专利名称：聚乙烯管用炭黑色母粒及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚乙烯(PE)管用炭黑色母粒及其制备方法，更具体地说，涉及PE100 管用炭黑色母粒及其制备方法。
背景技术：
聚烯烃是目前应用范围最广、产量最大的一类高分子材料，我国对聚烯烃每年有 二千多万吨的市场需求，直接产品产值数千亿元，间接产品产值数万亿元，其中一半依赖进 口。我国每年进口聚烯烃产品需花费数百亿美元，其中主要为高性能聚烯烃专用料，如目前 我国承压煤气管和水管市场急需(需求量超过100万吨)的高等级PE100级聚乙烯管材料 及用于改善其抗紫外性的添加剂-聚乙烯炭黑母粒产品仍完全依赖进口。聚乙烯管材材料发展，公认分为三代，即三个发展阶段第一代，低密度聚乙烯和“一型”高密度聚乙烯，其性能较差，相当于现在的PE63 以下等级的聚乙烯管材材料；第二代，20世纪60年代出现，具有较高的长期静液压强度和抗开裂能力的中密度 聚乙烯管材材料，即现在被称为PE80级聚乙烯管材材料；第三代，20世纪80年代出现的被称为第三代聚乙烯管材专用料PE100，PE100是 指在20°C条件下，聚乙烯管材在50年后仍能保持IOMI^a最小必须强度，而且有优异的抵抗 快速开裂裂纹增长的能力，国产目前尚无此代材料。PE100具有聚乙烯所有的优良性能，而其在机械性能方面明显提高，这使得PE100 具有许多特殊优点，并被应用于更多的领域。具体地说更强的耐压力由于PE100树脂具有lOMI^a最小必须强度，比其它聚乙烯耐压强很多，气体和液体 可加高压输送，具体参见下表
权利要求
1. 一种聚乙烯管用炭黑色母粒，它包括以下组分100重量份的分子量为150-400万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重量份的抗氧剂。
2.如权利要求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 径不大于20nm。
3.如权利要求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 量为3. 5-10重量份。
4.如权利要求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 量为炭黑用量的5-20%。
5.如权利要求1-4中任一项所述的聚乙烯管用炭黑色母粒，其特征在于，所述丁苯吡 共聚物选自丁二烯、苯乙烯、乙烯基吡啶的三元共聚物，或者丁二烯、乙烯基吡啶的两元共 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两元共聚物的重量计。
6.如权利要求1-4中任一项所述的聚乙烯管用炭黑色母粒，其特征在于，所述抗氧剂 包括至少一种选自下组的物质2，6-二叔丁基对甲基苯酚、硫代二丙酸二(十八)酯、硫代 二丙酸双十二烷酯、4，4，_甲撑双(2，6_ 二叔丁基苯酚)、2，2_亚甲基-双(4-甲基_6_叔 丁基苯酚)、N，N’ -双-[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]己二胺、β-(3，5-二 叔丁基-4-羟基苯)丙酸十八碳醇酯、1，2_双(3，5-二叔丁基-4-羟基-苯基丙酸)胼、四 [β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇 双二亚磷酸酯、抗氧剂618、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯和2，5-二特丁基对苯二酚。
7.—种聚乙烯管用炭黑色母粒的制备方法，该方法包括将35-100重量份的炭黑与1. 75-20重量份的丁苯吡共聚物混合；向混合物中加入100重量份的分子量为150-400万的超高分子量聚乙烯和0-10重量 份的抗氧剂，混合均勻后出料，制得所述聚乙烯管用炭黑色母粒。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述35-100重量份的炭黑与1.75-20重量 份的丁苯吡共聚物在密炼机中混合。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述丁苯吡共聚物是经过乳液聚合，然后胶 乳破乳干燥而制得的。
10.一种ΡΕ100管混配料的制备方法，该方法包括按权利要求7-9中任一项所述的方法制得聚乙烯管用炭黑色母粒；将制得的聚乙烯管用炭黑色母粒与聚乙烯管材基础料共混挤出，得到混配料，其中的 炭黑分散性不大于3级，符合ΡΕ100管的定级规定。
全文摘要
本发明涉及聚乙烯管用炭黑色母粒及其制备方法，提供了一种聚乙烯管用炭黑色母粒，它包括以下组分100重量份的分子量为150-400万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重量份的抗氧剂。本发明还提供了聚乙烯管用炭黑色母粒的制备方法以及PE100管混配料的制备方法。
文档编号C08J3/22GK102093614SQ20101055063
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者吕国浩, 吕奇杰, 王伟峰, 韩晶杰 申请人:江西盾翔管业有限公司