本发明专利技术公开了一种高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯、其制备方法及包含它的组合物，高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯，为乙烯-丙烯嵌段共聚物，其中，乙烯-丙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为0.15-0.30g/10min(230℃，2.16kg)，乙烯-丙烯嵌段共聚物中乙烯的质量百分含量为8.0％～15.0％。本发明专利技术高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯在保持很高的韧性(常温简支梁冲击强度≥100KJ/m2)的前提下具有一定刚性(弯曲模量≥900MPa)；本申请高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯组合物加工性能好，在保持材料原有力学性能的同时，提升了产品的低温抗冲击性能，适用于寒冷地区PPB冷水管材的生产及应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯、其制备方法及包含它的组合物，属于新材料领域。
技术介绍
随着塑料工业的发展，塑料管道在各类管道市场中的占有率日益提高，由于传统的给排水管材：铸铁管、镀锌管会对水质造成二次污染，国家已对民用建筑的冷、热水领域用的铸铁管、镀锌管提出了强制和限时淘汰的要求，市场也对无污染的新型给排水管材的需求越来越多。建筑冷热水供应和采暖管道正大量使用塑料管材，到2010年已达到80％以上，据测算，2001年至2010年间，中国平均每年的室内冷水管需求量约3亿米，热水管需求量约1亿米，另外再加上宾馆酒店冷热水管更新、工业用管道建设等；每年管道需求量约12亿米，市场需求相当大。自我国建设部大力推广塑料管道应用于冷热水输送以来，国内各石化企业为满足建筑管材对树脂的需求，加大了聚丙烯管材新产品的开发力度，而且产量也在逐年增加，如辽宁华锦集团乙烯有限责任公司生产的PPB-240，大庆炼化公司的PPB4228，北京燕山分公司的PPB-4240及B8101等等。但是由于所采用的生产工艺的限制，产品的整体性能仍然存在一些缺陷，主要表现在性能不稳定，在生产大口径管道容易产生开裂；加工性能差，管道的挤出工艺要求苛刻；特别是聚丙烯管材专用料的低温抗冲击性能低，严重影响管材在北方寒冷地区的普及和使用，同时冬季施工时也受到影响。
技术实现思路
本专利技术提供一种高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯、其制备方法及包含它的组合物，本申请高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯组合物性能稳定、加工性能好，且所制备的管材的常温韧性、强度、耐温性等综合性能达到了优良的水平，特别是材料的低温韧性有显著提升，使得管材适应于寒冷气候下的使用。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯，为乙烯-丙烯嵌段共聚物，其中，乙烯-丙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为0.15-0.30g/10min(230℃，2.16kg)，乙烯-丙烯嵌段共聚物中乙烯的质量百分含量为8.0％～15.0％。上述高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯在保持很高的韧性(常温简支梁冲击强度≥100KJ/m2)的前提下具有一定刚性(弯曲模量≥900MPa)，且低温韧性有显著提升，使得管材适应于寒冷气候下的使用。上述高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯的制备方法，可采用现有的任意一种制备工艺，但为了进一步确保所得产品的性能，优选，采用AMOCO气相法、双反应器串联聚合方式生产，先在第一反应器中生成丙烯均聚物，然后所生成的丙烯均聚物进入第二反应器中，并在第二反应器中加入乙烯生成乙烯-丙烯嵌段共聚物。上述气相聚合中采用的催化剂的种类和用量均参照现有技术，优选的催化剂为日本三井化学公司的TK，Ineos公司的CD和CDI催化剂，中国石化公司的NA、ND、NG催化剂，也可以是前述催化剂中两种以上任意配比的混合物。为了进一步确保所得产品的耐温性，优选，第一反应器中H2的质量浓度为丙烯质量的0.09‰-0.2‰，反应温度为60-70℃，反应压力为2.0-3.0MPa；第二反应器中反应温度为60-70℃，反应压力为2.0-3.0MPa。上述第一反应器中生成的丙烯均聚物的熔体流动速率为0.35-0.55g/10min(230℃，2.16kg)。这样能进一步确保产品的韧性和耐低温性。一种高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯组合物，包括上述高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯和复配助剂，其中，复配助剂包括复合抗氧剂和β晶型成核剂，复合抗氧剂包括空间受阻酚、亚磷酸酯抗氧剂和含硫协效剂，以高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯的重量为基准，空间受阻酚的重量百分含量为1‰～3‰，亚磷酸酯抗氧剂的重量百分含量为0.5‰～1.5‰，含硫协效剂的重量百分含量为0.5‰～1.5‰，β晶型成核剂重量百分含量为0.5‰～3‰。经过上述复配，在保证材料原有力学性能的同时，使产品的低温抗冲击性能有了进一步显著的提升，适用于寒冷地区PPB冷水管材的生产及应用。上述组合物的制备方法参照本领域公知技术。上述空间受阻酚可选用现有常用的各种助剂，但为了使产品的力学性能和耐低温性能得到更好的保障，优选空间受阻酚为1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯(以下简称抗氧剂330)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(以下简称抗氧剂1330)或1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸(以下简称抗氧剂3114)中的一种或两种以上任意配比的混合物。上述亚磷酸酯抗氧剂可选用现有常用的各种助剂，但为了使产品的力学性能和耐低温性能得到更进一步的保障，优选亚磷酸酯抗氧剂为4,4’-[1,1’-联苯基]亚基二膦酸-四[2,4-二叔丁苯基]酯(以下简称抗氧剂PEPQ)、二硬脂基季戊四醇亚磷酸酯(以下简称抗氧剂618)或2,2’-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯基)氟代亚磷酸酯(以下简称抗氧剂398)中的一种或两种以上任意配比的混合物。为了使产品的韧性和耐低温性得到更进一步的提升，同时使各组分之间的协同效应最大化，含硫协效剂优选为硫代二丙酸双十八醇酯(以下简称DSTDP)。β晶型成核剂可以为现有的各种形式，但为了使产品的韧性和耐低温性得到更进一步的提升，同时使各组分之间的协同效应最大化，优选，β晶型成核剂为山西化工研究所开发的TMB-4或TMB-5，或日本理化公司开发的芳香族胺类化合物STARNU-100，或广东炜林纳功能材料公司开发的稀土配合物β晶型成核剂WBGⅡ。上述各优选的组分，若同时使用，协同效应发挥到最佳。本专利技术未提及的技术均参照现有技术。本专利技术高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯在保持很高的韧性(常温简支梁冲击强度≥100KJ/m2)的前提下具有一定刚性(弯曲模量≥900MPa)；本申请高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯组合物加工性能好，在保持材料原有力学性能的同时，提升了产品的低温抗冲击性能，适用于寒冷地区PPB冷水管材的生产及应用。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1将催化剂TK进行预聚合后，以2.42Kg/h的添加量加入第一反应器，H2/C3＝气相浓度控制在0.09‰(质量含量)，反应温度60℃，反应压力2.3MPa，控制均聚聚合物的熔体流动速率为0.35g/10min；随后第一反应器的产物进入第二反应器，关闭氢气进料阀，加入乙烯共聚单体，反应温度65℃，反应压力2.8MPa，控制所得乙烯-丙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为0.15g/10min，其中，乙烯-丙烯嵌段共聚物中乙烯共聚单体的重量百分含量为8.0％；在所得共聚物中添加复配助剂体系(以乙烯-丙烯嵌段共聚物的重量为基准，抗氧剂330重量百分含量为1.5‰、抗氧剂PEPQ重量百分含量为0.75‰和DSTDP重量百分含量为0.5‰及TMB-4重量百分含量为0.5‰)，经过连续式双螺杆密炼造粒机，温度控制在200℃～230℃，出料得到高耐寒PPB冷水管聚丙烯组合物。实施例2将催化剂NA进行预聚合后，以3.45Kg/h的添加量加入第一反应器，H2/C3＝气相浓度控制在0.1‰(质量含量)，反应温度65℃，反应压力2.5MPa，控制均聚聚合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯，其特征在于：为乙烯‑丙烯嵌段共聚物，其中，乙烯‑丙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为0.15‑0.30g/10min，乙烯‑丙烯嵌段共聚物中乙烯的质量百分含量为8.0％～15.0％。
【技术特征摘要】
1.一种高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯，其特征在于：为乙烯-丙烯嵌段共聚物，其中，乙烯-丙烯嵌段共聚物的熔体流动速率为0.15-0.30g/10min，乙烯-丙烯嵌段共聚物中乙烯的质量百分含量为8.0％～15.0％。2.权利要求1所述的高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯的制备方法，其特征在于：采用AMOCO气相法、双反应器串联聚合方式生产，先在第一反应器中生成丙烯均聚物，然后所生成的丙烯均聚物进入第二反应器中，并在第二反应器中加入乙烯生成乙烯-丙烯嵌段共聚物。3.如权利要求2所述的高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯的制备方法，其特征在于：第一反应器中H2的质量浓度为丙烯质量的0.09‰-0.2‰，反应温度为60-70℃，反应压力为2.0-3.0MPa；第二反应器中反应温度为60-70℃，反应压力为2.0-3.0MPa。4.如权利要求2或3所述的高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯的制备方法，其特征在于：第一反应器中生成的丙烯均聚物的熔体流动速率为0.35-0.55g/10min。5.一种高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯组合物，其特征在于：包括权利要求1所述的高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯和复配助剂，其中，复配助剂包括复合抗氧剂和β晶型成核剂，复合抗氧剂包括空间受阻酚、亚磷酸酯抗氧剂和含硫协效剂，以高耐寒冷水管用嵌段聚丙烯的重量为基准...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏峰，徐振明，傅勇，
申请(专利权)人：中国石化扬子石油化工有限公司，中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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