[发明专利]一种黑色聚丙烯防腐材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑色聚丙烯防腐材料及其制备技术。

背景技术

20世纪90年代以来，我国多数大型石油、天然气输送钢质管道工 程采用的是三层聚乙烯(3PE)涂层，3PE涂层由底层环氧粉末、中间层 黏接剂和外层聚乙烯构成。然而，3PE涂层耐温性较低，一般在70℃ 以下，只适合输送流体介质温度较低的管道防腐。当在地表温度较高、 日照时间较长的沙漠地区或热带亚热带地区使用时，3PE涂层的机械 强度和剥离强度会急剧降低。由于PP耐高温性要好于PE，因此，在 借鉴3PE涂层优点的基础上，出现了三层聚丙烯(3PP)涂层。

专利CN1563171A提出了一种埋地钢质管道白色聚丙烯外防腐材 料，该专利采用聚丙烯为基料，大幅提高了防腐层的耐温性，可应用 于110℃左右的介质管道防腐中。但是该专利材料存在以下缺陷：该 专利材料为白色，而我国在实际中应用的防腐材料通常为黑色；其次， 该专利材料采用单一聚丙烯，在生产中无法调节防腐材料的具体参数 如熔体流动速率，导致该防腐材料在钢管涂敷中对不同挤出机的适应 性较窄；第三，该专利材料采用单一聚丙烯，其性能虽然能够满足一 般防腐材料的要求(即现行德国标准)，但是不能满足特殊地段对防腐 材料的要求。由于用于长距离输送的钢质管道会穿越山川、河流或其 他复杂的地质条件，这些特殊地段就对使用的防腐材料提出了特殊的 要求，如要求耐高温120℃以上，或耐划伤耐穿刺性更好等。因此， 在施工中，工程项目都会根据具体情况在现行德国标准的基础上，对 某些指标提出更加严格的要求，如要求更高的维卡软化温度(即高维 卡)、更高的邵氏硬度(即高硬度)等。由于防腐材料对聚丙烯的要 求全面而又严格，除拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度等常规力学性 能外，还要求耐溶剂、环境应力开裂等长期指标，这导致符合防腐材 料要求的聚丙烯种类很少，而在这些符合要求的聚丙烯中，还没有一 种聚丙烯能够完全满足这些特殊指标的要求，即专利CN1563171A提 出的埋地钢质管道白色聚丙烯外防腐材料无法满足上述特殊地段对 防腐材料的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种具有高维 卡，或者高硬度，或者同时具有高维卡和高硬度的黑色聚丙烯防腐材 料。

本发明的另一个目的是提供上述黑色聚丙烯防腐材料的制备方 法。

本发明的黑色聚丙烯防腐材料，由如下组份及重量百分数组成：

聚丙烯基料                80％-95％

黑种                      1％-12％

接枝共聚物                0.5％-5％

抗氧剂                    0.1％-1.5％

润滑剂                    0.1％-1.5％

其中：聚丙烯基料由重量百分数50％-95％聚丙烯A和5％-50％聚 丙烯B组成，聚丙烯A为熔体流动速率小于5的管材级或挤出级聚丙 烯，聚丙烯B为数均分子量大于30万的均聚或共聚聚丙烯；接枝共聚 物为三元乙丙橡胶、丙烯-丁烯共聚物、丙烯-辛烯共聚物、乙烯-辛烯 共聚物、乙烯-丁烯共聚物中的一种或一种以上的混合物。抗氧剂选 自受阻酚类、亚磷酸酯类、胺类、硫代酯中的一种或一种以上的混合 物。润滑剂选自金属皂类或低分子酯类。

本发明的黑色聚丙烯防腐材料的制备方法，是将聚丙烯基料、黑 种、接枝共聚物、抗氧剂和润滑剂加入到高速混合机中混合均匀，然 后经双螺杆挤出机中进行挤出、造粒，双螺杆挤出机的温度设定为 150～260℃，转速为100-800转/分。