一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料及其制备方法和应用。该聚乙烯防腐层专用料，包括如下重量份的组分：高密度聚乙烯树脂20～40份，茂金属线性低密度聚乙烯树脂60～80份，有机过氧化物0.05～0.2份，聚乙烯蜡1～5份，炭黑母粒5～7份，抗氧剂0.3～1.0份，所述高密度聚乙烯树脂为管材级高密度聚乙烯树脂、重膜级高密度聚乙烯树脂、吹塑级高密度聚乙烯树脂中的一种或几种。本发明专利技术的聚乙烯防腐层专用料不仅具有良好的耐高温性能，维卡软化点≥110℃，且低温抗冲击性能优异，

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及聚合物改性
，更具体的，涉及一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]原油、成品油和天然气输运大量使用经防腐处理的钢质管道，三层结构聚乙烯防腐层技术是近年来发展起来的最先进的管道防腐技术。用于钢质管道的防腐层需满足GB/T 23257
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2017标准要求，如维卡软化点≥110℃，以及具有较好的韧性。
[0003]防腐钢管在存储、运输过程中不可避免会发生磕碰，要求聚乙烯防腐层专用料具有足够的韧性，才能将损伤控制在可接受的范围内。石化企业直接合成的单一种类聚乙烯树脂无法直接用于钢质管道外层防腐，需要不同类型树脂及炭黑、复合抗氧剂等配混成均匀材料，才能达到规定的韧性指标。中国专利申请CN104031305A公开了一种超高分子量聚乙烯管材的专用料，使用超高分子量聚乙烯、聚烯烃类聚合物、润滑剂、成核剂作为原料制得了具有较高韧性的挤出成型管材。但一方面，超高分子量聚乙烯成本高，且粘度非常大、流动性差、加工性能差；另一方面，该现有技术并未关注低温下材料的韧性。
[0004]然而，对于一些如东北或青藏高原等高寒地区的管网建设，在低温环境下钢制管道的聚乙烯防腐层需要具有极高的耐低温冲击性能。《GL01T01
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GI001#EAC
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SP
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0108格尔木
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拉萨输油管道扩建工程技术规格书》(简称为《技术规格书》)规定用于格尔木
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拉萨管线的聚乙烯防腐材料需要满足
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45℃缺口冲击强度≥65kJ/m2，而目前满足国标GB/T 23257
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2017的常规聚乙烯防腐材料的
‑
45℃缺口冲击强度只有不到15kJ/m2。
[0005]因此，需要开发出一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料，
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45℃缺口冲击强度≥65kJ/m2。

技术实现思路

[0006]本专利技术为克服上述现有技术所述的低温韧性差的缺陷，提供一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料，该聚乙烯防腐层专用料的
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45℃缺口冲击强度≥65kJ/m2，适合用于高寒地区的钢质管道外层防腐。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供上述聚乙烯防腐层专用料的制备方法。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供上述聚乙烯防腐层专用料的应用。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料，包括如下重量份的组分：
[0011]高密度聚乙烯树脂(HDPE)20～40份，
[0012]茂金属线性低密度聚乙烯树脂(MLLDPE)60～80份，
[0013]有机过氧化物0.05～0.2份，
[0014]聚乙烯蜡1～5份，
[0015]炭黑母粒5～7份，
[0016]抗氧剂0.3～1.0份，
[0017]所述高密度聚乙烯树脂为管材级高密度聚乙烯树脂、重膜级高密度聚乙烯树脂、吹塑级高密度聚乙烯树脂中的一种或几种。
[0018]所述管材级高密度聚乙烯树脂是指100级管材聚乙烯，所述重膜级高密度聚乙烯树脂是指薄膜级重包装专用高密度聚乙烯，所述吹塑级高密度聚乙烯树脂是指化工桶用大中空级高密度聚乙烯。
[0019]本专利技术所述HDPE的分子量高，结晶度高，具有优异的耐高温性能，可以提高HDPE/LLDPE体系的维卡软化点；但HDPE的低温韧性极差，若将HDPE与LLDPE直接共混会导致其
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45℃缺口冲击强度≤15kJ/m2。
[0020]本专利技术所述MLLDPE是指，用茂金属催化剂聚合的线性低密度聚乙烯。与常规线性低密度聚乙烯树脂相比，MLLDPE具有高强度、加工性好、低温韧性高的特性，但MLLDPE的高温性能差。
[0021]专利技术人研究发现，有机过氧化物的加入使得HDPE产生部分交联，再将交联后的HDPE与MLLDPE复配，搭配聚乙烯蜡及其他组分，可以提高整体聚乙烯树脂基体的加工性能，不仅提高了聚乙烯防腐层专用料的耐高温性能，使其维卡软化点≥110℃，且同时降低了HDPE对MLLDPE低温韧性的影响，获得了低温抗冲击性能优异的聚乙烯防腐层专用料，
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45℃缺口简支梁冲击强度≥70kJ/m2，满足行业内对聚乙烯防腐材料的最高要求。
[0022]优选地，所述聚乙烯防腐层专用料，包括如下重量份的组分：
[0023]HDPE 20～30份，MLLDPE 70～80份，有机过氧化物0.05～0.2份，聚乙烯蜡1～5份，炭黑母粒5～7份，抗氧剂0.3～1.0份。
[0024]优选地，所述HEPE为管材级高密度聚乙烯树脂和/或吹塑级高密度聚乙烯树脂。
[0025]优选地，所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯、2,5
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二甲基
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2,5
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双(叔丁基过氧)己烷、3,6,9
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三乙基
‑
3,6,9
‑
三甲基
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1,4,7
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三过氧壬烷或双(过氧化叔丁基)二异丙苯中的一种或几种。
[0026]更优选地，所述有机过氧化物为2,5
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二甲基
‑
2,5
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双(叔丁基过氧)己烷。
[0027]2,5
‑
二甲基
‑
2,5
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双(叔丁基过氧)己烷作为有机过氧化物，在本专利技术的HDPE/LLDPE体系中交联效率更高。
[0028]优选地，所述MLLDPE的熔融指数为0.2～1g/10min。
[0029]MLLDPE熔融指数的检测方法为GB/T3682
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2000。
[0030]专利技术人研究发现，在熔融指数0.2～2g/10min范围内的MLLDPE，可以兼具优良的加工流动性和低温韧性。熔融指数更低，则加工流动性偏差；熔融指数更高，则低温韧性较差。
[0031]更优选地，所述MLLDPE的熔融指数为0.2～0.5g/10min。
[0032]优选地，所述聚乙烯蜡为数均分子量1000～2000的均聚聚乙烯蜡。
[0033]一方面，聚乙烯蜡的加入能降低加工粘度，保证HDPE/LLDPE体系加工流动性；另一方面，聚乙烯蜡与聚乙烯的相容性非常好，不会对聚乙烯防腐层专用料的低温韧性有负面影响。
[0034]优选地，所述炭黑母粒中炭黑为40～50wt.％。
[0035]优选地，所述抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂。
[0036]更优选地，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；所述辅助抗氧剂为亚磷酸盐抗氧剂。
[0037]可选的，所述主抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1790；所述辅抗氧剂为抗氧剂168本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料，其特征在于，包括如下重量份的组分：高密度聚乙烯树脂20～40份，茂金属线性低密度聚乙烯树脂60～80份，有机过氧化物0.05～0.2份，聚乙烯蜡1～5份，炭黑母粒5～7份，抗氧剂0.3～1.0份，所述高密度聚乙烯树脂为管材级高密度聚乙烯树脂、重膜级高密度聚乙烯树脂、吹塑级高密度聚乙烯树脂中的一种或几种。2.根据权利要求1所述聚乙烯防腐层专用料，其特征在于，所述高密度聚乙烯树脂为管材级高密度聚乙烯树脂和/或吹塑级高密度聚乙烯树脂。3.根据权利要求1所述聚乙烯防腐层专用料，其特征在于，所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯、2,5
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二甲基
‑
2,5
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双(叔丁基过氧)己烷、3,6,9
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三乙基
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3,6,9
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三甲基
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1,4,7
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三过氧壬烷或双(过氧化叔丁基)二异丙苯中的一种或几种。4.根据权利要求3所述聚乙烯防腐层专用料，其特征在于，所述有机过氧化物为2,5
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二甲基
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈锬，黄险波，叶南飚，陈平绪，刘乐文，郑明嘉，杨志骅，雷小均，
申请(专利权)人：成都金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：