聚乙烯管材的制作方法

专利名称：：聚乙烯管材的制作方法
技术领域：
：本发明涉及聚乙烯管材，并且更具体地，涉及适合于制造具有改进可挤出性的高强度管材的聚乙烯组合物，以及制造该管材的方法。
背景技术：
：从高密度聚乙烯制造的管材是本领域已知的。通过将共混了填料如炭黑的聚乙烯熔融挤出来形成管材，因此在熔融阶段形成了具有由用于形成管材的模头所决定的所需内径和外径以及壁厚的管。使用该程序的一个问题是，管材在冷却之前可下垂并因此产生质量差的管材。这一问题可以通过降低挤出机的温度、并因此降低挤出物的温度来部分地改善。然而，这能引起挤出物不良的产量或产出率(specificthroughput)，因此增大了管材的生产成本。此外，增大产量且同时降低挤出机的温度能够非所需地提高挤出机的背压。这一问题仍然是用于生产管材的聚乙烯树脂需要解决的。虽然最近在US6,878,454中对高密度聚乙烯有过描述，该高密度聚乙烯可以有利地挤出生产出具有低凝胶计数的膜，但是这没有解决挤出适合于管材的组合物的问题，其包括影响到组合物性能的较大量的填料，以及具有其它不同的性能如对于高快速裂紋扩展强度的需要。所需要的是这样的高密度聚乙烯，当与所需量的填料掺混时它们能够在所需的低熔融温度下挤出以防止下垂但同时能够在足够高的产量下挤出。本发明人用具有性能的改进平衡的改进的高密度聚乙烯来解决了这一问题。发明概述本发明的一个方面涉及管材组合物，在一个实施方案中该组合物包括80-99wt。/。(基于组合物重量)的高密度聚乙烯和1-20wt。/。(基于组合物重量)的填料；该聚乙烯具有0.940-0.980g/cni3的密度，和2-18dg/min的In;特征在于该管材组合物在满足以下相互关系的熔融温度乙下挤出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中该组合物也在大于1.38kg/hr/rpm的产出率下挤出以形成管材。在另一个方面，本发明在一个实施方案中提供了形成管材的方法，该方法包4舌(a)提供填料组合物，该填料组合物包括5-50w"的填料和95-50wt。/。的低密度聚乙烯以及0-3wt。/。的一种或多种稳定剂；(b)将该填料组合物与具有0.940-0.980g/cm3的密度和2-18dg/min的I"的高密度聚乙烯进行熔融共混至165。C-185。C的目标出料温度，从而形成管材组合物，熔融共混使得该管材组合物包括1-20wt。/。(基于管材组合物)的填料；以及(c)将该管材组合物挤出以形成管材。这些方面可以与在这里公开的各种实施方案相结合以描述本发明。发明详述本发明的优选实施方案在这里针对当被挤出成管材时具有改进性能的管材组合物来描述。至于"管材"，它所指的是用于诸如但不限于液体、气体和可流动的固体(如颗粒物)之类的物质的管道，这样的管道具有任何合适的尺寸和形状以实现其目的，并且这样的管道可主要由本发明的管材组合物组成或仅仅包括该管材组合物作为它的一层或多层或它的一部分或多部分。在一个实施方案中，所述管材组合物包括80-99wt。/。(基于组合物重量)的高密度聚乙烯和1-20wty。(基于组合物重量)的填料；该聚乙烯具有0.940-0.980g/cm3的密度，以及2-18dg/min的I21(I21，ASTM-D-1238-F，190°C/21.6kg)。所述管材组合物体现特征于在该组合物挤出形成管材的过程中在低熔融温度下实现高产量的能力。所述管材因此体现特征于该管材组合物在满足以下相互关系(1)的熔融温度L下挤出:T<230-3.3(I21)(1)其中该组合物也在下列挤出条件下以大于l.38kg/hr/rpm的产出率挤出形成管材在沟面喂料式挤出机中使用具有30:1L/D比率的60nun螺杆，其中"熔融温度"是在用于挤出所述管材组合物的挤出机的混合区段的下游端所熔化的该管材组合物的温度，该温度或者通过浸入式探头("探头，，)或者通过红外线探头("IR")测量。以上方程式通过使用浸入式探头来满足，或如果釆用红外线探头，则通过使用方程式Tm《228-3.3(121)来满足。满足方程式(l)的其它设定条件列于以下表1中。表l.用于方程式(l)的试验挤出条件和产出率相互关系区段温度，'c沟面喂料区段-区段1204区段2204区段3204区段4204模头1204模头2204模头32D4模头4204模头5204模头6204模头7204模头8221模头9221螺杆转速RPM230-240引出机速度(ft/min)5-6管材厚度，平均值(mm)10-11在表l中的"区段"温度是标称温度，即，它们可以变化+/_3度，这是本领域中的那些技术人员可以理解的。模头优选是环形的并且它的尺寸使得从中挤出的管材具有所指定的厚度。在更优选的实施方案中，产出率范围是大于1.40kg/hr/rpm，和最优选大于1.42kg/hr/rpm;和在另一个实施方案中，产出率范围是1.38-20kg/hr/rpm,更优选1.38-10kg/hr/rpm,和更优选1.40-10kg/hr/rpm，以及甚至更优选1.42-8kg/hr/rpm，其中所希望的产出率范围可以包括在这里描述的任何单个下限，或在这里描迷的任何下限与任何上限的任意组合。在另一个实施方案中，方程式(1)由T"235-3.3(121)表示；和在又一个实施方案中，方程式(1)由Tm<230-3.2(121)表示；和在又一个实施方案中，方程式(1)由Tm<230-3.4(121)表示；和在又一个实施方案中，方程式(1)由几<235-3.2(121)表示；以及在又一个实施方案中，方程式(1)由TX235-3.4(121)表示。在表1中描述的条件反映了这里的管材组合物的表征用特征并且并不意味着由方法步骤本身限定本发明，因为这里描述的管材组合物可在许多的挤出条件下和通过使用现有技术中已知的形成管材的任何合适挤出机来用于形成任何类型的管材。可以使用适合于成型挤出该管材组合物以便形成管材的任何尺寸的挤出机，在一个实施方案中使用平滑内膛式或沟面喂料式挤出机，并且双螺杆或单螺杆挤出机是合适的，长度直径(L/D)比率在一个实施方案中是1:20-1:100,优选1:25-1:40,并且挤出机螺杆的直径可具有任何所需的尺寸，尺寸范围例如是30mm-500mm,优选50ram-100mm。适合于挤出这里所述的管材组合物的挤出机进一步描述在例如SCREWEXTRUSION,SCIENCEANDTECHNOLOGY(JamesL.White和HelmutPotente编辑，Hanser，2003)中。在一个实施方案中，所述管材组合物经由直径为5-500mm,在另一个实施方案中为6-400mm，在又一个实施方案中为8-200mm以及在再一个实施方案中为9-100腿的环形管机头挤出而形成管材。在另一个实施方案中，挤出所述组合物，使得管材具有3-30mm，更优选4-20mm,和甚至更优选5-18mm,以及最优选7-15mm的壁厚。所述"填料"可以是本领域中的那些技术人员已知的任何合适的填料，包括但不限于二氧化钛，碳化硅，二氧化硅(和硅的其它氧化物，沉淀或非沉淀)，氧化锑，碳酸铅，锌白，锌钡白，锆石，金刚砂，尖晶石，磷灰石，重晶石粉，硫酸钡，菱镁矿，炭黑，乙炔黑，白云石，碳酸钙，离子Mg、Ca或Zn与Al、Cr或Fe和003和/或HP04的滑石和水滑石复合物(水合或非水合的)；石英粉，盐酸碳酸镁，玻璃纤维，粘土，氧化铝，以及其它金属氧化物和碳酸盐，金属氢氧化物，铬合金(chrome)，磷和溴化的阻燃剂，三氧化锑，聚硅氧烷，以及它们的共混物。填料(尤其是炭黑)已概括性地描述在RUBBERTECHNOLOGY,59-104(Chapman&Hall1995)中。所述管材组合物在更优选的实施方案中包括1-10wt。/。(基于管材组合物重量)的填料，和在更优选的实施方案中包括1.5-8wt。/。的填料，以及在最优选的实施方案中包括1.5-6wt。/。的填料，其中所希望的范围可以包括在这里描述的任何上限与任何下限的任意组合。在优选的实施方案中，所述填料是一种或多种类型的炭黑。本发明的另一个方面涉及形成管材的方法，该方法包括提供一种填料组合物，该填料组合物包括5-50wt。/。的填料和95-50wt。/。的低密度聚乙烯以及0-3wt。/。的一种或多种稳定剂；然后熔融共混该填料组合物与具有0.940-0.980g/cm3的密度和2-18dg/min的121的高密度聚乙烯达到165°C-185。C的目标出料温度，从而形成管材组合物，熔融共混使得该管材组合物包括1-20w"/。(基于管材组合物重量)的填料；然后挤出该管材组合物而形成管材。更优选地，所述填料组合物包括10-4Gwt。/。(基于填料组合物重量)的填料，和最优选包括20-40wty。(基于填料组合物重量)的填料，其中所述线性低密度聚乙烯与填料和稳定剂(如果存在的话)成一定比例。该低密度聚乙烯在优选的实施方案中可以是具有0.87-0.93g/cm3的密度的现有技术已知的任何合适的聚乙烯。最优选地，属于所述填料组合物的一部分的该低密度聚乙烯是线性低密度聚乙烯。所述"目标出料温度，，是通过本领域中普通已知的方法熔融共混各组分以形成填料组合物来实现的。可以使用间歇式或螺杆型掺混机如布拉本德或Kobe混炼才几。最优选地，该目标出料温度是在167。C-182。C范围内，和甚至更优选是在17(TC-180。C范围内的温度。所述"稳定剂"包括现有技术中已知的这类物质，其包括但不限于诸如有机亚磷酸酯、位阻胺和酚类抗氧剂之类的化合物。这些稳定剂可以以任何方式添加到所述管材組合物中，但优选作为所述填料组合物的一部分添加。此类稳定剂可以存在于该填料组合物中，即使有的话，在一个实施方案中以0.001-3wt。/。的量存在，更优选以0.01-2.5wt。/。和最优选以0.05-1.5wt。/。的量存在。合适的有机亚磷酸酯的非限制性例子是亚磷酸三(2，4-二-叔-丁基苯基)酯(IRGAF0S168)和二亚磷酸二(2，4-二-叔丁基苯基)季戊四醇酯(ULTRANOX626)。位阻胺的非限制性例子包括聚[2-N，N'-二(2，2，6，6-四曱基-4-哌啶基)-己二胺-4-(1-氨基-l，l，3，3-四甲基丁烷)对称三嗪](CHIMASORB944);双(1，2,2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(TINUVIN770)。酚类抗氧剂的非限制性例子包括四(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸季戊四醇酯(IRGA駆1010);1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羟基千基-异氰脲酸酯(IRGANOX3114);亚磷酸三(壬基苯基)酯(TNPP);和3，5-二-(叔)-丁基-4-羟基氢化肉桂酸十八烷基酯(IRGANOX1076);其它添加剂包括诸如硬脂酸锌和油酸锌之类的那些。所形成和这里描述的管材适合于诸如运载流体之类的应用(在一个实施方案中在压力下)，并且其可由任何合适方式埋在地下以运栽这样的流体。为了实现这一目的，这里描述的管材可具有抵抗快速裂紋扩展(RCP)的性能，后者由通过S-4试验(ISO13477)在Ot:下测试的大于10巴的临界压力来表征。此外，在这里形成的管材具有"PE-80"或更高的等级，优选"PE-100"或更高的等级，这是用于聚乙烯管材的现有技术中已知的并且如PE100ResinsforPipeApplications:ContinuingtheDevelopmentintothe21stCentury,4(12)TRENDSINPOLYMERSCIENCE408-415(1996)中所述。可用于所述管材组合物中的聚乙烯优选是"高密度聚乙烯"，意味着它们的密度(样品制备方法ASTMD4703-03;密度试验方法，按照ASTMD1505-03的梯度柱)为0.940-0.980g/cm3，更优选0.942-0.975g/cm3，和甚至更优选0.943-0.970g/cm3，和甚至更优选0.944-0.965g/cm3，以及最优选0.945-0.960g/cm3,其中所希望的密度可以包括在这里描述的任何上限与任何下限的任意组合。所述高密度聚乙烯可以是单模态、多模态或双模态的，并且优选是多模态或双模态的，以及最优选是双模态的。在优选的实施方案中，该双模态高密度聚乙烯包括至少一种高分子量组分(服w)和至少一种低分子量组分(LMW)。当用于描述所述聚乙烯组合物时，术语"双模态"指"双模态分子量分布"，该术语被理解为具有相关
技术领域：
中的人员已知的如在印刷出版物和颁布专利中所反映的该术语的最可宽泛的定义。例如，当该术语在这里使用时，包含具有至少一种可辨认的高分子量分布的聚烯烃和具有至少一种可辨认的低分子量分布的聚烯烃的单一聚乙烯被认为是"双模态"聚烯烃。那些高和低分子量聚合物可通过现有技术中已知的去巻积(deconvolution)技术来鉴定以^f更从本发明高密度聚乙烯的宽或有肩部的GPC曲线中辨别两种聚合物，以及在另一个实施方案中，聚乙烯的GPC曲线可显示具有凹槽的不同峰。本发明的聚乙烯组合物可以通过其它特征的组合来描述。在这里可用的高密度聚乙烯优选是共聚物，更优选乙烯和C广C!。a-烯烃衍生单元的共聚物，最优选1-己烯或1-丁烯衍生单元的共聚物。该高密度聚乙烯优选包括1-10wt。/。(基于共聚物重量)的共聚单体衍生单元，和甚至更优选包括1.5-6wt。/。的共聚单体衍生单元。所述LMW组分优选包括0.1-2wt。/。(基于LMW组分重量)的共聚单体衍生单元，和甚至更优选0.2-1.5wt%。所述服W组分优选包括0.5-8wt°/。(基于HMW组分重量)的共聚单体衍生单元，和甚至更优选0.6-4wt。/。的共聚单体衍生单元。优选地，所述HMW组分的量或"分割量(split)"是相对于整个组合物的大于50wt%，和在另一个实施方案中是在55-75wt。/。之间。在一个实施方案中，所述高密度聚乙烯包括至少一种HMW组分，该HMW组分具有1.8-10的短链支化指数。所述"支化指数，，是每1000个聚合物主链碳原子的烷基分支的量，并且可以由高密度聚乙烯的尺寸排阻色语法(SEC)测定，然后以不同的分子量收集各级分，并且获得它们各自的^NMR镨图。从这些谱图可以测定分支的量。在更优选的实施方案中，短链支化指数是2-5。优选地，所述高密度聚乙烯包括一种HMW组分，该HMW组分具有大于60，000道尔顿，更优选大于70，000道尔顿，和甚至更优选大于80，000道尔顿，以及在优选的实施方案中低于l，OOO，OOO道尔顿，和在更优选的实施方案中低于800，000道尔顿的重均分子量。同时，所述高密度聚乙烯优选包括一种LMW组分，该LMW组分具有低于60,000道尔顿，和更优选低于50,000道尔顿，以及甚至更优选在5,000与40，000道尔顿之间的重均分子量。这些数值可以由现有技术中已知的技术如通过凝胶渗透色谱法测定，其中可以对各组分加以辨别和去巻积，如在这里更详细描述的。在优选的实施方案中，所述高密度聚乙烯具有20-200、和更优选30-100、以及甚至更优选35-80的分子量分布(重均分子量与数均分子量之比，Mw/Mn),其中所希望的范围可以包括在这里描述的任何上限与任何下限的组合。该分子量分布可以由现有技术中已知的技术如由凝胶渗透色谱法(GPC)测定。例如，MWD可以由凝胶渗透色谱法通过使用交联聚苯乙烯柱来测定；孔隙大小序列低于1000埃的1个柱，混合5x10(7)埃的3个柱；在145。C下的1，2，4-三氯苯溶剂；带有折射指数检测。GPC数据可以通过使用"Wesslau模型"被去巻积成高和低分子量组分，其中对于低分子量峰可以将P术语限制到某个值，优选1.4，正如E.Broyer&R.F.Abbott在如下文献中所述Analysisofmolecularweightdistributionusingmulticomponentmodels,ACSSYMP.SER.(1982)，197(COMPUT.APPL.APPL.POLYM.SCI.)，45-64。在优选的实施方案中，所述高密度聚乙烯的121是2-16dg/min，更优选3-14dg/min，和甚至更优选4-12dg/min，以及最优选5-10dg/min，其中所希望的范围包括在这里描述的任何上限与任何下限的组合。同时，在另一个优选实施方案中，所迷高密度聚乙烯具有60-200，和更优选80-180，以及甚至更优选100-180的121/12值(12，2.16kg,190°C)。所述高密度聚乙烯可以通过任何合适的方法如通过淤浆、溶液、高压或气相方法来生产，并且在一个实施方案中，通过这些方法或现有技术中已知的其它方法(如已知在"分阶段"方法中生产某些聚乙烯)中的任何两种或更多种(相同或不同)的組合来生产。在优选的实施方案中，所述高密度聚乙烯是在单个反应器中，和最优选在单个连续气相流化床反应器中生产。此类反应器是现有技术中已知的并且更详细地描述在US5，352,749，5，462，999和W003/044061中。已知的是使用催化剂来生产聚烯烃且尤其是聚乙烯。在这里描述的高密度聚乙烯可以通过将一种或多种催化剂和任选的活化剂，优选双金属催化剂组合物，与乙烯和一种或多种oc-烯烃，在一个实施方案中Cfd。oc-烯烃，优选l-丁烯或l-己烯，在反应器中掺混并分离高密度聚乙烯来生产。在一个实施方案中，所述双金属催化剂组合物包括至少一种金属茂化合物和至少一种第3族到第10族配位化合物，例如在US6，274，684和US6，656，868中所述。更优选地，合适的配位络合物是二、三或四-配位的并且包括其中配位原子包含氧、氮、磷、硫或它们的组合的那些络合物，并且被配位的原子包括钛、锆、铪、铁、镍或钯中的一种。最优选地，所述金属茂和配位化合物与活化剂一起被担载在载体材料上并注入到反应器中，优选作为烃淤浆，与任选的第三种催化剂组分一起共同注入以便调节由此形成的高密度聚乙烯的性能。优选地，该高密度聚乙烯是在单个气相反应器中使用这样的催化剂组合物生产的。案中的任何一个、或在这里描述的实施方案中的任何实施方案的组合来描述。本发明的实施方案，尽管没有限制意义，可以通过参考下面的实施例来更好地理解。实施例形成本发明的高密度聚乙烯的催化剂组合物和聚合反应用于本发明实施例中的高密度聚乙烯的例子是通过在单个气相反应器中在75-95。C下，将乙烯和1-己烯共聚单体与催化剂组合物掺混来生产的，该催化剂组合物包括二氟.(五甲基环戊二烯基).(丙基环戊二烯基)合锆，{[(2，3，4，5，6-Me5C6H2)NCH2CH2]2NH}Zr(CH2Ph)2和甲基铝氧烷(methalumoxane)与二氧化硅(IneosES757)栽体的喷雾干燥组合物。来自氨化物-配位化合物中的Zr与来自金属茂中的Zr的摩尔比率是2.7-3.5。另外的二氟(五曱基环戊二烯基).(丙基环戊二烯基)合锆被单独地添加到反应器中以调节LMW组分的相对量，因此调节在LMW和HMW组分之间的"分割量"。对该分割量加以控制，以使基于GPC分析，相对于整个组合物有大约55wt。/。的HMW。所使用的单个气相流化床反应器具有8英尺的直径和38英尺的床高度(从分配器"底部"板到扩大区段的开始)。在每次实验中，正在生长的聚乙烯颗粒的反应床通过补充原料和循环气体穿过反应区段的连续流动而被保持在流化状态。正如在表中所指明的，本发明实施例的各聚合反应实验釆用了目标反应器温度("床温度")，即约75-95。C的反应器温度。在每次实验中，反应器温度通过调高或调低循环气体的温度以适应由于聚合反应引起的热量产生速率的任何变化而维持在大约恒定的水平。反应器的流化床由聚乙烯微粒组成。在每次实验中，乙烯和氢气的气态原料流在反应器床之前被引入到循环气体管线中。注入点是在循环管线热交换器和压缩机的下游。液体共聚单体在反应器床之前被引入。控制乙烯、氢气和共聚单体的各自流量以维持目标反应器条件(如在各实施例中所指定的)。气体的浓度由在线色谱仪测量。所形成的高密度聚乙烯的性能在表2和3中描述。炭黑配混条件试验l.这些样品在装配有15英寸单螺杆挤出机和水下切粒系统的BanburyF270间歇式混合才几上进行配混和造粒。混合机转子(ST型)在83.5rpm下运行。设定本发明样品和对比样品与炭黑的母料之间的混合时间以实现170。C的目标出料温度。树脂用Irganox1010和Irgafos168稳定化。炭黑经由母料添加。以5.6wt。/。的量添加含有40%炭黑和LLDPE的母料，以致在配制料中有2.25wt。/。炭黑。试验2.这些样品在装配有熔体泵和水下切粒系统的反向旋转式双螺杆KobeLCM-1QQ上进行配混和造粒。在配混生产线上的生产速率是550lb/hr。树脂用Irganox1010和Irgafos168稳定化。按照与试验1中类似的方式，经由母料添加炭黑。该母料组成是炭黑(35wt%)、Irganox1010(0.2wt%)和LLDPE(64.8wt%)，各wt。/。以整个母料组合物的重量为基础。以6.5wt。/。的量添加含有35%炭黑的母料，以致在配制料中有2.25wt。/。炭黑。管材挤出条件试验1.在CincinnatiMilacron沟面机筒式挤出机(CMS-90-28-GP型)上进行管材挤出试验。螺扦是90mm屏障型螺杆。挤出头是Battenfeld篮型头部。管材被制成符合315mmSDR11的IS0技术规格。其它细节示于表3中。试验2.在AmericanMaplan沟面机筒式挤出才几(SS-60-30型)上进行管材挤出试验。螺杆是具有30:1L/D比率的60mm屏障型螺杆。挤出头是篮型头部。管材被制成符合4英寸SDR11的ASTM技术规格。其它细节示于表2中。试验树脂的描述试验1.本发明的配制料具有0.948g/cm3的自然密度(黑色密度0."8g/cm"和6.3的高负荷熔融指数121。对比样品是具有约0.945-0.950g/cm3的密度和约6-10g/dm的121的可商购双模态管材树脂。应该将第2和4列进行对比，该笫2和4列对应于具有相同标称rpm条件的商业对比例和本发明实施例。在第4列中本发明实施例的产出率比对比例的产出率高8.3%。熔融温度对于本发明的实施例样品是较低的。试验2.本发明的黑色配制料具有0.948g/cm3的自然密度(黑色密度0.958g/cm3)和6.3的高负荷熔融指数I21。DGDB-2480是具有为0.944的密度和为8的12]的单模态ASTM3408或PE-80型树脂。DGDA-2490是具有为0.949的密度和为9的121的双模态树脂。在第l-3列中的数据对于在相同标称螺杆rpm下运行的各样品所显示。相对于DGDB-2480和DGM-2490，本发明的样品分别显示出4.2°/。和6.2。/。的产出率(lb/hr/rpm)增加。在这一操作条件下全部三种树脂的熔融温度是可比的。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表3.<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>试验2是按照在本发明的权利要求中规定的本发明表征的条件下进行的。在试验l中的挤出显示了本发明的有用性和它在其它挤出条件下的适用性与包括商购双模态聚乙烯的管材组合物相比，在试验1中本发明的实施例改进了在相同的标称螺杆速度下的产出率和熔融温度。权利要求1.管材组合物，该组合物包括基于组合物重量80-99wt％的高密度聚乙烯和基于组合物重量1-20wt％的填料；该聚乙烯具有0.940-0.980g/cm3的密度，和2-18dg/min的I21；特征在于该管材组合物在满足以下相互关系的熔融温度Tm下挤出Tm≤230-3.3(I21)其中该组合物也在大于1.38kg/hr/rpm的产出率下挤出以形成管材。2.权利要求l的管材，其具有抗快速裂紋扩展(RCP)的性能，该性能通过由S-4试^臉(ISO13477)在0'C下测试的大于10巴的临界压力来表征。3.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述聚乙烯包括至少一种高分子量组分，该高分子量组分具有1.8-10的短链支化指数。4.前述权利要求中任何一项的管材，其中有一种重均分子量大于60，OOO道尔顿的高分子量組分。5.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述聚乙烯的密度是0.943-0.970g/cm3。6.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述聚乙烯的121是4-16dg/min。7.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述聚乙烯具有20-200的分子量分布。8.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述组合物经由直径10-500mm的管机头挤出，以形成管材。9.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述产出率是1.38-5kg/hr/rpm。10.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述管材具有5-30mm的壁厚。11.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述填料是炭黑。12.前述权利要求中任何一项的管材，其中所述聚乙烯在单个反应器中生产。13.权利要求12的管材，其中所述反应器是气相反应器。14.前述权利要求中任何一项的管材，包括将双金属催化剂组合物与乙烯和一种或多种a-烯烃在反应器中掺混并且分离出聚乙烯。15.权利要求14的管材，其中所述双金属催化剂组合物包括至少一种金属茂化合物和至少一种第3族到第IO族配位化合物。16.形成管材的方法，包括(a)提供填料组合物，该填料组合物包括5-50wt。/。的填料和95-50wt。/。的低密度聚乙烯以及0-3wt。/。的一种或多种稳定剂；(b)将该填料组合物与具有0.940-0.980g/cm3的密度和2-18dg/min的In的高密度聚乙烯进行熔融共混至165t:-185。C的目标出料温度，从而形成管材组合物，熔融共混使得该管材组合物包括基于管材组合物重量1-20wt。/。的填料；以及(c)将该管材组合物挤出以形成管材。17.权利要求16的方法，其中所述管材组合物在满足以下相互关系的熔融温度L下挤出T<230-3.3(1")其中该组合物也在大于1.38kg/hr/rpm的产出率下挤出以形成管材。18.权利要求16-17中任何一项的方法，其中所述填料组合物包括10-40wt。/。的填料，基于该填料组合物的重量。19.权利要求16-18中任何一项的方法，其中所述管材组合物包括1.5-10wt。/。的填料，基于该管材组合物的重量。20.权利要求16-19中任何一项的方法，其中所述聚乙烯包括至少一种高分子量组分，该高分子量组分具有1.8-10的短链支化指数。21.权利要求16-20中任何一项的方法，其中有一种重均分子量大于60,000道尔顿的高分子量组分。22.权利要求16-21中任何一项的方法，其中所述聚乙烯的密度是0.943-0.970g/cm3。23.权利要求16-22中任何一项的方法，其中所述聚乙烯的121是4-10dg/min。24.权利要求16-23中任何一项的方法，其中所述聚乙烯具有30-100的分子量分布。25.权利要求16-24中任何一项的方法，其中所述该填料是炭黑。全文摘要管材组合物，在一个实施方案中该组合物包括80-99wt％(基于组合物重量)的高密度聚乙烯和1-20wt％(基于组合物重量)的填料；该聚乙烯具有0.940-0.980g/cm的密度，和2-18dg/min的I₂₁；特征在于该管材组合物在有利的低熔融温度下和在有利的高产出率下挤出。还提供了形成管材的方法，其包括在实施方案中提供包括5-50wt％的填料和95-50wt％的低密度聚乙烯以及0-3wt％的一种或多种稳定剂的填料组合物；然后熔融共混该填料组合物与具有0.940-0.980g/cm的密度和2-18dg/min的I₂₁的高密度聚乙烯至165℃-185℃的目标出料温度，从而形成管材组合物，熔融共混使得该管材组合物包括1-20wt％(基于管材组合物重量)的填料；并且挤出该管材组合物以形成管材。文档编号C08L23/04GK101171293SQ200680014819公开日2008年4月30日申请日期2006年5月8日优先权日2005年6月2日发明者C·R·慕尔,刘汉台申请人:尤尼威蒂恩技术有限责任公司