[发明专利]冷水管材用嵌段聚丙烯、其组合物及复配助剂体系

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷水管材用嵌段聚丙烯及其组合物，主要应用于建筑物内的冷水系统；可直接饮用的纯净水供水系统，包括食品饮料的输送；中央(集中)空调系统；化工管道系统，用于输送或排放化学介质等工业用途，属于新材料领域。

背景技术

随着塑料工业的发展，塑料管道在各类管道市场中的占有率日益提高，由于传统的给排水管材-铸铁管、镀锌管会对水质造成二次污染，国家已对民用建筑的冷、热水领域用的铸铁管、镀锌管提出了强制和限时淘汰的要求，市场也对无污染的新型给排水管材的需求越来越多，在这种情况下，无规共聚聚丙烯(PPR)管材和嵌段共聚聚丙烯(PPB)管材专用料应运而生。其中建筑冷热水供应和采暖管道正大量使用塑料管材，到2010年将达到80％以上，据测算，2001年至2010年间，中国平均每年的室内冷水管需求量约3亿米，热水管需求量约1亿米。另外再加上宾馆酒店冷热水管更新、工业用管道建设等；每年管道需求量约12亿米，市场需求相当大。

自我国建设部大力推广塑料管道应用于冷热水输送以来，国内各石化企业为满足建筑管材对树脂的需求，加大了聚丙烯管材新产品的开发力度，而且产量也在逐年增加。如辽宁华锦集团乙烯有限责任公司生产的PPB-240，大庆炼化公司的PPB4228，北京燕山分公司的PPB-4240及B8101等等。但是由于所采用的聚合催化剂和生产工艺的限制，产品的整体性能较进口产品仍然存在差距，主要表现在性能不稳定，在生产大口径管道容易产生开裂；加工性能略差，管道的挤出工艺要求苛刻(主要是聚合物的微观结构有关，分子量的大小及分布值的大小影响产品的加工性能！)。目前国内还未见通过Amoco气相聚合工艺直接生产的方式生产高性能PPB冷水管材聚丙烯组合物的相关专利报道。

发明内容

本发明提供一种冷水管材用嵌段聚丙烯，和助剂复配加工后所得材料的常、低温韧性、刚性、耐热性等综合性能达到了优良的水平，适用于对刚韧平衡要求高的PPB冷水管材的生产。

本发明还提供由上述冷水管材用嵌段聚丙烯和助剂混合加工后得到的冷水管材用嵌段聚丙烯组合物。

本发明还提供用于聚丙烯组合物的复配助剂体系。

所述冷水管材用嵌段聚丙烯由丙烯均聚物和乙烯-丙烯共聚物组成，其中丙烯均聚物的熔体流动速率为0.35-0.55g/10min(230℃，2.16kg)，乙烯-丙烯共聚物的熔体流动速率为0.15-0.30g/10min(230℃，2.16kg)，冷水管材用嵌段聚丙烯的熔体流动速率为0.2-0.5g/10min(230℃，2.16kg)，其中乙烯共聚单体质量百分含量(即所述冷水管材用嵌段聚丙烯中的乙烯共聚单体质量百分含量)为8.0％～15.0％。

优选，所述冷水管材用嵌段聚丙烯采用AMOCO气相法聚合工艺，双反应器串联聚合方式生产，在第一反应器中形成丙烯均聚物，在第二反应器内加入乙烯共聚单体生成乙烯-丙烯共聚物，第一反应器内H2的气相质量浓度为丙烯的0.09‰-0.2‰，反应温度为60-70℃，压力为2.0-3.0MPa；第二反应器内反应温度为60-70℃，压力为2.0-3.0MPa。气相聚合中采用的催化剂的种类和用量均为现有技术，优选的催化剂为日本三井化学公司的TK、Ineos公司的CD和CDI催化剂，中国石化公司的NA、ND、NG催化剂，也可以是两者的复配体系。