[发明专利]一种中密度聚乙烯树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种中密度聚乙烯树脂的制备方法，步骤为(1)将乙烯以25～35kg/h，催化剂以2.0～4.0g/h，己烯‑1以2.0kg/h～4.0kg/h的进料量加入到反应器中，控制反应器中氢气与乙烯的摩尔比为0.02～0.05：1，氧气浓度为0～100ppb，在聚合温度为93℃～96℃，聚合压力为2.0～2.5MPa下进行聚合反应；以及(2)将聚合物和复合助剂母料混合造粒，混合质量比为100:2.5～25.0，制得中密度聚乙烯树脂；在聚合过程中，通过对反应温度和氧气浓度协同控制，使得聚合物树脂熔体流动速率为10～14g/10min。该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。使用该树脂生产的土工膜制品力学性能优异，各项性能远远超过国标要求。

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的制备方法。

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的制备方法，本发明方法制备的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的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将乙烯以25～35kg/h，催化剂以2.0～4.0g/h，己烯-1以2.0kg/h～4.0kg/h的进料量加入到反应器中，控制反应器中氢气与乙烯的摩尔比为0.02～0.05：1，氧气浓度为0～100ppb，在聚合温度为93℃～96℃，聚合压力为2.0～2.5MPa下进行聚合反应；以及

(2)将聚合物和复合助剂母料混合造粒，混合质量比为100:2.5～25.0，制得中密度聚乙烯树脂；在聚合过程中，通过对聚合温度和氧气浓度协同控制，使得聚合物树脂熔体流动速率为10～14g/10min；