Композиция мультимодального полипропилена для применений в трубах - RU2015144628A
Код документа: RU2015144628A
Формула
1. Композиция мультимодального полипропилена, подходящая для применений в трубах, содержащая мультимодальный сополимер пропилена (U) с по меньшей мере одним сомономером, выбранным из альфа-олефинов с 2 или 4-8 атомами углерода в общем количестве от 4,0 до 10,0 мол. %, где композиция мультимодального полипропилена имеет скорость течения расплава MFR2 (2,16 кг, 230°С) от 0,25 до 1,00 г/10 мин, определенную в соответствии с ISO 1133, содержание растворимых в холодном ксилоле веществ (XCS) от 4,0 до 17,0 мас. %, определенное при 25°С в соответствии с ISO 16152, и коэффициент полидисперсности PI от 2,5 до 4,0 Па-1, определенный посредством реологических измерений в соответствии с ISO 6721-1 и ISO 6721-10.
2. Композиция мультимодального полипропилена по п. 1, где мультимодальный сополимер пропилена (U) содержит:
(А) от 75 до 98 мас. % композиции статистического сополимера пропилена (X), где сомономер пропилена выбран из по меньшей мере одного из группы, состоящей из этилена и С4-С8 альфа-олефинов, и при этом композиция статистического сополимера пропилена (X) имеет скорость течения расплава MFR2 от 0,25 до 1,0 г/10 мин, или содержание сомономерных звеньев от 2,0 до 12,0 мол. %, или и то и другое; и
(Б) от 2, до 25 мас. % сополимера пропилена (Y), где сомономер выбран из по меньшей мере из одного из группы, состоящей из этилена и С4-С8 альфа-олефинов, и при этом сополимер пропилена (Y) имеет скорость течения расплава MFR2 от 0,0001 до 0,1 г/10 мин, или содержание сомономерных звеньев от 9,0 до 40,0 мол. %, или и то и другое.
3. Композиция мультимодального полипропилена по п. 2, где композиция статистического сополимера пропилена (X) содержит:
от 30 до 60 мас. % первого гомополимера или статистического сополимера пропилена (V), имеющего MFR2 от 1,0 до 5,0 г/10 мин: и
от 40 до 70 мас. % второго гомополимера или статистического сополимера пропилена (W), имеющего MFR2 от 0,10 до 0,60 г/10 мин;
при условии, что по меньшей мере один из указанного первого гомополимера или статистического сополимера пропилена (V) и указанного второго гомополимера или статистического сополимера пропилена (W) представляет собой статистический сополимер пропилена, предпочтительно по меньшей мере указанный второй гомополимер или статистический сополимер пропилена (W) представляет собой статистический сополимер пропилена.
4. Композиция мультимодального полипропилена по п. 2, где композиция статистического сополимера пропилена (X) содержит:
от 30 до 60 мас. % первого статистического сополимера пропилена (V), имеющего MFR2 от 1,0 до 5,0 г/10 мин, или содержание сомономерных звеньев от 1,0 до 6,0 мол. %, или и то и другое; и
от 40 до 70 мас. % второго статистического сополимера пропилена (W), имеющего MFR2 от 0,10 до 0,60 г/10 мин, или содержание сомономерных звеньев от 3,0 до 12,0 мол. %, или и то и другое.
5. Композиция мультимодального полипропилена по п. 3 или 4, где MFR2 первого гомополимера или статистического сополимера пропилена (V) выше, чем MFR2 второго гомополимера или статистического сополимера пропилена (W), и MFR2 второго гомополимера или статистического сополимера пропилена (W) выше, чем MFR2 сополимера пропилена (Y); и возможно, и предпочтительно, содержание сомономера первого статистического сополимера пропилена (V) ниже, чем содержание сомономера второго статистического сополимера пропилена (W), и содержание сомономера второго статистического сополимера пропилена (W) ниже, чем содержание сомономера сополимера пропилена (Y).
6. Композиция мультимодального полипропилена по п. 1, содержащая от 0,1 до 10000 млн-1 по массе нуклеирующего агента (Z).
7. Композиция мультимодального полипропилена по п. 6, где нуклеирующий агент (Z) представляет собой полимерный нуклеирующий агент, предпочтительно полимер по меньшей мере одного винильного соединения согласно следующей формуле:
где R1 и R2 вместе образуют 5- или 6-членное насыщенное, ненасыщенное или ароматическое кольцо, или независимо представляют алкильную группу, содержащую от 1 до 4 атомов углерода, предпочтительно вместе образуют 5- или 6-членное насыщенное, ненасыщенное или ароматическое кольцо, возможно содержащее заместители, или независимо выбраны из С1-С4-алкильных групп, при этом в случае, когда R1 и R2 образуют ароматическое кольцо, атом водорода группировки -CHR1R2 отсутствует, и где количество нуклеирующего агента (Z) составляет от 0,1 до 500 млн-1 от общей массы композиции мультимодального полипропилена (100 мас. %), предпочтительно от общей массы мультимодального сополимера пропилена (U) и нуклеирующего агента (Z).
8. Композиция мультимодального полипропилена по п. 7, где винильное соединение формулы (1) выбрано из группы винилциклогексана и/или 3-метил-1-бутена, предпочтительно винильное соединение представляет собой винилциклогексан, и нуклеирующий агент представляет собой полимер винилциклогексена (VCH).
9. Композиция мультимодального полипропилена по п. 1, где соотношение температура кристаллизации ТС × содержание сомономера мультимодального сополимера пропилена (U) [°С мол. %] составляет по меньшей мере 400°С мол. %.
10. Композиция мультимодального полипропилена по п. 1, которая имеет ударную вязкость при испытании «с надрезом» по Шарпи при 0°С по меньшей мере 4,0 кДж/м2, предпочтительно по меньшей мере 5,0 кДж/м2, более предпочтительно по меньшей мере 6,0 кДж/м2, даже более предпочтительно 7,0 кДж/м2 и наиболее предпочтительно от 8,0 до 40 кДж/м2, определенную в соответствии с ISO 179/1еА:2000, используя образцы с надрезом, полученные путем литья под давлением.
11. Композиция мультимодального полипропилена по п. 1, которая имеет модуль упругости при изгибе по меньшей мере 700 МПа, предпочтительно по меньшей мере 750 МПа, предпочтительно по меньшей мере 800 МПа, более предпочтительно по меньшей мере 830 МПа, определенный в соответствии с ISO 178 при скорости испытания 2 мм/мин и силе 100 Н на образцах для испытания, имеющих размер 80×10×4,0 мм3 (длина × ширина × толщина), полученных путем литья под давлением в соответствии с EN ISO 1873-2.
12. Композиция мультимодального полипропилена по п. 1, где мультимодальный сополимер пропилена (U) представляет собой мультимодальный сополимер пропилена с сомономером этилена.
13. Многостадийный способ получения композиции мультимодального полипропилена по любому из пп. 1-12, при котором пропилен и по меньшей мере один сомономер, выбранный из альфа-олефинов с 2 или 4-8 атомами углерода полимеризуют в присутствии:
(I) твердого каталитического компонента, содержащего галогенид магния, галогенид титана и внутренний донор электронов; и
(II) сокатализатора, содержащего алкилалюминий и возможно внешний донор электронов; и
(III) необязательного нуклеирующего агента (Z), предпочтительно в присутствии нуклеирующего агента (Z), как описано в любом из пп. 7 или 8;
причем многостадийный способ включает следующие стадии:
(A) непрерывная полимеризация пропилена, возможно сомономера, выбранного из группы этилена и по меньшей мере одного С4-С8 альфа-олефина, на первой стадии полимеризации путем введения потоков пропилена, водорода и возможно указанного сомономера на первую стадию полимеризации при температуре от 60 до 100°С и давлении от 40 (4000 кПа) до 65 бар (6500 кПа) с получением первого полимера пропилена (V), где первый полимер пропилена (V) имеет скорость течения расплава MFR2 (2,16 кг, 230°С; ISO 1133) от 1,0 до 5,0 г/10 мин;
(Б) извлечение потока, содержащего первый полимер пропилена (V), полученного на первой стадии полимеризации, и перенос указанного потока на вторую стадию полимеризации;
(B) полимеризация пропилена в присутствии указанного первого полимера пропилена (V) на второй стадии полимеризации при температуре от 65 до 90°С и давлении от 19 (1900 кПа) до 25 бар (2500 кПа) путем введения потоков пропилена, водорода и возможно по меньшей мере одного сомономера с получением композиции сополимера (X) указанного первого полимера пропилена (V) и второго полимера пропилена (W); при условии, что по меньшей мере один из указанного первого и второго полимеров (V) и (W) представляет собой статистический сополимер пропилена, предпочтительно по меньшей мере второй полимер (W) представляет собой статистический сополимер пропилена, более предпочтительно и первый и второй полимер пропилена (V) и (W) представляют собой статистические сополимеры пропилена;
причем указанная композиция сополимера (X) содержит от 30 до 60 мас. % указанного первого полимера пропилена (V) и от 40 до 70 мас. % указанного второго полимера пропилена (W) относительно композиции сополимера (X),
где композиция сополимера (X) имеет скорость течения расплава MFR2 от 0,25 до 1,0 г/10 мин, которая ниже, чем MFR2 указанного первого полимера (V);
(Г) извлечение потока, содержащего композицию сополимера (X), полученного на второй стадии полимеризации, и перенос указанного потока на третью стадию полимеризации;
(Д) полимеризация пропилена и по меньшей мере одного сомономера в присутствии композиции сополимера (X) на третьей стадии полимеризации при температуре от 65 до 90°С и давлении от 10 (1000 кПа) до 100 бар (10000 кПа) путем введения потоков пропилена, водорода и по меньшей мере одного сомономера с получением мультимодального сополимера пропилена (U), содержащего композицию сополимера (X) и дополнительный компонент - сополимер пропилена (Y), где мультимодальный сополимер пропилена (U) имеет скорость течения расплава MFR2 от 0,25 до 1,0 г/10 мин;
где мультимодальный сополимер пропилена (U) содержит от 75 до 98 мас. %, предпочтительно от 85 до 95 мас. % указанной композиции сополимера (X) и от 2 до 25 мас. %, предпочтительно от 5 до 15 мас. % указанного сополимера пропилена (Y); и
где содержание сомономера в сополимере пропилена (Y) составляет от 9,0 до 40 мол. %;
(Е) непрерывное извлечение потока, содержащего мультимодальный сополимер пропилена (U), полученного на третьей стадии полимеризации и возможно смешивание мультимодального сополимера пропилена (U) с добавками; и
(Ж) экструдирование мультимодального сополимера пропилена (U) в пеллеты.
14. Многостадийный способ по п. 13, где многостадийный способ включает дополнительную стадию (АА), предшествующую стадии (А), где осуществляют
(АА) полимеризацию винильного соединения формулы (1), согласно п. 7 или п. 8, предпочтительно винилциклогексана (VCH), в присутствии каталитической системы, содержащей твердый каталитический компонент (I), с получением модифицированной каталитической системы, которая представляет собой реакционную смесь, содержащую твердый каталитический компонент (I) и полученный полимер винильного соединения формулы (1), предпочтительно, и где массовое отношение (г) полимера винильного соединения формулы (1) к твердому каталитическому компоненту (I) составляет вплоть до 5 (5:1), предпочтительно вплоть до 3 (3:1), наиболее предпочтительно составляет от 0,5 (1:2) до 2 (2:1), и полученную модифицированную каталитическую систему подают на стадию полимеризации (А) многостадийного способа получения мультимодального сополимера пропилена (U).
15. Композиция мультимодального полипропилена по п. 1, получаемая посредством многостадийного способа по п. 13 или 14.
16. Изделие, предпочтительно формованное изделие или напорная труба, предпочтительно для применений в напорных трубах систем горячего или холодного водоснабжения, более предпочтительно изделие, полученное посредством литья под давлением (IM), или выдувное формованное изделие, более предпочтительно изделие, полученное посредством литья под давлением, включая фитинги для трубы, содержащее композицию полипропилена по любому из пп. 1-12 или 15.
