包含含有多峰聚乙烯基礎(chǔ)樹脂的聚合物組合物的滴灌管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種由含有多峰聚乙烯基礎(chǔ)樹脂的聚合物組合物制成的滴灌管，涉及 所述聚合物組合物的粒料，涉及制造這種管的方法，并涉及所述聚合物組合物用于滴灌管 的生產(chǎn)中的用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 在農(nóng)業(yè)（包括水果生產(chǎn)的種植業(yè)）以及其他種植綠化區(qū)域（如私人和公共花園 和，以及高爾夫球場），灌溉系統(tǒng)的主要類型之一是滴灌。用于滴灌系統(tǒng)的管道具有沿管壁 間隔地布置的穿孔，通常也被稱為滴水噴頭（emitters)，也被稱為（滴）嵌入物（(drip) inserts)、滴頭（drippers)或配件（fittings)，其在穿孔的位置被插入到管壁，并通常設(shè) 計(jì)成以預(yù)定速率從所述穿孔噴（charge)水。
[0003] 滴灌管通常是薄壁的，并具有小于35mm的典型直徑。橫截面可以是圓形或扁平至 橢圓形。
[0004] 通常使用被稱為內(nèi)嵌（in-line)或外置（on-line)的兩種方法之一將穿孔和滴水 噴頭引入到管壁。
[0005] 在所述外置方法中，管道生產(chǎn)商向終端用戶（如農(nóng)民）提供灌溉管而不提供穿孔 和滴水噴頭。終端用戶在終端使用之前沖孔，并向沖孔的管壁插入滴水噴頭。由此，由所述 管的外部向穿孔中插入滴水噴頭。
[0006] 在所述內(nèi)嵌方法中，穿孔和滴水噴頭由管道生產(chǎn)商在管道生產(chǎn)過程中提供。所不 同的是向管道引入所述穿孔和滴水噴頭的順序和方法。因此，在形成管時(shí)，滴水噴頭首先沿 著管道長度被間隔地插入內(nèi)管壁。然后在該方法下游將得到的具有滴水噴頭的管道穿孔 (沖孔（punched))。
[0007] 所述"外置"灌溉管通常用于寬闊空間的作物灌溉，且"內(nèi)嵌"灌溉管用于狹窄空 間的作物灌溉（植物之間的距離比寬闊空間作物中更短）。
[0008] 內(nèi)嵌工藝在材料方面和生產(chǎn)方面比外置工藝更為苛刻。因此，在內(nèi)嵌工藝中，在形 成管道形狀時(shí)，通常是在擠出時(shí)，將滴水噴頭就放置在管道內(nèi)。因此，插入的滴水噴頭附著 到新形成的管的熱的（而且還仍是"軟的"）內(nèi)壁上。滴水噴頭在內(nèi)壁的粘附必須足以使滴 水噴頭在穿孔步驟期間和在終端使用時(shí)保持在固定位置。
[0009] 由于不同的插入技術(shù)，用于內(nèi)嵌工藝的滴水噴頭與用于外置工藝的那些不同，且 通常具有圓柱形或扁平的矩形形狀。此外，用于內(nèi)嵌工藝的滴水噴頭的一個(gè)表面（其表面 是預(yù)期與管道的內(nèi)壁接觸）設(shè)置有排水裝置，該排水裝置包括到達(dá)預(yù)期的排水點(diǎn)的水路徑 圖樣末端。所述管道在滴水噴頭的所述預(yù)期的排水點(diǎn)處沖孔。因此，滴水噴頭充分地附著 到內(nèi)管壁以使得沿管道的長度在預(yù)期的排水點(diǎn)處可以精確沖孔是重要的。而另一方面，對 于內(nèi)壁的附著也不應(yīng)太緊，以便允許水路內(nèi)流水并允許從預(yù)期的排出點(diǎn)排水。滴水噴頭的 正確插入（即排水裝置表面變得與內(nèi)壁接觸）以及充分的附著起著非常重要的作用，以便 能夠在滴水噴頭的預(yù)期排水點(diǎn)處精確地對管壁沖孔，且最終能在終端使用位置實(shí)現(xiàn)預(yù)期的 排水性能。與通過外置生產(chǎn)的灌溉管相比，通過內(nèi)嵌工藝生產(chǎn)的灌溉管可以得到更可控的 灌溉管系統(tǒng)的性能。然而，目前由聚合物供應(yīng)商提供的管道聚合物材料通常具有不完全滿 足上述苛刻要求的缺點(diǎn)。
[0010] 當(dāng)然，灌溉管的生產(chǎn)應(yīng)是工業(yè)上可行的，其可能是有挑戰(zhàn)性的，特別是在內(nèi)嵌生產(chǎn) 的情況下。
[0011] 此外，灌溉管通常在使用前和/或使用后折疊并以折疊形式儲(chǔ)存。此外，在終端使 用處可能發(fā)生有意或無意的折疊。折疊會(huì)導(dǎo)致所謂的扭結(jié)的問題，即，在折疊處的打開角度 應(yīng)該打開得足夠，從而允許水通過該管的折疊部分以用于提供連續(xù)的水流。
[0012] WO 2005/095509公開了一種聚合物組合物，其包含用于在滴灌管中使用的多峰乙 烯聚合物組合物。該管道顯示出具有良好的機(jī)械性能，但該文件并未提到排水行為。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 仍然需要用于生產(chǎn)具有良好的排水流性能的滴灌管以及良好的用于提供滴灌管 的加工性能的改進(jìn)的聚合物組合物，特別是需要用于生產(chǎn)具有有利的穿孔和排水噴水能力 (charge quality)且同時(shí)是可以以工業(yè)上可行的生產(chǎn)速率生產(chǎn)的內(nèi)嵌工藝的滴灌管的改 進(jìn)的聚合物組合物。
【附圖說明】
[0014] 圖1和圖2分別示出了適用于本發(fā)明的用于外置工藝和用于內(nèi)嵌工藝的滴水噴 頭。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 因此，本發(fā)明涉及一種在管壁中設(shè)置有穿孔以排水的滴灌管，其穿孔沿管的長度 間隔地布置，
[0016] 其中，所述管包含聚合物組合物，該聚合物組合物含有
[0017] (a)包含多峰乙烯聚合物的聚合物基礎(chǔ)樹脂，其中，所述基礎(chǔ)樹脂具有小于 930kg/m 3的密度；以及
[0018] (b)碳黑；
[0019] 其中，所述聚合物組合物具有11. 0或更小的分子量分布Mw/Mn和I. 7g/10min或 更高的MFR5。
[0020] 在本文中，本發(fā)明的滴灌管和滴灌管的聚合物組合物也簡稱為灌溉管和聚合物組 合物。類似地，本發(fā)明的聚合物組合物的聚合物基礎(chǔ)樹脂（a)，基礎(chǔ)樹脂（a)的多峰乙烯聚 合物和碳黑（b)也分別稱為基礎(chǔ)樹脂，多峰乙烯聚合物和碳黑。
[0021] 用于生產(chǎn)灌溉管的多峰乙烯聚合物的性質(zhì)組合為得到的灌溉管提供了令人驚奇 的優(yōu)異的滴水排水性能，而且，其可以以工業(yè)上有利的生產(chǎn)速率制備。如在下文中在關(guān)于生 產(chǎn)工藝和灌溉管的詳細(xì)性質(zhì)的上下文中所述，多峰乙烯聚合物和聚合物組合物聲稱的MFR 和MWD提供了，通常（i. a.)，預(yù)料不到的良好的模膨脹性能，其有助于優(yōu)異的加工性能，并 有助于提尚排水性能。
[0022] 優(yōu)選地，所述灌溉管上設(shè)置有滴水噴頭，所述滴水噴頭布置在所述穿孔的位置以 用于控制從所述穿孔排水。
[0023] 作為定義，"聚乙烯"或"乙烯聚合物"可以是均聚物或乙烯與至少一種共聚單體的 共聚物。
[0024] "乙烯均聚物"基本上由乙烯單體單元組成。這樣的乙烯均聚物是沒有故意添加以 與乙烯共聚的任何共聚單體。在工業(yè)規(guī)模的聚合的反應(yīng)器中可能存在的任何痕量的共聚單 體是排除在共聚單體的含義之外的。
[0025] 所述"乙烯共聚物"中的"至少一種共聚單體"優(yōu)選是選自至少一種包含3至12個(gè) 碳原子，優(yōu)選4至8個(gè)碳原子的α_烯烴共聚單體中的α_烯烴共聚單體。合適的α_烯 烴共聚單體的種類是1-丁烯，1-己烯和1-辛烯。由此，更優(yōu)選是1-丁烯或1-己烯。自然 地，共聚單體的量取決于，例如，聚合物的預(yù)期的最終密度。
[0026] 本文中的"多峰"是指乙烯聚合物包含至少兩種聚乙烯部分，其在不同的聚合條件 (包括工藝條件和/或催化劑體系的任何差異）下生產(chǎn)，從而導(dǎo)致對于該部分的不同的（重 均）分子量和/或不同的共聚單體含量。前綴"多"是指組合物的不同的聚合物部分的數(shù) 量，且包括由兩個(gè)部分組成的"雙峰"組合物。
[0027] 例如，多峰重均分子量是指，該多峰聚乙烯的分子量分布曲線的形式，（即，聚合物 重量分?jǐn)?shù)作為其分子量的函數(shù)的圖表的外觀）將顯示出兩個(gè)或更多個(gè)最大值或者至少與 單個(gè)部分的曲線相比明顯變寬。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的多峰乙烯聚合物優(yōu)選包含低分子量組分（LMW)和高分子量組分 (HMW)，其中，所述HMW組分的重均分子量（Mw)比所述LMW組分的Mw高。因此，本文中的 "多峰"是指相對于分子量分布（Mw/Mn，MWD)而言的多峰。
[0029] 所述聚乙烯組合物的基礎(chǔ)樹脂包含如上文、下文或權(quán)利要求書中所定義的多峰乙 烯聚合物。
[0030] 所述LMW組分優(yōu)選以35wt %至50wt %，優(yōu)選38wt %至50wt %，優(yōu)選38wt %至 48wt%，優(yōu)選38wt%至46wt%的量存在于所述多峰乙稀聚合物中。
[0031] 優(yōu)選地，所述HMW組分以50wt%至65wt%，優(yōu)選50wt%至62wt%，優(yōu)選52wt%至 62wt%，優(yōu)選54wt%至62wt%的量存在于所述多峰乙稀聚合物中。
[0032] 優(yōu)選地，所述LMW組分與所述HMW組分的重量比為（35-50) : (65-50)，優(yōu)選 (38-50) : (62-50)，優(yōu)選（38-48) : (62-52)，更優(yōu)選（38-46) : (62-54)。
[0033] 此外，所述多峰乙烯聚合物可包含進(jìn)一步的與所述LMW組分和HMW組分在重均分 子量或共聚單體含量或者此二者方面不同的聚合物組分。
[0034] 然而，優(yōu)選的是多峰乙烯聚合物由所述HMW組分、所述LMW組分和非必須的預(yù)聚物 部分組成。非必須的預(yù)聚物部分的量是多峰乙烯聚合物總量的最高至20wt%，更優(yōu)選最高 至10wt%，且最優(yōu)選最高至5wt%。多峰乙稀聚合物最優(yōu)選地由所述HMW組分、所述LMW組 分和預(yù)聚物部分組成。所述預(yù)聚物部分的量是由LMW組分的重量計(jì)算的，這又是基于所述 多峰乙烯聚合物的總量的。
[0035] 所述多峰乙烯聚合物，優(yōu)選所述基礎(chǔ)樹脂，優(yōu)選具有6. 0g/10min以下，更優(yōu)選 5.0g/10min以下，最優(yōu)選4.0g/10min以下的恪體流動(dòng)速率MFR5。
[0036] 優(yōu)選地，所述多峰乙稀聚合物，優(yōu)選所述基礎(chǔ)樹脂，具有I. 8g/10min以上，更優(yōu)選 2. 0g/10min以上的熔體流動(dòng)速率MFR5。
[0037] 所述多峰乙烯聚合物，優(yōu)選所述基礎(chǔ)樹脂，具有優(yōu)選I. 5g/10min以下，更優(yōu)選 I. 0g/10min以下的熔體流動(dòng)速率MFR2。
[0038] 優(yōu)選地，所述多峰乙稀聚合物，優(yōu)選所述基礎(chǔ)樹脂，具有0. 50g/10min以上，更優(yōu) 選0· 60g/10min以上的熔體流動(dòng)速率MFR2。
[0039] 優(yōu)選地，所述多峰乙稀聚合物，優(yōu)選所述基礎(chǔ)樹脂，具有30g/10min以上，更優(yōu)選 40g/10min以上，最優(yōu)選45g/10min以上的熔體流動(dòng)速率MFR 21。
[0040] 進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述多峰乙稀聚合物，優(yōu)選所述基礎(chǔ)樹脂，具有100g/10min以 下，更優(yōu)選90g/10min以下，最優(yōu)選80g/10min以下的恪體流動(dòng)速率MFR 21。
[0041] 最優(yōu)選地，所述多峰乙稀聚合物，優(yōu)選所述基礎(chǔ)