專利名稱：一種聚乙烯專用料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)擠塑用過氧化物交聯(lián)聚乙烯管材的聚乙烯專用料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚乙烯與過氧化物混合，在熔融狀態(tài)下，過氧化物分解產(chǎn)生自由基，使聚乙烯分子 間形成碳碳鍵，大量的分子間的碳碳鍵，使聚乙烯成為交聯(lián)結(jié)構(gòu)。為了形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， 需要將聚乙烯樹脂進(jìn)行加熱以產(chǎn)生交聯(lián)作用。加工前必須充分滲入過氧化物和抗氧劑，然 后通過柱塞式擠塑機(jī)將過氧化物交聯(lián)聚乙烯(PEX-a)粉末加工成管材。以低密度聚乙烯和 線性低密度聚乙烯組合物為原料加工的管材存在耐熱蠕變性差、抗沖擊性差、溶脹性能差 等諸多缺陷。交聯(lián)加工過程要求聚乙烯粉末的粒度分布處于特定范圍，以有利于該粉末與 過氧化物和抗氧劑混合，達(dá)到相同的交聯(lián)度只使用較少過氧化物的效果。專利CN1523052A公開了一種滾塑成型用交聯(lián)聚乙烯專用料，是線性低密度和低 密度聚乙烯組合物。低密度聚乙烯粉末出料操作難度大，且該組合物的粒度較大，需要后續(xù) 破碎加工過程，不合理的顆粒分布可能導(dǎo)致與過氧化物、抗氧劑混合不充分，交聯(lián)效果不理想。專利CN200410026533. 3公開了一種輻射交聯(lián)聚乙烯管材，用于擠管的聚乙烯樹 脂由70 % 100 %高密度聚乙烯和0 30 %線性低密度聚乙烯組成。擠管機(jī)擠壓成管后經(jīng) 過電子射線輻射而得到，交聯(lián)度偏低，管材抗彎曲程度弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是生產(chǎn)一種適用生產(chǎn)過氧化物交聯(lián)聚乙烯管材的聚乙烯專用料，使 用于交聯(lián)成管的聚乙烯粉末粒度不需要后續(xù)加工破碎，直接達(dá)到相對合理分布，交聯(lián)過程 在使用較少的過氧化物的情況下達(dá)到相同甚至更高的交聯(lián)度。滿足國內(nèi)此類交聯(lián)聚乙烯專 用料國產(chǎn)化需要的問題，提供一種淤漿工藝制備聚乙烯的方法。本發(fā)明提供一種用于制備過氧化物交聯(lián)管材的聚乙烯原料方法。在攪拌狀態(tài)下 向聚合釜內(nèi)加入Ziegler-Natta催化劑，一定量的直鏈飽和烷烴或直鏈飽和烷烴混合物 (CnH2n+2)(其中η為6-8)，然后依次加烷基鋁(AlR3)(其中R是碳數(shù)為1-4的飽和烷基)和 催化劑，當(dāng)聚合釜溫度升至50°C時，通入乙烯和氫氣，控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力。當(dāng)反應(yīng)完 成后，降溫出料，聚合物漿料經(jīng)分離和干燥處理，得到聚乙烯粉末。聚乙烯粉末特征為，熔融指數(shù)(MI21.6)為1 3g/10min，平均粒度分布為200μπι 300 μ m，堆積密度為0. 35 0. 40g/cm3。密度為0. 947g/cm3-0. 950g/cm3，特別是該聚乙烯 專用樹脂具有均勻的短支鏈結(jié)構(gòu)乙烯聚合工藝條件及步驟如下1)在氮氣保護(hù)下，將0.2 0.5L烷基鋁(AlIi3)(其中R是碳數(shù)為1_4的飽和烷 基)加入到1800L直鏈飽和烷烴或直鏈飽和烷烴混合物(CnH2n+2)(其中η為6_8)中。2)加入100_200g Ziegler-Natta催化劑至反應(yīng)體系中。
3)對聚合釜升溫至50°C并攪拌20分鐘。4)向上述反應(yīng)體系中加入45 90mol氫氣，然后通入乙烯和丙烯的混合物，乙烯 壓力控制在彡0. 9MPa。4)控制反應(yīng)溫度80 85°C，反應(yīng)壓力控制在0. 6MPa_l. OMPa05)將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行過濾和干燥，得到聚乙烯粉末。用于交聯(lián)成管的聚乙烯粉末粒度不需要后續(xù)加工破碎，直接達(dá)到相對合理分布， 交聯(lián)過程在使用較少的過氧化物的情況下達(dá)到相同甚至更高的交聯(lián)度。
具體實施例方式實施例11.在氮氣保護(hù)下，將0.2L三乙基鋁烷基鋁加入到1800L己烷中，然后加入IOOg Ziegler-Natta催化劑。對聚合釜升溫至50°C并攪拌20分鐘。向反應(yīng)體系中加入48mol 氫氣，然后通入乙烯和丙烯的混合物，乙烯壓力控制在彡0. 9MPa，控制反應(yīng)溫度80°C，當(dāng)乙 烯加入量達(dá)到520Kg時，停止反應(yīng)。將反應(yīng)物進(jìn)行過濾和干燥，得到聚乙烯產(chǎn)物500Kg。測 定聚乙烯粉末平均粒度為220 μ m，堆密度為0. 38g/cm3。實施例22.在氮氣保護(hù)下，將0. 2L三乙基鋁烷基鋁加入到1800L直鏈飽和烷烴混合物中， 然后加入120g Ziegler-Natta催化劑。對聚合釜升溫至50°C并攪拌20分鐘。向反應(yīng)體系 中加入55mol氫氣，然后通入乙烯和丙烯的混合物，乙烯壓力控制在彡0. 9MPa?？刂品磻?yīng)溫 度83°C，當(dāng)乙烯加入量達(dá)到520Kg時，停止反應(yīng)。將反應(yīng)物進(jìn)行過濾和干燥，得到聚乙烯產(chǎn) 物500Kg。測定聚乙烯粉末平均粒度為300 μ m,堆密度為0. 40g/cm3。實施例33.在氮氣保護(hù)下，將0. 2L三乙基鋁烷基鋁加入到1800L直鏈飽和烷烴混合物中， 然后加入120g Ziegler-Natta催化劑。對聚合釜升溫至50°C并攪拌20分鐘。向反應(yīng)體系 中加入64mol氫氣，然后通入乙烯和丙烯的混合物，乙烯壓力控制在彡0. 9MPa，控制反應(yīng)溫 度84°C，當(dāng)乙烯加入量達(dá)到620Kg時，停止反應(yīng)。將反應(yīng)物進(jìn)行過濾和干燥，得到聚乙烯產(chǎn) 物600Kg。測定聚乙烯粉末平均粒度為260 μ m,堆密度為0. 38g/cm3。實施例4在氮氣保護(hù)下，將0. 5L三乙基鋁烷基鋁加入到1800L己烷中，然后加入200g Ziegler-Natta催化劑。對聚合釜升溫至50°C并攪拌20分鐘。向反應(yīng)體系中加入80mol 氫氣，然后通入乙烯和丙烯的混合物，乙烯壓力控制在彡0. 9MPa，控制反應(yīng)溫度83°C，當(dāng)乙 烯加入量達(dá)到620Kg時，停止反應(yīng)。將反應(yīng)物進(jìn)行過濾和干燥，得到聚乙烯產(chǎn)物600Kg。測 定聚乙烯粉末平均粒度為240 μ m,堆密度為0. 35g/cm3。
權(quán)利要求
1.一種聚乙烯專用料的制備方法，其特征在于乙烯聚合工藝條件及步驟如下1)在氮氣保護(hù)下，將0.2 0. 5L碳數(shù)為1-4的飽和烷基鋁加入到1800L碳數(shù)為6_8的 直鏈飽和烷烴或直鏈飽和烷烴混合物中；2)加入100-200gZiegler-Natta催化劑至反應(yīng)體系中；3)對聚合釜升溫至50°C并攪拌20分鐘；4)向上述反應(yīng)體系中加入45 90mol氫氣，然后通入乙烯和丙烯混合物，乙烯壓力控 制在彡0. 9MPa ；5)控制反應(yīng)溫度80 85°C，反應(yīng)壓力控制在0.6MPa-l. OMPa ；6)將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行過濾和干燥，得到聚乙烯粉末。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯專用料的制備方法制備的聚乙烯專用料，其特 征在于其具有均勻的短支鏈結(jié)構(gòu)，熔融指數(shù)(MI21.6)為1 3g/10min，平均粒度分布為 200 μ m 300 μ m,堆積密度為 0. 35 0. 40g/cm3，密度為 0. 947g/cm3-0. 950g/cm3。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚乙烯專用料及其制備方法；其具有均勻的短支鏈結(jié)構(gòu)，熔融指數(shù)(MI21.6)為1～3g/10min，平均粒度分布為200μm～300μm，堆積密度為0.35～0.40g/cm3，密度為0.947g/cm3～0.950g/cm3；用于交聯(lián)成管的聚乙烯粉末粒度不需要后續(xù)加工破碎，直接達(dá)到相對合理分布，交聯(lián)過程在使用較少的過氧化物的情況下達(dá)到相同甚至更高的交聯(lián)度。
文檔編號C08F210/16GK102093498SQ20091024244
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者于春江, 劉志軍, 史君, 呂潔, 姜明才, 孫輝宇, 崔勇, 崔月, 張利仁, 徐麗艷, 焦金華, 王健 申請人:中國石油天然氣股份有限公司