[發明專利]一種用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201110054730.6
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN102676018A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 柯卓;邱敦瑞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化揚子石油化工有限公司
• 主分類號: C09D151/06
• 分類號: C09D151/06;C09D123/06;C09D123/08;C09D7/12;C09D5/03;C09D5/08;C08F255/02;F16L58/10
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

技術領域

本發明涉及功能化聚乙烯及其共混物的應用，具體涉及一種用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物及其制備方法。

背景技術

管道防腐領域多采用三層（三PE）結構組成，主要包括環氧粉末層、粘接層、外層聚乙烯保護層。三層（三PE）結構具有較高的防腐性能，但是其操作工藝比較復，且生產成本較高，另外其中環氧粉末層中的添加劑對環境有害。已有專利報道兩層（二PE）結構防腐（CN1865379A，CN101240134A），既將粘接層和外層PE層融合，組成環氧粉末和粘接性PE兩層結構，簡化了管道防腐操作工藝。但多層結構始終存在層與層之間分子結構差異，這會造成在環境溫度發生變化的情況下層與層之間發生分離的狀況。為了克服多層結構帶來的防腐層分離問題，我們研制了以聚乙烯為主要成分的單層防腐組合物，該組合物主要由改性線性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及其他助劑組成。該組合物即可以用來制備聚乙烯粉末涂料，用在管道內襯靜電噴涂防腐，也可以直接用在管道外涂覆防腐。用該組合物替代傳統多層結構，能夠進一步簡化防腐涂覆操作工藝，有效的降低操作成本，同時該組合物不含任何有毒助劑，具有無污染、節能高效的特點。

發明內容

為了降低多層聚乙烯防腐結構操作工藝的復雜性和操作成本，以及減少多層聚乙烯防腐結構帶來的結構不穩定性，同時為了減少多層聚乙烯防腐層中助劑對環境的損害，本發明開發了以聚乙烯樹脂為主體的一種方便操作、性能穩定、無污染、節能環保的單層防腐用聚乙烯組合物。

本發明的技術方案如下：

一種用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物，它包括下列組分：

線性低密度聚乙烯與功能化單體的熔融接枝共聚物：25-60份（質量份，下同）；高密度聚乙烯：25-60份；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：5-25份；炭黑：1-5份；抗氧劑：0.05-0.3份；光穩定劑：0.05-0.3份，所述組分混合均勻后于190℃-230℃雙螺桿擠出機中熔融擠出所得的單層防腐聚乙烯粉末涂料組合物，所述的功能化單體可以是順丁烯二酸酐、丙烯酸、順丁烯二酸或甲基順丁烯二酸等，優選的是順丁烯二酸酐或丙烯酸。

上述的用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物，所述的線性低密度聚乙烯與功能化單體的熔融接枝共聚物是接枝率為0.3-5%，接枝效率在30-70%之間，凝膠含量為0的共聚物。

上述的用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物，所述的線性低密度聚乙烯與功能化單體的熔融接枝共聚物中線性低密度聚乙烯是熔體流動速率范圍：1-30g/10min?(ASTMD1238E)，密度：0.870-0.930g/cm³的聚乙烯。

上述的用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物，所述的高密度聚乙烯是熔體流動速率范圍：0.1-5g/10min(ASTMD1238E)，密度：0.920-0.980g/cm³的聚乙烯。

上述的用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物，所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物是醋酸乙烯酯含量為5-35%的乙烯-醋酸乙烯酯，其熔體流動速率范圍：1-20g/10min(ASTMD1238E)。

一種制備上述的用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物的方法，它包括下列步驟：

步驟1.??線性低密度聚乙烯與功能化單體的熔融接枝共聚物的制備：

將線性低密度聚乙烯100份（質量份，下同）同功能化單體1-1.5份和過氧化物引發劑0.1份混合均勻，在剪切力場的作用下進行熔融接枝共聚合，螺桿轉速控制在80-150轉/分，反應溫度控制在160℃-200℃的范圍內。制備的功能化聚烯烴樹脂的接枝率為0.3-5%，接枝效率在30-70%之間，凝膠含量為0，所述的線性低密度聚乙烯是熔體流動速率范圍：1-30g/10min?(ASTMD1238E)，密度：0.870-0.930g/cm³的聚乙烯，所述的功能化單體可以是順丁烯二酸酐、丙烯酸、順丁烯二酸或甲基順丁烯二酸等；

步驟2.?用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物的制備：

將步驟1制得的線性低密度聚乙烯與功能化單體的熔融接枝共聚物：25-60份（質量份，下同）；高密度聚乙烯：25-60份；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物：5-25份；炭黑：1-5份；抗氧劑：0.05-0.3份；光穩定劑：0.05-0.3份，所述組分混合均勻，在雙螺桿擠出機中熔融擠出，螺桿轉速控制在80-150轉/分，反應溫度控制在190℃-230℃，即得用于制備單層防腐聚乙烯粉末涂料的組合物。