[发明专利]一种中密度聚乙烯树脂及其在防水阻隔土工膜中的应用

说明书

本发明公开了一种中密度聚乙烯树脂及其在防水阻隔土工膜中的应用，该中密度聚乙烯树脂包括聚合物和复合助剂，所述聚合物为乙烯‑1‑己烯共聚物，所述聚乙烯树脂分子量为正态分布，峰值在7万～10万范围内，以峰值为分界的高分子量部分半峰含量在45％～50％范围内，分子量大于200万部分重均分子量含量在1％～5％范围内。本发明中密度聚乙烯树脂特别适用于防水阻隔制品的加工，尤其是生产土工膜、土工膜布复合材料等，具有优异的耐环境应力开裂性能及力学性能。

技术领域

本发明涉及一种用于生产防水阻隔制品的中密度聚乙烯树脂。

背景技术

防水阻隔专用树脂主要用于生产土工膜及膜布复合材料等，是一种理想的防水防渗材料，在土木工程领域的应用已有60余年的历史。我国于1966年首次将土工膜用于混凝土的坝防渗，并在20世纪80年代得到飞速发展。

聚乙烯防水阻隔材料与传统的防渗漏材料相比，具有长期使用性能好、焊接容易及施工方便等优点，受到工程界的普遍认可和重视，被越来越多地应用于各种需要防渗透处理的工程，主要有以下应用领域：

(1)环保、环卫行业。如生活垃圾填埋场，污水处理厂，电厂调节池，矿业、医院固体废弃物处理等领域。此类应用要求材料能耐受大多数垃圾、化学萃取液及各类危险废弃物的长期腐蚀，以防止各类污染物对土壤和地下水的渗透。此类应用要求土工膜具有良好的抗拉强度，优异的耐冲击、抗撕裂和抗穿刺性能。

(2)交通工程行业。如铁路路基及各类公路隧道等领域。如今各类现代化铁路及公路隧道中，使用最多的结构是混凝土/土工膜/混凝土结构。土工膜起到隔离、防止翻浆冒泥，防止膨胀土吸水膨胀、失水收缩干裂等作用。此类应用要求土工膜具有较高的机械强度，优异的弹性，柔软性和焊接性。

(3)水利工程行业。如人工湖、水库堤坝、水产养殖及灌渠等领域。土工膜作为池体的衬垫，可以防止污染物进入地下水源或河流，防止渗流损失，节约用水。此类应用要求土工膜具有优异防渗漏性及良好的施工性能。

使用聚乙烯防水阻隔树脂制品进行防水防渗工作，已经成为目前土木工程中防水防渗的主要发展方向。随着国家对水利建设、基础建设的日益重视，据报道近期国家将投资上百亿来进行江河的治理，堤坝的加固、公共交通建设等工程，预计未来几年内该类树脂的需求量将呈现跨越式增长，市场空间巨大。

防水阻隔专用树脂的核心指标要求耐环境应力开裂时间(ESCR)≥1000h。目前国内下游生产厂家多采用HDPE单独生产或者使用HDPE/LLDPE掺混来进行生产，但是使用HDPE单独生产土工膜制品较硬，不易施工；使用掺混料生产耐环境应力开裂性能较差，长期使用性能无法保证。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种中密度聚乙烯树脂及其在防水阻隔土工膜中的应用，该中密度聚乙烯树脂特别适用于土工膜及土工膜布复合材料的加工，克服了现有技术中制品硬、不易施工、长期使用性能差的不足。

为了达到上述目的，本发明提供了一种中密度聚乙烯树脂，该中密度聚乙烯树脂包括聚合物和复合助剂，所述聚合物为乙烯-1-己烯共聚物，所述聚乙烯树脂分子量为正态分布，峰值在7万～10万范围内，以峰值为分界的高分子量部分半峰含量在45％～50％范围内，分子量大于200万部分重均分子量含量在1％～5％范围内。

本发明所述的中密度聚乙烯树脂，其中，所述聚乙烯树脂的密度优选为0.936～0.939g/cm³，支化度优选为4.0‰～7.0‰，熔流比优选为19～24，熔体流动速率优选为10～14g/10min(21.6kg)，耐环境应力开裂时间＞1000h。

本发明所述的中密度聚乙烯树脂，其中，所述乙烯-1-己烯共聚物优选是采用气相流化床工艺，以1-己烯为共聚单体，利用无机铬催化剂生产的。

本发明所述的中密度聚乙烯树脂，其中，所述聚乙烯树脂的支化度进一步优选为5.0‰～6.0‰。