專利名稱：：一種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料及其制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料及其制備方法，屬于聚合物共混改性
技術領域：
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背景技術：
：管道運輸是國民經濟中交通運輸的重要組成部份。在歐美等西方發達國家，管道運輸的量占全部物資運輸量7%以上，輸送的物資除原油、成品油、天然氣、自來水及化工產品外，還擴展到煤漿、礦石漿等領域。而我國目前管道輸送量在全部物資運輸量中僅占萬分之一不到，管道輸送行業發展空間是十分巨大的，相應的管道防腐行業也將有廣闊的發展空間。原油、成品油和天然氣運輸大量使用經防腐處理的鋼質管道，二層結構聚乙烯防腐層(2PE)和三層結構聚乙烯防腐層(3PE)技術是近年來發展起來的最先進的管道防腐技術。2PE的底層為膠粘劑，外層為聚乙烯；3PE的底層為環氧涂料，中間為膠粘劑，面層為聚乙烯。其中3PE技術性能最優，應用最廣。環氧粉末噴涂在經過拋丸除銹后加熱的鋼管表面，形成熔結環氧層底層，它具有優異的耐腐蝕性能和耐陰極剝離性能；中間層膠粘劑通過側向擠出纏繞在環氧底層外，將環氧層和最外層聚乙烯牢固粘接在一起。聚乙烯也是通過側向擠出纏繞在鋼管上，最后經冷卻，形成完整的三層防腐結構。聚乙烯是非極性聚合物，結晶度高，具有優異的耐化學介質腐蝕、耐老化、耐生物侵蝕的性能，滲透率極低，能有效地阻隔水等物質的侵蝕，在三層防腐結構中起到至關重要地作用。石化企業直接合成的單一型號聚乙烯樹脂很難兼顧到加工性能和產品要求性能的統一，需要不同類型的聚乙烯樹脂及炭黑、復合抗氧劑等通過熔融共混擠出制成均勻材料，才能達到規定的機械性能及耐紫外線老化、耐熱老化、耐環境應力開裂等要求，并滿足側向擠出纏繞工藝。目前的鋼質管道外層防腐聚乙烯配方單一，樹脂僅限于管材級高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯，存在原料供應不穩定，價格高，性能調整范圍小，設備適應性不夠理想等缺點。
發明內容本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料及其制備方法。為實現以上目的，本發明的技術萬案是提供一種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，其特征在于，由以下以重量份計的原料組成高密度聚乙烯樹脂4580;線性低密度聚乙烯樹脂1545;抗氧劑O.31;加工助劑O.51.5;功能母粒13;炭黑母粒37;其中，高密度聚乙烯樹脂為管材級高密度聚乙烯樹脂與大中空級高密度聚乙烯樹脂、薄膜級高密度聚乙烯樹脂、拉絲級高密度聚乙烯樹脂以及小中空級高密度聚乙烯樹脂中的至少一種的混合物。所述的抗氧劑由主抗氧劑和輔助抗氧劑組成，主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，輔助抗氧劑為亞磷酸鹽抗氧劑。抗氧劑保證材料在加工使用過程中有良好的穩定性，避免熱氧化降解導致材料性能降低。所述的受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010。所述的亞磷酸鹽抗氧劑為抗氧劑168。所述的加工助劑為潤滑劑。潤滑劑能降低塑料加工時的能耗，減少在加工過程中內摩擦產生的熱量和機械應力，從而提高塑料的熱穩定性。所述的潤滑劑為內潤滑劑硬脂酸鈣和外潤滑劑PE蠟的混合物。所述的功能母粒為含氟聚合物。功能母粒的加入能夠減少表面缺陷，如常見的熔體破裂、毛剌等現象，提高產品表面光亮度和光滑度，使顏色分散更均勻，改善光澤度并且減少消除口模積料現象。本發明還提供了上述鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料的制備方法，其特征在于，具體步驟為將高密度聚乙烯樹脂、線性低密度聚乙烯樹脂、炭黑色母、功能母粒、加工助劑在高混機內攪拌一分鐘后加入抗氧劑，再攪拌三分鐘，將攪拌均勻的預混料送入雙螺桿擠出機中，擠出造粒。本發明具有以下優點與現有技術相比，本發明使用了部分薄膜級高密度聚乙烯替代管材級聚乙烯，這種改變一方面可以降低成本，另一方面提高熔體延展性，增加成型后料片表面的光澤度。與現有技術相比，本發明使用了部分大中空級高密度聚乙烯替代管材級聚乙烯，經試驗證明部分替代后產品的力學性能顯著提高，常溫和高溫的壓痕硬度測試遠優于同類A口廣PRo與現有技術相比，本發明使用了部分小中空級高密度聚乙烯替代了管材級聚乙烯，增加了產品的熔體流動速率，提高了產品的加工性能。與現有技術相比，本發明使用了部分拉絲級高密度聚乙烯替代了管材級聚乙烯，利用拉絲級聚乙烯熔體黏彈性好，斷裂伸長率高的優點，保證了小口徑管道的防腐加工中生產穩定性。與現有技術相比，本發明采用了在配方中添加一定比例的線性低密度聚乙烯，大大提高了產品的耐環境應力開裂性能。與現有技術相比，本發明在配方中添加了少量的以含氟聚合物為基礎結構的功能母粒，消除了同類產品具有的桔皮和魚鱗紋(熔體破裂)現象，對成型后制品表面的光亮度和光滑度以及擠出料片的厚度均勻性和尺寸穩定性均有明顯提高。此外，本發明原料來源多樣化，供應穩定，價格便宜；耐熱性、硬度、流動性等調整范圍寬，可適應國內外不同項目對產品性能的差異化要求；工藝調整范圍寬，能適應不同類型擠出機螺桿。具體實施例方式下面結合實施例來具體說明本發明。實施例1—種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，由以下以重量份計的原料組成管材級高密度聚乙烯30薄膜級高密度聚乙烯20小中空級高密度聚乙烯15線性低密度聚乙烯25炭黑色母4.5功能母粒l加工助劑1.5抗氧劑O.5其中，所述管材級高密度聚乙烯為上海金菲有限公司生產的TR480AT型高密度聚乙烯。所述的薄膜級高密度聚乙烯為上海賽科有限公司生產的HD5301AA型高密度聚乙烯。所述的小中空級高密度聚乙烯為上海賽科有限公司生產的HHM5502型高密度聚乙烯。所述的線性低密度聚乙烯為吉林石化有限公司生產的7042型線性低密度聚乙烯。所述的炭黑色母為佛山彩樂福有限公司生產的2080型炭黑色母。所述的抗氧劑為寧波金海雅寶有限公司生產的抗氧劑1010以及抗氧劑168的混合物，重量百分比為1:1。所述的功能母粒為美國3M公司生產的PPA型功能母粒。所述的潤滑劑包括內潤滑劑硬脂酸鈣和外潤滑劑PE蠟，重量百分比為1:2。上述配混料的制備方法如下將聚乙烯樹脂、炭黑色母、功能母粒、加工助劑在高混機內攪拌一分鐘后加入抗氧劑，再攪拌三分鐘，將攪拌均勻的預混料送入雙螺桿擠出機中，在雙螺桿的高速剪切和混煉下，物料得以充分的熔化、復合、再擠出造粒，最終包裝成成PRo本產品以聚乙烯為基體樹脂，適宜的加工溫度為20024(TC，打開包裝的成品應一次用完，避免發生吸潮導致擠出時產生麻點現象。擠出生產時應保證擠出機的溫度控制準確。實施例2—種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，由以下以重量份計的原料組成管材級高密度聚乙烯40大中空級高密度聚乙烯28線性低密度聚乙烯22炭黑色母5功能母粒3加工助劑1.5抗氧劑0.5其中，所述管材級高密度聚乙烯為茂名石化有限公司生產的TR480M型高密度聚乙烯。所述的大中空級高密度聚乙烯為上海賽科有限公司生產的HXM50100型高密度聚乙烯。所述的線性低密度聚乙烯為上海賽科有限公司生產的0220AA型線性低密度聚乙烯。所述的炭黑色母為創意行有限公司生產的M9001型炭黑色母。所述的抗氧劑為寧波金海雅寶有限公司生產的抗氧劑1010以及抗氧劑168的混合物，重量百分比為1:1。所述的功能母粒為美國3M公司生產的PPA型功能母粒。所述的潤滑劑包括內融化機硬脂酸鈣和外潤滑劑PE蠟，重量百分比為1:2。上述配混料的制備方法如下將聚乙烯樹脂、炭黑色母、功能母粒、加工助劑在高混機內攪拌一分鐘后加入抗氧劑，再攪拌三分鐘，將攪拌均勻的預混料送入雙螺桿擠出機中，在雙螺桿的高速剪切和混煉下，物料得以充分的熔化、復合、再擠出造粒，最終包裝成成PRo本產品以聚乙烯為基體樹脂，適宜的加工溫度為20024(TC，打開包裝的成品應一次用完，避免發生吸潮導致擠出時產生麻點現象。擠出生產時應保證擠出機的溫度控制準確。實施例3—種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，由以下以重量份計的原料組成管材級高密度聚乙烯40拉絲級高密度聚乙烯20線性低密度聚乙烯30.5炭黑色母5功能母粒2.5加工助劑1.5抗氧劑0.5其中，所述管材級高密度聚乙烯為獨山子有限公司生產的HD4801EX型高密度聚乙烯。所述的拉絲級高密度聚乙烯為揚子石化公司生產的5000S型高密度聚乙烯。所述的線性低密度聚乙烯為盤錦石化有限公司生產的0209AA型線性低密度聚乙烯。所述的炭黑色母為卡博特有限公司生產的2772型炭黑色母。所述的抗氧劑為寧波金海雅寶有限公司生產的抗氧劑1010以及抗氧劑168的混合物，重量百分比為1:1。所述的功能母粒為美國3M公司生產的PPA型功能母粒。所述的潤滑劑包括內潤滑劑硬脂酸鈣和外潤滑劑PE蠟，重量百分比為1:2。上述配混料的制備方法如下將聚乙烯樹脂、炭黑色母、功能母粒、加工助劑在高混機內攪拌一分鐘后加入抗氧劑，再攪拌三分鐘，將攪拌均勻的預混料送入雙螺桿擠出機中，在雙螺桿的高速剪切和混煉下，物料得以充分的熔化、復合、再擠出造粒，最終包裝成成<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>本產品以聚乙烯為基體樹脂，適宜的加工溫度為20024(TC，打開包裝的成品應一次用完，避免發生吸潮導致擠出時產生麻點現象。擠出生產時應保證擠出機的溫度控制準確。實施例4—種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，由以下以重量份計的原料組成管材級高密度聚乙烯樹脂20;大中空級高密度聚乙烯20薄膜級高密度聚乙烯20小中空級高密度聚乙烯20線性低密度聚乙烯樹脂15;抗氧劑0.3;加工助劑0.5;功能母粒1;炭黑母粒3;其中，所述管材級高密度聚乙烯為齊魯石化有限公司生產的2480型高密度聚乙烯。所述的大中空級高密度聚乙烯為中海油殼牌有限公司生產的5421B型高密度聚乙烯。所述的薄膜級高密度聚乙烯為吉林石化有限公司生產的9455F型高密度聚乙烯。所述的小中空級高密度聚乙烯為陶氏化學有限公司生產的6200NT7型高密度聚乙烯。所述的線性低密度聚乙烯為吉林石化有限公司生產的7042型線性低密度聚乙烯。所述的炭黑色母為韓國友星有限公司生產的NB9705型炭黑色母。所述的抗氧劑為寧波金海雅寶有限公司生產的抗氧劑1010以及抗氧劑168的混合物，重量百分比為l:1。所述的功能母粒為美國3M公司生產的PPA型功能母粒。所述的潤滑劑包括內融化機硬脂酸鈣和外潤滑劑PE蠟，重量百分比為1:2。制備方法如下將聚乙烯樹脂、炭黑色母、功能母粒、加工助劑在高混機內攪拌一分鐘后加入抗氧劑，再攪拌三分鐘，將攪拌均勻的預混料送入雙螺桿擠出機中，在雙螺桿的高速剪切和混煉下，物料得以充分的熔化、復合、再擠出造粒，最終包裝成成品。本產品以聚乙烯為基體樹脂，適宜的加工溫度為20024(TC，打開包裝的成品應一次用完，避免發生吸潮導致擠出時產生麻點現象。擠出生產時應保證擠出機的溫度控制準確。實施例5—種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，由以下以重量份計的原料組成管材級高密度聚乙烯樹脂15;大中空級高密度聚乙烯IO薄膜級高密度聚乙烯10小中空級高密度聚乙烯IO線性低密度聚乙烯樹脂45;抗氧劑l;加工助劑1.5;功能母粒3;炭黑母粒7;其中，所述管材級高密度聚乙烯為齊魯石化有限公司生產的2480型高密度聚乙烯。所述的大中空級高密度聚乙烯為中海油殼牌有限公司生產的5121B型高密度聚乙烯。所述的薄膜級高密度聚乙烯為雪佛龍菲力普斯有限公司生產的TR144型高密度聚乙烯。所述的小中空級高密度聚乙烯為陶氏化學有限公司生產的6200NT7型高密度聚乙烯。所述的線性低密度聚乙烯為盤錦石化有限公司生產的0209AA型線性低密度聚乙烯。所述的炭黑色母為韓國友星有限公司生產的NB9705型炭黑色母。所述的抗氧劑為寧波金海雅寶有限公司生產的抗氧劑1010以及抗氧劑168的混合物，重量百分比為1:1。所述的功能母粒為美國3M公司生產的PPA型功能母粒。所述的潤滑劑包括內融化機硬脂酸鈣和外潤滑劑PE蠟，重量百分比為1:2。制備方法如下將聚乙烯樹脂、炭黑色母、功能母粒、加工助劑在高混機內攪拌一分鐘后加入抗氧劑，再攪拌三分鐘，將攪拌均勻的預混料送入雙螺桿擠出機中，在雙螺桿的高速剪切和混煉下，物料得以充分的熔化、復合、再擠出造粒，最終包裝成成品。本產品以聚乙烯為基體樹脂，適宜的加工溫度為20024(TC，打開包裝的成品應一次用完，避免發生吸潮導致擠出時產生麻點現象。擠出生產時應保證擠出機的溫度控制準確。本發明產品的性能檢測結果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權利要求一種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，其特征在于，由以下以重量份計的原料組成高密度聚乙烯樹脂45～80；線性低密度聚乙烯樹脂15～45；抗氧劑0.3～1；加工助劑0.5～1.5；功能母粒1～3；炭黑母粒3～7；其中，高密度聚乙烯樹脂為管材級高密度聚乙烯樹脂與大中空級高密度聚乙烯樹脂、薄膜級高密度聚乙烯樹脂、拉絲級高密度聚乙烯樹脂以及小中空級高密度聚乙烯樹脂中的至少一種的混合物。2.如權利要求1所述的鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，其特征在于，所述的抗氧劑由主抗氧劑和輔助抗氧劑組成，主抗氧劑為受阻酚類抗氧劑，輔助抗氧劑為亞磷酸鹽抗氧劑。3.如權利要求2所述的鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，其特征在于，所述的受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010。4.如權利要求2所述的鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，其特征在于，所述的亞磷酸鹽抗氧劑為抗氧劑168。5.如權利要求1所述的鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，其特征在于，所述的加工助劑為潤滑劑。6.如權利要求5所述的鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，其特征在于，所述的潤滑劑所述的潤滑劑為內潤滑劑硬脂酸鈣和外潤滑劑PE蠟的混合物。7.如權利要求1所述的鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料，其特征在于，所述的功能母粒為含氟聚合物。8.權利要求1所述的鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料的制備方法，其特征在于，具體步驟為將高密度聚乙烯樹脂、線性低密度聚乙烯樹脂、炭黑色母、功能母粒、加工助劑在高混機內攪拌一分鐘后加入抗氧劑，再攪拌三分鐘，將攪拌均勻的預混料送入雙螺桿擠出機中，擠出造粒。全文摘要本發明提供了一種鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料及其制備方法。所述的鋼質管道外層防腐聚乙烯配混料由以下以重量份計的原料組成高密度聚乙烯樹脂45～80；線性低密度聚乙烯樹脂15～45；抗氧劑0.3～1；加工助劑0.5～1.5；功能母粒1～3；炭黑母粒3～7；其中，高密度聚乙烯樹脂為管材級高密度聚乙烯樹脂與大中空級高密度聚乙烯樹脂、薄膜級高密度聚乙烯樹脂、拉絲級高密度聚乙烯樹脂以及小中空級高密度聚乙烯樹脂中的至少一種的混合物。所述的制備方法包括攪拌混合和擠出造粒。本發明的優點是采用不同聚乙烯之間的性能互補，在滿足標準性能規定的前提下提高產品的加工性能、耐環境應力開裂性能。文檔編號C08L23/00GK101747552SQ200910247998公開日2010年6月23日申請日期2009年12月31日優先權日2009年12月31日發明者楊志驊,王斌,邵華,鄭明嘉申請人:上海金發科技發展有限公司;金發科技股份有限公司