БИМОДАЛЬНЫЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫЕ СМОЛЫ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ И КОМПОЗИЦИИ С УЛУЧШЕННЫМИ СВОЙСТВАМИ, А ТАКЖЕ СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ

3
3
3
3
3
3
1. Полимерная композиция на основе бимодального полиэтилена высокой плотности, включающая основную смолу, которая имеет плотность от примерно 945 до примерно 955 кг/м, предпочтительно от 946 до 951 кг/м, наиболее предпочтительно от 947 до 951 кг/м, и включает этиленовый полимер (А) имеющий плотность по меньшей мере примерно 968 кг/м, предпочтительно выше 970 кг/м, наиболее предпочтительно выше 971 кг/м, в количестве, составляющем от примерно 45 до примерно 55 мас.%, предпочтительно от 47 до 53 мас.%, предпочтительно от 48 до 52 мас.%, наиболее предпочтительно от 49,5 до 51,5 мас.%, и этиленовый полимер (Б), имеющий плотность ниже плотности полимера А, причем указанная композиция имеет комплексную вязкость при скорости сдвига 0,01 рад/с в интервале от примерно 200 до примерно 450 кПа·с, предпочтительно от 220 до 450 кПа·с, наиболее предпочтительно от 220 до 420 кПа·с, и комплексную вязкость при скорости сдвига 100 рад/с в интервале от примерно 1900 до примерно 2600 Па·с, предпочтительно от 2000 до 2500 Па·с, наиболее предпочтительно от 2100 до 2450 Па·с.
747
2. Полимерная композиция по п. 1, которая имеет вязкость при постоянном сдвиговом напряжении 747 Па (η*) от примерно 400 до примерно 1300 кПа·с, предпочтительно от 500 до 900 кПа·с, и более предпочтительно от 550 до 900 кПа·с, наиболее предпочтительно от 650 до 900 кПа·с.
3. Полимерная композиция по п. 1 или 2, которая имеет G′(G′′=3000) (Па) от примерно 1600 до примерно 2500, предпочтительно от 1650 до 2400, наиболее предпочтительно от 1700 до 2200.
5
4. Полимерная композиция по п. 1 или 2, которая имеет индекс расплава MI от примерно 0,1 до примерно 0,5 г/10 мин, предпочтительно от 0,20 до 0,45 г/10 мин, наиболее предпочтительно от 0,2 до 0,4 г/10 мин.·
5. Полимерная композиция по п. 1 или 2, которая содержит сомономер в количестве от примерно 0,3 до примерно 0,65 мол.%, предпочтительно от 0,4 до 0,65 мол.%, наиболее предпочтительно от 0,4 до 0,6 мол.%.
6. Полимерная композиция по п. 1 или 2, которая дополнительно включает пероксид в количестве от примерно 50 до примерно 150 част./млн.
7. Полимерная композиция по п. 1 или 2, которая при изготовлении в виде трубы имеет оценку МТП 10 или лучше, или ОГК 1600 фунт./кв. дюйм при 23°С или лучше.
8. Полимерная композиция по п. 1 или 2 в форме трубы.
9. Полимерная композиция по п. 1 или 2, имеющая индекс истончения при сдвиге при 2,7 и 210 кПа, который составляет от примерно 60 до примерно 115.
10. Способ получения бимодальной композиции на основе полиэтилена высокой плотности с улучшенной прочностью расплава, включающий:
3
3
получение бимодальной основной смолы на основе полиэтилена высокой плотности, включающей этиленовый полимер (А), имеющий плотность по меньшей мере примерно 968 кг/м, в количестве, составляющем от примерно 45 до примерно 55 мас. %, и этиленовый полимер (Б), имеющий плотность ниже плотности полимера А, причем композиция имеет плотность от примерно 945 до примерно 951 кг/м;
подачу полимерной композиции на основе полиэтилена высокой плотности в экструзионное устройство;
подачу пероксида в количестве в интервале от примерно 50 до примерно 150 част./млн, в расчете на массу смолы, в экструзионное устройство; и
смешивание полимерной композиции и пероксида в экструзионном устройстве до по существу однородного состояния;
в котором полученная композиция имеет комплексную вязкость при скорости сдвига 0,01 рад/с в интервале от примерно 200 до примерно 450 кПа·с, и комплексную вязкость при скорости сдвига 100 рад/с в интервале от примерно 1900 до примерно 2600 Па·с.
11. Способ по п. 10, в котором основная полимерная композиция включает полимер этилена (А) в количестве, составляющем от примерно 45 до 55 мас.%, предпочтительно от 47 до 53 мас.%, предпочтительно от 48 до 52 мас.%, наиболее предпочтительно от 49,5 до 51,5 мас.%.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором пероксид является органическим пероксидом, и дополнительно органический пероксид выбирают из группы, включающей 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, дикумилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, 1,3 и 1,4-бис-трет-бутилпероксиизопропилбензолы, и 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин.
13. Способ получения бимодальной композиции на основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) с улучшенной прочностью расплава, включающий: получение хлопьев бимодального полимера ПЭВП, включающего полиэтиленовый компонент (А) низкой молекулярной массы (НММ) и полиэтиленовый компонент (Б) высокой молекулярной массы (ВММ) в каскадном процессе в нескольких реакторах, в котором полимеризацию проводят в присутствии водорода, и в котором отношение молярной концентрации водорода в реакторе, производящем НММ компонент (А) к молярной концентрации водорода в реакторе, производящем ВММ компонент (Б), составляет от примерно 250:1 до примерно 350:1; подачу хлопьев полимера ПЭВП в экструзионное устройство; подачу реакционно-способного агента, предпочтительно пероксида, в экструзионное устройство; и смешивание хлопьев бимодального полимера ПЭВП и реакционно-способного агента в экструзионном устройстве до однородного состояния.
14. Способ по п. 13, в котором смешивание реакционно-способного агента и хлопьев бимодального полимера ПЭВП в экструзионном устройстве проводят при температурах до примерно 288°C до однородного состояния с целью повышения количества боковых длинных цепей в ПЭВП композиции при сохранении хорошей способности к обработке этой композиции, причем способность к обработке измеряют как индекс истончения при сдвиге при 2,7 и 210 кПа, который составляет от примерно 60 до примерно 115, комплексной вязкости при 100 рад/с, составляющей от примерно 1900 до 2600 Па·с, и индекса расплава при высокой нагрузке, составляющего от примерно 6 до 11 г/10 мин.
15. Способ по любому из пп. 13 или 14, в котором ВММ полимерный компонент подвергают полимеризации в присутствии 1-бутена, 1-гексена или 1-октена.
16. Способ по п. 13 или 14, в котором массовое отношение НММ компонента (А) к бимодальной композиции составляет от примерно 49,5 до примерно 51,5%.
17. Способ по п. 13 или 14, в котором реакционно-способный агент является органическим пероксидом, и дополнительно органический пероксид выбирают из группы, включающей 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, дикумилпероксид, трет-бутилкумилпероксид, 29,3 и 29,4-бис-трет-бутилпероксиизопропилбензолы, и 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексин.
18. Способ по п. 17, в котором органический пероксид подают в экструзионное устройство в количестве от примерно 50 до примерно 150 част./млн.
19. Способ по одному из пп. 13, 14 и 18, в котором композиция имеет комплексную вязкость при 0,01 рад/с, составляющую от примерно 200 до примерно 450 кПа·с, и/или комплексную вязкость при 100 рад/с, составляющую от примерно 1900 до примерно 2600 Па·с.
5
20. Способ по одному из пп. 13, 14 и 18, в котором композиция имеет индекс расплава MI от примерно 0,1 до примерно 0,5 г/10 мин.
21. Способ получения бимодальной композиции на основе полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) с улучшенной прочностью расплава для изготовления труб большого диаметра, включающий:
получение хлопьев бимодального полимера ПЭВП, включающего компонент на основе гомополимера этилена низкой молекулярной массы (НММ) и компонент на основе полимера этилена высокой молекулярной массы (ВММ) в каскадном процессе в нескольких реакторах, причем ВММ компонент имеет более высокую среднюю молекулярную массу по сравнением с НММ компонентом; подачу хлопьев полимера ПЭВП в экструзионное устройство; непрерывную подачу агента, вызывающего термическое разложение, в экструзионное устройство; и смешивание агента, вызывающего термическое разложение, с хлопьями бимодального полимера ПЭВП в экструзионном устройстве при температурах до 550°F (288°C) до однородного состояния с целью повышения количества боковых длинных цепей в ПЭВП композиции при сохранении хорошей способности к обработке этой композиции, причем способность к обработке измеряют как индекс истончения при сдвиге при 2,7 и 210 кПа, который составляет от примерно 60 до примерно 115, комплексной вязкости при 100 рад/с, составляющей от примерно 1900 до 2500 Па·с, комплексной вязкости при 0,01 рад/с, составляющей от примерно 200 до примерно 450 кПа·с, и индекса расплава при высокой нагрузке, составляющего от примерно 6 до 11 г/10 мин.