一种防腐管道用聚乙烯粉末及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于涂料领域，涉及功能化聚乙烯及其共混物的应用，具体涉及一种防腐 管道用聚乙烯粉末及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 管道及构件防腐在国民经济整体格局中发挥着重要作用，关系到输油、输气、煤矿 等领域的使用安全和设施使用寿命问题。自从上个世纪90年代至今，管道防腐领域多采用 三层（三PE)结构组成，主要包括里层环氧粉末层、中间层粘接层、外层聚乙烯防护层。这 三层结构中，环氧粉末起到最关键的防腐作用，中间的胶粘剂层和外层的聚乙烯层的是对 环氧粉末的保护，保证环氧粉末能够更好的保护钢管。
[0003] 3PE防腐同样有其自身的缺陷，主要表现为：首先，传统上国内外钢质管道三层PE 涂层成型全部采用挤出机分别挤出中间粘结剂和外层聚乙烯，使其包覆在环氧底胶外面， 对于每一套生产成型装置，需要两大挤塑装置，能耗偏大。其次，传统工艺由于热熔胶粘剂 层和夹克料层挤出的都是膜片，无论采用缠绕成型或是挤压包覆成型，对于螺旋焊钢管或 直缝焊钢管，焊缝防腐层的厚度总会减薄，并且由于负压过小或碾压滚轮碾压不密实，焊缝 侧总存在缺陷。另外，在低温状态下，由于中间粘结剂层与环氧粉末底胶不存在物理渗透， 防腐层受到外界冲击时，防腐层冲击区可能发生破损。此外，在接头和弯管方面，传统的方 法是采用单环氧粉末或者是缠绕聚乙烯热收缩带，这种防腐方法受环境因素和人为因素影 响很大，大大降低了防腐层的防腐效果，使防腐层的寿命下降。
[0004] 目前，专利CN102277042A以及专利CN102676018A都是公开的是用于单层防腐管 道的聚乙烯粉末以及制备方法，该方法将环氧层去掉，从一定程度上降低了钢管的防腐效 果和使用寿命。专利CN1865379A虽然采用的是两层结构，但是外层聚乙烯防腐胶仍是采用 传统的挤出工艺，没有从根本上解决工艺引起的问题。专利CN101240134A讲述的环氧改性 聚乙烯双组份粉末涂料，两种组份都是以聚乙烯为基体树脂，对聚乙烯进行环氧改性，该方 法已经与传统的3PE防腐思路不一致，钢管防腐效果没有对比性。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种防腐管道用聚乙烯粉末及其 制备方法，该聚乙烯粉末具有胶粘剂和夹克料双重性能，适合粉末撒粉工艺、火焰喷涂工 艺，粉末在施工过程中能够自然流平，并与环氧粉末有非常高的剥离强度。其主要作为石油 天然气防腐管道防腐层材料使用，同时，也适用于管道接口以及弯管的防腐。
[0006] 实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0007] -种防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于，由按重量百分含量计的如下原料制备 而成：
[0008]
【主权项】
1. 一种防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于，由按重量百分含量计的如下原料制备而 成： 聚乙烯粘接树脂 5-10%; 聚烯烃基体树脂 25-65%; 聚乙烯增强树脂 15-30%; 增韦刃剂 5-20%; 流平剂 0-10%; 炭黑母粒 4-6%; 抗氧剂 0. 1-0. 5%; 上述原料的重量百分比之和为100%。
2. 根据权利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述聚乙烯粘接树脂 的制备工艺为：以聚乙稀或者聚乙稀混合物为基体树脂，以占基体树脂l-3wt%的马来酸 酐为接枝单体，以占基体树脂〇. 1-0. 5wt%的过氧化二异丙苯或者过氧化苯甲酰为引发剂， 通过反应挤出工艺得到接枝改性粘接树脂，聚乙稀粘接树脂的接枝率为l-2wt%。
3. 根据权利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述聚烯烃基体树脂 为高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯中的一种或两种以上混合。
4. 根据权利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述聚乙烯增强树脂 为茂金属聚乙稀树脂。
5. 根据权利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述增韧剂为EPDM、 EVA、POE、SEBS中的一种或两种以上混合。
6. 根据权利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述炭黑母粒为炭黑 含量为40-50%wt，聚乙烯树脂含量为50-60%wt的炭黑母粒。
7. 根据权利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末，其特征在于：所述流平剂为聚丙烯 酸醋；所述抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗紫外线吸收剂、光稳定剂以及抗氧剂245 中的一种或两种以上混合。
8. -种根据权利要求1所述的防腐管道用聚乙烯粉末的制备方法，其特征在于，包括 以下步骤： 1) 按照配方配比将原料加入高速共混机，混合均匀后，在190°C_220°C温度下，通过双 螺杆挤出机挤出造粒，得到聚乙烯料粒； 2) 将步骤1)制得的聚乙烯料粒以机械法磨粉工艺进行磨粉，得到聚乙烯粉末。
9. 根据权利要求8所述的防腐管道用聚乙烯粉末的制备方法，其特征在于：在步骤 1)中，所述聚乙烯料粒的熔融指数在2-8g/10min(190°C，2. 16kg)，拉伸强度彡25MPa，断 裂伸长率多600%，常温冲击强度多50KJ/m2,耐环境应力开裂多1000小时，氧化诱导期 (220°C)彡 30 分钟。
10.根据权利要求8所述的防腐管道用聚乙烯粉末的制备方法，其特征在于：在步骤 2)中，机械法磨粉工艺采用机械法粉碎磨盘式磨粉机，磨粉温度20-60°C，粉末颗粒60目过 筛通过率90-100%，80目通过率70-85%，聚乙烯粉末干粉流动性佳，粉末悬浮比兰28%， 安息角兰32。。
【专利摘要】本发明公开了一种防腐管道用聚乙烯粉末及其制备方法。采用双螺杆挤出工艺挤出共混造粒，并通过机械式磨粉得到聚乙烯粉末；该聚乙烯粉末由按重量百分含量计的如下原料制成：聚乙烯粘接树脂5-10％；聚烯烃基体树脂25-65％；聚乙烯增强树脂15-30％；增韧剂5-20％；流平剂0-10％；炭黑母粒4-6％；抗氧剂0.1-0.5％。该粉末具备良好的干粉流动性、流平性以及优异的力学性能、耐环境应力开裂性、耐紫外光老化性能、抗压性，耐腐蚀性，适合撒粉工艺、火焰喷涂工艺，并且与环氧粉末有非常高的粘接强度。
【IPC分类】C09D123-06, C09D7-12, C09D123-16, C09D5-46, C09D5-08, C09D153-02, C08F255-02, F16L58-10, C09D151-06, C09D123-08
【公开号】CN104610814
【申请号】CN201510032574
【发明人】张阳阳, 伍金奎, 唐舫成, 杜壮
【申请人】广州鹿山新材料股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月22日