[发明专利]一种滴灌管用聚乙烯组合物

说明书

技术领域

一种滴灌管用聚乙烯组合物，属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚乙烯组合物。

背景技术

聚乙烯由于具有良好的综合性能如柔韧性、耐寒性和加工性能等，被广泛应用于制备各种管材，如给水管、燃气管、电缆护套管、排水管、农用管等。滴灌管（带）是农用管的一种，目前在我国发展速度很快。要求制备滴灌管的原料既有较高强度，又有良好的柔韧性、耐寒性、耐静液压性能、耐环境应力开裂（ESCR）性能、耐光老化性能以及耐热性能等，生产管材时具有良好的加工性能，满足高速加工要求，生产的管材耐折性、柔韧性好。

目前滴灌管用原料使用较多的树脂是LDPE和LLDPE的掺混物或HDPE和LLDPE的掺混物，也有使用其它原料的。如兰州石化公司石油化工研究院以LLDPE为基础树脂，加入抗氧剂和吸酸剂，通过在挤出机中添加过氧化物的方法，制备出滴灌管专用料。

中国专利CN 1569940A《一种微滴灌管用聚乙烯组合物》公开了一种微滴灌管用聚乙烯组合物,该组合物包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯及碳黑母料。

中国专利ZL 99119649.X《一种低密度聚乙烯组合物及其管材》公开了一种组合物，该组合物由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α-烯烃共聚物以适当的比例混合,添加适量助剂(如稳定剂、流动改性剂、分散剂、着色剂等)制成。

中国专利ZL 99119657.0《中密度聚乙烯组合物及其薄壁管材》公开了一种组合物，组合物由中密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯/α-烯烃共聚物和适量助剂(如稳定剂、分散剂、着色剂、流动稳定剂等)组成。

中国专利200510042698.4《超薄滴灌带的材料组合物》公开了一种组合物，该组合物包含有40%～60%的中密度聚乙烯，4%～10%的乙烯-乙酸乙烯共聚物，16%～22%的高压聚乙烯，15%～20%的低压聚乙烯，1%～5%的炭黑，1%～5%的纳米碳酸钙。

上述组合物制备的滴灌管在强度、柔韧性、加工性能和耐老化性能等方面具有较好的综合性能，但在耐静液压性能、ESCR性能、耐热性能、耐磨性和抗拉强度等方面还存在不足。在实际使用过程中，由于上述性能的不足可能出现铺设滴灌管时由于材料耐磨性、耐穿刺性能不好被土壤中的土块或硬物划伤甚至磨破的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种有优异的耐磨性、ESCR性能、抗穿刺性能和良好的高温静液压性能的一种滴灌管用聚乙烯组合物。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该一种滴灌管用聚乙烯组合物，其特征在于，各组份及其重量份为：高密度聚乙烯树脂（HDPE）40~60份、高压聚乙烯树脂(LDPE)20~30份、茂金属聚乙烯树脂(mLLDPE)10~30份、抗氧剂0.15~1.2份，炭黑1.2~3份。

优选的，组合物中加入0.3重量份的氟弹性体。作为加工助剂可提高组合物的加工性能。

所述的组合物中高密度聚乙烯树脂的密度为0.940~950g/cm³，熔体质量流动速率（21.6kg）为8~14g/10min，重均分子量为18万~30万。分子量过低组合物将达不到必要的强度，但分子量也不能太高，分子量太高不易塑化，不能满足高速加工的需求。

所述的高密度聚乙烯树脂的分子量分布宽度指数在20~40。以确保采用组合物制备的滴灌带具有良好的加工性能，能够高速加工。铬系催化剂生产的高密度聚乙烯树脂具有较宽的分子质量分布。

优选的，所述高密度聚乙烯树脂为铬系催化剂生产的高密度聚乙烯树脂。

组合物中高密度聚乙烯树脂重量份数较高，为使组合物具有较高的ESCR性能，高密度聚乙烯树脂的ESCR性能（100%TX-10溶剂，100℃，F₀）>1000h。

所述的组合物中茂金属聚乙烯树脂为采用茂金属催化剂制备的己烯共聚线性低密度聚乙烯，密度为0.915~0.940g/cm³，熔体质量流动速率（2.16kg）0.5~2g/10min，分子量分布宽度指数2~4，重均分子量10~15万，共聚单体摩尔百分含量为0.5~3%。

茂金属聚乙烯树脂由于具有较优的支化链分布，因此材料抗穿刺性能突出，具有良好的ESCR性能，高温条件下的静液压强度好。但茂金属聚乙烯树脂价格较高，同时加工性能较普通LLDPE树脂差，因此组合物中的添加量也不易太多。