[发明专利]一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料及其制备方法和应用。该聚乙烯防腐层专用料，包括如下重量份的组分：高密度聚乙烯树脂20～40份，茂金属线性低密度聚乙烯树脂60～80份，有机过氧化物0.05～0.2份，聚乙烯蜡1～5份，炭黑母粒5～7份，抗氧剂0.3～1.0份，所述高密度聚乙烯树脂为管材级高密度聚乙烯树脂、重膜级高密度聚乙烯树脂、吹塑级高密度聚乙烯树脂中的一种或几种。本发明的聚乙烯防腐层专用料不仅具有良好的耐高温性能，维卡软化点≥110℃，且低温抗冲击性能优异，‑45℃缺口简支梁冲击强度≥70kJ/m²，满足行业内对聚乙烯防腐材料的最高要求。

技术领域

本发明涉及聚合物改性技术领域，更具体的，涉及一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料及其制备方法和应用。

背景技术

原油、成品油和天然气输运大量使用经防腐处理的钢质管道，三层结构聚乙烯防腐层技术是近年来发展起来的最先进的管道防腐技术。用于钢质管道的防腐层需满足GB/T23257-2017标准要求，如维卡软化点≥110℃，以及具有较好的韧性。

防腐钢管在存储、运输过程中不可避免会发生磕碰，要求聚乙烯防腐层专用料具有足够的韧性，才能将损伤控制在可接受的范围内。石化企业直接合成的单一种类聚乙烯树脂无法直接用于钢质管道外层防腐，需要不同类型树脂及炭黑、复合抗氧剂等配混成均匀材料，才能达到规定的韧性指标。中国专利申请CN104031305A公开了一种超高分子量聚乙烯管材的专用料，使用超高分子量聚乙烯、聚烯烃类聚合物、润滑剂、成核剂作为原料制得了具有较高韧性的挤出成型管材。但一方面，超高分子量聚乙烯成本高，且粘度非常大、流动性差、加工性能差；另一方面，该现有技术并未关注低温下材料的韧性。

然而，对于一些如东北或青藏高原等高寒地区的管网建设，在低温环境下钢制管道的聚乙烯防腐层需要具有极高的耐低温冲击性能。《GL01T01-GI001#EAC-SP-0108格尔木-拉萨输油管道扩建工程技术规格书》(简称为《技术规格书》)规定用于格尔木-拉萨管线的聚乙烯防腐材料需要满足-45℃缺口冲击强度≥65kJ/m²，而目前满足国标GB/T 23257-2017的常规聚乙烯防腐材料的-45℃缺口冲击强度只有不到15kJ/m²。

因此，需要开发出一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料，-45℃缺口冲击强度≥65kJ/m²。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的低温韧性差的缺陷，提供一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料，该聚乙烯防腐层专用料的-45℃缺口冲击强度≥65kJ/m²，适合用于高寒地区的钢质管道外层防腐。

本发明的另一目的在于提供上述聚乙烯防腐层专用料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述聚乙烯防腐层专用料的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种耐低温的聚乙烯防腐层专用料，包括如下重量份的组分：

高密度聚乙烯树脂(HDPE)20～40份，

茂金属线性低密度聚乙烯树脂(MLLDPE)60～80份，

有机过氧化物0.05～0.2份，

聚乙烯蜡1～5份，

炭黑母粒5～7份，

抗氧剂0.3～1.0份，

所述高密度聚乙烯树脂为管材级高密度聚乙烯树脂、重膜级高密度聚乙烯树脂、吹塑级高密度聚乙烯树脂中的一种或几种。

所述管材级高密度聚乙烯树脂是指100级管材聚乙烯，所述重膜级高密度聚乙烯树脂是指薄膜级重包装专用高密度聚乙烯，所述吹塑级高密度聚乙烯树脂是指化工桶用大中空级高密度聚乙烯。