[发明专利]高密度聚乙烯

说明书

多峰聚乙烯共聚物，其包含：(III)35至55wt％的较低分子量乙烯均聚物组分，其MFR₂为200至400g/10min；(IV)45至65wt％的乙烯和至少一种C_3‑12α‑烯烃共聚单体的较高分子量乙烯共聚物组分；其中所述多峰聚乙烯共聚物的密度为955至962kg/m³，MFR₂为2.0至10.0g/10min，Mw/Mn大于9.0。

技术领域

本发明涉及用于压模或注模制品，具体用于制造盖和封闭件的高密度聚乙烯(HDPE)聚合物。本发明还涉及生产所述聚合物的方法，生产包含所述聚合物的压模或注模制品的方法，以及所述聚合物用于生产压模或注模制品，例如帽或封闭件的用途。

本发明的聚乙烯是具有流变性质、加工性质和机械性质的理想平衡的多峰高密度聚乙烯聚合物。聚合物设计参数(例如较低分子量和较高分子量级分的分子量及其分布，以及级分之间的区别(split)和最终MFR和密度)的特定组合被发现提供具有良好流动性质、良好流变性质和良好机械性质，例如在耐环境应力龟裂性(ESCR)，冲击强度和刚度方面的聚合物。

背景技术

注模法可用于制作各种制品，包括具有相对复杂形状和尺寸范围的制品。例如，注模法适用于制造用作食品和饮料应用，如含有碳酸或非碳酸饮料的瓶子，或非食品应用，如化妆品和药物的容器的盖和封闭件的物品。

注模法是将聚合物熔化然后通过注射填充到模具中的模塑工艺。在初始注射期间，使用高压并且压缩聚合物熔体。因此，当注射到模具中时，聚合物熔体首先膨胀或“松弛”以填充模具。然而，模具在比聚合物熔体低的温度下保持。当聚合物熔体冷却时，倾向于发生收缩。为了补偿这种效果，应用背压。此后，聚合物熔体被进一步冷却以使模塑制品能够从模具中取出而不会引起变形。

注模制品的重要性质是其耐应力龟裂性。应当理解，本发明的注模制品不应显示出脆性破坏，因此应具有高的耐应力龟裂性。因此，本发明人寻求尤其用于盖和封闭件市场所开发的具有改进的耐应力龟裂性的新HDPE。

HDPE还应提供具有高冲击强度的注模制品，使得制品承受跌落并承受运输。

同样重要的是，具有足够机械强度(刚度)的生产制品(例如盖或封闭件)暗示HDPE树脂应具有足够的刚度。

这些机械性质的改进不能以聚合物的加工性为代价。必须维持或甚至改进加工性以满足客户需求。注模制品快速生产，且任何加工性的降低可以增加循环时间，并从而降低加工效率。为了实现高生产速度，和从而具有改善经济性的方法，重要的是使树脂具有非常良好的流动，特别是在压力下的流动(即，良好的流变学)。

因此，需要用于生产饮料盖或封闭件的HDPE树脂具有机械和流变性质的平衡。然而，上述性质之一的改进导致另一个有同样价值的性质的降低。例如，可以通过提高聚合物密度来增加刚度。不幸的是，这将降低对龟裂扩展的耐性。同样，树脂流动可以通过增加其熔体流动速率而改善，但是要以耐冲击性为代价。因此，不容易实现所需性质的期望的平衡。

本发明还涉及压模制品的制备。压模法是一种模塑方法，其中通常预热的模塑材料首先被放置在开放的加热的模腔中。关闭模具，施加压力以迫使材料与所有模具区域接触，同时保持热和压力直到模塑材料已经固定。在注模法过程中，聚合物熔体在高剪切速率下流动，并且通过螺旋流动测量的流动能力提供了聚合物如何在模具中流动的良好指示。在压模法过程中，情况是不同的。由于聚合物熔体不经受高剪切速率，聚合物流动与树脂的MFR成比例。可能的是，低MFR HDPE具有高螺旋流动(由于高剪切稀化)，但这将不一定转化为压模法过程中的良好流动。在这方面，发明实施例的高熔体流动有利于在压模法过程中实现良好的流动，而高的螺旋流动在注模法过程中产生良好的流动能力。许多现有技术实例不能实现这种组合。

因此，本发明人已经设计了一种限定窄的多峰HDPE共聚物，其具有优异的机械性质、用于压模和注模法的良好流动以及高加工性。