管材用高密度聚乙烯管材树脂研究进展

聚乙烯管材以其优异的性能广泛应用于供水、燃气输送等领域,HDPE管材树脂是近年来的研发重点。本文综述了高密度聚乙烯管材树脂的应用领域、市场情况,详细介绍了其分子结构、性能特点以及国内外高密度聚乙烯管材树脂的研究进展。     

PE-RT Ⅱ型和PE100级管材专用树脂结构与性能对比剖析

通过差示扫描量热、凝胶渗透色谱、动态力学分析及旋转流变等分析手段,研究了PE-RTⅡ型管材树脂(4731B)与PE100级管材树脂(FHMCRP100N)结构和性能上的差异,结果表明,4731B分子量分布曲线呈宽峰分布,而FHMCRP100N分子量呈双峰分布,高分子量组分含量较4731B多。与FHMCRP100N相比,4731B含有较多的共聚单体,其熔点、结晶度、屈服强度、弯曲模量、冲击强度较低,断裂伸长率略高,耐热氧老化性好。     

结晶分级技术表征PE100级与耐热级管材树脂结构的差异性

通过逐步等温结晶分级技术(SIS)、升温淋洗分级技术(TREF)和连续自成核退火分级技术(SSA)表征了聚乙烯(PE) 100级管材树脂GC100S和耐热级管材树脂4731B结构的差异性.结果表明,4731B和GC100S树脂的熔融温度、结晶温度、结晶度、片晶厚度及共聚单体在主链中的分布状况基本相同,主要区别在于含有共聚单体的聚乙烯分子链的相对含量不同,4731B不含或含有少量共聚单体的聚乙烯分子链的含量比GC100S多.     

耐热聚乙烯(PE-RT)管材

耐热聚乙烯(PE RT)管材既具有普通聚乙烯管材的性能如:可熔接性、可回收再利用及成型加工、施工方便等特点,还具有接近交联聚乙烯管材的长期耐热性能,同时它还具有独特的柔韧性,是一种节能、环保型的塑料管材。对耐热聚乙烯(PE RT)管材的原料、成型方法、性能及应用情况作了简要论述,主要通过与其它管材(热水用)的静液压试验比较认识PE RT管材。     

PE100级管材专用HDPE树脂的开发

采用 Innovenes 工艺,双环管淤浆法,1-已烯为共聚单体开发生产了 PE100级管材专用高密度聚乙烯(HDPE)树脂PN049-030-122,分析了其结构、力学性能及加工应用情况,并与国内外同类产品进行了对比.HDPEPN049-030-122的熔体流动速率为0.290～0.300 g/10 min,密度为0.949g/cm3,拉伸弹性模量达1 100 MPa以上,简支梁缺口冲击强度大于30 kJ/m2,各项性能达到指标要求,相对分子质量分布曲线呈双峰.     

PE100级管材专用树脂的性能

采用凝胶渗透色谱仪、毛细管流变仪、电子万能试验机等研究了压力管材专用高密度聚乙烯树脂PN049-030-122的相对分子质量及其分布、流变性能及力学性能,并与国产同类树脂进行对比。结果表明:PN049-030-122具有较宽的相对分子质量分布,良好的加工性能、韧性、抗氧化性、拉伸性能;其管材制品在80℃,0.92 MPa下破坏时间大于500 h,达到PE100级。     

管材专用耐热聚乙烯树脂的结构与性能

采用凝胶渗透色谱、核磁共振碳谱、差示扫描量热法等分析了牌号分别为4731B,SP980,DX800的进口管材专用耐热聚乙烯(PE-RT)的性能及分子结构、相对分子质量及其分布、共聚单体种类及含量、结晶性能等。结果表明:3个牌号的PE-RT均为中、高密度聚乙烯产品(密度为0.935~0.947 g/cm3),其中,4731B为乙烯与1-丁烯的共聚物,共聚单体含量低于SP980和DX800,相对分子质量分布较宽,结晶度为63%,晶片厚度为39.27 nm,晶粒尺寸较大,说明其具有较好的结晶性能。     

过氧化物交联HDPE管材专用树脂的研究

制备了一种适合生产过氧化物交联管材的高密度聚乙烯(HDPE)树脂的催化剂A。其活性大于700 kg/g,是进口催化剂THB的10倍;用催化剂A在实验室制备的HDPE PEX0803与进口树脂的性能接近;在PEX0803配方和工艺条件的基础上工业化生产了HDPE J0253P,其过氧化物交联聚乙烯管材的内外表面光滑、平整、洁净,静液压试验未破裂、渗漏,满足用户要求。     

管材专用茂金属PE-RT mPE3010的工业化开发

通过工艺流程模拟，并根据管材专用耐热聚乙烯（PE-RT）的要求，开发了管材专用茂金属PE-RT m PE3010。确定了m PE3010的聚合工艺参数和产品技术质量指标，实现了对原料杂质含量、乙烯用量、反应器床高、干粉催化剂注入和反应器块料等生产难点的控制。结果表明：m PE3010的熔体流动速率为1.89 g/10 min，密度为0.936 4 g/cm3，弯曲模量为561.94 MPa，熔点为127.8℃，具有良好的耐热性能、优良的力学性能和加工性能。     

高等级HDPE管材树脂毛细管流变性能研究

采用单管毛细管流变仪,在不同温度下对高等级高密度聚乙烯(HDPE)管材树脂的熔体流动行为进行了研究,考察了剪切应力(τ<,w>)、剪切速率(γ)、挤出胀大及温度之间的关系.结果表明,高等级HDPE管材树脂熔体的剪切流动基本上服从幂律定律;熔体的表观黏度(η<,a>)对温度的依赖性大致上符合Arrhenius方程;η<,a>随τ<,w>和γ的增加而非线性减小;挤出胀大比随温度的升高而下降,随γ的增加呈非线性增大.     

耐热聚乙烯管材专用树脂的结构与性能

研究了3种耐热聚乙烯管材专用树脂的结构与性能。它们的共同特征为熔体流动速率低于0.7 g/10 min,密度为0.930~0.944 g/cm3,相对分子质量为(1.5~2.5)×105,可以为窄相对分子质量分布,也可以为中等相对分子质量分布。1-己烯共聚产品与1-辛烯共聚产品性质较为接近,都是窄相对分子质量分布,而1-丁烯共聚产品具有相对分子质量高(2.0×105以上),相对分子质量分布中等(10左右),熔体流动速率低(低于0.3 g/10min)、密度高(大于0.940 g/cm3)、拉伸屈服强度高、弯曲模量高、熔融峰温高、结晶峰温高的特点。相同条件下,1-丁烯共聚产品具有较高的黏度和模量。     

塑料管材PE、PE-RT、PE-X的快速鉴别

文章根据PE、PE-RT和PE-X管材的特点,通过红外光谱、耐热性能、熔体质量流动速率(MFR)、交联度、密度与热分级等研究,建立了可快速鉴别该类管材的分析方法。由于PE-X管材的不溶不熔,PE-RT管材的MFR较大,密度较小,且根据热分级测试得出的不同片晶厚度所占的比例不同,能够快速鉴别出塑料管材PE、PE-RT、PE-X,结果准确性高,且周期短。     

管材专用树脂6100 M的加工性能研究

从多种角度对高密度聚乙烯树脂6100M的加工性能进行了研究，得出了最佳加工工艺条件。推荐6100M用于管材制品的最佳加工工艺条件为：机筒180～210℃，机头200～210℃，模头200～220℃，熔体温度200～220℃。北京燕化石油化工股份有限公司生产的6100M加工性能优良，可用于制作直径从小于10cm到2m的各类规格的管材。     

一步法交联聚乙烯管材专用树脂的开发

采用气相流化床工艺,以1-丁烯作共聚单体,通过添加改性剂开发出一步法交联聚乙烯管材专用树脂D(Y)-H4855XL.测试结果表明,其关键指标熔体流动速率为5.6 g/10 min,密度为0.948 7 g/cm3,冲击强度为7.9 kJ/m2,综合性能达到了预定目标;生产出的交联聚乙烯管材性能达到GB/T 18992-2003要求,管材交联度为75.6%,各项强度指标满足要求,外观良好.     

台塑公司高密度聚乙烯专用树脂的开发策略

介绍了台湾塑胶工业股份有限公司高密度聚乙烯(HDPE)树脂的生产装置、工艺技术、生产能力、树脂牌号及新产品开发现状,同时阐述了HDPE专用树脂的开发策略。目前,台塑公司HDPE商品牌号台塑烯的产品包括薄膜专用树脂、中空吹塑专用树脂、挤出专用树脂和注塑等用树脂等,并且产品具有单峰、双峰甚至宽峰相对分子质量分布的特性。2006年,台塑公司将调整台塑烯专用树脂的生产比例,强化产品结构而维持一定的营利水平。     

高密度聚乙烯缠绕结构壁管材环刚度的测试研究

环刚度是评价高密度聚乙烯管材性能的一个重要指标。通过三组不同内径的高密度聚乙烯结构缠绕壁管材的实测,利用两种标准公式计算环刚度并对比计算结果,指出两者的区别和联系,避免在工程应用中出现环刚度的混淆和误用。     

双峰PE80级管材专用树脂的开发

介绍了高密度聚乙烯管材专用树脂6366M的结构特性、物理性能及其加工应用试验的情况。结果表明，6366M具有相对高的相对分子质量，其相对分子质量分布结构特性呈双峰分布。该材料具有优异的力学性能和耐环境应力开裂性能，而且加工性能较好，实现了刚性和韧性的平衡。成品管材的性能指标可以满足用户的需求。     

管材专用高密度聚乙烯的研究进展

综述了国内高密度聚乙烯(HDPE)的生产装置及工艺。采用双峰聚合工艺使短支链更多地分布在高相对分子质量部分是HDPE管材从PE80级升至PE100级的主要原因。管材的耐环境应力开裂性能随HDPE相对分子质量减小而下降,提高短支链含量可提高管材的耐环境应力开裂性能。HDPE的相对分子质量越高,管材抗裂纹扩展性能越好,将短支链分布在高相对分子质量端可提高抗裂纹扩展性能。     

PE100级管材专用树脂性能研究

分析了高密度聚乙烯(HDPE)管材专用树脂DGDB 2480H及典型双峰PE 100级管材专用树脂的性能。两者的力学性能相当;DGDB 2480H具有较低的剪切黏度,有利于管材的加工成型,熔体强度为1.05 MPa,与国产及进口管材专用树脂相当,比普通HDPE大,有利于大口径管材的挤出。