[发明专利]用于冷热水管道应用的聚丙烯无规共聚物组合物

说明书

本发明公开了聚丙烯聚合物组合物，该聚丙烯聚合物组合物可用于生产不同类型的模塑制品，诸如挤出管道结构。该聚丙烯聚合物组合物含有聚丙烯无规共聚物与特性增强剂的组合。将特性增强剂掺入该聚合物组合物中，使得该组合物具有相对高的抗冲击特性和相对高的挠曲模量。

相关申请

本申请基于并要求于2018年10月29日提交的美国临时专利申请序列号62/752,008和于2018年10月26日提交的美国临时专利申请序列号62/751,290的优先权，这两个申请通过引用并入本文。

背景技术

聚合物材料常出于各种目的被用在管道中，诸如流体输送(即液体或气体诸如水或天然气的输送)管道，在输送过程中，可对流体加压。此外，输送的流体可具有不同的温度，通常在约0℃至约90℃的温度范围内。

由于温度较高，由聚合物材料制成的热水管道是一种存在突出问题的聚合物管道。热水聚合物管道不仅要满足其他普通聚合物管道(诸如冷水管道)所需的要求，另外还必须承受与较高温度相关的应变。通常用于管道工程和加热目的的热水管道中热水的温度在30℃至70℃范围内，这意味着管道必须能够承受比该温度更高的温度，以确保长期安全使用。最高温度可高达100℃。

在过去，如上所述的管道已由聚烯烃聚合物(诸如聚丙烯聚合物和聚乙烯聚合物)制成。然而，在配制具有最佳机械特性组合且用于各种不同管道应用的聚烯烃聚合物组合物时遇到了问题。例如，在许多应用中，需要将高抗冲击强度与相对高的挠曲模量相结合。然而，在过去，当采取步骤来增加上述特性中的一项特性时，其他特性受到不利影响。因此，本公开涉及抗冲击性和挠曲模量之间的特性平衡得到改善的聚合物组合物。

发明内容

一般来讲，本公开涉及含有聚丙烯无规共聚物的聚丙烯聚合物组合物，该聚丙烯聚合物组合物被配制成具有优异的机械特性平衡。例如，根据本公开制备的聚丙烯聚合物组合物尤其适用于生产冷热水管道应用中管道结构。尤其，本公开的聚丙烯聚合物组合物被设计成不仅具有高冲击强度，而且还具有相对高的挠曲模量。

在一个实施方案中，本公开涉及一种聚丙烯聚合物组合物，该聚丙烯聚合物组合物包含与特性增强剂结合的聚丙烯无规共聚物。聚丙烯无规共聚物可包含：

作为主要单体的丙烯；

约1重量％至约5重量％的乙烯含量(ET)；

大于约0.01g/10分钟至约2g/10分钟的熔体流动速率；以及；

约5至约10的分子量分布。

根据本公开，上述聚丙烯无规共聚物与特性增强剂结合，该特性增强剂的量足以提高本组合物的至少一种物理特性(诸如抗冲击性和/或挠曲模量)。例如，本公开的聚合物组合物在23℃下的悬臂梁式缺口抗冲击性可大于约400J/m，诸如大于约500J/m，诸如大于约600J/m，诸如大于约700J/m，并且通常小于约900J/m。除了具有相对高的抗冲击强度之外，本公开的聚合物组合物还具有相对高的挠曲模量。例如，挠曲模量可大于约650MPa，诸如大于约750MPa，诸如大于约850MPa，诸如大于约950MPa，并且通常小于约1200MPa。

在一个实施方案中，特性增强剂可包含磷酸酯盐、苯甲酸钠、二苄基山梨醇、或它们的混合物。在该实施方案中，该聚合物组合物可具有小于约0.5g/10分钟的熔体流动速率，可具有约3.3％至约5％的乙烯含量并且具有约5至约8分子量分布。在一个实施方案中，聚丙烯无规共聚物可为单峰的。