[发明专利]聚乙烯组合物和过氧化物交联聚乙烯管材

说明书

本发明涉及聚乙烯挤出管材领域，具体涉及聚乙烯组合物和过氧化物交联聚乙烯管材，以所述聚乙烯组合物的总量计，所述聚乙烯组合物包含70‑100wt％的高密度聚乙烯A和0‑30wt％的高密度聚乙烯B；所述高密度聚乙烯A的密度为0.951‑0.956g/cm³，在190℃和21.6kg载荷下的熔融指数MFR为20‑30g/10min，分子量分布D_A＜12，双键含量大于1个/2000个碳原子；所述高密度聚乙烯B的密度为0.947‑0.955g/cm³，在190℃和21.6kg载荷下的熔融指数MFR＜3g/10min，分子量分布为D_B＜6。本发明的聚乙烯组合物具有高的熔体强度和良好的加工性能，在交联剂加入量较低的情况下可以达到70％以上的交联度，能够在螺杆挤出机中高速挤出，且得到的管材具有良好的力学性能、管壁不容易塌陷。

技术领域

本发明涉及聚乙烯挤出管材领域，具体涉及聚乙烯组合物和过氧化物交联聚乙烯管材。

背景技术

聚乙烯管材广泛应用于建筑内给水管、市政供水管等领域，主要有PE100级管材和PE80级管材。对于有耐热要求的领域，如地板采暖、融雪融冰、输送高温流体等领域主要使用交联聚乙烯管材。交联聚乙烯管材按交联方法可以分为辐照交联、硅烷交联、过氧化物交联，其中过氧化物交联生产的管材较为柔软，易于弯折，方便铺设安装，因此市场需求量较大。

目前过氧化物交联管材的生产方式主要分为两种，一种是采用柱塞式挤出机生产，生产速度较慢，约为1.5米/分钟；另一种是采用螺杆挤出机，生产速度最快可达到25米/分钟，生产效率大大提高。

CN102093580A公开了过氧化物交联聚乙烯管材及其加工方法，其中只提到了聚乙烯的密度、熔体流动速率、平均粒径的范围，未对聚乙烯的分子结构进行公开，该粉料的粒径范围在200-300μm，这种粉料只能用于柱塞式挤出机，生产速度较慢，很容易出现架桥现象，导致挤出的管材厚薄差异较大甚至停车现象，由于这种聚乙烯分子量分布较窄，因此不能适应生产速度较高的螺杆挤出机的加工。

CN101654494A中公开了乙烯共聚物、其制造方法及其应用，也只公开了聚乙烯的密度、熔体流动速率、平均粒径的范围，这种原料也只适用于柱塞式挤出机的加工，而且未对聚乙烯的分子结构进行公开，且该乙烯共聚物的分子量分布窄，用螺杆挤出机无法得到表面光滑的挤出管材。

CN1934384A公开了过氧化物交联的乙烯聚合物管材及其制造方法，公开了生产聚乙烯所使用的催化剂为单中心催化剂，得到的聚乙烯的MFR_21.6kg4g/10min，MWD10，密度0.950g/cm³，熔体流动速率较低，流动性欠佳，也不适合用螺杆机挤出。

综上，现有的过氧化物交联的聚乙烯组合物的聚乙烯分子量分布窄、在螺杆机中高速挤出无法得到合格的管材，且生产管材速度慢。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的现有的过氧化物交联的聚乙烯组合物的聚乙烯分子量分布窄、在螺杆机中高速挤出无法得到合格的管材，且生产管材速度慢的技术问题，提供聚乙烯组合物和过氧化物交联聚乙烯管材。

本发明的发明人发现，铬系催化剂生产的高密度聚乙烯A是通过链转移释放的带有双键(乙烯基端基)的聚合物，能够作为新的共聚单体形成长支链，因此既能够提高交联度又具有优异的挤出加工性能；非铬系催化剂生产的高密度聚乙烯B，是由H₂控制的链转移释放出完全饱和的聚合物链，含有极少的或不含端基双键，且生产生脱除了低分子蜡，因此具有力学性能优异；采用高密度聚乙烯A和高密度聚乙烯B按照特定比例配合，能够得到兼具较低的熔体流动速率、较宽的分子量分布、较高的密度和较高的双键含量的聚乙烯组合物，使该聚乙烯组合物能够在螺杆挤出机中高速挤出，挤出速度可到25米/分钟，且能够在较少的交联剂加入的情况下达到70％以上的交联度，保证了管材使用过程中的安全性。