專利名稱:一種微滴灌管用聚乙烯組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種聚乙烯組合物,特別是涉及一種微滴灌管用聚乙烯組合物。
背景技術(shù):
聚乙烯是一種用途廣泛的高分子材料,大量應(yīng)用于管材制品。高密度聚乙烯通常是線性高分子材料,具有較高的剛性和較好的耐熱性,但用于制造管材時(shí),擠出成型慢,難以用于薄壁化微滴灌管材的生產(chǎn);低密度聚乙烯制作的管材耐沖擊性、柔韌性較好,但剛性差、強(qiáng)度低,耐熱性差,耐環(huán)境應(yīng)力開裂性不好,用于制作管材時(shí),管壁較厚,擠出管材的速度較低,成本較高,管材耐環(huán)境應(yīng)力開裂較差。
馮威等人在中國(guó)專利ZL99119654.6中,公開了一種高密度聚乙烯組合物及其管材,該組合物由高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α烯烴共聚物以適當(dāng)?shù)呐浔然旌?,添加適量助劑組成。
在中國(guó)專利ZL99119649.X中,他們還公開了一種低密度聚乙烯組合物及其管材。該組合物由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α-烯烴共聚物以適當(dāng)?shù)呐浔然旌?,添加適量助劑組成。
王焉金等人在中國(guó)專利ZL99119657.X中,公開了一種中密度聚乙烯組合物及其管材。該組合物由中密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α-烯烴共聚物以適當(dāng)?shù)呐浔然旌?,添加適量助劑組成。
上述三項(xiàng)專利中公布的組合物,均衡了高密度聚乙烯的剛性和低密度聚乙烯的韌性,通過熔融擠出可實(shí)現(xiàn)管材的薄壁化,管材壁厚在0.1-10mm之間,適用于節(jié)水灌溉系統(tǒng)所用的管材,包括低壓輸水管道和滴灌、滲灌等微灌管材。但上述組合物組分復(fù)雜,而且由于組合物中引入了聚丙烯,聚丙烯和聚乙烯是兩種不同的結(jié)晶物,容易產(chǎn)生界面之間的缺陷,影響組合物的物理性能及其高速加工性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種微滴灌管用聚乙烯組合物,該組合物中不含聚丙烯,克服了現(xiàn)有技術(shù)中的組合物不能高速加工的問題,組合物力學(xué)性能優(yōu)良,具有良好的耐熱氧和光氧老化性能,可高速擠出管材。
本發(fā)明提供的微滴灌管用聚乙烯組合物包括以下組分a.低密度聚乙烯密度0.900-0.930g/cm3(GB/T1033-1986),熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(MFR)為0.1-5.0g/10min(GB/T3682-2000,190℃/2.16kg,下同),流動(dòng)速率比(FRR)為50-150(GB/T3682-2000,MFR(21.6kg)/MFR(2.16kg),下同),紅外光譜測(cè)試的支化度(采用紅外光譜圖中1317cm-1、2019cm-1吸收峰的面積比表征,下同)S1377/S2019=0.5-3.5%,優(yōu)選為1.0-2.0%;b.線性低密度聚乙烯熔體質(zhì)量流動(dòng)速率1.0-10.0g/10min,流動(dòng)速率比20-50,紅外光譜測(cè)試的支化度S1377/S2019=0.3-3.0%,優(yōu)選0.8-2.0%,;c.碳黑母料由酚類抗氧劑、優(yōu)選1010,重量含量為0.18%;亞磷酸酯類抗氧劑、優(yōu)選168,重量含量為0.18%;槽法碳黑與線性低密度聚乙烯共混造粒而成,碳黑的重量含量為35-50%;余量為線性低密度聚乙烯;以上各組分的重量份數(shù)為a50-89.8,b5-42.5,c5.2-7.5在低密度聚乙烯中添加上述含量的線性低密度聚乙烯,使組合物在保證一定機(jī)械性能的同時(shí),還具有一定的拉伸強(qiáng)度及拉伸斷裂伸長(zhǎng)率保持率,添加上述含量的碳黑母料,不僅改善了材料的強(qiáng)度,還保證了組合物的耐熱氧老化性能。
含有上述組份的組合物具有以下性能氧化誘導(dǎo)期≥50分鐘(按ASTM D 3895-1998測(cè)定,210℃,AL杯),優(yōu)選為≥60分鐘;耐候老化14天(GB/T14522-1993)后的拉伸強(qiáng)度保留率≥80%(GB/T1040-1992)優(yōu)選為≥90%,斷裂伸長(zhǎng)率保留率≥85%(GB/T1040-1992)。
本發(fā)明組合物還可包括組分d高密度聚乙烯熔體質(zhì)量流動(dòng)速率0.05-1.0g/10min,優(yōu)選0.1-0.5g/10min,紅外光譜測(cè)試的支化度S1377/S2019=0.1-2.0%,其重量份數(shù)為0.1-15。
本發(fā)明組合物還可包括組分e熱塑性彈性體是乙烯與辛烯-1在茂金屬催化劑作用下聚合而成的共聚物,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率0.1-10.0g/10min,優(yōu)選為0.5-5.0g/10min,流動(dòng)速率比為20-50,其重量份數(shù)為0.1-15。
本發(fā)明組合物擠出微滴灌管時(shí)的擠出加工速度可達(dá)100m/min以上。
本發(fā)明所述的組合物制備方法包括采用兩步法制備完成,第一步是先制備碳黑母料,將各組分在高攪中混合,混合時(shí)間5分鐘,然后用擠出機(jī)擠出造粒,擠出溫度150-220℃,制備出母料后,將碳黑母料與其它各組份放入高攪中混合,混合時(shí)間3分鐘,然后用擠出機(jī)擠出造粒,擠出溫度150-220℃。
本發(fā)明組合物按照聚乙烯微滴灌管對(duì)性能的要求,選擇低密度聚乙烯做基礎(chǔ)料,加入碳黑和高密度聚乙烯來提高材料的強(qiáng)度,加入線性低密度聚乙烯和彈性體來拓寬分子量分布,提高材料的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能,這樣本組合物不僅具有現(xiàn)有技術(shù)中的均衡的剛性和沖擊性能,較好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能等,還具有良好的耐熱、光氧老化性能;并且因?yàn)楸窘M合物中避免了添加聚丙烯組份,不存在聚丙烯和聚乙烯之間的界面缺陷,使得本組合物組份之間具有較好的相容性,大大改善了組合物的加工性能,提高了擠出管材時(shí)的擠出加工速度,使得薄壁管材的擠出加工速度可達(dá)100m/min以上。另外,本組合物制備工藝簡(jiǎn)單,原材料價(jià)廉易得,用該組合物制得的管材結(jié)構(gòu)均勻,外觀光滑,具有非常高的經(jīng)濟(jì)效益。
下面以實(shí)施例說明本發(fā)明的效果,實(shí)施例如表1所示,但是不能認(rèn)為本發(fā)明僅僅限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例表1實(shí)施例
續(xù)表1實(shí)施例
續(xù)表1實(shí)施例
權(quán)利要求
1.一種微滴灌管用聚乙烯組合物,包括以下組分a.低密度聚乙烯熔體質(zhì)量流動(dòng)速率0.1-5.0g/10min,流動(dòng)速率比50-150,紅外光譜測(cè)試的支化度S1377/S2019=0.5-3.5%;b.線性低密度聚乙烯支化度S1377/S2019=0.3-3.0%,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率1.0-10.0g/10min,流動(dòng)速率比20-50;c.碳黑母料由酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、槽法碳黑與線性低密度聚乙烯共混造粒而成,碳黑的重量含量為35-50%;各組分的重量份數(shù)為a50-89.8,b5-42.5,c5.2-7.5該組合物具有以下性能氧化誘導(dǎo)期≥50分鐘;耐候老化14天后的拉伸強(qiáng)度保留率≥80、斷裂伸長(zhǎng)率保留率≥85。
2.如權(quán)力要求1中所述的組合物,其特征在于所述組分a的紅外光譜測(cè)試的支化度S1377/S2019=1.0-2.0%。
3.如權(quán)力要求1-2中所述的任一項(xiàng)組合物,其特征在于所述組分b的紅外光譜測(cè)試的支化度S1377/S2019=0.8-2.0%。
4.如權(quán)力要求3中所述的組合物,其特征在于該組合物中還含有組分d高密度聚乙烯熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為0.05-1.0g/10min,支化度S1377/S2019=0.1-2.0%,其重量份數(shù)為0.1-15。
5.如權(quán)力要求4所述的組合物,其特征在于組分d的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為0.1-0.5g/10min。
6.如權(quán)力要求1所述的組合物,其特征是該組合物還含有組分e熱塑性彈性體,該組分是乙烯與辛烯-1在茂金屬催化劑作用下聚合而成的共聚物,熔體質(zhì)量流動(dòng)速率0.1-10.0g/10min,流動(dòng)速率比20-50,其重量份數(shù)為0.1-15。
7.如權(quán)力要求6所述的組合物,其特征在于組分e的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為0.5-5.0g/10min。
8.如權(quán)力要求1所述的組合物,其特征是該組合物的氧化誘導(dǎo)期≥60分鐘。
9.如權(quán)力要求1所述的組合物,其特征是該組合物在耐候老化14天后的斷裂強(qiáng)度保留率≥90。
10.如權(quán)力要求1所述的組合物,其特征是用該組合物擠出管材時(shí),擠出加工速度為100m/min以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微滴灌管用聚乙烯組合物,該組合物包括低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯及碳黑母料,該組合物具有較好的綜合性能,良好的耐熱、光氧老化性能,其氧化誘導(dǎo)期(210℃,AL杯)≥50分鐘;耐候老化14天后的拉伸強(qiáng)度保留率≥80%,斷裂伸長(zhǎng)率保留率≥85%。用該組合物擠出的微滴灌管壁厚在0.1-10mm之間,擠出加工速度可達(dá)100m/min以上。
文檔編號(hào)C08L23/06GK1569940SQ03138829
公開日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月15日
發(fā)明者張桂云, 程志凌, 張超, 陳文捷, 張聯(lián) 申請(qǐng)人:中國(guó)石化齊魯股份有限公司