[发明专利]一种高密度聚乙烯树脂

说明书

本发明涉及一种高密度聚乙烯树脂，其为乙烯共聚物。该高密度聚乙烯树脂的拉伸蠕变应变ε与聚乙烯树脂的分子量分布P满足以下关系式：ε(200h)≤‑0.067P+15.932和ε(1000h)≤‑0.243P+22.796，P是聚乙烯树脂的分子量分布；ε(200h)是在23℃和6MPa的恒定应力下200小时的拉伸蠕变试验之后的应变，％；ε(1000h)是在23℃和6MPa的恒定应力下1000小时的拉伸蠕变试验之后的应变，％。本发明的聚乙烯特别适用于IBC吨桶内胆的生产制造过程中。

技术领域

本发明涉及聚乙烯树脂，具体涉及一种适用于塑成型大型中空制品如 IBC吨桶内胆的高密度聚乙烯树脂。

背景技术

IBC是指带有刚性塑料内容器的复合型散装容器，它的组成部分主要包括高密度聚乙烯塑料内胆、塑料护角护件、高精度球阀、钢质托盘底座和护栏钢架等。IBC吨桶一般用作装运液体物质，尤其可用来灌装Ⅱ、Ⅲ类危险品液体和酸类、碱类、脂类等液体，其系列产品的容积范围在1000升到2000升之间。IBC吨桶具有高刚性、高抗冲性和耐环境应力开裂性能好的优异特性，且质量轻、运输安全、空间利用率高、可多次反复使用，因此被广泛应用于石化、医药、涂料和液体危险化学品的包装和运输，成为继钢桶和塑料桶之后的新一代包装容器。

伴随着经济的快速发展，进出口贸易如火如荼，促进了IBC吨桶的需求，其正在以快速的步伐替代传统钢质容器，成为新型的包装运输产品，特别适合公路、铁路和海上运输包括海、陆、空联运，更适合国际标准集装箱出口。世界容器市场对IBC集装桶的需求增长最快，年增长率为15～ 25％。IBC集装桶1975年由德国舒驰公司开始生产，到上世纪90年代增长最快。欧洲为每年8％，美国为每年25％。目前全球每年IBC集装桶的用量超过1000万只，市场价值超过100亿元人民币。世界各国特别是发达国家已普遍采用IBC集装桶来包装和储运危险品，而且IBC桶符合《国际海运危险货物规则》，以保障安全和防止海洋污染。此外，IBC集装桶在液体危险品以外的行业也得到快速应用，其中包括节水灌溉、军事后勤保障器材 (用来对沙漠、海岛及高原缺水地区的军事人员提供饮用水)等应用领域。国际市场情况表明，IBC集装桶已形成了相当大的应用市场，在包装领域内是一个不可缺少的产品，其在贮存、运输等方面具有不可替代的优势，发展极为迅速。

IBC吨桶的内胆由高密度聚乙烯制成，经过大型吹塑中空成型吹制而成。高密度聚乙烯(HDPE)，即低压聚乙烯，其是在较低压力下(1.5- 3MPa)聚合而成的。自1953年Ziegler使用TiCl4和AlEt3合成HDPE以来，高密度聚乙烯的开发和生产不断取得创新，因其综合性能优良、原料来源丰富、成本较低而逐渐开辟出更多的用途和市场。它是一种结晶度高、且非极性的热塑性树脂。相比于低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯，HDPE的支化程度最低，分子链之间排列得更加紧密，其密度一般在0.940～0.965 g/cm3，因此HDPE具有更高的结晶度，更高的刚性和韧性及较高的使用温度。与LDPE比较，有较高的耐温、耐油性、耐蒸汽渗透性、抗环境应力开裂性、电绝缘性和抗冲击性及耐寒性都很好。HDPE吸水性极微小、无毒、化学稳定性极佳、薄膜对水蒸气、空气的渗透性小。HDPE目前是世界生产能力和需求量位居第三大类的聚烯烃品种，其主要用于薄膜、吹塑、管材等。

中国专利CN105254991A公开了一种高密度聚乙烯IBC内胆吹塑材料的制备方法，是在单环管淤浆法聚乙烯生产工艺中，在稀释剂处于循环状态下，将乙烯和己烯-1置于反应容器中，在催化剂存在下进行聚合反应生成熔体流动速率为5.60-7.0g/10min、密度为0.943-0.947g/cm3、重均分子量 25～29万，分子量分布13～18，己烯-1含量0.3～0.6％的乙烯己烯共聚聚乙烯树脂，反应容器内的反应温度为92.2±2.0℃。然后取乙烯己烯共聚聚乙烯树脂、抗氧剂、助抗氧剂和光稳定剂，混合均匀后，基础造粒获得颗粒状高密度聚乙烯IBC内胆吹塑材料。该材料分子量分布宽，共聚单体己烯含量高，加工性能良好，成型性好，吹制IBC内胆产品具有突出的刚韧平衡能力、抗氧化能力、耐腐蚀和耐环境应力开裂性能，且回弹性好。但是该发明并为突出优异的抗蠕变性能。