一种用于大口径管材的双峰型PE-RTⅡ型管材专用树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种用于大口径管材的双峰型PE

【技术实现步骤摘要】
一种用于大口径管材的双峰型PE
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RTⅡ型管材专用树脂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于大口径管材的双峰型PE
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RTⅡ型管材专用树脂及其制备方法，目前PE
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RT有Ⅰ、Ⅱ两种型号。这里所说的大口径是对比茂金属地暖管而言，一般地暖管口径为DN20
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DN32mm，而本专利技术制备的大口径管材通常≥DN110mm。特别是采用高活性齐格勒
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纳塔催化剂在Innovene S淤浆双环管高密度聚乙烯装置上，生产长期耐高温、耐压性能优的高密度聚乙烯管材专用树脂制备方法。

技术介绍

[0002]目前我国供热管网中，无论是一级管网，还是二级管网，工作管一般都采用普通钢管。钢管具有耐温、耐高压的特点，但耐腐蚀性差，在运行一段时间后，管道易产生腐蚀，且在温度较高的情况下，加速腐蚀。短时间内的腐蚀会造成管道堵塞，导致输送能耗增加、供暖效果降低；随着锈蚀的发展，管道的跑、冒、滴、漏问题成为常态，严重影响了供热安全。
[0003]PE
‑
RTⅡ型材料是在PE
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RTⅠ型材料基础上研发的专门应用于高温流体输送领域的一种新型管道材料，具有更好的低温冲击性能、耐开裂性能以及优异的长期耐高温、耐压性能，是目前可用于二级供热管网的理想材料。
[0004]PE
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RTⅡ型供热管道耐腐蚀、使用寿命长、水力损失小、保温效果好、施工方便快捷的特点，其导热系数不足普通钢管的1％，每公里降温小于0.1℃。按照每年8000公里使用PE
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RT II供热管道取代传统钢管，节能效率可提高20％以上，每年节省标煤约100万吨，减少管网补水1000万吨以上，有助于实现清洁供热。
[0005]国外关于PE
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RTⅡ型管材专用树脂研发较早，如道达尔XRT70、巴塞尔4731B、韩国LG化学公司SP988、韩国SK能源公司DX900、DOW化学公司2388。国外产品在110℃以下各温度条件下不会发生脆性破坏，同时在110℃，压力2.4MPa，静液压热稳定性≥8760h。随着中国地板采暖技术的普及，PE
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RT管材以优异的性能逐渐成为地板采暖、热力管网等领域的首选，我国对PE
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RT的需求量约为35
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45万吨/年，国内热力管网领域原料基本依赖进口，以XRT70为主，少量使用4731B，当前国产双峰型PE
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RTⅡ型管材树脂尚属空白，目前现有的聚乙烯管材树脂聚合过程中高分子量聚乙烯部分和低分子量聚乙烯部分分配不可控，分子量分布不合理，无法满足大口径与长期耐高温、耐压性能平衡；当前，传统塑料管材气体阻隔性能偏低，管道内部易滋生大量细菌或藻类生物，几年内就会导致塑料管道内径壁被严重覆盖，使得管道通水量逐渐减少，另外氧气的进入，也会导致一些金属元件腐蚀，从而影响管道的使用寿命。

技术实现思路

[0006]本专利技术提出了一种用于大口径管材的双峰型PE
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RTⅡ型管材专用树脂及其制备方法。本专利技术制备方法制得的双峰型PE
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RTⅡ型管材树脂具有优异的长期静液压强度，在110℃以下各温度条件下不会发生脆性破坏，同时在110℃，压力2.4MPa，静液压热稳定性≥
8760h，可承受较高内压，同时具有良好的阻氧性能，生产的管材适用于二级热力管网领域。
[0007]本专利技术所要解决的第一个技术问题是生产一种用于大口径管材的双峰型PE
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RTⅡ型管材专用树脂，具有优异的长期静液压强度，在110℃，压力2.4MPa，静液压热稳定性≥8760h，同时具有良好的阻氧性能。
[0008]本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供上述管材原料的制备方法，该方法工艺简单，操作简便。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]本专利技术提供一种用于大口径管材的双峰型PE
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RTⅡ型管材专用树脂，所述的管材树脂熔融指数为0.5
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1.0g/10min；密度0.945
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0.955g/cm3；数均分子量Mn为10000
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15000，重均分子量Mw为250000
‑
350000，分子量分布宽度指数为16
‑
35。
[0011]所述的用于大口径管材的双峰型PE
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RTⅡ型管材专用树脂，其特征在于，在试验温度110℃，压力2.4MPa，静液压热稳定性≥8760h。
[0012]所述的用于大口径管材的双峰型PE
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RTⅡ型管材专用树脂，其特征在于，该树脂的阻氧性能提高45％以上，我们研发的产品在满足PE
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RTⅡ型的基础上，提高了产品的阻氧性能。
[0013]本专利技术还提供了一种用于大口径管材的双峰型PE
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RTⅡ型管材专用树脂的制备方法，特征在于，包括如下步骤：
[0014]步骤(1)将乙烯、氢气和催化剂加入到淤浆双环管第一反应器中，第一反应器压力控制在3.0～4.0MPa，反应温度控制在90～95℃，进行聚合反应；将乙烯，1
‑
己烯以及第一反应器的聚合产物脱除氢气后，加入到淤浆双环管第二反应器中，第二反应器压力控制在2.5～2.8MPa，反应温度控制在90～95℃，进行聚合反应；第一反应器得到低分子量聚乙烯粉料，第二反应器得到高分子量乙烯
‑1‑
己烯共聚物粉料，通过调节两个反应器的产率来调节高分子量部分与低分子量部分的配比，第一环管反应器产量与第二环管反应器产量的产率比控制在45：55
‑
49：51之间；
[0015]步骤(2)将步骤(1)中制得的乙烯
‑1‑
己烯共聚物粉料采用双螺杆挤出机进行造粒，双螺杆采用长径比为40
‑
60，造粒过程中稳定连续地加入抗氧剂、成核剂、卤素吸收剂温度控制在170～220℃之间，制得用于大口径管材的双峰型PE
‑
RTⅡ型管材专用树脂。
[0016]步骤(1)中，所述的乙烯与氢气的摩尔比为0.015
‑
0.03:1；共聚单体为1
‑
己烯，共聚单体与乙烯的摩尔比为0.2
‑
0.6；
[0017]步骤(1)中所述的聚合催化剂为Ziegler
‑
Natta催化剂，该催化剂为高效催化剂，能在两个反应器中分配产率，具有优良的氢调敏感性。
[0018]步骤(2)中，所述的抗氧剂为酚类抗氧剂，酚类抗氧剂包括重量比1:1
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3:1的抗氧剂1076与抗氧剂626的混合物，抗氧剂加入量为聚乙烯粉料总质量的0.1
‑
0.4％；所述的成核剂为成核剂20e，加入量为聚乙烯粉料总质量的0.05
‑
0.2％；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大口径管材的双峰型PE
‑
RTⅡ型管材专用树脂，其特征在于，所述的管材树脂熔融指数为0.5
‑
1.0g/10min；密度0.945
‑
0.955g/cm3；数均分子量Mn为10000
‑
15000，重均分子量Mw为250000
‑
350000，分子量分布宽度指数为16
‑
35。2.如权利要求1所述的用于大口径管材的双峰型PE
‑
RTⅡ型管材专用树脂，其特征在于，该树脂的阻氧性能提高45％以上。3.一种如权利要求1所述的用于大口径管材的双峰型PE
‑
RTⅡ型管材专用树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将乙烯、氢气和催化剂加入到淤浆双环管第一反应器中，第一反应器压力控制在3.0～4.0MPa，反应温度控制在90～95℃，进行聚合反应；将乙烯，1
‑
己烯以及第一反应器的聚合产物脱除氢气后，加入到淤浆双环管第二反应器中，第二反应器压力控制在2.5～2.8MPa，反应温度控制在90～95℃，进行聚合反应；第一反应器得到低分子量聚乙烯粉料，第二反应器得到高分子量乙烯
‑1‑
己烯共聚物粉料；第一环管反应器产量与第二环管反应器产量的产率比控制在45：55
‑
49：51。(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张威，张娜，马国玉，王辉，曹建秋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：