一種防腐管道用聚乙烯粉末及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于涂料領域，涉及功能化聚乙烯及其共混物的應用，具體涉及一種防腐 管道用聚乙烯粉末及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 管道及構件防腐在國民經濟整體格局中發揮著重要作用，關系到輸油、輸氣、煤礦 等領域的使用安全和設施使用壽命問題。自從上個世紀90年代至今，管道防腐領域多采用 三層（三PE)結構組成，主要包括里層環氧粉末層、中間層粘接層、外層聚乙烯防護層。這 三層結構中，環氧粉末起到最關鍵的防腐作用，中間的膠粘劑層和外層的聚乙烯層的是對 環氧粉末的保護，保證環氧粉末能夠更好的保護鋼管。
[0003] 3PE防腐同樣有其自身的缺陷，主要表現為：首先，傳統上國內外鋼質管道三層PE 涂層成型全部采用擠出機分別擠出中間粘結劑和外層聚乙烯，使其包覆在環氧底膠外面， 對于每一套生產成型裝置，需要兩大擠塑裝置，能耗偏大。其次，傳統工藝由于熱熔膠粘劑 層和夾克料層擠出的都是膜片，無論采用纏繞成型或是擠壓包覆成型，對于螺旋焊鋼管或 直縫焊鋼管，焊縫防腐層的厚度總會減薄，并且由于負壓過小或碾壓滾輪碾壓不密實，焊縫 側總存在缺陷。另外，在低溫狀態下，由于中間粘結劑層與環氧粉末底膠不存在物理滲透， 防腐層受到外界沖擊時，防腐層沖擊區可能發生破損。此外，在接頭和彎管方面，傳統的方 法是采用單環氧粉末或者是纏繞聚乙烯熱收縮帶，這種防腐方法受環境因素和人為因素影 響很大，大大降低了防腐層的防腐效果，使防腐層的壽命下降。
[0004] 目前，專利CN102277042A以及專利CN102676018A都是公開的是用于單層防腐管 道的聚乙烯粉末以及制備方法，該方法將環氧層去掉，從一定程度上降低了鋼管的防腐效 果和使用壽命。專利CN1865379A雖然采用的是兩層結構，但是外層聚乙烯防腐膠仍是采用 傳統的擠出工藝，沒有從根本上解決工藝引起的問題。專利CN101240134A講述的環氧改性 聚乙烯雙組份粉末涂料，兩種組份都是以聚乙烯為基體樹脂，對聚乙烯進行環氧改性，該方 法已經與傳統的3PE防腐思路不一致，鋼管防腐效果沒有對比性。
【發明內容】
[0005] 為克服現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種防腐管道用聚乙烯粉末及其 制備方法，該聚乙烯粉末具有膠粘劑和夾克料雙重性能，適合粉末撒粉工藝、火焰噴涂工 藝，粉末在施工過程中能夠自然流平，并與環氧粉末有非常高的剝離強度。其主要作為石油 天然氣防腐管道防腐層材料使用，同時，也適用于管道接口以及彎管的防腐。
[0006] 實現本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：
[0007] -種防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于，由按重量百分含量計的如下原料制備 而成：
[0008]
【主權項】
1. 一種防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于，由按重量百分含量計的如下原料制備而 成： 聚乙烯粘接樹脂 5-10%; 聚烯烴基體樹脂 25-65%; 聚乙烯增強樹脂 15-30%; 增韋刃劑 5-20%; 流平劑 0-10%; 炭黑母粒 4-6%; 抗氧劑 0. 1-0. 5%; 上述原料的重量百分比之和為100%。
2. 根據權利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述聚乙烯粘接樹脂 的制備工藝為：以聚乙稀或者聚乙稀混合物為基體樹脂，以占基體樹脂l-3wt%的馬來酸 酐為接枝單體，以占基體樹脂〇. 1-0. 5wt%的過氧化二異丙苯或者過氧化苯甲酰為引發劑， 通過反應擠出工藝得到接枝改性粘接樹脂，聚乙稀粘接樹脂的接枝率為l-2wt%。
3. 根據權利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述聚烯烴基體樹脂 為高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的一種或兩種以上混合。
4. 根據權利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述聚乙烯增強樹脂 為茂金屬聚乙稀樹脂。
5. 根據權利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述增韌劑為EPDM、 EVA、POE、SEBS中的一種或兩種以上混合。
6. 根據權利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述炭黑母粒為炭黑 含量為40-50%wt，聚乙烯樹脂含量為50-60%wt的炭黑母粒。
7. 根據權利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述流平劑為聚丙烯 酸醋；所述抗氧劑包括抗氧劑1010、抗氧劑168、抗紫外線吸收劑、光穩定劑以及抗氧劑245 中的一種或兩種以上混合。
8. -種根據權利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟： 1) 按照配方配比將原料加入高速共混機，混合均勻后，在190°C_220°C溫度下，通過雙 螺桿擠出機擠出造粒，得到聚乙烯料粒； 2) 將步驟1)制得的聚乙烯料粒以機械法磨粉工藝進行磨粉，得到聚乙烯粉末。
9. 根據權利要求8所述的防腐管道用聚乙烯粉末的制備方法，其特征在于：在步驟 1)中，所述聚乙烯料粒的熔融指數在2-8g/10min(190°C，2. 16kg)，拉伸強度彡25MPa，斷 裂伸長率多600%，常溫沖擊強度多50KJ/m2,耐環境應力開裂多1000小時，氧化誘導期 (220°C)彡 30 分鐘。
10.根據權利要求8所述的防腐管道用聚乙烯粉末的制備方法，其特征在于：在步驟 2)中，機械法磨粉工藝采用機械法粉碎磨盤式磨粉機，磨粉溫度20-60°C，粉末顆粒60目過 篩通過率90-100%，80目通過率70-85%，聚乙烯粉末干粉流動性佳，粉末懸浮比蘭28%， 安息角蘭32。。
【專利摘要】本發明公開了一種防腐管道用聚乙烯粉末及其制備方法。采用雙螺桿擠出工藝擠出共混造粒，并通過機械式磨粉得到聚乙烯粉末；該聚乙烯粉末由按重量百分含量計的如下原料制成：聚乙烯粘接樹脂5-10％；聚烯烴基體樹脂25-65％；聚乙烯增強樹脂15-30％；增韌劑5-20％；流平劑0-10％；炭黑母粒4-6％；抗氧劑0.1-0.5％。該粉末具備良好的干粉流動性、流平性以及優異的力學性能、耐環境應力開裂性、耐紫外光老化性能、抗壓性，耐腐蝕性，適合撒粉工藝、火焰噴涂工藝，并且與環氧粉末有非常高的粘接強度。
【IPC分類】C09D123-06, C09D7-12, C09D123-16, C09D5-46, C09D5-08, C09D153-02, C08F255-02, F16L58-10, C09D151-06, C09D123-08
【公開號】CN104610814
【申請號】CN201510032574
【發明人】張陽陽, 伍金奎, 唐舫成, 杜壯
【申請人】廣州鹿山新材料股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月22日