/10min.；

-MIF：1-15g/10min.；

-相对于组合物的总重量，共聚单体含量按重量计等于或小于1％，具体地按重量计为0.05-1％。

乙烯共聚物中存在的一种或多种共聚单体通常选自具有化学式CH₂＝CHR的烯烃，其中R是具有1-10个碳原子的直链或支链烷基。

具体实例是丙烯、丁烯-1、戊烯-1、4-甲基戊烯-1、己烯-1、辛烯-1和癸烯-1。特别优选的共聚单体是己烯-1。

具体地，在优选的实施方式中，本组合物包括：