PE80級(jí)管材專用樹脂的開發(fā)

china?synthetic?resin?and?plastics合成樹脂新產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用專欄? 合?成?樹?脂?及?塑?料?，?2013，?30（6）：?31 pe100?級(jí)管材專用樹脂的性能 張?娜，李玉松，馬國(guó)玉，張?威 （中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司研究院，天津市?300271） 摘?要：?采用凝膠滲透色譜儀、毛細(xì)管流變儀、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等研究了壓力管材專用高密度聚乙烯樹 脂?pn049-030-122?的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布、流變性能及力學(xué)性能，并與國(guó)產(chǎn)同類樹脂進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明： pn049-030-122?具有較寬的相對(duì)分子質(zhì)量分布，良好的加工性能、韌性、抗氧化性、拉伸性能；其管材制品在?80? ℃，0.92?mpa?下破壞時(shí)間大于?500?h，達(dá)到?pe100?級(jí)。? 關(guān)鍵詞：?高密度聚乙烯?管材專用樹脂

結(jié)構(gòu)與性能chinasyntheticresinandplastics 合成樹脂及塑料，2018，35（2）：63 pe100級(jí)管材專用樹脂是指20℃條件下，管 材在使用50年后仍能保證10mpa的最小必須強(qiáng) 度，而且具有優(yōu)異的抗慢速裂紋生長(zhǎng)和抗快速裂 紋擴(kuò)展性能 ［1］ 。pe100級(jí)管材專用樹脂的結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)是精細(xì)地控制了相對(duì)分子質(zhì)量分布，高相對(duì)分 子質(zhì)量級(jí)分和低相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分約各占一半， 高相對(duì)分子質(zhì)量部分含有共聚結(jié)構(gòu)單元，含有大 量能把片晶連接起來(lái)的系帶分子，提供了很好的 長(zhǎng)期使用性能。低相對(duì)分子質(zhì)量部分是均聚物， 保證了樹脂具有高的結(jié)晶度、剛性以及加工性 能。pe100級(jí)樹脂在天然氣、飲用水輸送等領(lǐng)域廣 泛應(yīng)用 ［2］ 。本工作對(duì)比分析了幾種典型的pe100 級(jí)管材專用樹脂的結(jié)構(gòu)與性能，為管材專用樹脂 的質(zhì)量提升提供技術(shù)

采用凝膠滲透色譜儀、毛細(xì)管流變儀、電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等研究了壓力管材專用高密度聚乙烯樹脂pn049-030-122的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布、流變性能及力學(xué)性能,并與國(guó)產(chǎn)同類樹脂進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:pn049-030-122具有較寬的相對(duì)分子質(zhì)量分布,良好的加工性能、韌性、抗氧化性、拉伸性能;其管材制品在80℃,0.92mpa下破壞時(shí)間大于500h,達(dá)到pe100級(jí)。

分析了高密度聚乙烯(hdpe)管材專用樹脂dgdb2480h及典型雙峰pe100級(jí)管材專用樹脂的性能。兩者的力學(xué)性能相當(dāng);dgdb2480h具有較低的剪切黏度,有利于管材的加工成型,熔體強(qiáng)度為1.05mpa,與國(guó)產(chǎn)及進(jìn)口管材專用樹脂相當(dāng),比普通hdpe大,有利于大口徑管材的擠出。

研究了高密度聚乙烯(hdpe)樹脂的反應(yīng)工藝條件與產(chǎn)品物性的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)分析反應(yīng)壓力、反應(yīng)溫度、共聚單體和停留時(shí)間對(duì)產(chǎn)品性能的影響,確定了生產(chǎn)hdpe管材專用料yem4803t的工藝參數(shù),工業(yè)化生產(chǎn)了yem4803t產(chǎn)品,對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行了物性測(cè)試和加工應(yīng)用試驗(yàn)。結(jié)果表明,yem4803t加工流動(dòng)性能和物理性能優(yōu)良。

PP—R管材專用樹脂的開發(fā)

介紹了嵌段共聚聚丙烯(pp-b)管材專用樹脂的開發(fā)過(guò)程。通過(guò)對(duì)熔體流動(dòng)速率(mfr)、產(chǎn)品抗沖擊性能等關(guān)鍵性能指標(biāo)的分析表明,加入少量氫氣可使產(chǎn)品mfr小于0.5g/10min;使用高效抗氧劑并保持造粒操作溫度為(240±30)℃,可控制聚合物在造粒過(guò)程的降解;選擇合適的催化劑及控制乙烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%,可使樹脂獲得良好的抗沖擊性能。

PE100級(jí)管材專用HDPE樹脂的開發(fā)

采用innovenes工藝,雙環(huán)管淤漿法,1-己烯為共聚單體開發(fā)生產(chǎn)了pe100級(jí)管材專用高密度聚乙烯(hdpe)樹脂pn049-030-122,分析了其結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及加工應(yīng)用情況,并與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比。hdpepn049-030-122的熔體流動(dòng)速率為0.290～0.300g/10min,密度為0.949g/cm3,拉伸彈性模量達(dá)1100mpa以上,簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度大于30kj/m2,各項(xiàng)性能達(dá)到指標(biāo)要求,相對(duì)分子質(zhì)量分布曲線呈雙峰。

2003年10月23日,經(jīng)過(guò)近3年的艱苦努力,北京燕化石油化工股份有限公司化工一廠(簡(jiǎn)稱燕山石化)生產(chǎn)的高密度聚乙烯(hdpe)管材專用樹脂6380m在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)了pe80標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。

應(yīng)用動(dòng)態(tài)流變儀、毛細(xì)管流變儀和轉(zhuǎn)矩流變儀,對(duì)新型雙峰高密度聚乙烯(hdpe)管材專用樹脂6380m進(jìn)行流變性能測(cè)試分析,并與國(guó)內(nèi)外相同壓力等級(jí)的hdpe管材專用樹脂進(jìn)行比較。結(jié)果表明,6380m的各種流變性能與進(jìn)口管材專用樹脂相當(dāng),而與單峰hdpe管材專用樹脂相比具有彈性模量低、零切黏度低、拉伸黏度低的流變特性,從而對(duì)其加工性能產(chǎn)生影響。6380m流動(dòng)性好,其臨界剪切速率高,但熔體強(qiáng)度不及單峰hdpe。

截至2011年5月,中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工股份有限公司(簡(jiǎn)稱揚(yáng)子石化公司)已成功開發(fā)pe80,pe100,pe112級(jí)管材專用聚乙烯(pe)樹脂,形成了系列化產(chǎn)品。揚(yáng)子石化公司在pe管材專用樹脂研究開發(fā)方面具有深厚的技術(shù)積累。20世紀(jì)90年代,該公司科研人員成功開發(fā)了厚壁大口徑管材樹脂,生

在聚丙烯(pp)裝置上開發(fā)了低熔體流動(dòng)速率(mfr)板材專用pp樹脂b200。探討了該樹脂的剛性、韌性與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系,樹脂的加工性能與相對(duì)分子質(zhì)量分布的關(guān)系及擠出造粒工藝條件對(duì)擠出成型的影響。結(jié)果表明,當(dāng)控制b200產(chǎn)品的mfr在0.35~0.55g/10min時(shí),通過(guò)添加適宜的抗氧劑體系,該專用樹脂的性能達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品的水平。

根據(jù)國(guó)家建筑保溫材料標(biāo)準(zhǔn),確定了用于生產(chǎn)擠塑聚苯乙烯(ps)發(fā)泡板材原料的質(zhì)量控制指標(biāo)和生產(chǎn)工藝參數(shù),在連續(xù)本體法聚合裝置上開發(fā)出具有良好機(jī)械性能和加工性能的ps專用樹脂680x。采用680x生產(chǎn)的擠塑發(fā)泡保溫板的尺寸穩(wěn)定性、吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)、透濕系數(shù)、熱阻、表面光潔度、色澤等均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

PPR管材專用樹脂的結(jié)構(gòu)與加工性能(1)

介紹了以生產(chǎn)sg-7型pvc樹脂為基礎(chǔ),在30m3聚合釜上,通過(guò)對(duì)生產(chǎn)配方與工藝參數(shù)的調(diào)整,解決分子量控制、降低魚眼、顆粒形態(tài)優(yōu)化和提高熱老化性等方面問(wèn)題,開發(fā)出塑化性能好,具有較好流變性和耐熱性,適于pvc注塑管件加工的專用樹脂。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：gb/t13663-2000 公稱壓力 標(biāo)準(zhǔn)尺寸比 公稱外徑壁厚價(jià)格壁厚價(jià)格壁厚價(jià)格壁厚價(jià)格壁厚價(jià)格 202.33.22 252.34.042.34.13 322.35.282.45.503.06.72 402.36.722.36.723.08.583.710.37 502.38.482.910.563.713.254.616.20 632.310.792.511.703.616.534.721.245.825.44 752.916.173.616.174.524.485.630.006.835.76 902.818.884.328.565.435.526.743.208.251.60 1103.428.025.34

介紹了pe100級(jí)雙峰分布高密度聚乙烯(hdpe)管材專用樹脂pn049-030-122的性能以及工藝生產(chǎn)過(guò)程。針對(duì)該樹脂生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜,產(chǎn)品質(zhì)量控制難度較大以及裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行中存在的問(wèn)題,技術(shù)人員采取了一系列質(zhì)量調(diào)節(jié)方法和工藝優(yōu)化措施。措施實(shí)施后,不僅延長(zhǎng)了裝置的運(yùn)行周期,還降低了生產(chǎn)成本。

通過(guò)核磁共振分析和相對(duì)分子質(zhì)量分布測(cè)試研究了無(wú)規(guī)共聚聚丙烯(ppr)管材專用樹脂的結(jié)構(gòu)與性能,確定了試樣的最佳擠出實(shí)驗(yàn)條件,完成了優(yōu)化條件下擠出管材的靜液壓試驗(yàn)和爆破試驗(yàn)。ppr管材專用樹脂的乙烯摩爾分?jǐn)?shù)為3%~4%,重均分子量為55×104左右,擠出加工溫度為230℃時(shí)制品性能最佳;管材制品規(guī)格為準(zhǔn)32mm×2.9mm時(shí),爆破壓力超過(guò)4.200mpa,并通過(guò)了3.8mpa,95℃,165h的靜液壓測(cè)試。

采用氣相流化床工藝,以1-丁烯作共聚單體,通過(guò)添加改性劑開發(fā)出一步法交聯(lián)聚乙烯管材專用樹脂d(y)-h4855xl。測(cè)試結(jié)果表明,其關(guān)鍵指標(biāo)熔體流動(dòng)速率為5.6g/10min,密度為0.9487g/cm~3,沖擊強(qiáng)度為7.9kj/m~2,綜合性能達(dá)到了預(yù)定且標(biāo);生產(chǎn)出的交聯(lián)聚乙烯管材性能達(dá)到gb/t18992—2003要求,管材交聯(lián)度為75.6%,各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)滿足要求,外觀良好。

采用凝膠滲透色譜分析、核磁共振碳譜分析、升溫淋洗分級(jí)分析技術(shù)研究了pe100級(jí)管材用單峰分布高密度聚乙烯(hdpe)dgdb2480h的分子結(jié)構(gòu)及性能,并且與進(jìn)口雙峰pe100級(jí)管材樹脂hdpe進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:兩種管材樹脂的分子結(jié)構(gòu)不同,主要表現(xiàn)在相對(duì)分子質(zhì)量分布、共聚單體的種類及在主鏈的分布上;dgdb2480h與進(jìn)口雙峰pe100級(jí)管材樹脂的流變行為、平衡扭矩及熔體強(qiáng)度基本類似。采用1-己烯作共聚單體、在高相對(duì)分子質(zhì)量部分有較高的共聚單體插人量、采用鉻系催化劑是單峰管材樹脂dgdb2480h能夠達(dá)到pe100級(jí)的主要原因。

為滿足國(guó)內(nèi)紡黏法及熔噴法聚丙烯(pp)無(wú)紡布生產(chǎn)廠家對(duì)專用樹脂的使用要求,在現(xiàn)有丙綸級(jí)pp樹脂產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,采用化學(xué)降解的方法研制開發(fā)了紡黏法pp無(wú)紡布專用樹脂71540和熔噴法pp無(wú)紡布專用樹脂71760。測(cè)試結(jié)果表明,2種專用樹脂的性能指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)現(xiàn)有的一些國(guó)內(nèi)產(chǎn)品。研制的專用樹脂在無(wú)紡布生產(chǎn)廠家進(jìn)行應(yīng)用試驗(yàn),反映良好。