[發(fā)明專利]一種土工膜吹塑材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510026010.7
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104629156B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 岑靜蕓;蔡偉;肖樹萌;梁戈;梁勝彪;許敏;唐海濱;杜子明
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08K5/134;C08F210/16;C08F210/14;C08F4/69;B29B7/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司44104
• 代理人: 劉小敏,馬赟齋

技術領域

本發(fā)明涉及吹塑材料，具體涉及一種土工膜吹塑材料。本發(fā)明還公開了該土工膜吹塑材料的制備方法。

背景技術

土工膜是一種用于土木工程、具有極低滲透性、起防水防滲作用的膜狀材料。最早在二十世紀三十年代，美國已開始使用土工膜。而中國是在1966年首先將土工膜用于混凝土大壩防滲，進入80年代后，土工膜在國內的使用才得到飛速發(fā)展。

土工膜的主要生產加工方式有兩種：吹塑筒膜法和平擠流延法。目前，市場上以吹膜法占主導地位。從產品類型上來看，土工膜產品有光面膜和糙面膜之分，光面膜一般被應用在平面鋪設上，而糙面膜可以增加摩擦系數(shù)，防滑功能，更加適用于陡坡及垂直防滲，提高工程穩(wěn)定性。由于生產糙面膜需要使用專用設備，對原材料的加工成型性能要求更高，國內大部分生產廠家只生產光面膜，但在工程建設中要求必須使用相當比例的糙面膜。

生產土工膜的主要材料有高密度聚乙烯HDPE、線性聚乙烯LLDPE、聚氯乙烯PVC、乙烯醋酸乙烯酯EVA。由于PE具有良好的防滲性能、可焊接性、抗穿刺強度高、無毒性、耐磨損、耐低溫性能、耐化學腐蝕以及耐環(huán)境應力開裂優(yōu)異的綜合性能，成為目前使用最廣泛的土工原料。

當前市場上能滿足HDPE土工膜性能要求的樹脂牌號并不多，國內外各石化公司都開發(fā)了一些中高密度聚乙烯土工膜專用樹脂，如新加坡菲利普公司生產的TR400G、北歐化工的FB 2310、伊朗沙索石化的MF3713等。不過，這些產品不僅價格昂貴，難保供應穩(wěn)定，而且性能良莠不齊，抗氧化性能一般，在生產高檔土工膜(尤其是糙面膜)時的加工性能、成品膜性能的穩(wěn)定性難以保證。也正因如此，用戶需要使用多個牌號非專用樹脂和專用樹脂摻混使用，才能滿足加工要求以及成品膜性能要求，但是這為土工膜生產廠家?guī)磔^大生產難度和更高的生產成本。因此，為適應市場日益競爭激烈的形勢和滿足使用需求，打破依靠進口產品的局面，開發(fā)生產土工膜專用料具有重要的意義。

然而，土工膜吹塑材料的密度為0.937g/cm³～0.941g/cm³，密度較低，屬于高密度聚乙烯生產裝置的生產下限，該類產品的生產難度較高，對于國內外的高密度聚乙烯生產裝置來說都是一個挑戰(zhàn)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一個目的是提供一種土工膜吹塑材料，該土工膜吹塑材料己烯含量高，分子量分布寬，抗氧化性能高，具有突出的耐環(huán)境應力開裂性能(NCTL)，優(yōu)異的抗氧化性能，良好的耐化學腐蝕性，適用于各類土工膜尤其是糙面膜的加工成型。

本發(fā)明的第二個目的是提供上述土工膜吹塑材料的制備方法，該方法克服了環(huán)管淤漿工藝的裝置局限性，生產中可引入大量己烯，工藝簡單，成本低。

本發(fā)明的第一個目的是通過如下技術方案來實現(xiàn)的：一種土工膜吹塑材料，其熔體流動速率為13.0～14.0g/10min，密度為0.939～0.941g/cm³，結晶度為50～50.8％，重均分子量為20萬～30萬，其主要由以下重量份的原料制成：

乙烯己烯共聚聚乙烯樹脂 99.5～99.9份

抗氧劑 0.10～0.50份，

其中，所述乙烯己烯共聚聚乙烯樹脂的重均分子量為20萬～30萬，熔體流動速率為13.0～14.0g/10min，密度為0.939～0.941g/m³，通過以下方法制備獲得：在稀釋劑始終處于循環(huán)狀態(tài)下，將單體乙烯和1-己烯置于反應容器中，并加入抗靜電劑和活化后的催化劑，在反應溫度為90～94℃的條件下進行反應，直至反應產物的熔體流動速率為13.0～14.0g/10min和密度為0.939～0.941g/cm³時，即制得乙烯己烯共聚聚乙烯樹脂。本發(fā)明制備的乙烯己烯共聚聚乙烯樹脂具有適宜的密度，較好的剛韌平衡性和優(yōu)良的耐環(huán)境應力開裂性能。

本發(fā)明所述乙烯和1-己烯的用量比為1000﹕40～80；1-己烯的用量為催化劑用量的4～6倍，為稀釋劑的40～80倍。所述抗靜電劑為ASA。

由于本產品的1-己烯加入量比其它產品要高得多，生產時反應器粘度較高，容易造成反應器溫度過高，造成粘壁，同時增大勞倫斯泵運轉的功率，產生反應垢化現(xiàn)象。為降低勞倫斯泵的運轉負荷，需加大體系中的抗靜電劑加入量，抗靜電劑與稀釋劑之間的比例由生產其它通用型HDPE產品的1﹕100提高到2～3﹕100。

本發(fā)明所述稀釋劑優(yōu)選為異丁烷。

本發(fā)明所述的催化劑為鉻系催化劑，為進口的美國Grace公司生產的988A型鉻系催化劑。