[发明专利]一种3PE管道外防腐粗化颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防腐层组合物及其制备方法，属于能源输送管道用外加剂技术领域，尤其涉及一种油气输送3PE管道外防腐粗化颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

能源输送管道的外防腐以3PE(three-layer polyethelene)最为常用，3PE外防腐层也是目前海底管道应用最广的防腐层。当3PE管道用于一些特殊地区如高山，一些特殊领域如海底管道配重，就需要考虑管道光滑外表面所可能导致的滚落、滑脱等问题，这时需要对外防腐层表面进行粗化处理，粗化处理的处理方式主要有：

1)μm熔渣法，就是外防腐层缠绕在管子上还未冷却固化时，在表面撒上粗化颗粒，从而增加表面的粗糙度；

2)打砂法，类似于抛丸除锈的方法，使用打砂机将外防腐层表面打毛，工艺复杂，成本较高；

3)电动钢丝刷打毛法，方法简单，但PE防腐层外壁会产生一定深度的刮痕，损坏外防腐层的性能。

因此，如何制备出一种操作简单而又不影响外防腐层质量的粗化颗粒，是当前所属领域技术人员需要解决的主要问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种新的油气输送3PE管道外防腐粗化颗粒，使其满足3PE管道采用熔渣法进行粗化处理时所需，提高3PE防腐钢管外表面的粗糙度，与外防腐层粘结力优良，防滑性能好。

本发明的另一个目的是提供上述油气输送3PE管道外防腐粗化颗粒的制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明的3PE管道外防腐粗化颗粒的原料配方组成(质量百分比)为：高密度聚乙烯55％-80％，线性低密度聚乙烯15％-35％，增韧剂3％-10％，黑色母2％-5％，热氧化稳定剂0.1％-0.3％，紫外线吸收剂0.1％-0.3％和光稳定剂0.1％-0.3％。

本发明所述3PE管道外防腐粗化颗粒的制备方法为：将高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、增韧剂、黑色母、热氧化稳定剂、紫外线吸收剂和光稳定剂按上述比例预混合均匀，通过双螺杆挤出机在190℃-210℃共混挤出造粒，然后将粒料水下微细切粒或者通过液氮冷冻在0℃～-40℃磨粉，制备出粒径为200-500μm的粉末。

借由上述技术方案，本发明具有如下明显的优点和有益效果：

通过本发明得到的3PE管道外防腐粗化颗粒，具有很好的防滑性能，加工工艺范围宽，对外层HDPE有极好的粘接力，有高的机械强度及耐老化性能；且生产工艺简单，容易控制；又不影响外防腐层的质量，能有效解决3PE管道光滑外表面所可能导致的滚落、滑脱等问题。可应用于石油、天然气海底配重输送管道及需要表面粗化的3PE管道的外表面粗化处理。

具体实施方式

本发明的一种3PE管道外防腐粗化颗粒，按质量百分比计算，配方包含以下组分：高密度聚乙烯55％-80％，线性低密度聚乙烯15％-35％，增韧剂3％-10％，黑色母2％-5％，热氧化稳定剂0.1％-0.3％，紫外线吸收剂0.1％-0.3％和光稳定剂0.1％-0.3％。

将上述复配物按上述比例预混合均匀，通过双螺杆挤出机在190℃-210℃共混挤出造粒，然后将粒料水下微细切粒或者通过液氮冷冻在0℃～-40℃磨粉，制备出粒径为200-500μm的粉末。

所述的主体材料为高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的复配物，MI范围为2.0-20g/10min。

所述的增韧剂包括聚乙烯共聚物弹性体(POE)、丙烯-乙烯共聚物弹性体(EPR、EPDM、Vistmaxx)、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA中的一种或二种以上的复配物。聚乙烯共聚物弹性体、丙烯-乙烯共聚物弹性体、乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA，可以选其一种或几种复配物。本发明优选POE和EVA，其中POE的密度为0.86-0.88g/cm3，熔融指数MI为1-5g/10min(190℃，2.16g)。EVA优选VA≤25％，MI为1-4g/10min(190℃，2.16g)。

所述的黑色母为以聚乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物为载体的黑色母粒。本发明选用以聚乙烯为载体的黑色母。

所述的热氧化稳定剂采用抗氧剂1010、抗氧剂168和DSDTP复配而成。

所述的紫外线吸收剂和光稳定剂分别为UV944和光稳定剂CS81。

本发明所述3PE管道外防腐粗化颗粒的使用方法可表述如下：