[发明专利]一种耐高温、高耐压聚乙烯组合物

说明书

技术领域

一种耐高温、高耐压聚乙烯组合物及其制备方法，属于高分子材料领域，具体涉及一种耐高温、高耐压聚乙烯组合物及其制备方法。

背景技术

耐热聚乙烯（简称PE-RT），是一种非交联的聚乙烯，采用特殊的分子设计和聚合工艺合成，可应用于具有耐热要求的冷热水输送管道生产，比如地板采暖、热交换器、太阳能管及输油管材等。

目前，用于冷热水输送管道的聚烯烃管材主要有交联聚乙烯（PEX）管材、无规共聚聚丙烯(PPR)管材、耐热聚乙烯（简称PE-RT）管材、聚丁烯(PB)管材等。其中，PE-RT管道系统因具有使用寿命长、无需交联、加工性能优良、安装和维修简单、性价比高、物理机械性能优异等众多综合性能优点，近年来，市场占有量逐年提高。今后，我国住宅发展迅速，房屋建筑竣工面积、房地产投资连续增长，建筑冷热水输送、采暖的建筑面积占有很大比例，市场空间大；城镇化进程加快，带动城市基础设施建设发展，建筑冷热水输送、地暖等用途塑料管道是必不可少的材料，需求不断增加。因此，PE-RT管材领域将会快速发展，市场潜力巨大。

中国专利200610024946.7《一种地温辐射采暖、致冷聚烯烃塑料复合管》，公开了生产一种传导热、冷用的聚烯烃塑料复合管专用料。按照重量份数,其配方是:聚烯烃塑料100份,金属粉3～95份,抗金属钝化剂0～5.5,抗氧剂0～1.5。该发明采用PB或PE-RT活PEX或PE为塑料原料，可制成高热传导率可制成高辐射采暖、致冷用塑料复合管材与管件。该组合物的组份与本发明不同，应用效果和领域不同。

中国专利200610085299.0《一种改性耐热聚乙烯材料及其在船舶塑料管系中的应用》，公开了一种制作在船舶行业给排水管系中管件的改性耐热聚乙烯材料,其主体成分为耐热聚乙烯(PE-RT)98～78%,环境友好型阻燃剂0～15%,加工助剂0～5%,其余为色母料。该改性耐热聚乙烯及其挤出成型后的管件主要用于船舶上卫生饮用水和服务场所、控制站、隔离空舱等给排水管道系统,及船用空调冷凝水系统和通风系统。该组合物的组份与本发明不同，应用领域不同。

目前市场上的PE-RT管材料可以生产较小口径的管材，并且耐压能力和物理机械性能较低，这就限制了其在耐压等级和物理机械性能要求高的领域使用，如工业输油管。而且，由于管材料的耐压等级低，为了满足输送要求，管材的壁厚要较厚或者与其他材料复合，制备管材所使用的原料多，从而增加了管材生产过程复杂性和生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种满足不同加工要求的高耐压等级耐热聚乙烯组合物及其制备方法，该组合物具有较高的耐热温度、静液压强度、弯曲模量和拉伸强度，其制备方法可节约生产原料10%以上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐高温、高耐压聚乙烯组合物，其特征在于，耐热聚乙烯树脂100份，抗氧剂0.3～0.55份，吸酸剂0.05～0.2份，加工助剂0.02～0.08份。

所述的耐热聚乙烯树脂为乙烯与1-丁烯共聚物或乙烯与1-己烯共聚物，或乙烯与1-丁烯、1-己烯三者的共聚物；耐热聚乙烯树脂的密度为0.940～0.950g/cm³，熔体质量流动速率为（2.16kg）0.11～0.55g/10min，共聚单体含量为0.3～0.6%mol，重均分子量为15-20万，分子量分布宽度为（Mw/Mn）14～22。密度按照GB/T1033.2-2010进行，采用D法，煮沸30分钟后测试；熔体质量流动速率按GB/T3682-2000进行测试，负载为2.16kg；共聚单体含量采用核磁共振碳谱（¹³C-NMR）进行测定，共聚单体在分子量大于30万分子链上的总体含量大于0.2%mol，采用升温淋洗分级（TREF）对材料进行分级，获得不同温度级份（分子量）的样品，通过¹³C-NMR测定各个级份中共聚单体的含量，从而获得共聚单体在不同分子量大小分子链上的含量，分子量分布宽度采用渗透色谱（GPC）测定。