專利名稱：聚乙烯管用炭黑色母粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚乙烯(PE)管用炭黑色母粒及其制備方法，更具體地說，涉及PE100 管用炭黑色母粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚烯烴是目前應(yīng)用范圍最廣、產(chǎn)量最大的一類高分子材料，我國對聚烯烴每年有 二千多萬噸的市場需求，直接產(chǎn)品產(chǎn)值數(shù)千億元，間接產(chǎn)品產(chǎn)值數(shù)萬億元，其中一半依賴進(jìn) 口。我國每年進(jìn)口聚烯烴產(chǎn)品需花費數(shù)百億美元，其中主要為高性能聚烯烴專用料，如目前 我國承壓煤氣管和水管市場急需(需求量超過100萬噸)的高等級PE100級聚乙烯管材料 及用于改善其抗紫外性的添加劑-聚乙烯炭黑母粒產(chǎn)品仍完全依賴進(jìn)口。聚乙烯管材材料發(fā)展，公認(rèn)分為三代，即三個發(fā)展階段第一代，低密度聚乙烯和“一型”高密度聚乙烯，其性能較差，相當(dāng)于現(xiàn)在的PE63 以下等級的聚乙烯管材材料；第二代，20世紀(jì)60年代出現(xiàn)，具有較高的長期靜液壓強(qiáng)度和抗開裂能力的中密度 聚乙烯管材材料，即現(xiàn)在被稱為PE80級聚乙烯管材材料；第三代，20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的被稱為第三代聚乙烯管材專用料PE100，PE100是 指在20°C條件下，聚乙烯管材在50年后仍能保持IOMI^a最小必須強(qiáng)度，而且有優(yōu)異的抵抗 快速開裂裂紋增長的能力，國產(chǎn)目前尚無此代材料。PE100具有聚乙烯所有的優(yōu)良性能，而其在機(jī)械性能方面明顯提高，這使得PE100 具有許多特殊優(yōu)點，并被應(yīng)用于更多的領(lǐng)域。具體地說更強(qiáng)的耐壓力由于PE100樹脂具有l(wèi)OMI^a最小必須強(qiáng)度，比其它聚乙烯耐壓強(qiáng)很多，氣體和液體 可加高壓輸送，具體參見下表
權(quán)利要求
1. 一種聚乙烯管用炭黑色母粒，它包括以下組分100重量份的分子量為150-400萬的超高分子量聚乙烯；35-100重量份的炭黑；1.75-20重量份的丁苯吡共聚物；以及0-10重量份的抗氧劑。
2.如權(quán)利要求1所述的聚乙烯管用炭黑色母粒，其特征在于，所述炭黑的平均原生粒 徑不大于20nm。
3.如權(quán)利要求1所述的聚乙烯管用炭黑色母粒，其特征在于，所述丁苯吡共聚物的用 量為3. 5-10重量份。
4.如權(quán)利要求1所述的聚乙烯管用炭黑色母粒，其特征在于，所述丁苯吡共聚物的用 量為炭黑用量的5-20%。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的聚乙烯管用炭黑色母粒，其特征在于，所述丁苯吡 共聚物選自丁二烯、苯乙烯、乙烯基吡啶的三元共聚物，或者丁二烯、乙烯基吡啶的兩元共 聚物，其中，乙烯基吡啶的含量不小于10%，以所述三元共聚物或兩元共聚物的重量計。
6.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的聚乙烯管用炭黑色母粒，其特征在于，所述抗氧劑 包括至少一種選自下組的物質(zhì)2，6-二叔丁基對甲基苯酚、硫代二丙酸二(十八)酯、硫代 二丙酸雙十二烷酯、4，4，_甲撐雙(2，6_ 二叔丁基苯酚)、2，2_亞甲基-雙(4-甲基_6_叔 丁基苯酚)、N，N’ -雙-[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；鵠己二胺、β-(3，5-二 叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯、1，2_雙(3，5-二叔丁基-4-羥基-苯基丙酸)胼、四 [β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇 雙二亞磷酸酯、抗氧劑618、亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯和2，5-二特丁基對苯二酚。
7.—種聚乙烯管用炭黑色母粒的制備方法，該方法包括將35-100重量份的炭黑與1. 75-20重量份的丁苯吡共聚物混合；向混合物中加入100重量份的分子量為150-400萬的超高分子量聚乙烯和0-10重量 份的抗氧劑，混合均勻后出料，制得所述聚乙烯管用炭黑色母粒。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述35-100重量份的炭黑與1.75-20重量 份的丁苯吡共聚物在密煉機(jī)中混合。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述丁苯吡共聚物是經(jīng)過乳液聚合，然后膠 乳破乳干燥而制得的。
10.一種ΡΕ100管混配料的制備方法，該方法包括按權(quán)利要求7-9中任一項所述的方法制得聚乙烯管用炭黑色母粒；將制得的聚乙烯管用炭黑色母粒與聚乙烯管材基礎(chǔ)料共混擠出，得到混配料，其中的 炭黑分散性不大于3級，符合ΡΕ100管的定級規(guī)定。
全文摘要
本發(fā)明涉及聚乙烯管用炭黑色母粒及其制備方法，提供了一種聚乙烯管用炭黑色母粒，它包括以下組分100重量份的分子量為150-400萬的超高分子量聚乙烯；35-100重量份的炭黑；1.75-20重量份的丁苯吡共聚物；以及0-10重量份的抗氧劑。本發(fā)明還提供了聚乙烯管用炭黑色母粒的制備方法以及PE100管混配料的制備方法。
文檔編號C08J3/22GK102093614SQ20101055063
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者呂國浩, 呂奇杰, 王偉峰, 韓晶杰 申請人:江西盾翔管業(yè)有限公司