The invention relates to a method for preparing a polyethylene pipe material capable of rapid crack propagation. A three reactor series slurry polymerization process is used to contact ethylene with a catalyst in the polymerization condition. Generation of low molecular weight ethylene homopolymer in the first reactor, and ethylene containing 3 to 6 carbon atoms in the alpha olefin polymerization generates high molecular weight ethylene copolymer in the second reactor, ethylene and containing 3 to 6 carbon atoms in the alpha olefin copolymerization of ethylene copolymer high molecular weight in third the reactor, preparation of rapid crack propagation resistance to improve the performance of the polyethylene pipe materials, the invention solves the common PE100 grade Shuangfeng polyethylene pipe material rapid crack propagation resistance performance of the shortcoming of the prepared polyethylene pipe material has excellent resistance to rapid crack propagation properties, can better meet the requirements of the production of polyethylene pipe.
【技术实现步骤摘要】
一种耐快速裂纹扩展的聚乙烯管材料的制备方法
本专利技术涉及一种聚乙烯管材料的制备方法,尤其是一种耐快速裂纹扩展的聚乙烯管材料的制备方法,属于材料科学
技术介绍
聚乙烯管材以突出的耐化学腐蚀性、耐低温性、耐热和耐磨及焊接性能、对输送介质无污染、制造安装费用低、使用寿命长等特点,愈来愈广泛地应用于燃气输送、供水、排污、供热、农业灌溉和矿山细颗粒固体输送等领域。除要求具有上述性能外,对压力管道用聚乙烯树脂还要求具有良好的耐快速裂纹扩展(rapidcrackpropagation,简称RCP)性能。对于聚乙烯压力管而言,影响管材破坏的形式有两种,长期蠕变破坏和快速裂纹扩展破坏。在上个世纪八十年代普遍重视的是第一种破坏现象,所开发的材料尽量要求有较好的静液压强度。专家们利用静液压下的长期外推试验成功解决了寿命预测问题。随着工程应用所出现的一系列问题,才认识到快速裂纹扩展现象实际上对管材具有极大的破坏性,它直接关系到管道系统的安全和最终使用寿命。快速裂纹扩展是一种管材的脆性破坏形式,与蠕变开裂的不同是,快速裂纹扩展在低温情况下容易发生,蠕变开裂容易在高温隋况下产生。所谓快速裂纹扩展,是指管道系统在运行中受到外力的作用,在内压和积聚的流体的能量作用下,形成由应力产生的裂纹,裂纹将沿纵向几乎以声音的速度向前扩展。快速裂纹扩展过程可以分为两个阶段:引发裂纹阶段和裂纹增长阶段。第一阶段裂纹产生的原因可能是由蠕变产生裂纹发展而来、接头焊接引起的缺陷、水锤冲击、机械损伤、加工管材产生的残余应力等;第二阶段由管内压力的释放对管壁产生的撕裂作用引起,当作用力大于止裂阻力时, ...
【技术保护点】
一种耐快速裂纹扩展的聚乙烯管材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用连续淤浆法三反应器串联工艺,以己烷为溶剂,氢气为分子量调节剂,在第一反应器中加入乙烯和催化剂,第一反应器中,乙烯加入量为三个反应器中乙烯加入总量的30‑60wt%,氢气/乙烯体积比为1.0‑6.0,发生聚合反应生成低分子量乙烯均聚物;(2)在第二反应器加入乙烯和α烯烃共聚单体,乙烯加入量为三个反应器中乙烯加入总量的30‑60wt%,氢气/乙烯体积比为0.2‑1.0,α烯烃共聚单体加入量为三个反应器中乙烯总加入量的1.0‑4.0wt%,进行聚合反应生成高分子量的乙烯共聚物;(3)在第三反应器中加入乙烯和α烯烃共聚单体,进行聚合反应,得到耐快速裂纹扩展的聚乙烯管材料,其中,乙烯加入量为三个反应器中乙烯加入总量的5‑30wt%,氢气/乙烯体积比为0.02‑0.2,α烯烃共聚单体加入量为三反应器乙烯总加入量的0.5‑2.0wt%。
【技术特征摘要】
1.一种耐快速裂纹扩展的聚乙烯管材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用连续淤浆法三反应器串联工艺,以己烷为溶剂,氢气为分子量调节剂,在第一反应器中加入乙烯和催化剂,第一反应器中,乙烯加入量为三个反应器中乙烯加入总量的30-60wt%,氢气/乙烯体积比为1.0-6.0,发生聚合反应生成低分子量乙烯均聚物;(2)在第二反应器加入乙烯和α烯烃共聚单体,乙烯加入量为三个反应器中乙烯加入总量的30-60wt%,氢气/乙烯体积比为0.2-1.0,α烯烃共聚单体加入量为三个反应器中乙烯总加入量的1.0-4.0wt%,进行聚合反应生成高分子量的乙烯共聚物;(3)在第三反应器中加入乙烯和α烯烃共聚单体,进行聚合反应,得到耐快速裂纹扩展的聚乙烯管材料,其中,乙烯加入量为三个反应器中乙烯加入总量的5-30wt%,氢气/乙烯体积比为0.02-0.2,α烯烃共聚单体加入量为三反应器乙烯总加入量的0.5-2.0wt%。2.如权利要求1所述的耐快速裂纹扩展的聚乙烯管材料的制备方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:鲍光复,徐振明,傅勇,姜志荣,陆小义,
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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