ПОЛИМЕР НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНА, ОБЛАДАЮЩИЙ ПРЕВОСХОДНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДЛИТЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ СЖАТИИ, И ТРУБА, В КОТОРОЙ ОН ПРИМЕНЯЕТСЯ

1. Полимер на основе этилена высокой плотности, получаемый посредством полимеризации этилена и как минимум одного мономера, отобранного из группы, состоящей из мономеров на основе альфа-олефинов,
3
3
отличающийся тем, что его плотность составляет от 0,910 г/см до 0,960 г/см,
ИР равен 0,1-10 г/10 мин,
средняя молекулярная масса (г/моль) составляет 60000-250000,
молекулярно-массовое распределение (Mw/Mn) составляет 4-6, а
средняя толщина пластины равна 1-15 нм, и распределение пластин (Lw/Ln) - 1,1 или более.
2. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 1, отличающийся тем, что 50% или большая доля пластин в нем обладает толщиной менее 1-10 нм.
3. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 1, отличающийся тем, что менее 40-50% пластин в нем обладают толщиной в диапазоне менее 10-15 нм.
4. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 1, отличающийся тем, что он включает в себя длинноцепную разветвленность (ДПР).
5. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 1, отличающийся тем, что мономеры на основе альфа-олефинов включают как минимум один элемент, отобранный из группы, состоящей из пропилена, 1-бутена, 1-пентена, 4-метил-1-пентена, 1-гексена, 1-гептена, 1-октена, 1-децена, 1-ундецена, 1-додецена, 1-тетрадецена, 1-гексадецена и 1-аитосена.
6. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 1, отличающийся тем, что, когда он представлен сополимером этилена и мономером на основе альфа-олефина, концентрация мономера на основе альфа-олефина составляет 0,1-10% мас.
7. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 1, отличающийся тем, что он представлен материалом, полученным посредством литьевого формования, выдавливания, компрессионного или центробежного формования.
8. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 1, отличающийся тем, что он полимеризуется с помощью гибридного наносного металлоценового катализатора, включающего как минимум одно первое металлоценовое соединение, представленное в формуле 1 ниже, одно второе металлоценовое соединение, представленное в формуле 2 ниже, одно соединение сокатализатора и носитель
,
где M1 представляет собой переходный металл 4 группы периодической таблицы элементов,
1
2
X и Х каждое по отдельности представляют собой один из атомов галогена,
1
12
1
10
6
20
7
40
R-R каждое по отдельности представляют собой атом водорода, замещенные или незамещенные алкильную группу C-С, арильную группу С-С или субстрат или незамещенную алкиларильную группу С-С, а также связаны друг с другом, образуя кольцо,
1
5
6
12
причем циклопентадиен, связанный с R-R, и инден, связанный с R-R, имеют асимметричную структуру, обладая разным строением, и
они не связаны друг с другом для образования немостиковой структуры
[Формула 2]
,
где М2 представляет собой переходный металл 4 группы периодической таблицы элементов,
3
4
Х и Х каждое по отдельности представляют собой один из атомов галогена,
13
18
1
10
6
20
7
40
R-R каждое по отдельности представляют собой атом водорода, замещенные или незамещенные алкильную группу C-С, арильную группу С-С или алкиларильную группу С-С, а также связаны друг с другом, образуя кольцо,
21
26
1
10
6
20
7
40
R-R каждое по отдельности представляют собой атом водорода, замещенные или незамещенные алкильную группу C-С, арильную группу С-С или алкиларильную группу С-С, а также связаны друг с другом, образуя кольцо,
19
20
1
20
R и R каждое по отдельности представляют собой замещенную или незамещенную алкильную группу С-С, а также связаны друг с другом, образуя кольцо,
13
18
21
26
причем инден, связанный с R-R, и инден, связанный с R-R, имеют одинаковую или разную структуру, и
13
18
21
26
инден, связанный с R-R, а также инден, связанный с R-R, также связаны с Si для образования мостиковой структуры.
9. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 8, отличающийся тем, что первое металлоценовое соединение включает как минимум одно соединение, отобранное из группы, состоящей из соединений со следующими структурами
10. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 8, отличающийся тем, что второе металлоценовое соединение включает как минимум одно соединение, отобранное из группы, состоящей из соединений со следующими структурами
.
11. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 8, отличающийся тем, что соединение сокатализатора включает одно или несколько соединений, представленных в формулах 3-6
,
где AL представляет собой алюминий,
27
28
29
1
20
1
20
R, R и R каждое по отдельности представляют собой атом галогена, углеводородную группу С-С или углеводородную группу С-С, замещенную галогеном, и
а - целое число, равное 2 или более
,
где А1 представляет собой алюминий или бор, и
30
31
32
1
20
1
20
1
20
R, R и R каждое по отдельности представляют собой атом галогена, углеводородную группу С-С, углеводородную группу С-С, замещенную галогеном, или алкоксильную углеводородную группу С-С
,
где L1 и L2 представляют собой нейтральные или катионные кислоты Льюиса,
Z1 и Z2 каждое по отдельности представляют собой группу из 13 элементов периодической таблицы, а
6
20
1
20
А2 и A3 каждое по отдельности представляют собой замещенную или незамещенную арильную группу С-С или замещенную или незамещенную алкильную группу С-С.
12. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 11, отличающийся тем, что соединение сокатализатора, представленное посредством формулы 3, включает как минимум одно соединение, отобранное из группы, состоящей из метилалюмоксана, этилалюмоксана, изобутилалюмоксана и бутилалюмоксана.
13. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 11, отличающийся тем, что соединение сокатализатора, представленное в формуле 4, включает как минимум одно соединение, отобранное из группы триметилалюминия, триэтилалюминия, триизобутилалюминия, трипропилалюмини, трибутилалюминия, диметилхлоралюминия, триизопропил-алюминия, трициклопентилалюминия, трипентилалюминия, триизопентилалюминия, тригексилалюминия, триоктилалюминия, этилдиметилалюминия, метилдиэтилалюминия, трифенилалюминия, три(п-толил)алюминия, диметил алюминия метоксида, диметилалюминия этоксида, триметилбора, триэтилбора, триизобутилбора, трипропилбора, трибутилбора и трипентафлюорофенилбора.
14. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 11, отличающийся тем, что соединение сокатализатора, представленное в формуле 5 или 6, в каждом отдельном случае может иметь как минимум один из элементов группы, которая включает в себя метилдиоктатеиламмоний-тетракис-(пентафлюорофенил)борат, триметиламмоний-тетракис-(фенил)борат, триэтиламмоний-тетракис-(фенил)борат, трипропиламмоний-тетракис-(фенил)борат, трибутиламмоний-тетракис(фенил)борат, триметиламмоний-тетракис-(п-толил)борат, трипропиламмоний-тетракис-(п-толил)борат, триэтиламмоний-тетракис-(о, п-диметилфенил)борат, триметиламмоний-тетракис(п-трифлюорометилфенил)борат, трибутиламмоний-тетракис(п-трифлюорометилфенил) борат, трибутиламмоний(пентафлюорофенилборат), диэтиламмоний-тетракис-(пентафлюорофенил)борат, трифенилфосфоний-тетракис-(фенил)борат, триметилфосфоний-тетракис-(фенил)борат, N,N-диэтиланилин-тетракис(фенил)борат, N,N-диметиланилин-тетракис-(пентафлюорофенил)борат, N,N-диэтиланилин-тетракис-(пентафлюорофенил)борат, трифенилкарбоний-тетракис-(п-трифлюорометилфенил)борат, трифенилкарбоний-тетракис-(пентафлюорофенил)борат, триметиламмоний-тетракис-(фенил)алюминат, триэтиламмоний-тетракис-(фенил)алюминат, трипропиламмоний-тетракис-(фенил)алюминат, трибутиламмоний-тетракис-(фенил)алюминат, триметиламмоний-тетракис-(п-толил)алюминат, трипропиламмоний-тетракис-(п-толил)алюминат, триэтиламмоний-тетракис-(о, п-диметилфенил)алюминат, трибутиламмоний-тетракис-(п-трифлюорометилфенил)алюминат, триметиламмоний-тетракис-(п-трифлюорометилфенил)алюминат, трибутиламмоний-тетракис-(пентафлюорофенил)алюминат, N,N-диэтиланилин-тетракис-(фенил)алюминат, N,N-диэтиланилин-тетракис-(пентафлюорофенил)алюминат, диэтиламмоний-тетракис-(пентафлюорофенил)алюминат, трифенилфосфоний-тетракис-(фенил)алюминат и триметилфосфоний-тетракис-(фенил)алюминат.
15. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 8, отличающийся тем, что массовое соотношение общей массы переходных металлов первого металлоценового соединения и второго металлоценового соединения с носителем составляет 1:1-1:1 000, а массовое соотношение первого металлоценового соединения со вторым составляет 1:100-100:1.
16. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 11, отличающийся тем, что массовое соотношение соединений сокатализатора, представленных в формулах 3 и 4, с носителем составляет 1:100-100:1, а массовое соотношение соединений сокатализаторов, представленных в формулах 5 и 6, с носителем составляет 1:20-20:1.
17. Полимер на основе этилена высокой плотности по п. 8, отличающийся тем, что носитель включает как минимум один элемент группы, состоящей из двуокиси кремния, оксида алюминия, оксида титана, цеолита, оксида цинка и крахмала,
средний размер частиц носителя составляет 10-250 микрон,
3
средний объем микропор носителя составляет 0,1-10 см/г, а
2
2
удельная площадь поверхности носителя составляет от 1 м/г до 1000 м/г.
18. Способ для получения полимера на основе этилена высокой плотности, включающий
(a) приготовление как минимум одного первого металлоценового соединения, представленного в формуле 1 ниже, одного второго металлоценового соединения, представленного в формуле 2 ниже, одного соединения сокатализатора;
(b) приготовление смеси катализатора путем перемешивания приготовленного как минимум одного первого металлоценового соединения, одного второго металлоценового соединения и соединения сокатализатора при 0°С-100°С в течение 5 мин-24 ч;
(c) приготовление композиции гибридного наносного катализатора путем добавления смеси катализатора в реактор, в котором присутствуют носитель и растворитель, а также путем перемешивания при 0°С-100°С в течение 3 мин-48 ч; и
(d) введение композиции гибридного наносного катализатора, как минимум одного альфа-олефинового мономера, отобранного из группы, состоящей из альфа-олефинов, и этилена в автоклавный реактор или реактор газофазной полимеризации, а также полимеризацию полимера на основе этилена высокой плотности по п. 1 в среде, в которой температура составляет 60-100°С, а давление составляет 10-20 бар:
,
где M1 представляет собой переходный металл 4 группы периодической таблицы элементов,
1
2
X и Х каждое по отдельности представляют собой один из атомов галогена,
1
12
1
10
6
20
7
40
R-R каждое по отдельности представляют собой атом водорода, замещенные или незамещенные алкильную группу C-С, арильную группу С-Со или субстрат или незамещенную алкиларильную группу С-С, а также связаны друг с другом, образуя кольцо,
1
5
6
12
причем циклопентадиен, связанный с R-R, и инден, связанный с R-R, имеют асимметричную структуру, обладая разным строением, и
они не образуют немостиковую структуру, так как не связаны друг с другом
,
где М2 представляет собой переходный металл 4 группы периодической таблицы элементов,
3
4
Х и Х каждое по отдельности представляют собой один из атомов галогена,
13
18
1
10
6
20
7
40
R-R каждое по отдельности представляют собой атом водорода, замещенные или незамещенные алкильную группу C-С, арильную группу С-С или субстрат или незамещенную алкиларильную группу С-С, а также связаны друг с другом, образуя кольцо,
21
26
1
10
6
20
7
40
R-R каждое по отдельности представляют собой атом водорода, замещенные или незамещенные алкильную группу C-С, арильную группу С-С или алкиларильную группу С-С, а также связаны друг с другом, образуя кольцо,
19
20
1
20
R и R каждое по отдельности представляют собой замещенную или незамещенную алкильную группу С-С, а также связаны друг с другом, образуя кольцо,
13
18
21
26
причем инден, связанный с R-R, и инден, связанный с R-R, имеют одинаковую или разную структуру, и
13
18
21
26
инден, связанный с R-R, а также инден, связанный с R-R, также связаны с Si для образования мостиковой структуры.
19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что соединение сокатализатора включает одно или несколько соединений, представленных в формулах 3-6
,
где AL представляет собой алюминий,
27
28
29
1
20
1
20
R, R и R каждое по отдельности представляют собой атом галогена, углеводородную группу С-С или углеводородную группу С-С, замещенную галогеном, и
а - целое число, равное 2 или более
,
где А1 представляет собой алюминий или бор, и
30
31
32
1
20
1
20
1
20
R, R и R каждое по отдельности представляют собой атом галогена, углеводородную группу С-С, углеводородную группу С-С, замещенную галогеном, или алкоксильную углеводородную группу С-С:
,
где L1 и L2 представляют собой нейтральные или катионные кислоты Льюиса,
Z1 и Z2 каждое по отдельности представляют собой группу из 13 элементов периодической таблицы, а
6
20
1
20
А2 и A3 каждое по отдельности представляют собой замещенную или незамещенную арильную группу С-С или замещенную или незамещенную алкильную группу С-С.
20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что этап (с) включает
отделение супернанта путем проведения реакции осаждения на композиции гибридного наносного катализатора;
удаление отделенного супернанта и промывание оставшегося осадка композиции катализатора растворителем; и
вакуумное высушивание промытого осадка композиции катализатора при 20-200°С в течение 1-48 ч.
21. Способ по п. 18, отличающийся тем, что альфа-олефиновые мономеры включают как минимум один элемент, отобранный из группы, состоящей из пропилена, 1-бутена, 1-пентена, 3-метил-1-бутена, 1-гексен, 4-метил-1-пентен, 3-метил-1-пентена, 1-гептена, 1-октена, 1-децена, 1-ундецена, 1-додецена, 1-тетрадецена, 1-гексадецена и 1-аитосена.
22. Труба, в которой применяется полимер на основе этилена высокой плотности, по любому из п.п. 1-17.