PE80级管材专用树脂的开发

china?synthetic?resin?and?plastics合成树脂新产品开发与应用专栏? 合?成?树?脂?及?塑?料?，?2013，?30（6）：?31 pe100?级管材专用树脂的性能 张?娜，李玉松，马国玉，张?威 （中国石油化工股份有限公司天津分公司研究院，天津市?300271） 摘?要：?采用凝胶渗透色谱仪、毛细管流变仪、电子万能试验机等研究了压力管材专用高密度聚乙烯树 脂?pn049-030-122?的相对分子质量及其分布、流变性能及力学性能，并与国产同类树脂进行对比。结果表明： pn049-030-122?具有较宽的相对分子质量分布，良好的加工性能、韧性、抗氧化性、拉伸性能；其管材制品在?80? ℃，0.92?mpa?下破坏时间大于?500?h，达到?pe100?级。? 关键词：?高密度聚乙烯?管材专用树脂

结构与性能chinasyntheticresinandplastics 合成树脂及塑料，2018，35（2）：63 pe100级管材专用树脂是指20℃条件下，管 材在使用50年后仍能保证10mpa的最小必须强 度，而且具有优异的抗慢速裂纹生长和抗快速裂 纹扩展性能 ［1］ 。pe100级管材专用树脂的结构特 点是精细地控制了相对分子质量分布，高相对分 子质量级分和低相对分子质量级分约各占一半， 高相对分子质量部分含有共聚结构单元，含有大 量能把片晶连接起来的系带分子，提供了很好的 长期使用性能。低相对分子质量部分是均聚物， 保证了树脂具有高的结晶度、刚性以及加工性 能。pe100级树脂在天然气、饮用水输送等领域广 泛应用 ［2］ 。本工作对比分析了几种典型的pe100 级管材专用树脂的结构与性能，为管材专用树脂 的质量提升提供技术

采用凝胶渗透色谱仪、毛细管流变仪、电子万能试验机等研究了压力管材专用高密度聚乙烯树脂pn049-030-122的相对分子质量及其分布、流变性能及力学性能,并与国产同类树脂进行对比。结果表明:pn049-030-122具有较宽的相对分子质量分布,良好的加工性能、韧性、抗氧化性、拉伸性能;其管材制品在80℃,0.92mpa下破坏时间大于500h,达到pe100级。

分析了高密度聚乙烯(hdpe)管材专用树脂dgdb2480h及典型双峰pe100级管材专用树脂的性能。两者的力学性能相当;dgdb2480h具有较低的剪切黏度,有利于管材的加工成型,熔体强度为1.05mpa,与国产及进口管材专用树脂相当,比普通hdpe大,有利于大口径管材的挤出。

研究了高密度聚乙烯(hdpe)树脂的反应工艺条件与产品物性的对应关系,通过分析反应压力、反应温度、共聚单体和停留时间对产品性能的影响,确定了生产hdpe管材专用料yem4803t的工艺参数,工业化生产了yem4803t产品,对该产品进行了物性测试和加工应用试验。结果表明,yem4803t加工流动性能和物理性能优良。

PP—R管材专用树脂的开发

介绍了嵌段共聚聚丙烯(pp-b)管材专用树脂的开发过程。通过对熔体流动速率(mfr)、产品抗冲击性能等关键性能指标的分析表明,加入少量氢气可使产品mfr小于0.5g/10min;使用高效抗氧剂并保持造粒操作温度为(240±30)℃,可控制聚合物在造粒过程的降解;选择合适的催化剂及控制乙烯质量分数为7%,可使树脂获得良好的抗冲击性能。

PE100级管材专用HDPE树脂的开发

采用innovenes工艺,双环管淤浆法,1-己烯为共聚单体开发生产了pe100级管材专用高密度聚乙烯(hdpe)树脂pn049-030-122,分析了其结构、力学性能及加工应用情况,并与国内外同类产品进行了对比。hdpepn049-030-122的熔体流动速率为0.290～0.300g/10min,密度为0.949g/cm3,拉伸弹性模量达1100mpa以上,简支梁缺口冲击强度大于30kj/m2,各项性能达到指标要求,相对分子质量分布曲线呈双峰。

2003年10月23日,经过近3年的艰苦努力,北京燕化石油化工股份有限公司化工一厂(简称燕山石化)生产的高密度聚乙烯(hdpe)管材专用树脂6380m在国内率先通过了pe80标准认证。

应用动态流变仪、毛细管流变仪和转矩流变仪,对新型双峰高密度聚乙烯(hdpe)管材专用树脂6380m进行流变性能测试分析,并与国内外相同压力等级的hdpe管材专用树脂进行比较。结果表明,6380m的各种流变性能与进口管材专用树脂相当,而与单峰hdpe管材专用树脂相比具有弹性模量低、零切黏度低、拉伸黏度低的流变特性,从而对其加工性能产生影响。6380m流动性好,其临界剪切速率高,但熔体强度不及单峰hdpe。

截至2011年5月,中国石化扬子石油化工股份有限公司(简称扬子石化公司)已成功开发pe80,pe100,pe112级管材专用聚乙烯(pe)树脂,形成了系列化产品。扬子石化公司在pe管材专用树脂研究开发方面具有深厚的技术积累。20世纪90年代,该公司科研人员成功开发了厚壁大口径管材树脂,生

在聚丙烯(pp)装置上开发了低熔体流动速率(mfr)板材专用pp树脂b200。探讨了该树脂的刚性、韧性与相对分子质量的关系,树脂的加工性能与相对分子质量分布的关系及挤出造粒工艺条件对挤出成型的影响。结果表明,当控制b200产品的mfr在0.35~0.55g/10min时,通过添加适宜的抗氧剂体系,该专用树脂的性能达到国外同类产品的水平。

根据国家建筑保温材料标准,确定了用于生产挤塑聚苯乙烯(ps)发泡板材原料的质量控制指标和生产工艺参数,在连续本体法聚合装置上开发出具有良好机械性能和加工性能的ps专用树脂680x。采用680x生产的挤塑发泡保温板的尺寸稳定性、吸水率、导热系数、透湿系数、热阻、表面光洁度、色泽等均符合国家标准。

PPR管材专用树脂的结构与加工性能(1)

介绍了以生产sg-7型pvc树脂为基础,在30m3聚合釜上,通过对生产配方与工艺参数的调整,解决分子量控制、降低鱼眼、颗粒形态优化和提高热老化性等方面问题,开发出塑化性能好,具有较好流变性和耐热性,适于pvc注塑管件加工的专用树脂。

执行标准：gb/t13663-2000 公称压力 标准尺寸比 公称外径壁厚价格壁厚价格壁厚价格壁厚价格壁厚价格 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

介绍了pe100级双峰分布高密度聚乙烯(hdpe)管材专用树脂pn049-030-122的性能以及工艺生产过程。针对该树脂生产工艺较为复杂,产品质量控制难度较大以及装置长周期运行中存在的问题,技术人员采取了一系列质量调节方法和工艺优化措施。措施实施后,不仅延长了装置的运行周期,还降低了生产成本。

通过核磁共振分析和相对分子质量分布测试研究了无规共聚聚丙烯(ppr)管材专用树脂的结构与性能,确定了试样的最佳挤出实验条件,完成了优化条件下挤出管材的静液压试验和爆破试验。ppr管材专用树脂的乙烯摩尔分数为3%~4%,重均分子量为55×104左右,挤出加工温度为230℃时制品性能最佳;管材制品规格为准32mm×2.9mm时,爆破压力超过4.200mpa,并通过了3.8mpa,95℃,165h的静液压测试。

采用气相流化床工艺,以1-丁烯作共聚单体,通过添加改性剂开发出一步法交联聚乙烯管材专用树脂d(y)-h4855xl。测试结果表明,其关键指标熔体流动速率为5.6g/10min,密度为0.9487g/cm~3,冲击强度为7.9kj/m~2,综合性能达到了预定且标;生产出的交联聚乙烯管材性能达到gb/t18992—2003要求,管材交联度为75.6%,各项强度指标满足要求,外观良好。

采用凝胶渗透色谱分析、核磁共振碳谱分析、升温淋洗分级分析技术研究了pe100级管材用单峰分布高密度聚乙烯(hdpe)dgdb2480h的分子结构及性能,并且与进口双峰pe100级管材树脂hdpe进行了对比。结果表明:两种管材树脂的分子结构不同,主要表现在相对分子质量分布、共聚单体的种类及在主链的分布上;dgdb2480h与进口双峰pe100级管材树脂的流变行为、平衡扭矩及熔体强度基本类似。采用1-己烯作共聚单体、在高相对分子质量部分有较高的共聚单体插人量、采用铬系催化剂是单峰管材树脂dgdb2480h能够达到pe100级的主要原因。

为满足国内纺黏法及熔喷法聚丙烯(pp)无纺布生产厂家对专用树脂的使用要求,在现有丙纶级pp树脂产品的基础上,采用化学降解的方法研制开发了纺黏法pp无纺布专用树脂71540和熔喷法pp无纺布专用树脂71760。测试结果表明,2种专用树脂的性能指标达到或超过现有的一些国内产品。研制的专用树脂在无纺布生产厂家进行应用试验,反映良好。