[發明專利]易加工耐熱聚乙烯組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201710112518.8
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN108503935B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 王群濤;郭銳;王日輝;高凌雁;許平;石晶
• 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;C08L27/18;C08K5/526;C08K5/13;C08K5/134
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 王燕

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種易加工耐熱聚乙烯組合物及其制備方法。本發明所述的易加工耐熱聚乙烯組合物，由以下重量份數的組分制成：耐熱聚乙烯樹脂100份、抗氧劑0.2?0.5份、加工助劑0.01?0.03份；所述耐熱聚乙烯樹脂為采用氣相法工藝、茂金屬催化劑生產的乙烯與1?己烯的共聚物，反應溫度91?93℃，反應壓力2.0?2.2MPa。本發明的聚乙烯組合物，具有優異的加工性能、耐壓性能及較高的臨界剪切速率。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種易加工耐熱聚乙烯組合物及其制備方法。

背景技術

耐熱聚乙烯(Polyethylene of raised temperature resistance，簡稱PE-RT)管材料是一種耐高溫、耐靜液壓性能卓越且無需交聯的聚乙烯專用料，作為新一代耐熱管道材料，近年來在具有使用溫度高的塑料管道行業逐漸被采用，國內外一直在積極研究和開發該產品。由于其具有穩定性優異、耐低溫沖擊性能好、可熱熔連接等特點，已在國內多個領域得到應用，如地暖管、太陽能管及熱力管網等。耐熱聚乙烯管材料當前主要應用在地暖管領域，生產速度較高，要求管材料具有良好的加工性能，同時在加工過程中要求能耗較低以降低生產成本，最終制備具有內外壁光滑、壁厚均勻的管材。目前，國內主要采用添加大量加工助劑、提高加工溫度、改變設備構造等方式提高PE-RT管材料加工性能，但具有生產不穩定、產品質量下降、生產成本高等一系列問題。

中國專利CN102112498A公開一種乙烯和α-烯烴的新型共聚物,它具有(a)在930-960kg/m³范圍的密度，(b)在0.1-3.5g/10min范圍的熔體指數，(c)在40-150Pa范圍的熔體彈性模量G’(G”＝500Pa)，(d)在1.5-5.5范圍的復數動態剪切粘度的比率η*(0.1)/η*(100)。

該發明的新型共聚物特別地適合用作耐熱性的聚乙烯，將它用于熱水管道系統中。該新型共聚物可以通過使用金屬茂催化劑體系來制備。還公開了管材，在110℃和2.6MPa下具有≥500小時的根據ISO1167測定的達到破壞的時間，并且該管材包括在單個反應器中制備的乙烯和α-烯烴的共聚物。

上述專利因采用的聚合工藝、聚乙烯樹脂、助劑體系的原因，制備的管材料的分子量分布較窄，粘度比較低。

中國專利CN103160014A公開一種用于熱水管道的聚乙烯樹脂組合物及制備方法。由以下重量份的組分制成：耐熱聚乙烯樹脂100份，抗氧劑0.1～0.6份，吸酸劑0.05～0.2份，加工助劑0.01～0.1份。所述的抗氧劑組成的抗氧體系為兩種受阻酚類抗氧劑與一種亞磷酸酯類抗氧劑復合使用的三元復合體系，或為一種受阻酚類抗氧劑與一種亞磷酸酯類抗氧劑復合使用的二元復合體系。本發明采用一般的制備方法制成，具有良好的高溫抗氧化性能、助劑耐水抽提性，并且在高溫條件下具有優異的長期管材靜液壓強度，可用于熱水輸送用管道的生產，滿足高速加工要求。

上述專利因采用的聚合工藝、聚乙烯樹脂、助劑體系的原因，制備的管材料的分子量分布較窄，臨界剪切速率較低，加工速度依然需要進一步提升。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于耐熱聚乙烯管材生產的易加工耐熱聚乙烯組合物，具有較寬的分子量分布、較高的臨近剪切速率和相對較低的分子量，滿足管材料在高速牽引條件下的成型要求，從而保證管材具有光滑的外觀和穩定的尺寸，有利于保證管材的性能和使用壽命，提高產品生產效率、降低生產成本；本發明同時提供其制備方法。

本發明所述的易加工耐熱聚乙烯組合物，由以下重量份數的組分制成：耐熱聚乙烯樹脂100份、抗氧劑0.2-0.5份、加工助劑0.01-0.03份；