一种微滴灌管用聚乙烯组合物制造技术

一种微滴灌管用聚乙烯组合物，包括以下组分：　　　　ａ．低密度聚乙烯：熔体质量流动速率０．１－５．０ｇ／１０ｍｉｎ，流动速率比５０－１５０，红外光谱测试的支化度Ｓ↓［１３７７］／Ｓ↓［２０１９］＝０．５－３．５％；　　　　ｂ．线性低密度聚乙烯：支化度Ｓ↓［１３７７］／Ｓ↓［２０１９］＝０．３－３．０％，熔体质量流动速率１．０－１０．０ｇ／１０ｍｉｎ，流动速率比２０－５０；　　　　ｃ．碳黑母料：由酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、槽法碳黑与线性低密度聚乙烯共混造粒而成，碳黑的重量含量为３５－５０％；　　　　各组分的重量份数为：　　　　ａ：５０－８９．８，ｂ：５－４２．５，ｃ：５．２－７．５　　　　该组合物具有以下性能：氧化诱导期≥５０分钟；耐候老化１４天后的拉伸强度保留率≥８０、断裂伸长率保留率≥８５。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种聚乙烯组合物，特别是涉及一种微滴灌管用聚乙烯组合物。
技术介绍
聚乙烯是一种用途广泛的高分子材料，大量应用于管材制品。高密度聚乙烯通常是线性高分子材料，具有较高的刚性和较好的耐热性，但用于制造管材时，挤出成型慢，难以用于薄壁化微滴灌管材的生产；低密度聚乙烯制作的管材耐冲击性、柔韧性较好，但刚性差、强度低，耐热性差，耐环境应力开裂性不好，用于制作管材时，管壁较厚，挤出管材的速度较低，成本较高，管材耐环境应力开裂较差。冯威等人在中国专利ZL99119654.6中，公开了一种高密度聚乙烯组合物及其管材，该组合物由高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α烯烃共聚物以适当的配比混合，添加适量助剂组成。在中国专利ZL99119649.X中，他们还公开了一种低密度聚乙烯组合物及其管材。该组合物由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α-烯烃共聚物以适当的配比混合，添加适量助剂组成。王焉金等人在中国专利ZL99119657.X中，公开了一种中密度聚乙烯组合物及其管材。该组合物由中密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α-烯烃共聚物以适当的配比混合，添加适量助剂组成。上述三项专利中公布的组合物，均衡了高密度聚乙烯的刚性和低密度聚乙烯的韧性，通过熔融挤出可实现管材的薄壁化，管材壁厚在0.1-10mm之间，适用于节水灌溉系统所用的管材，包括低压输水管道和滴灌、渗灌等微灌管材。但上述组合物组分复杂，而且由于组合物中引入了聚丙烯，聚丙烯和聚乙烯是两种不同的结晶物，容易产生界面之间的缺陷，影响组合物的物理性能及其高速加工性能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种微滴灌管用聚乙烯组合物，该组合物中不含聚丙烯，克服了现有技术中的组合物不能高速加工的问题，组合物力学性能优良，具有良好的耐热氧和光氧老化性能，可高速挤出管材。本专利技术提供的微滴灌管用聚乙烯组合物包括以下组分a.低密度聚乙烯密度0.900-0.930g/cm3(GB/T1033-1986)，熔体质量流动速率(MFR)为0.1-5.0g/10min(GB/T3682-2000，190℃/2.16kg，下同)，流动速率比(FRR)为50-150(GB/T3682-2000，MFR(21.6kg)/MFR(2.16kg)，下同)，红外光谱测试的支化度(采用红外光谱图中1317cm-1、2019cm-1吸收峰的面积比表征，下同)S1377/S2019＝0.5-3.5％，优选为1.0-2.0％；b.线性低密度聚乙烯熔体质量流动速率1.0-10.0g/10min，流动速率比20-50，红外光谱测试的支化度S1377/S2019＝0.3-3.0％，优选0.8-2.0％，；c.碳黑母料由酚类抗氧剂、优选1010，重量含量为0.18％；亚磷酸酯类抗氧剂、优选168，重量含量为0.18％；槽法碳黑与线性低密度聚乙烯共混造粒而成，碳黑的重量含量为35-50％；余量为线性低密度聚乙烯；以上各组分的重量份数为a50-89.8，b5-42.5，c5.2-7.5在低密度聚乙烯中添加上述含量的线性低密度聚乙烯，使组合物在保证一定机械性能的同时，还具有一定的拉伸强度及拉伸断裂伸长率保持率，添加上述含量的碳黑母料，不仅改善了材料的强度，还保证了组合物的耐热氧老化性能。含有上述组份的组合物具有以下性能氧化诱导期≥50分钟(按ASTM D 3895-1998测定，210℃，AL杯)，优选为≥60分钟；耐候老化14天(GB/T14522-1993)后的拉伸强度保留率≥80％(GB/T1040-1992)优选为≥90％，断裂伸长率保留率≥85％(GB/T1040-1992)。本专利技术组合物还可包括组分d高密度聚乙烯熔体质量流动速率0.05-1.0g/10min，优选0.1-0.5g/10min，红外光谱测试的支化度S1377/S2019＝0.1-2.0％，其重量份数为0.1-15。本专利技术组合物还可包括组分e热塑性弹性体是乙烯与辛烯-1在茂金属催化剂作用下聚合而成的共聚物，熔体质量流动速率0.1-10.0g/10min，优选为0.5-5.0g/10min，流动速率比为20-50，其重量份数为0.1-15。本专利技术组合物挤出微滴灌管时的挤出加工速度可达100m/min以上。本专利技术所述的组合物制备方法包括采用两步法制备完成，第一步是先制备碳黑母料，将各组分在高搅中混合，混合时间5分钟，然后用挤出机挤出造粒，挤出温度150-220℃，制备出母料后，将碳黑母料与其它各组份放入高搅中混合，混合时间3分钟，然后用挤出机挤出造粒，挤出温度150-220℃。本专利技术组合物按照聚乙烯微滴灌管对性能的要求，选择低密度聚乙烯做基础料，加入碳黑和高密度聚乙烯来提高材料的强度，加入线性低密度聚乙烯和弹性体来拓宽分子量分布，提高材料的耐环境应力开裂性能，这样本组合物不仅具有现有技术中的均衡的刚性和冲击性能，较好的耐环境应力开裂性能等，还具有良好的耐热、光氧老化性能；并且因为本组合物中避免了添加聚丙烯组份，不存在聚丙烯和聚乙烯之间的界面缺陷，使得本组合物组份之间具有较好的相容性，大大改善了组合物的加工性能，提高了挤出管材时的挤出加工速度，使得薄壁管材的挤出加工速度可达100m/min以上。另外，本组合物制备工艺简单，原材料价廉易得，用该组合物制得的管材结构均匀，外观光滑，具有非常高的经济效益。下面以实施例说明本专利技术的效果，实施例如表1所示，但是不能认为本专利技术仅仅限于这些实施例。实施例表1实施例 续表1实施例 续表1实施例 权利要求1.一种微滴灌管用聚乙烯组合物，包括以下组分a.低密度聚乙烯熔体质量流动速率0.1-5.0g/10min，流动速率比50-150，红外光谱测试的支化度S1377/S2019＝0.5-3.5％；b.线性低密度聚乙烯支化度S1377/S2019＝0.3-3.0％，熔体质量流动速率1.0-10.0g/10min，流动速率比20-50；c.碳黑母料由酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、槽法碳黑与线性低密度聚乙烯共混造粒而成，碳黑的重量含量为35-50％；各组分的重量份数为a50-89.8，b5-42.5，c5.2-7.5该组合物具有以下性能氧化诱导期≥50分钟；耐候老化14天后的拉伸强度保留率≥80、断裂伸长率保留率≥85。2.如权力要求1中所述的组合物，其特征在于所述组分a的红外光谱测试的支化度S1377/S2019＝1.0-2.0％。3.如权力要求1-2中所述的任一项组合物，其特征在于所述组分b的红外光谱测试的支化度S1377/S2019＝0.8-2.0％。4.如权力要求3中所述的组合物，其特征在于该组合物中还含有组分d高密度聚乙烯熔体质量流动速率为0.05-1.0g/10min，支化度S1377/S2019＝0.1-2.0％，其重量份数为0.1-15。5.如权力要求4所述的组合物，其特征在于组分d的熔体质量流动速率为0.1-0.5g/10min。6.如权力要求1所述的组合物，其特征是该组合物还含有组分e热塑性弹性体，该组分是乙烯与辛烯-1在茂金属催化剂作用下聚合而成的共聚物，熔体质量流动速率0.1-10.0g/10min，流动速率比20-50，其重量份数为0.1-15。7.如权力要求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张桂云，程志凌，张超，陈文捷，张联，
申请(专利权)人：中国石化齐鲁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：