铬基聚乙烯和双峰齐格勒－纳塔聚乙烯的共混物.pdf

本发明公开了一种共混物，包括：用齐格勒－纳塔或金属茂催化剂体系制备的双峰聚乙烯树脂和铬基聚乙烯树脂。该共混物同时具有改进的耐环境应力开裂性和良好的加工性能，而不损失刚性。

权利要求书
1.  一种共混物，包括：
-基于该共混物总重量的70-98重量％的铬基聚乙烯树脂；和
-2-30重量％的双峰聚乙烯树脂，该树脂密度为0.940-0.965g/cm3，且其ESCR比相同密度的铬基树脂的ESCR高至少10倍，该双峰聚乙烯树脂采用齐格勒-纳塔或金属茂催化剂体系制备。

2.  权利要求1所述的共混物，其中该双峰聚乙烯树脂是用齐格勒-纳塔催化剂体系制备的。

3.  权利要求1或2所述的共混物，其中高分子量线性低密度聚乙烯包合物(inclusions)的量低于5％。

4.  权利要求1-3中任一项所述的共混物，其中基于该共混物的总重量，铬基聚乙烯树脂的量为75-95重量％。

5.  前述权利要求中任一项所述的共混物，其中该双峰树脂的熔体流动速率(HLMI)为4-40dg/分钟。

6.  权利要求1-5中任一项所述的共混物的制备方法，其中将该双峰聚乙烯树脂作为绒毛、粒料或母料加入主挤出机料斗中。

7.  权利要求1-5中任一项所述的共混物的制备方法，其中将该双峰聚乙烯树脂作为包括填料和/或颜料及加工助剂的母料加入主挤出机料斗中。

8.  根据权利要求1-5中任一项所述的共混物在增加该树脂的耐环境应力开裂性并同时保持刚性和加工性能中的用途。

9.  根据权利要求1-5中任一项所述的共混物在吹塑或管和管形材料应用中的用途。

10.  由权利要求1-5中任一项所述的共混物制得的吹塑制品。

说明书铬基聚乙烯和双峰齐格勒-纳塔聚乙烯的共混物
本发明涉及自聚乙烯树脂和双峰聚乙烯树脂制备的组合物领域，该聚乙烯树脂用铬基催化剂体系制备，该双峰聚乙烯树脂用齐格勒-纳塔或金属茂催化剂体系制备。
由铬基催化剂体系(Phillips-型)生成的中密度到高密度(0.94-0.965g/cm3)聚乙烯(PE)，因为其优异的加工性能已经用于许多吹塑应用中，该性能可至少部分归因于长链支化的存在(参见M.P.Mc Daniel，D.C.Rohlfing，and E.A.Benham，in Polym.React.Eng.，11(2)，101，2003)。
过去的三十年中，强调改进产量，但是最重要地是改进用铬基催化剂体系制备的聚乙烯树脂的耐环境应力开裂性(ESCR)和刚性之间的折中，例如EP-A-857736或Stephenne等人在(V.Stephenne，D.Daoust，G.Debras，M.Dupire，R.Legras，and J.Michel，′Influence of the molecular structure on slowcrack growth resistance and impact fracture toughness in Cr-catalyzedethylene-hexene copolymers for pipe applications′，J.Appl.Polym.Sci.82，916，2001)中的描述。对于给定的杨氏E-模量或给定的密度(对于未填充样品)，ESCR破损时间(failure time)基本上是增加的。因此，根据ESCR/刚性的折中，将树脂划分为两组：第一代Cr-基树脂和第二代Cr-基树脂。第二代Cr-基PE树脂相比第一代树脂具有较长破损时间。然而，第二代Cr-基树脂具有轻微的加工性能降低：这表现为例如表面或本体熔体破裂(bulk melt fracture)现象的较早开始。
还开发了与铬基树脂在相同的密度范围内的另一类聚乙烯树脂。这些树脂通常设计用于管状应用，但它们也延伸至吹塑应用，例如用于燃料箱应用。这些树脂是双峰齐格勒-纳塔(ZN)-基聚乙烯(如J.Scheirs，L.L.Bhm，J.S.Boot，and P.S；Leevers，TRIP vol.4(12)，p.408，1996中描写)或金属茂基聚乙烯如WO 02/34829中描述。此类PE树脂具有优异的抗裂纹缓慢扩展性：相对于第二代铬基聚乙烯树脂，ESCR通常增加一个数量级。然而，加工更为困难并且不能进行一些高通过量(throughput)吹塑应用，主要因为熔体破裂现象的较早出现。另外，与第一代Cr-基PE树脂相比，双峰ZN-基或金属茂PE更加昂贵。
在ESCR方面，第一代和第二代铬基聚乙烯树脂仍然远低于ZN-基PE树脂。轻微的但不足够的改进由使用双回路反应器中生成的Cr-基PE树脂而获得，例如EP 952165的公开。
然后使用Cr-基聚乙烯与少量具有高ESCR的树脂的共混物。这些其它树脂例如选自线性低密度金属茂生成的高分子量(HMW)聚乙烯(mLLDPE)。此类共混物在例如EP 1319685中公开，具有改进的ESCR。相对于单独的Cr-基PE树脂，增进ESCR是重要的，高ESCR树脂的量通常超过10重量％，但是刚性严重降低。例如，对于包括90重量％密度为0.957g/cm3的Cr-基PE和10重量％密度为0.927g/cm3的金属茂生产的线性低密度聚乙烯(mLLDPE)的共混物，刚性降低超过0.003g/cm3。
何况令人希望的，加入HMW mLLDPE树脂到Cr-基树脂导致相当大的加工性能损失。此外，当共混物是在通常的挤出机上挤出时，HMW mLLDPE微观包合物(inclusions)可以用光学显微镜检测。这些包合物的浓度可以由图像分析定量，并多于1％。
做为选择，可以制备第一和第二代Cr-基树脂的共混物。为了获得相对于第一代Cr-基树脂的明显的ESCR破损时间增加，有必要共混至少50重量％的第二代Cr-基树脂到第一代Cr-基树脂中，从而导致组合物加工性能降低。
因此需要用简单和成本有效的方法提供相比Cr-基PE树脂具有较好ESCR/刚性折中的聚乙烯树脂，同时在吹塑应用中保持优异的加工性能。
本发明的目的是制备组合物，主要基于铬基聚乙烯树脂，该树脂具有改进的ESCR同时保持良好刚性。
本发明还有一目的是制备易于加工的聚乙烯组合物。
本发明的另一个目的是提供简单且成本有效的制备Cr-基聚乙烯组合物的方法。
因此，本发明提供一种共混物，包括：
-基于组合物总重量的70-98重量％、优选70-95重量％和更优选75-92重量％的铬基聚乙烯树脂；和
-基于组合物总重量的2-30重量％、优选5-30重量％和更优选8-25重量％的双峰聚乙烯树脂，该双峰聚乙烯树脂采用齐格勒-纳塔或金属茂催化剂体系制备。
铬基聚乙烯树脂通常具有0.934-0.965g/cm3、优选0.940g/cm3-0.965g/cm3的密度，和1-100dg/分钟的高负荷熔体流动指数(HLMI)。
双峰树脂优选用齐格勒-纳塔催化剂体系制备。其密度为0.940-0.962g/cm3且高负荷熔体流动指数(HLMI)为4-40dg/分钟，优选6-26dg/分钟。
密度在温度23℃按照标准试验ASTM 1505的方法测量，熔体流动指数在190℃按照标准试验ASTMD 1238的方法测量，高负荷熔体流动指数HLMI在21.6kg负荷下测量，且MI2在2.16kg负荷下测量。
由拉伸或弯曲试验测量的刚性与密度大于0.93g/cm3并通常α-烯烃作为共聚单体、通过压缩进行模塑的聚乙烯的密度线性相关。这已由许多作者证实(例如参见，K.Jordens，G.L.Wilkes，J.Janzen，D.C.Rohling，and M.B.Welch，Polymer，41，p.7175-7192(2000))。对于我们的PE等级，分别获得下列弯曲ASTM D-790 E模量(0.4％应变)和密度之间以及ISO R527/A拉伸E模量(1％)和密度之间的关系：
弯曲ASTM E模量(MPa)＝36,101×(密度(g/cm3))-33,068
该关系源自于0.930-0.964g/cm3密度范围内的24个数据点，并具有相关系数r2为0.96。
ISO拉伸E模量(MPa)＝27,020×(密度(g/cm3))-24,656
该关系源自于0.930-0.960g/cm3密度范围内的23数据点，并具有相关系数r2为0.96。
耐环境应力开裂性按照标准试验ASTM D-1693-70条件B的方法测量，具有10％antarox(ESCR10)或具有100％antarox(ESCR100)。ESCR10破损时间比ESCR100破损时间小2-3倍。因此，试验ESCR100优选用于最小耐久性树脂，以便更好地区别它们的ESCR性能。
在本发明中，相比于现有技术组合物中所加入的mLLDPE，加入到铬基聚乙烯树脂中的双峰树脂具有更高的密度。与现有技术组合物相反，本发明的共混物具有优异的刚性。另外，现有技术的mLLDPE具有高分子量，这导致最终共混物的HLMI比起始铬树脂低。另外，该高分子量级分(fraction)的存在导致加工性能降低。加入本发明的双峰树脂兼备有助于加工的低分子量HDPE级分和有助于良好ESCR性能的高分子量LLDPE级分。通常，这些双峰ZNPE树脂的ESCR是如此良好，以至于当使双峰PE树脂受到相同密度Cr树脂的ESCR条件时，没有损坏发生。本发明中，对于双峰PE树脂的给定的ESCR条件，破损时间优选比相同密度Cr树脂的相应ESCR长至少10倍，更优选，它至少长50倍和最优选至少长百倍。当在正常条件下，将双峰树脂在常规挤出机上挤出时，HMW LLDPE微观包合物可以由光学显微镜检测。此类HMW LLDPE包合物的量优选低于5％和更优选低于2％。
双峰树脂另外具有宽的分子量分布，该分子量分布与铬基树脂的分子量分布相适合。分子量分布由多分散指数D定义，它等于Mw/Mn的比值，其中Mw是重均分子量和Mn是数均分子量。双峰聚乙烯树脂的多分散性通常地在6-25，该数值范围的低端与金属茂制备的树脂有关，高端与齐格勒-纳塔树脂有关。铬基聚乙烯树脂的多分散性范围为：7-10(第一代树脂)和10-25(第二代树脂)。
优选的双峰聚乙烯树脂是在双回路反应器中生产的齐格勒-纳塔树脂。
本发明的聚乙烯共混物同时具有下列性质：
-保持铬基聚乙烯树脂良好的加工特性，优选第一代铬基聚乙烯树脂
-获得双峰聚乙烯树脂的良好的ESCR特性
-保持良好的刚性特性
-显示出高MW LLDPE物质的均匀分散性，且包合物低于1％，优选包合物低于0.5％。
在现有技术组合物中，加入的高分子量线性低密度聚乙烯难以分散入Cr-基树脂中，并且包合物可以由光学显微镜检测出。本发明的双峰聚乙烯树脂容易分散入Cr-基树脂中，因此没有遭受现有技术的问题。
组合物可以通过将双峰树脂直接引入到主挤出机料斗中而制备：它可以是作为绒毛或粒料加入，或者当填料和颜料同时加入时，作为母料加入。如果使用该方法，所加入的聚乙烯的量优选低于20重量％，基于组合物总重量。
做为选择，可以使用任何常规熔体共混方法。
本发明的树脂共混物对于同时需要高抗ESCR性以及容易加工和良好冲击强度的吹塑应用(例如燃料箱或大容器)是有用的，且对于以高通过速率(throughput rate)生产管或管形材料是有用的。
附图说明
图1表现在温度50℃下具有100％antarox的折中的耐环境应力开裂性ESCR(以小时表示)与树脂或树脂共混物的密度(以g/cm3表示)的关系。
图2表现模口膨胀(die swell)(以％表示)与几种树脂和树脂共混物的剪切速率(以s-1表示)的关系。需要注意的是，试验通常在刚好发生熔体破裂之前中断。
图3表现剪切应力(以Pa表示)与几种树脂和树脂共混物的剪切速率(以s-1表示)的关系。垂直箭头显示每一共混物的熔体破裂的发生。
图4表现熔体破裂开始时临界剪切速率(以s-1表示)与几种共混物的HLMI的对数(以dg/分钟表示)的关系。对于具有8重量％聚乙烯改性剂浓度的共混物，观察到熔体破裂开始时的临界剪切速率和HLMI的对数之间的良好相关性。
实施例
测试了几种树脂和树脂共混物的耐环境应力开裂性、模口膨胀、熔体破裂的开始和拉伸(traction)。
起始的第一和第二代铬基聚乙烯树脂分别是：
-树脂R1是第一代树脂，ATOFINA以商品名Lacqtene2002 SN58销售；
-树脂R2是第一代树脂，ATOFINA以商品名Lacqtene2003 SN53销售；
-树脂R3是第一代树脂，ATOFINA Research以商品名Finathene47100销售；
-树脂R14是第二代树脂，TOTAL PETROCHEMICALS以商品名FinatheneSR572销售；
-树脂R15是第二代树脂，TOTAL PETROCHEMICALS以商品名Finathene53080销售；
-树脂R16是HLMI＝2dg/分钟的高MW铬基树脂，TOTALPETROCHEMICALS作为绒毛HDPE 56020 S销售。
改性树脂分别是：
-树脂R4是单峰的茂金属生产的PE树脂，由ATOFINA Research以商品名FinaceneER2281销售
-树脂R5是双峰的齐格勒-纳塔PE树脂，由ATOFINA Research以商品名FinatheneBM593销售
-树脂R6是双峰的齐格勒-纳塔PE树脂，由ATOFINA Research以商品名FinatheneXS10N销售
-树脂R7是第二代低密度(0.934g/cm3)Cr树脂，由ATOFINA Research以商品名FinatheneHF513销售
-树脂R8是单峰的高分子量(HMW)ZN LLDPE，由EP 0989141实施例4描述的方法生产
-树脂R9和R10是EP0989141实施例7描述生产的HMW mPE
-树脂R17是ZN LLDPE，由TOTAL PETROCHEMICALS以商品名LLDPE 4010 FE18销售
-树脂R18是HLMI＝11dg/分钟和密度＝0.950g/cm3的双峰mPE，如WO02/34829描述
几种由ATOFINA销售的第二代Cr树脂(Finathene 53080，53140，SR572，SR583，SR523)用于构造图1表示的ESCR100-密度曲线。
为了与Finathene 47100(树脂R3)比较，使用ATOFINA以商品名Lacqtene2001 TN46销售的第二代铬基聚乙烯树脂R11。
第二代商业PE树脂(SR523-型)R12和R13也通过一些上述改性剂的加入而改性。
这些树脂的性质概述于表I。
表I
 树脂 密度(g/cm3) MI2(dg/分钟) HLMI(dg/分钟) D＝Mw/Mn R1 0.958 0.3 28 7.5 R2 0.952 0.2 23 8 R3 0.9445 8.4 8 R4 0.927 0.33-0.4 14 2.5 R5 0.959 0.27 26 14 R6 0.949 8 17 R7 0.934 0.15 14.5 15 R8 0.925 0.2 10 R9 0.927 0.6 4 R10 0.922 0.15 4 R11 0.945 11 18 R12 0.9547 20.3 13.1 R13 0.9513 19.9 15 R14 0.957 0.2 17 14.7 R15 0.952 8 13.9 R16 0.952 2 13 R17 0.918 1 4.5 R18 0.950 11 12.7
全部共混物在双螺杆Brabender挤出机TSE 20/40、氮气气氛(nitrogenblanketing)下于210℃温度进行生产，在生产中使用这样的螺杆轮廓(screwprofile)，该螺杆轮廓使高MW LLDPE的分散状态与双峰ZN或MPE在工业挤出机例如Wemer Pfeiderer Z5K58上进行挤出时的分散状态相似。分散状态通过以图像分析对以光学显微镜在双峰PE树脂薄膜上观察到的分散的高MW球状粒(nodule)的面积分数进行测定而估算。当该面积分数低于1％时，获得良好的分散性。
对于所有树脂和树脂组合物，由测定它们的模口膨胀行为以及它们的临界剪切速率和熔体破裂开始时的应力来评价加工性能。对于模口膨胀测定，模口长度L与直径D的比率L/D为10/2。对于熔体破裂的开始的测定，模口具有15/0.752的比率L/D，且该试验在210℃温度下于Gttfert毛细管流变计中进行。
对全部包含8重量％改性剂PE树脂的共混物进行分散性分析：分散性优异并观察到包合物低于0.4％。这比在相同起始Cr-基PE树脂与8重量％HMW mPE或具有相似HLMI的ZN PE树脂的共混物中所观察到的包合物百分比低得多。
ESCR结果显示于图1和表II-IV。表II显示树脂R1和R2(第一代Cr-PE)和它们的共混物、ESCR、密度和一些拉伸试验结果以及熔体破裂(MF)开始时的剪切速率。
表II
PE 共混物 ESCR 小时 密度 g/cm3 HLMI dg/分钟 开始MF s-1 E(ISO) MPa 屈服 应力 MPa 断裂 应变 ％R1 无 ＜22 0.958 22.9 8％R4 29.6 0.958 22 8％R5 22.6 0.958 23.1 8％R6 28.1 0.957 21.1 8％R7 27.3 0.955 22.1R2 无 33 0.954 20 1350 8％R4 56.6 0.951 19.6 8％R5 52.6 0.954 20.4 8％R6 57.2 0.953 18.6 8％R7 54.9 0.952 19.5 8％R6 58.3 0.953 18.6 1150 1053 25.73 364 12％R6 89 0.953 18 16％R6 162.8 0.953 17.3 1050 1037 25.4 671 24％R6 ＞500 0.952 16.1 850 1033 25.34 ＞800 8％R8 108.8 0.951 14 450 1012 24.87 696 8％R9 42.7 0.951 15.1 750 1015 24.96 ＞800 8％R10 42.7 0.951 13.8 50 1009 24.81 ＞800 8％R17 45.5 0.951 8％R182 43 0.954 16％R18 55 0.953 24％R18 176 0.953R21 无 46 0.952 21.8 1300 1113 26.5 720 15％R6 142 0.952 17.9 1050 1057 26 800
1第二批的R2的密度为0.952g/cm3，而不是第一批的0.954g/cm3
2R18具有16％的HMW包合物；R2/R18的92/8共混物具有4％的HMW包合物；R2与HMW PE R8、R9和R10的92/8共混物各自具有2.3、3.3和7.3％的HMW包合物。
图1表现50℃温度下ESCR100(以小时表示)与密度(以g/cm3表示)之间的关系。第一代铬基聚乙烯树脂全部落到标记第一代类型的左侧曲线上，并显示出预期的ESCR随着密度增加而降低的行为。第二代铬基聚乙烯树脂(如树脂R12和R13)全部落到标记第二代类型的右侧曲线上，并显示出与第一代树脂相同的趋势，但是在同等密度下具有基本上更高的ESCR值。由表II-IV和图1可以看出，当第一代铬基聚乙烯与8重量％的单峰金属茂线性低密度聚乙烯(mLLDPE)配混时，ESCR基本上比起始铬基PE树脂的ESCR增加。相同的第一代铬基聚乙烯树脂，当与8重量％的双峰齐格勒-纳塔聚乙烯树脂(共混物C2)配混时，具有大约相同的ESCR，但是没有密度的减少，从而导致ESCR/密度曲线基本上右移。当第一代铬基聚乙烯与更多的(该量可高达25重量％)双峰齐格勒-纳塔聚乙烯树脂配混时，ESCR性能几乎按指数地增加。例如，发现ESCR性能等于第二代铬基聚乙烯树脂(如R12或R13)以16％的含量存在时的ESCR性能。加入24％的双峰齐格勒-纳塔聚乙烯(Zn PE)树脂将进一步增加共混物的ESCR100，同时在相似的HLMI值的情况下，保持加工性能高于具有最好ESCR性能的Cr-基树脂的加工性能。
为了进行对比，将相同的第一代树脂与8％高分子量(HMW)PE树脂(HLMI＜2)共混，导致加工性降低，这使这些树脂变得不适于通常的Cr PE树脂应用。此外，分散性变得不够，导致包含HMW PE球状粒。
同时，由8重量％的双峰ZN PE(R6)和92重量％的第二代Cr PE制备的共混物如表III所示。它们的ESCR100相当于由24重量％的相同ZN PE树脂(R6)与76重量％的第一代Cr PE树脂制备的共混物的ESCR100。
表III
 树脂 共混物 ESCR10 小时 密度 g/cm3 HLMI dg/分钟 开始MF s-1 R12 无 80 0.955 20.3 8％R4 192.3 0.952 19.7 1250 8％R5 142.7 0.956 20.7 1250 8％R6 219 0.955 18.8 1350 8％R7 188.1 0.953 19.7 1250 R13 无 250 0.951 19.9 8％R6 ＞700 0.951 18.6 1150 R14 无 70 0.957 8％R6 146 0.956 R15 无 45 0.952 8 300 25％R6 92 0.951 8 300
由此观察结果可知，对于两种铬基PE树脂，在相同密度下，本发明的具有双峰ZN PE的共混物具有比起始铬树脂或具有HMW树脂的共混物更高的ESCR。
在熔体破裂开始时的剪切速率通过加入双峰ZN PE没有强烈地减少，并且仍保持可接受：发现熔体破裂开始时的最低剪切速率(24％树脂R6)接近850s-1，该值接近具有优异ESCR性能和相同HLMI的第二代Cr的观测值。
此外，当观测与第一代铬基PE树脂的共混物时，模口膨胀行为(熔体破裂之前的百分数和最大剪切速率)并未强烈地受到共混至多20-24％的本发明双峰PE树脂的影响。
表IV显示了由第一代Cr-基PE与ZN PE或mPE的共混物获得的ESCR结果和由第一代Cr-基PE与第二代Cr-基PE的共混物获得的ESCR结果的比较。用8％的本发明双峰Zn PE(R5和R6)改性的第一代Cr-基PE树脂R3，在可比较的密度内相比用mPE(R4)改性的那些或相比未改性的第二代Cr-基PE树脂(R11)显示出较高的ESCR10。同时，对于低HLMI树脂R3及其共混物，相对于第二代Cr-基PE树脂(R11)，加工性能具有实质性的增加。
表IV
 树脂 共混物 ESCR10 小时 密度 g/cm3 HLMI dg/分钟 开始MF s-1 R3 无 56.7 0.945 8.1 1450 8％R4 118 0.943 1450 8％R5 94 0.946 1450 8％R6 118 0.945 1550 8％R7 81 0.944 1650 无 188 0.947 11.5 650
总之，加入至多16重量％的双峰Zn PE(R6型)到第一代Cr-基树脂(R3型)中而获得的树脂具有的ESCR行为可与具有基本上改进加工性能的第二代Cr-基PE树脂(R11型)相比。
这可以参见图2和3，其表明模口膨胀和熔体破裂的开始与剪切速率有关。
图2表示模口膨胀与剪切速率有关。其显示出，单独的双峰Zn树脂R6具有非常小的模口膨胀，但在非常低的剪切速率值(约为150s-1)下发生熔体破裂。第二代铬基PE树脂R12具有大的模口膨胀，快速地随剪切速率而增加，在相当低的剪切速率值(约为275s-1)下发生熔体破裂。第一代铬基PE树脂R1、R2和R3具有的模口膨胀落入双峰ZN树脂R5的模口膨胀和第二代铬基树脂R12的模口膨胀之间，但是在测试的剪切速率(高达800s-1)下，没有观察到熔体破裂。可以看出，由第一代铬基  PE树脂R2分别与8重量％、16重量％和24重量％双峰ZN PE树脂R6制备的共混物全部显示出与第一代铬基PE树脂相同的优异熔体破裂行为，即，直到800s-1没有熔体破裂记录，另外，它们的模口膨胀在低剪切速率下减少。图2还显示模口膨胀行为的差异主要与起始树脂的类型有关。事实上，人们观察到用相同类型起始树脂制备的全部共混物保持成组(grouped)并显著地与由不同类型起始树脂制备的组分离。
图3表明剪切应力与210℃的剪切速率有关，模口具有长度(L)相对直径(D)的比率L/D为15/0.752。图3也显示相同共混物在加工过程中通常遇到的剪切速率(100-1500s-1)下，剪切应力对剪切速率曲线没有强烈影响。进一步观察到，随着双峰ZN PE R6浓度的增加，在熔体破裂开始时的剪切速率呈线性降低(参见表II)，但是该降低小于所观察到的相同的第一代Cr-基PE树脂与HMW mLLDPE(树脂R9或R10)或与HMW ZN PE(树脂R8)的共混物的降低。同样在给定剪切速率下，有关挤出机通过量、剪切应力或模口压力均远高于具有HMW LLDPE改性剂的共混物。
图4表明在熔体破裂开始时的临界剪切速率与HLMI的关系，显示试验中，对于给定的8重量％聚乙烯改性剂浓度，熔体破裂时的临界剪切速率和HLMI之间呈半对数关系。在该图中，对于树脂R2与各种浓度的双峰ZN PE树脂R6的共混物，可看出熔体破裂开始时的剪切速率随浓度的降低。人们可以看出，含有8％的具有HLMI1.5的改性剂的共混物将获得相比包含24％R6的共混物相似的熔体破裂开始时的剪切速率。因此，对于本发明给定Cr树脂与双峰PE树脂的共混加工的不利影响很少。共混物挤出过程中，记录挤出机头压力扭矩、模口熔体温度和质量通过量(mass throughput)。根据这些测量，使用由Martin提出的式I计算挤出机的比能(Martin C.：Twin-screwextruder，ch.2，in″The.SPE guide on extrusion technology and troubleshooting″，J.Vlachopoulos and J.R.Wagner，eds，SPE，Brookfield，2001.)
比能(kWh/kg)＝(kWm×ε×T％×RPM)/(Q×RPMmax)
其中
-kWm是发动机千瓦额定值(motor kilowatt rating)，对于Brabender TSE20/40为20.76kW
-ε是系统效率＝0.954
-T％是扭矩比＝扭矩/最大扭矩，最大扭矩＝200Nm
-Q是输出率，以kg/h表示
-RPM为转/分钟。
对于挤出机Brabender TSE20，结果概述于表V中，与工业挤出机一样，挤出机Brabender TSE20具有适用于给定相同分散性的螺杆轮廓且温度设置为：200-200-200-200-200℃和模口直径为4mm。
表V
 共混物 螺杆RPM rpm 通过量 g/h 扭矩 Nm 模口压力 巴 熔体温度 ℃ 比能 kWh/kg 92％R12/8％R4 90 1920 24.7 36.1 213 0.46 92％R12/8％R5 90 1980 25.4 38.2 202 0.46 92％R12/8％R6 90 1976 22 37.2 202 0.40 92％R12/8％R7 90 1998 22.1 33.3 204 .039 92％R13/8％R4 90 1967 21.5 33.6 204 0.39 92％R13/8％R5 90 1974 20.5 38.2 203 .037 92％R13/8％R6 90 1988 29.2 44.1 201 0.52 92％R2/8％R4 90 2600 23.9 45.1 203 0.33 92％R2/8％R5 90 2850 24 37.7 201 0.30 92％R2/8％R6 90 2780 24 43 203 0.31 92％R2/8％R7 90 2840 24 42 202 0.30 92％R2/8％R6 80 3075 29.8 47.6 199 0.31 84％R2/16％R6 80 3057 28.8 46.9 202 0.30 76％R2/24％R6 80 3088 29.4 50.6 199 0.30 92％R2/8％R8 80 2187 20.7 48 192 0.30 92％R2/8％R9 80 2357 25.1 48 193 0.34 92％R2/8％R10 80 2641 25.3 48.5 196 0.30
自表V可以推断，相对于用第一代铬基PE树脂制备的共混物，具有第二代铬基PE树脂的共混物需要更大的比能：第二代铬基PE树脂通常需要约0.4-0.5kWh/g，第一代铬基PE树脂需要0.3-0.35kWh/g。
为了进行对比，制备由第一和第二代铬基聚乙烯树脂制备的共混物，以便获得具有改进ESCR的组合物。对于包含至少50重量％第二代树脂R13的共混物，观察到可观察到的ESCR增加。这样大量的第二代树脂的加入导致相比第一代Cr树脂的加工劣化。
拉伸(traction)试验也在根据本发明的聚乙烯树脂组合物上进行(表II)。与由相同的第一代Cr-基树脂与8重量％的HMW mPE或HMW ZN PE制备的共混物所观察到的E-模量和屈服应力相比，将8重量％双峰ZN PE树脂R6加入到第一代Cr-基树脂中而制得的共混物的E-模量和屈服应力较高。令人感兴趣的是，当双峰ZN PE(树脂R6)在具有第一代铬基聚乙烯树脂R2的共混物中的量增加时，所获得的组合物的延展性也增加，这可由断裂应变百分数的增加来证明。随着HMW PE(树脂R8-R10)的加入，观察到相同的延展性行为，但是这些共混物遭受加工能力、刚性和均匀性的降低。
本发明的另一个应用是生产如上所述的非常高MW的铬基PE与双峰ZN PE的共混物，其可以制粒并伴随ESCR增强仍具有可接受的冲击强度和良好加工特性。这些聚乙烯组合物可用于大容器的挤出吹塑，该容器可在低温下经受住冲击。例如，80RPM的HMW铬基PE树脂R16在如上所述的Brabender TSE20/40上215℃挤出，导致熔体破裂。包含76％相同的R16树脂和24％双峰树脂R6的共混物可以挤出而无熔体破裂，并具有降低的比能：单独的R16为0.58kWh/kg，而共混物降至0.3kWh/kg。单独的R16的ESCR10为46小时，而共混物的ESCR10增加到70小时。在-25℃的冲击强度(缺口Charpy ISO)稍微降低，但仍保持在可接受的程度。