[发明专利]易加工耐热聚乙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种易加工耐热聚乙烯组合物及其制备方法。本发明所述的易加工耐热聚乙烯组合物，由以下重量份数的组分制成：耐热聚乙烯树脂100份、抗氧剂0.2‑0.5份、加工助剂0.01‑0.03份；所述耐热聚乙烯树脂为采用气相法工艺、茂金属催化剂生产的乙烯与1‑己烯的共聚物，反应温度91‑93℃，反应压力2.0‑2.2MPa。本发明的聚乙烯组合物，具有优异的加工性能、耐压性能及较高的临界剪切速率。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种易加工耐热聚乙烯组合物及其制备方法。

背景技术

耐热聚乙烯(Polyethylene of raised temperature resistance，简称PE-RT)管材料是一种耐高温、耐静液压性能卓越且无需交联的聚乙烯专用料，作为新一代耐热管道材料，近年来在具有使用温度高的塑料管道行业逐渐被采用，国内外一直在积极研究和开发该产品。由于其具有稳定性优异、耐低温冲击性能好、可热熔连接等特点，已在国内多个领域得到应用，如地暖管、太阳能管及热力管网等。耐热聚乙烯管材料当前主要应用在地暖管领域，生产速度较高，要求管材料具有良好的加工性能，同时在加工过程中要求能耗较低以降低生产成本，最终制备具有内外壁光滑、壁厚均匀的管材。目前，国内主要采用添加大量加工助剂、提高加工温度、改变设备构造等方式提高PE-RT管材料加工性能，但具有生产不稳定、产品质量下降、生产成本高等一系列问题。

中国专利CN102112498A公开一种乙烯和α-烯烃的新型共聚物,它具有(a)在930-960kg/m³范围的密度，(b)在0.1-3.5g/10min范围的熔体指数，(c)在40-150Pa范围的熔体弹性模量G’(G”＝500Pa)，(d)在1.5-5.5范围的复数动态剪切粘度的比率η*(0.1)/η*(100)。

该发明的新型共聚物特别地适合用作耐热性的聚乙烯，将它用于热水管道系统中。该新型共聚物可以通过使用金属茂催化剂体系来制备。还公开了管材，在110℃和2.6MPa下具有≥500小时的根据ISO1167测定的达到破坏的时间，并且该管材包括在单个反应器中制备的乙烯和α-烯烃的共聚物。

上述专利因采用的聚合工艺、聚乙烯树脂、助剂体系的原因，制备的管材料的分子量分布较窄，粘度比较低。

中国专利CN103160014A公开一种用于热水管道的聚乙烯树脂组合物及制备方法。由以下重量份的组分制成：耐热聚乙烯树脂100份，抗氧剂0.1～0.6份，吸酸剂0.05～0.2份，加工助剂0.01～0.1份。所述的抗氧剂组成的抗氧体系为两种受阻酚类抗氧剂与一种亚磷酸酯类抗氧剂复合使用的三元复合体系，或为一种受阻酚类抗氧剂与一种亚磷酸酯类抗氧剂复合使用的二元复合体系。本发明采用一般的制备方法制成，具有良好的高温抗氧化性能、助剂耐水抽提性，并且在高温条件下具有优异的长期管材静液压强度，可用于热水输送用管道的生产，满足高速加工要求。

上述专利因采用的聚合工艺、聚乙烯树脂、助剂体系的原因，制备的管材料的分子量分布较窄，临界剪切速率较低，加工速度依然需要进一步提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于耐热聚乙烯管材生产的易加工耐热聚乙烯组合物，具有较宽的分子量分布、较高的临近剪切速率和相对较低的分子量，满足管材料在高速牵引条件下的成型要求，从而保证管材具有光滑的外观和稳定的尺寸，有利于保证管材的性能和使用寿命，提高产品生产效率、降低生产成本；本发明同时提供其制备方法。

本发明所述的易加工耐热聚乙烯组合物，由以下重量份数的组分制成：耐热聚乙烯树脂100份、抗氧剂0.2-0.5份、加工助剂0.01-0.03份；