雙峰PE100級(jí)管材料的表征與測試技術(shù)

通過逐步等溫結(jié)晶分級(jí)技術(shù)(sis)、升溫淋洗分級(jí)技術(shù)(tref)和連續(xù)自成核退火分級(jí)技術(shù)(ssa)表征了聚乙烯(pe)100級(jí)管材樹脂gc100s和耐熱級(jí)管材樹脂4731b結(jié)構(gòu)的差異性。結(jié)果表明,4731b和gc100s樹脂的熔融溫度、結(jié)晶溫度、結(jié)晶度、片晶厚度及共聚單體在主鏈中的分布狀況基本相同,主要區(qū)別在于含有共聚單體的聚乙烯分子鏈的相對(duì)含量不同,4731b不含或含有少量共聚單體的聚乙烯分子鏈的含量比gc100s多。

結(jié)晶分級(jí)技術(shù)表征PE100級(jí)與耐熱級(jí)管材樹脂結(jié)構(gòu)的差異性

介紹了目前國內(nèi)外聚乙烯管材專用料的發(fā)展及市場現(xiàn)狀,結(jié)合中國石化上海石油化工股份有限公司250kt/a雙峰聚乙烯裝置生產(chǎn)的產(chǎn)品的特點(diǎn)及優(yōu)勢,闡述了其主要應(yīng)用領(lǐng)域及市場發(fā)展前景,并對(duì)國內(nèi)行業(yè)發(fā)展中存在的一些問題提出了建議。

公稱公稱公稱公稱公稱 壁厚壁厚壁厚壁厚壁厚 3230.28 403.70.461 504.60.669 634.70.8865.81.064 754.51.025.61.2516.81.492 904.31.1915.41.4776.71.88.22.155 1104.21.4395.31.7836.62.1918.12.657103.2 1254.81.86962.2947.42.8089.23.41911.44.159 1405.42.3546.72.8868.33.51810.34.29212.75.191 1606.23.087.73.7769.54.60411.85.61214.66.797 1806.93.8558.64.737

1 北歐化工（borstar) 一、牌號(hào)：me3440（黑色）級(jí)別：md－pe80 用途：燃?xì)夤?、給水管及其他承壓管道 物理性能：技術(shù)指標(biāo)典型值單位測試方法 密度（基礎(chǔ)樹脂）－指本色料940kg/m3iso1183 密度（化合物）－指混配料951kg/m3iso1183 溶指（190℃/2.16kg）0.2g/10miniso1133 溶指（190℃/5.0kg）0.85g/10miniso1133 抗拉強(qiáng)度19mpaiso527－2 拉伸模量（lmin/min）800mpaiso527－2 屈服伸長率10%iso527－2 斷裂伸長率>600%iso527－2 卡畢沖擊強(qiáng)度，v型開槽（23℃）20kj/m2iso179/lea 碳黑含量≥2%astmd1603 脆化

1 北歐化工（borstar) 一、牌號(hào)：me3440（黑色）級(jí)別：md－pe80 用途：燃?xì)夤?、給水管及其他承壓管道 物理性能：技術(shù)指標(biāo)典型值單位測試方法 密度（基礎(chǔ)樹脂）－指本色料940kg/m3iso1183 密度（化合物）－指混配料951kg/m3iso1183 溶指（190℃/2.16kg）0.2g/10miniso1133 溶指（190℃/5.0kg）0.85g/10miniso1133 抗拉強(qiáng)度19mpaiso527－2 拉伸模量（lmin/min）800mpaiso527－2 屈服伸長率10%iso527－2 斷裂伸長率>600%iso527－2 卡畢沖擊強(qiáng)度，v型開槽（23℃）20kj/m2iso179/lea 碳黑含量≥2%astmd1603 脆

在分析pe100級(jí)管材專用進(jìn)口樹脂流變性能的基礎(chǔ)上,利用零切黏度對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量特別是高相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分的敏感性和毛細(xì)管流變曲線上高剪切速率區(qū)域剪切黏度對(duì)剪切變稀行為較敏感的流變特性,針對(duì)高密度聚乙烯7600m建立了分析加工流動(dòng)性的方法。應(yīng)用該方法對(duì)比分析了7600m與pe100級(jí)管材專用進(jìn)口樹脂的加工流動(dòng)性,結(jié)果表明,7600m樹脂的加工流動(dòng)性達(dá)到了北歐化工pe100+樹脂的水平。

全面使用綠色環(huán)保管道為主的不生修、無腐蝕、無滲漏、無結(jié)垢的優(yōu)質(zhì)塑料管材,是我國當(dāng)前和今后符合國情,節(jié)能減排、治理污染的手選產(chǎn)品之一。

采用凝膠滲透色譜分析、核磁共振碳譜分析、升溫淋洗分級(jí)分析技術(shù)研究了pe100級(jí)管材用單峰分布高密度聚乙烯(hdpe)dgdb2480h的分子結(jié)構(gòu)及性能,并且與進(jìn)口雙峰pe100級(jí)管材樹脂hdpe進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明:兩種管材樹脂的分子結(jié)構(gòu)不同,主要表現(xiàn)在相對(duì)分子質(zhì)量分布、共聚單體的種類及在主鏈的分布上;dgdb2480h與進(jìn)口雙峰pe100級(jí)管材樹脂的流變行為、平衡扭矩及熔體強(qiáng)度基本類似。采用1-己烯作共聚單體、在高相對(duì)分子質(zhì)量部分有較高的共聚單體插人量、采用鉻系催化劑是單峰管材樹脂dgdb2480h能夠達(dá)到pe100級(jí)的主要原因。

壁厚價(jià)格壁厚價(jià)格 mm元/mmm元/m 16 202.303.22 252.303.91 32--2.405.52 40--3.008.28 50--3.7012.88 63--4.7026.28 754.5030.085.6036.80 905.4043.506.7053.14 1106.6064.548.1078.26 1257.4082.929.20100.74 1408.30103.6610.30126.44 1609.50135.7811.80165.56 18010.70171.9813.30210.54 20011.90212.0014.70258.12 22513.40269.2216.60333.76 25014.80330.2618.404

結(jié)構(gòu)與性能chinasyntheticresinandplastics 合成樹脂及塑料，2018，35（2）：63 pe100級(jí)管材專用樹脂是指20℃條件下，管 材在使用50年后仍能保證10mpa的最小必須強(qiáng) 度，而且具有優(yōu)異的抗慢速裂紋生長和抗快速裂 紋擴(kuò)展性能 ［1］ 。pe100級(jí)管材專用樹脂的結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)是精細(xì)地控制了相對(duì)分子質(zhì)量分布，高相對(duì)分 子質(zhì)量級(jí)分和低相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分約各占一半， 高相對(duì)分子質(zhì)量部分含有共聚結(jié)構(gòu)單元，含有大 量能把片晶連接起來的系帶分子，提供了很好的 長期使用性能。低相對(duì)分子質(zhì)量部分是均聚物， 保證了樹脂具有高的結(jié)晶度、剛性以及加工性 能。pe100級(jí)樹脂在天然氣、飲用水輸送等領(lǐng)域廣 泛應(yīng)用 ［2］ 。本工作對(duì)比分析了幾種典型的pe100 級(jí)管材專用樹脂的結(jié)構(gòu)與性能，為管材專用樹脂 的質(zhì)量提升提供技術(shù)

選取pe100管材專用料樹脂tub121和gc100s,引入凝膠滲透色譜、溶液分級(jí)和連續(xù)自成核退火(ssa)熱分級(jí)聯(lián)用的方法研究了pe100管材料分子鏈結(jié)構(gòu)特點(diǎn);并利用單軸拉伸測試獲得的性能參數(shù),快速有效地評(píng)價(jià)了材料抗慢速裂紋增長性能(scg)。得出tub121重均分子量相對(duì)較低,其加工性能和剛性優(yōu)異;同時(shí)其將大量共聚單體均勻地分布在高相對(duì)分子質(zhì)量部分,能有效形成tie鏈,保證了材料的抗scg性能;而吉化初期的gc100s重均分子量很高,共聚單體分布不均勻,雖然其抗scg性能優(yōu)異,但是加工性能和抗快速裂紋增長性能(rcp)較差;生產(chǎn)線調(diào)整后,gc100s系列樣品相對(duì)分子質(zhì)量逐漸降低,共聚單體在高相對(duì)分子質(zhì)量組分上分布更加均勻,使其在一定的抗scg性能基礎(chǔ)上,明顯改善了加工性能和抗rcp性能。

2012年5月15日,由中國石油天然氣股份有限公司獨(dú)山子石化分公司(簡稱獨(dú)山子石化)開發(fā)生產(chǎn)的高密度聚乙烯(hdpe)管材專用料tub121n3000混配料順利通過國際pe100管材等級(jí)認(rèn)證,取得進(jìn)入燃?xì)夤茴I(lǐng)域的資格。

針對(duì)雙峰聚乙烯pe100產(chǎn)品容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題,分析原因并確定pe100產(chǎn)品生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的主要因素。通過調(diào)整工藝參數(shù)、改進(jìn)操作方法、優(yōu)化產(chǎn)品牌號(hào)切換、精細(xì)管理等方法,有效解決了產(chǎn)品拉伸性能低、氧化誘導(dǎo)時(shí)間不足、炭黑質(zhì)量分?jǐn)?shù)波動(dòng)、揮發(fā)物質(zhì)量濃度高、熔融指數(shù)、密度超標(biāo)等質(zhì)量問題,改善和提高pe100產(chǎn)品的質(zhì)量。

采用凝膠滲透色譜儀、毛細(xì)管流變儀、電子萬能試驗(yàn)機(jī)等研究了壓力管材專用高密度聚乙烯樹脂pn049-030-122的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布、流變性能及力學(xué)性能,并與國產(chǎn)同類樹脂進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明:pn049-030-122具有較寬的相對(duì)分子質(zhì)量分布,良好的加工性能、韌性、抗氧化性、拉伸性能;其管材制品在80℃,0.92mpa下破壞時(shí)間大于500h,達(dá)到pe100級(jí)。

PE100級(jí)管材專用樹脂的開發(fā)

china?synthetic?resin?and?plastics合成樹脂新產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用專欄? 合?成?樹?脂?及?塑?料?，?2013，?30（6）：?31 pe100?級(jí)管材專用樹脂的性能 張?娜，李玉松，馬國玉，張?威 （中國石油化工股份有限公司天津分公司研究院，天津市?300271） 摘?要：?采用凝膠滲透色譜儀、毛細(xì)管流變儀、電子萬能試驗(yàn)機(jī)等研究了壓力管材專用高密度聚乙烯樹 脂?pn049-030-122?的相對(duì)分子質(zhì)量及其分布、流變性能及力學(xué)性能，并與國產(chǎn)同類樹脂進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明： pn049-030-122?具有較寬的相對(duì)分子質(zhì)量分布，良好的加工性能、韌性、抗氧化性、拉伸性能；其管材制品在?80? ℃，0.92?mpa?下破壞時(shí)間大于?500?h，達(dá)到?pe100?級(jí)。? 關(guān)鍵詞：?高密度聚乙烯?管材專用樹脂

吉林石化公司聚乙烯廠高密度聚乙烯裝置成功生產(chǎn)出高密度聚乙烯pe100管材料jhmgc100s產(chǎn)品。pe100管材具有密度低、韌性好、耐腐蝕、絕緣性能好、易于施工和安裝等特點(diǎn)，這種管材產(chǎn)品具有雙峰分子量分布，使樹脂具有良好的抗蠕變性、耐龜裂性和加工性能。pe100塑料管材產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于市政和建筑排水、燃?xì)狻⒐岵膳?、電線電纜穿線和農(nóng)用節(jié)水灌溉等領(lǐng)域。

本文將詳細(xì)介紹pe100級(jí)給水管材在建設(shè)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。我們將從材料特性、優(yōu)勢對(duì)比、施工要點(diǎn)等方面進(jìn)行詳細(xì)說明，以幫助讀者更好地了解和應(yīng)用該種管材。

介紹了pe100級(jí)管材專用樹脂的開發(fā)歷程及等級(jí)認(rèn)證結(jié)果;研究了管材專用樹脂的常規(guī)性能、加工性能及短期靜液壓強(qiáng)度。結(jié)果表明開發(fā)的2種管材專用樹脂的應(yīng)力置信下限值分別為10.261mpa和10.446mpa,達(dá)到pe100級(jí),兩者的加工性能均好。dgdb2480hbk的耐慢速裂紋增長性能超過500h,短期靜液壓強(qiáng)度達(dá)到gb15558.1—2003要求,可用于pe100級(jí)燃?xì)夤艿纳a(chǎn)。

一、名詞解釋 pe80：指在20℃、50年后，最小還能承受8.0壓力 pe100：指在20℃、50年后，最小還能承受10.0壓力 二、pe80與pe100長期靜液壓強(qiáng)度性能比較。如圖： 15 10 8 6 5 4 3 2 1 環(huán) 向 應(yīng) 力 σ ／ mp a 0.1110100100010000100000h 破壞時(shí)間／h50a pe100 pe80 pe100 pe80 三、聚乙烯壓力管材料的內(nèi)應(yīng)力開裂要求 材料試樣試驗(yàn)壓力要求試驗(yàn)方法 pe80公稱外徑110mm或 125mm的管材 0.80mpa 不破裂，不滲漏iso13479－1996 pe1000.92mpa 四、性能數(shù)據(jù)表 性能單位試驗(yàn)方法 典型值 pe80pe100 力學(xué)性能 拉伸屈服應(yīng)力mpaiso527≥19≥23 拉伸屈服應(yīng)變％iso52799

2011年1月18日,中國石化齊魯分公司承擔(dān)的"十一五"國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)課題"己烯共聚pe100級(jí)聚乙烯管材料研制及產(chǎn)業(yè)化"通過了中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的課題驗(yàn)收及科技成果鑒定,課題已申請(qǐng)4項(xiàng)中國發(fā)明專利和1項(xiàng)國際發(fā)明專利,制訂了1項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),按期全面完成了課題攻關(guān)任務(wù)。中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副秘書長胡遷林參加了此次會(huì)議并發(fā)表了講話。