Полиэтиленовые композиции

Полиэтиленовые композиции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ К РОДСТВЕННЫМ ЗАЯВКАМ

Настоящая формула изобретения является преимуществом приоритетной заявки №61/135,036, поданной 16 июля 2008 года, раскрытие которой полностью включено посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Варианты настоящего изобретения, в целом, относятся к композициям, содержащим полиэтилен, в частности, к бимодальным полиэтиленовым композициям.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРТЕНИЯ

В настоящее время, усилия направлены на получение полиолефиновых композиций для труб, в частности, на получение полиэтиленовых композиций высокой плотности для труб. Целью является не только смола, получаемая экономически выгодно и эффективно, но и получение трубы с подходящим балансом свойств.

Патенты US 7037977, US 6090893, US 7193017 и опубликованные заявки US 2007/027611, US 2004/0157988, и US 2005/0234197 относятся к полиэтиленовым смолам для труб. Существует необходимость в высокопрочной полиэтиленовой композиции, проявляющей подходящий баланс свойств, включая в группе вариантов свойств повешенную прочность расплава.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРТЕЕНИЯ

В соответствии с одним объектом изобретения, предлагается бимодальная полиэтиленовая композиция высокой плотности, имеющая плотность 0,940 г/см³ или более, включающая высокомолекулярный полиэтиленовый компонент и низкомолекулярный полиэтиленовый компонент, причем: композиция относится к категории материала РЕ-100, такой, что в соответствии с ISO 1167 труба, формованная из композиции, которая подвергается испытанию на внутреннюю прочность, имеет экстраполированное напряжение 10 МПа или более, когда кривая внутренней прочности трубы экстраполируется до 50 или 100 лет, в соответствии с ISO 9080:2003(E); и композиция имеет прочность расплава более 18 сН.

В одном варианте, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты образуются в одиночном реакторе.

В одном варианте, прочность расплава составляет более 20 сН. В другом варианте, прочность расплава составляет более 22 сН.

В одном варианте, комплексная вязкость при частоте 0,01 с^-1 составляет более 3,5*10 Па·с. В другом варианте, комплексная вязкость при частоте 0,1 с^-1 составляет более 1,5*10⁵ Па·с.

В одном варианте, общий ППД составляет от 15 до 40.

В одном варианте, высокомолекулярный компонент присутствует в количестве от 45 до 60 мас.%, в пересчете на общую массу композиции.

В одном варианте, средняя молекулярная масса (Mw) низкомолекулярного полиэтиленового компонента составляет от 5000 до 35000.

В одном варианте, средняя молекулярная масса (Mw) высокомолекулярного полиэтиленового компонента составляет от 400000 до 700000.

В одном варианте, соотношение средневесовой молекулярной массы высокомолекулярного компонента к средневесовой молекулярной массе низкомолекулярного компонента (Mw_BMM:Mw_HMM) составляет от 15 до 40: 1. В одном варианте, ИР (I₂₁) композиции составляет от 4 до 10 г/10 мин. В одном варианте, высокомолекулярный полиэтиленовый компонент имеет плотность 0,945 г/мл или менее.

В одном варианте, низкомолекулярный полиэтиленовый компонент имеет плотность 0,940 г/мл или более.

В одном варианте, высокомолекулярный полиэтиленовый компонент включает полиэтилен, который включает сомономер, представляющий собой бутен, гексен, октен, или их смеси, причем сомономер присутствует в количестве более 1,0 мас.% относительно массы полиэтилена.

В одном варианте, низкомолекулярный полиэтиленовый компонент включает полиэтилен, который включает сомономер, представляющий собой бутен, гексен, октен, или их смеси, причем сомономер присутствует в количестве менее 3,0 мас.% относительно массы полиэтилена.

В одном варианте, экстраполированное напряжение составляет 10 МПа или более, когда экстраполируется до 50 или 100 лет в соответствии с ISO 9080:2003(Е).

В одном варианте, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты образуются путем осуществления газофазной полимеризации.

В одном варианте, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты образуются путем осуществления суспензионной полимеризации.

В одном варианте, композиция получена в результате полимеризации, осуществляемой в присутствии бимодальной каталитической системы, которая включает катализатор на основе металлоцена.

В одном варианте, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты образуются в результате полимеризации, осуществляемой в присутствии бимодальной каталитической системы, которая включает бис(2-(триметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензил.

В одном варианте, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты образуются в результате полимеризации, осуществляемой в присутствии бимодальной каталитической системы, которая включает бис(2-(пентаметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензил.

В одном варианте, высоко- и низкомолекулярные полиэтиленовые компоненты образуются в результате полимеризации, осуществляемой в присутствии бимодальной каталитической системы, которая включает (пентаметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорид.

В одном варианте, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты образуются в результате полимеризации, осуществляемой в присутствии бимодальной каталитической системы, которая включает (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдихлорид или (тетраметилциклопентадиенил)(н-пропилциклопентадиенил)цирконийдиметил.

В одном варианте, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты образуются в результате полимеризации, осуществляемой в присутствии бимодальной каталитической системы, которая включает бис(2-(пентаметилфениламидо)этил)цирконийдибензил или бис(2-(пентаметилфениламидо)этил)цирконийдиметил.

Любой из описанных выше катализаторов могут быть объединены для формирования бимодальной или мультимодальной каталитической системы, как более подробно описано ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 представлен график, иллюстрирующий динамическую вязкость трех образцов в соответствии с группой вариантов изобретения и пяти коммерческих образцов.

На фиг.2 представлен график, иллюстрирующий зависимость прочности расплава, определенной на приборе Rheotens, от скорости натяжения для двух образцов в соответствии с группой вариантов изобретения и четырех коммерческих образцов.

На фиг.3 представлен график, иллюстрирующий кривую молекулярно-массового распределения (ММР) бимодального продукта (образец 1163-18-1) в соответствии с вариантом изобретения, используя методику ГПХ, описанную в настоящем описании (ГПХ метод).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРТЕНИЯ

Перед тем, как настоящие соединения, компоненты, композиции и/или способы раскрываются и описываются, необходимо понимать, что, если не указано иное, то изобретение не ограничивается конкретными соединениями, компонентами, композициями, действующими веществами, условиями реакции, лигандами, металлоценовыми структурами и т.п., соответственно они могут варьироваться, за исключением особо указанных случаев. Также необходимо понимать, что терминология, используемая в настоящем описании, представлена с целью описания только конкретных вариантов изобретения и не предназначена для ограничения объема притязаний.

Также следует обратить внимание на то, что в описании и предложенной формуле изобретения, формы единственного числа включают множественные значения, за исключением особо указанных случаев. Таким образом, ссылка на "уходящую группу", как и составляющая "замещенная уходящей группой", включают более одной уходящей группы, так что составляющая может быть замещена двумя или большим числом таких групп. Аналогично, ссылка на "атом галогена", как и составляющая "замещенная атомом галогена", включают более одного атома галогена, так что составляющая может быть замещена двумя или большим числом атомов галогена, ссылка на "заместитель" включает один или несколько заместителей, ссылка на "лиганд" включает один или несколько лигандов, и т.п.

Для удобства, устанавливаются различные специальные методики испытаний для определения таких свойств, как средняя молекулярная масса, экстраполированное напряжение, показатель полидисперсности (ППД), индекс расплава (ИР) и показатель текучести расплава (ПТР). Однако, когда специалист в данной области техники читает данный документ и желает определить, какое конкретное свойство, указанное в формуле изобретения, имеет композиция или полимер, тогда для определения данного свойства может быть использован любой опубликованный или хорошо известный метод или методика испытания (хотя предпочтительной является специально установленная методика, и любая методика, определенная в формуле изобретения является обязательной а не только предпочтительной). Каждый пункт формулы должен истолковываться как охватывающий результаты любой из таких методик, даже если различные методики могут дать разные результаты или измерения. Таким образом, предполагается, что специалист в данной области техники получит экспериментальные отклонения определяемых свойств, которые отражены в пунктах формулы изобретения. С точки зрения природы испытаний, в большинстве случаев, все цифровые значения могут рассматриваться как "примерное" или "приблизительное" установленное значение.

Плотность, представляющая собой физическое свойство композиции, определяется в соответствии с ASTM-D-1505 и выражается в граммах на кубический сантиметр (или в граммах на миллилитр).

За исключением случая, когда определяется фактическая плотность, термин "высокая плотность" означает любую плотность от 0,940 г/см³ или выше, в другом варианте, 0,945 г/см³ или выше, или же, 0,950 г/см³ или выше, и, еще в другом варианте, 0,960 г/см³ или выше, и наглядный интервал плотности композиции высокой плотности составляет от 0,945 г/см³ до 0,967 г/см³.

Термин "полиэтилен" означает полимер, выполненный из по меньшей мере 50% этилен-производных звеньев, предпочтительно, из по меньшей мере 70% этилен-производных звеньев, более предпочтительно, из по меньшей мере 80% этилен-производных звеньев, или 90% этилен-производных звеньев, или 95% этилен-производных звеньев, или даже 100% этилен-производных звеньев. Полиэтилен, таким образом, может представлять собой гомополимер или сополимер, включая терполимер, имеющий другие мономерные звенья. Полиэтилен, описанный в настоящем описании, может включать, например, звенья, производные от сомономера, которым является, предпочтительно, α-олефин, например, пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен или 1-октен, или их смеси. Другие варианты могут включать диены, этакрилат или метакрилат.

Термин "композиция" (например, полиэтиленовая композиция), в широком его смысле, означает любой материал, который включает полиэтилен, и может охватывать любую смешанную композицию, которая включает не только бимодальный полиэтилен, описанный в настоящем описании, но также другие полимеры и, необязательно, добавки, например, углеродную сажу, и, предпочтительно, включает добавки, используемые при получении смолы для труб. Композиция может быть либо "смесью" (смешанной) композицией, которая может включать другие полимеры, например, другие полиэтилены или неполиэтилены, либо "несмешанной" композицией, которая не включает другие полимеры. В некоторых вариантах, "полиэтиленовая композиция" состоит только из бимодального полиэтилена, тогда как в других вариантах "полиэтиленовая композиция" состоит по существу из бимодального полиэтилена, т.е. с отсутствием значительных количеств других материалов, например, менее 5% мас. других полимеров. Однако, композиция, которая включает неполимерные добавки, такие как, углеродная сажа, также рассматривается как композиция, состоящая по существу из бимодального полиэтилена.

Термин "бимодальный", используемый в описании, для характеристики полимера или полимерной композиции, например, полиэтилена, означает "бимодальное молекулярно-массовое распределение", данный термин понимается специалистами в данной области техники, как имеющий самое широкое его определение, как отражено в одной или большем числе опубликованных публикаций или выданных патентах. По меньшей мере, один пример бимодального полиэтилена показан на фиг.3, на которой на горизонтальной оси отражен логарифм молекулярной массы (log MM). Например, считается, что композиция, которая включает полиэтиленовый компонент с по меньшей мере одной определяемой высокой молекулярной массой и полиэтиленовый компонент с по меньшей мере одной определяемой низкой молекулярной массой, например, два пика (как показано на фиг.3), представляет собой "бимодальный" полиэтилен, как данный термин используется в настоящем описании. Материал с более чем двумя различными пиками молекулярно-массового распределения будет считаться "бимодальным", как этот термин используется в описании, хотя материал может также называться "мультимодальной" композицией, например, тримодальной или даже тетрамодальной и т.д. композицией. Как отмечено ниже, различные типы способов и конфигураций реакторов могут быть использованы для получения бимодальной полиэтиленовой композиции, включая смешение в расплаве, последовательные реакторы (т.е. реакторы, установленные последовательно) и одиночные реакторы, использующие биметаллические каталитические системы.

Считается, что любая полиэтиленовая композиция, рассмотренная в качестве "мультимодальной" композиции в патенте US 6579922, в настоящем описании подпадает под широкое значение термина "бимодальная полиэтиленовая композиция", хотя существуют значительные различия между бимодальными композициями, заявленными в настоящем изобретении, и бимодальными композициями, рассмотренными в указанном патенте. Таким образом, например, одним вариантом бимодальной композиции является реакторная смесь (также иногда называемая химической смесью), которая образуется (полимеризуется) в одиночном реакторе, например, с использованием бимодальной каталитической системы (например, катализатора с двумя центрами), тогда как, по меньшей мере, одним другим вариантом бимодальной композиции является физическая смесь, например, композиция, образованная пост-полимеризационным смешением или смешением вместе с двумя одномодальными полиэтиленовыми композициями.

Термин "бимодальная каталитическая система" включает любую композицию, смесь или систему, которая включает по меньшей мере два различных каталитических соединения, каждое из которых имеет одинаковую или различную группу металла, но, как правило, различные лиганды или каталитическую структуру, включая "двойной катализатор". В другом варианте, каждое различное каталитическое соединение бимодальной каталитической системы располагается, например, на одной единственной частице носителя, в случае чего считается, что двойной катализатор является катализатором на носителе. Однако термин "биметаллический катализатор" также, в широком его смысле, включает систему или смесь, в которой один из катализаторов располагается на одной группе частиц носителя, а другой катализатор располагается на другой группе частиц носителя. Предпочтительно, в последнем случае два катализатора на носителе вводятся в одиночный реактор либо одновременно, либо последовательно, а полимеризация осуществляется в присутствии двух групп катализаторов на носителе. В другом варианте, бимодальная каталитическая система включает смесь катализаторов без носителя в форме суспензии.

Термин "ИР", в том смысле, в каком он употребляется в описании, обозначает I₂₁, который определяется в соответствии с ASTM-1238, условие Е, при 190°С.

Термин "ПТР (I₂₁/I₂)", в том смысле, в каком он употребляется в описании, означает отношение I₂₁ (также обозначаемого, как ИР) к I₂, причем как I₂₁, так и I₂ определяются в соответствии с ASTM-1238, условие Е, при 190°С.

Термин "высокопрочная", в том смысле, в каком он употребляется в описании, в широком его смысле, относится к любой одной или более группе механических свойств, например, свойств, зависимых от прочности, например, свойств, используемых для характеристики смолы, используемой при получении трубы, в частности, смолы, которая может быть отнесена к категории смолы PESO, или смолы РЕ-100, или, предпочтительно, смолы РЕ-100+. В, по меньшей мере, предпочтительном варианте, высокопрочные полиэтиленовые композиции, описанные в настоящем описании, относятся к категории материала РЕ-100, при помощи любого из испытаний, принятых в соответствии с производством, для квалификации смолы таким образом. Предпочтительно, полиэтиленовая композиция является таковой, что в соответствии со стандартом ISO 1167:1996/ Сог.1:1997(Е) (Техническая поправка 1, опубликованная 1997-03-01), озаглавленным "Термопластичные трубы для транспортировки жидкостей - Стойкость к внутреннему давлению - Метод испытания", труба, формованная из композиции, которая подвергается воздействию внутреннего давления при выбранных температурах, имеет экстраполированное напряжение 10 МПа или более, когда кривая внутренней прочности трубы экстраполируется до 50 или 100 лет в соответствии со стандартом ISO 9080:2003(E).

Термин "высокомолекулярный полиэтиленовый компонент", в том смысле, в каком он используется в описании, означает полиэтиленовый компонент в бимодальной композиции, который имеет более высокую молекулярную массу, чем молекулярная масса по меньшей мере одного другого полиэтиленового компонента в той же композиции. Предпочтительно, такой полиэтиленовый компонент имеет идентифицируемый пик, например, как показано на фиг.3. Когда композиция включает более двух компонентов, например, тримодальная композиция, тогда высокомолекулярный компонент должен определяться, как компонент с самой высокой средневесовой молекулярной массой. В некоторых вариантах, высокомолекулярным компонентом является компонент, образующий часть бимодальной композиции, который имеет средневесовую молекулярную массу (Mw) от 400000 до 700000. В различных отдельных вариантах, средняя молекулярная масса высокомолекулярного полиэтиленового компонента может находиться в интервале от нижнего предела 200000 или 250000, или 300000, или 350000, или 400000, или 450000, или 500000 до верхнего предела 1000000 или 900000, или 800000, или 700000, или 600000.

Термин "низкомолекулярный полиэтиленовый компонент", в том смысле, в каком он используется в настоящем описании, означает полиэтиленовый компонент в композиции, который имеет более низкую молекулярную массу, чем молекулярная масса по меньшей мере одного другого полиэтиленового компонента в той же композиции. Предпочтительно, такой полиэтиленовый компонент имеет идентифицируемый пик, например, как показано на фиг.3. Когда композиция включает более двух компонентов, например, тримодальная композиция, тогда низкомолекулярный компонент должен определяться, как компонент с самой низкой средневесовой молекулярной массой. В некоторых вариантах, низкомолекулярным компонентом является компонент, образующий часть бимодальной композиции, который имеет средневесовую молекулярную массу (Mw) от 15000 до 35000. В различных отдельных вариантах, средняя молекулярная масса низкомолекулярного полиэтиленового компонента может находиться в интервале от нижнего предела 3000 или 5000, или 8000, или 10000, или 12000, или 15000 до верхнего предела 100000 или 50000, или 40000, или 30000, или 25000.

Термин "средневесовая молекулярная масса" является термином, используемым для описания бимодального полиэтилена, охарактеризованного в описании, или для описания высокомолекулярного полиэтиленового компонента и низкомолекулярного полиэтиленового компонента. В любом случае, термин "средняя молекулярная масса", в широком смысле, относится к любой средневесовой молекулярной массе (Mw), как измерено или рассчитано в соответствии с любым опубликованным методом, который включает методики, оборудование и условия в ASTM D 3536-91 (1991) и ASTM D 5296-92 (1992).

"Общая" среднечисленная, средневесовая и z-средняя молекулярная масса являются терминами, которые относятся к значениям молекулярной массы для всей композиции в противоположность значениям молекулярной массы любого отдельного компонента. Значения общей молекулярной массы, указанные в формуле изобретения, охватывают любое значение, как определено любым опубликованным методом, включая указанные в абзаце выше, однако предпочтительным является метод, использующий ГПХ-кривую.

Среднечисленная, средневесовая и z-средняя молекулярная масса (особенно средневесовая молекулярная масса) отдельного полиэтиленового компонента, указанного в формуле изобретения, например, высокомолекулярного компонента и низкомолекулярного компонента, также может быть определена любым опубликованным методом, включая указанные в абзаце выше, однако предпочтительным является метод, использующий любую опубликованную методику деконволюции (обратной свертки), например, любую опубликованную методику для выявления молекулярной информации полимера каждого отдельного компонента в бимодальном полимере. Особенно предпочтительной является методика, которая использует деконволюцию по Флори, включая (но не ограничиваясь) методики по Флори, представленные в патенте US 6534604, который в полном объеме включен в настоящее описание посредством ссылки. Используемой является любая программа, которая включает принципы, содержащиеся в следующей ссылке: P.J. Flory, Principles of Polymer Chemistry, Cornell University Press, Нью-Йорк, 1953. Используемой является любая компьютерная программа, способная совместить экспериментальное молекулярно-массовое распределение с кратным числом Флори или логарифмически-нормальными статистическими распределениями. Распределение по Флори может быть выражено следующим уравнением:

Y = A o ( M M n ) 2 e ( − M M n )

В данном уравнении Y представляет собой массовую фракцию полимера, соответствующую молекулярным частицам М, Mn представляет собой среднечисленную молекулярную массу распределения, и A₀ представляет собой массовую фракцию участка, образующего распределение. Y может быть показан, как пропорциональный дифференциальному молекулярно-массовому распределению (ДММР), которое представляет собой изменение концентрации с изменением log-молекулярной массы. ГПХ-хроматограмма изображает ДММР.

Предпочтительной является любая компьютерная программа, которая минимизирует квадрат разности между экспериментальными и расчетными распределениями при варьировании A₀ и Mn для каждого распределения по Флори. Особенно предпочтительной является любая программа, которая может обрабатывать до 8 распределений по Флори. Для осуществления минимизации может быть использована коммерчески доступная программа, называемая Excel Solver, поставляемая фирмой Frontline Systems, Inc. (Incline Village, NV 89450, США). При использовании такой программы, особые ограничения могут быть наложены на отдельные распределения по Флори, которые позволяют согласовать хроматограммы экспериментальных смесей и бимодальных распределений.

Бимодальные распределения могут быть согласованы с двумя отдельными группами из четырех ограниченных распределений по Флори, для общей восьмерки распределений. Одна ограниченная группа согласуется с низкомолекулярным компонентом, тогда как другая группа согласуется с высокомолекулярным компонентом. Каждая ограниченная группа характеризуется A₀ и Mn компонента с самой низкой молекулярной массой в группе и отношениями А₀(n)/А₀(1) и Mn(n)/Mn(1) для каждого из трех других распределений (n=2, 3, 4). Несмотря на то, что общее число степеней свободы для ограниченного согласования является таким же, как для восьми неограниченных распределений по Флори, присутствие ограничения является необходимым для более точного определения вклада в общую хроматограмму отдельных низкомолекулярного и высокомолекулярного компонентов в бимодальном полимере. Как только завершается процесс согласования, программа рассчитывает совокупность статистических данные молекулярной массы и массовые проценты отдельных высокомолекулярного и низкомолекулярного компонентов. На фиг.3 представлена деконволюционная кривая каждого отдельного компонента.

Термин "срез", определяется в настоящем описании, как массовое процентное содержание высокомолекулярного компонента в бимодальной композиции. Таким образом, он описывает относительное количество высокомолекулярного компонента по отношению к низкомолекулярному компоненту в бимодальной полиэтиленовой композиции, включая любую из полимерных композиций, описанных в настоящем описании. Массовое процентное содержание каждого компонента может быть также выражено площадью каждой кривой молекулярно-массового распределения, которую видно после деконволюции кривой общего молекулярно-массового распределения.

Термин "разброс", в том смысле, в каком он употребляется в настоящем описании, означает отношение средневесовой молекулярной массы высокомолекулярного полиэтиленового компонента, иногда обозначаемой как Mw_BMM, к средневесовой молекулярной массе низкомолекулярного полиэтиленового компонента, иногда обозначаемой как Mw_HMM. "Разброс" поэтому может быть также выражен, как отношение Mw_BMM:Mw_HMM - Средневесовая молекулярная масса каждого компонента может быть получена деконволюцией общей ГПХ-кривой, т.е. ГПХ-кривой всей композиции.

Термин "ППД", в том смысле, в каком он используется в описании, означает показатель полидисперсности и означает то же самое, что и "ММР" (молекулярно-массовое распределение), данный термин понимается специалистами в данной области техники, как имеющий самое широкое его определение, как отражено в одной или большем числе опубликованных публикаций или выданных патентах. ППД (ММР) представляет собой отношение средневесовой молекулярной массы (Mw) к среднечисленной молекулярной массе (Mn), т.е. Mw/Mn.

Как отмечено ниже, некоторые свойства или характеристики композиций, полимеров, труб, или каталитических систем выражены в значениях нижних пределов (например, Х или более) или верхних пределов (например, Y или менее). Понятно, что любой из нижних пределов может быть объединен с любым из верхних пределов с тем, чтобы создать ряд альтернативных интервалов.

Для любой трубы, полученной из любой одной из высокопрочных бимодальных полиэтиленовых композиций, рассмотренных в настоящем описании, когда она подвергается полному испытанию на гидростатическую прочность в соответствии с ISO 1167, экстраполированное напряжение может составлять 10,5 МПа или более при экстраполировании до 50 или 100 лет в соответствии с ISO 9080:2003(E). Преимущественно, предусматривается ряд альтернативных значений экстраполированного напряжения. Например, при экстраполировании до 50 или 100 лет, в соответствии с ISO 9080:2003(E), экстраполированное напряжение может составлять 10,1 МПа или более, или 10,2 МПа или более, или 10,3 МПа или более, или 10,4 МПа или более, или 10,5 МПа или более, или 10,6 МПа или более, или 10,7 МПа или более, или 10,8 МПа или более, например, до 15,0 МПа, или любую комбинацию вышеуказанных верхних и нижних пределов.

В любой из композиций, описанных выше или где-либо еще в описании, прочность расплава может составлять более 17 сН, более 18 сН, более 19 сН, более 20 сН, более 21 сН, более 22 сН, более 23 сН, более 24 сН, более 25 сН, от 18 сН до 30 сН, или от 20 сН до 30 сН, или от 22 сН до 30 сН.

В любой из композиций, описанных выше или где-либо еще в описании, высокомолекулярный полиэтиленовый компонент может иметь нижний предел плотности 0,920 г/мл или более или 0,925 г/мл или более, или 0,930 г/мл или более, и верхний предел плотности 0,945 г/мл или менее или 0,940 г/мл или менее, или 0,935 г/мл или менее.

В любой из композиций, описанных выше или где-либо еще в описании, низкомолекулярный полиэтиленовый компонент может иметь нижний предел плотности 0,940 г/мл, или более или 0,945 г/мл или более, или 0,950 г/мл, или более, и верхний предел плотности 0,965 г/мл или менее, или 0,960 г/мл или менее, или 0,955 г/мл или менее.

В любой из композиций, описанных выше или где-либо еще в описании, средневесовая молекулярная масса (Mw) низкомолекулярного полиэтиленового компонента может составлять, например, от 15000 до 35000, или находиться в любом из интервалов, располагающихся между другими нижними и верхними пределами, рассмотренными где-либо еще в описании.

В любой из композиций, описанных выше или где-либо еще в описании, средневесовая молекулярная масса (Mw) высокомолекулярного полиэтиленового компонента может составлять, например, от 400000 до 700000, или находиться в любом из интервалов, располагающихся между другими нижними и верхними пределами, рассмотренными где-либо еще в описании.

В любой из композиций, описанных выше или где-либо еще в описании, высокомолекулярный полиэтиленовый компонент может включать полиэтилен, который включает сомономер, представляющий собой бутен, гексен и октен, или их смеси, где сомономер присутствует в количестве 1,0 мас.%, или, предпочтительно, более 2,0 мас.%, или, более предпочтительно, более 3,0 мас.%, относительно массы полиэтилена.

В любой из композиций, описанных выше или где-либо еще в описании, низкомолекулярный полиэтиленовый компонент может включать полиэтилен, который включает сомономер, представляющий собой бутен, гексен и октен, где сомономер присутствует в количестве 3,0 мас.%, или, предпочтительно, менее 2,0 мас.%, или, более предпочтительно, менее 1,0 мас.%, относительно массы полиэтилена.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, массовое содержание высокомолекулярного полиэтиленового компонента, также называемое "срез", как описано выше, может составлять 45 мас.% или более, относительно массы композиции. В альтернативных вариантах, высокомолекулярный полиэтиленовый компонент может составлять 46 мас.% или более, 47 мас.% или более, 48 мас.% или более, 49 мас.% или более, или 50 мас.% или более, относительно массы композиции. И, наоборот, в любой из вышеупомянутых высокопрочных композициях высокомолекулярный полиэтиленовый компонент может составлять 60 мас.% или менее, относительно массы композиции, или 59 мас.% или менее, 58 мас.% или менее, 57 мас.% или менее, 56 мас.% или менее, 55 мас.% или менее, 54 мас.% или менее, 53 мас.% или менее, или 52 мас.% или менее, или любую комбинацию вышеуказанных верхних и нижних пределов. В определенном варианте, "срез" составляет от 45 мас.% до 60 мас.%, от 48 мас.% до 56 мас.%, от 50 мас.% до 52 мас.% или 51 мас.%.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, отношение, разброс, Mw_BMM:Mw_HMM, как определено выше, может составлять 15 или более, 17 или боле, 19 или более, 21 или более, 40 или менее, 36 или менее, 32 или менее, 28 или менее, 25 или менее, или любую комбинацию вышеуказанных верхних и нижних пределов, или от 15 до 40, от 17 до 35, от 19 до 29, от 21 до 23 или 22.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, ИР (I₂₁) композиции может находиться в интервале от 4 до 10 г/10 мин. В альтернативных вариантах, ИР может выражаться, как находящийся в любом одном из ряда интервалов, например, с нижним пределом 4 г/10 мин или выше, или 5 г/10 мин или выше, или 6 г/10 мин или выше, или 7 г/10 мин или выше, или 8 г/10 мин или выше, или 9 г/10 мин или выше; вместе с верхним пределом 10 г/10 мин или ниже, или 9 г/10 мин или ниже, или 8 г/10 мин или ниже, или 7 г/10 мин или ниже, или 6 г/10 мин или ниже, или 5 г/10 мин или ниже, или в любой комбинации вышеуказанных верхних и нижних пределов. В одном варианте, ИР составляет от 4 до 10 г/10 мин.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, ПТР (I₂₁/I₂) может находиться в интервале от 100 до 250. В альтернативных вариантах, ПТР может выражаться, как находящийся в любом одном из ряда интервалов, например, с нижним пределом 50, или 60, или 70, или 80, или 90, или 100, или 110, или 120, или 130, или 140, или 150; вместе с верхним пределом 150, или 180, или 200, или 220, или 250, или 270, или 300, или 320, или 350, или в любой комбинации вышеуказанных верхних и нижних пределов.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, ППД всей композиции может выражаться, как находящийся в любом одном из ряда интервалов, например, с нижним пределом 10, или 15; вместе с верхним пределом 45 или менее, или 40 или менее, или 35 или менее, или 30 или менее, или 25 или менее, или в любой комбинации вышеуказанных верхних и нижних пределов. В определенном варианте, ППД может быть от 15 до 40, или от 17 до 31, или от 19 до 22 или 20.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, ППД высокомолекулярного компонента может составлять более 3,5. В альтернативных вариантах, ППД высокомолекулярного компонента может выражаться, как находящийся в любом одном из ряда интервалов, например, с нижним пределом 3,0 или более, или 3,5 или более, или 4,0 или более, или 4,5 или более, или 5,0 или более, или 5,5 или более, или 6,0 или более; вместе с верхним пределом 6,0 или менее, или в любой комбинации вышеуказанных верхних и нижних пределов.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, ППД низкомолекулярного компонента может составлять 2,5 или более, В альтернативных вариантах, ППД низкомолекулярного компонента может выражаться, как находящийся в любом одном из ряда интервалов, например, с нижним пределом 2,0 или более, или 2,5 или более, или 3,0 или более, или 3,5 или более; вместе с верхним пределом 5,0 или менее, или 4,5 или менее, или 4,0 или менее, или 3,5 или менее, или в любой комбинации вышеуказанных верхних и нижних пределов.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, средняя молекулярная масса всей композиции может составлять 200000 или более. В альтернативных вариантах, средняя молекулярная масса всей композиции может выражаться, как находящаяся в любом одном из ряда интервалов, например, с нижним пределом 50000 или более, или 100000 или более, или 150000 или более, или 200000 или более, или 250000 или более, или 300000 или более, или 350000 или более, или 400000 или более, или 450000 или более; вместе с верхним пределом 1000000 или менее, или 900000 или менее, или 850000 или менее, или 800000 или менее, или 750000 или менее, или 700000 или менее, или 650000 или менее, или 600000 или менее, или 550000 или менее, или 500000 или менее, или 450000 или менее, или 400000 или менее, или в любой комбинации вышеуказанных верхних и нижних пределов.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, средняя молекулярная масса (Mw) низкомолекулярного компонента составляет, предпочтительно, 15000 или более; или 18000 или более; или 22000 или более; и составляет, предпочтительно, 35000 или менее; или 32000 или менее; или 28000 или менее, или находится в интервалах, представленных любой комбинацией вышеуказанных верхних и нижних пределов. В определенном варианте, Mw низкомолекулярного компонента может составлять от 15000 до 35000 или 25000.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты могут быть получены в одиночном реакторе. Примеры таких реакторов рассматриваются в описании более подробно.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты могут быть получены в процессе газофазной полимеризации. Подробное описание приемлемых газофазных полимеризаций раскрыто далее.

Одна или более из высокопрочных композиций, рассмотренных в описании, могут быть получены полимеризацией, осуществляемой в присутствии бимодальной каталитической системы, которая включает катализатор на основе металлоцена.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленовые компоненты могут быть получены полимеризацией, осуществляемой в присутствии бимодальной каталитической системы, которая включает бис-(2-(триметилфениламидо)этил)аминцирконийдибензил.

В одной или более высокопрочных композициях, рассмотренных в описании, высокомолекулярный и низкомолекулярный полиэтиленов