聚乙烯燃气管混配料的开发

摘要

按照PE燃气管国家标准GB15558.1-2003和国际标准ISO4437-2007中对原料的性能要求，确定了聚乙烯燃气管混配料的攻关技术指标。通过混配料不同着色方式对性能的影响研究，结合研究开发所具备的试验条件，选择在聚乙烯基础树脂中添加碳黑色母粒的方式来研制和开发混配料。
　　进行了混配料助剂复配体系优化、混配料加工工艺研究，研制的6380MBL产品与进口同类产品性能相当。挤出的管材进行MRS、RCP、SCG、耐气体组分测试，结果满足标准要求。
　　通过对碳黑品种、分散剂类型、载体树脂的筛选研究，以及配方的研究，自主开发出6380MBL混配料配套的碳黑色母粒，其性能与进口Cabot管材专用黑色母粒的性能相当，生产的6380MBL混配料与赫司特公司的GM5010T3Black混配料的性能相当。
　　6380MBL的工业化试验表明，挤出机的螺杆组合对产品的性能有重要影响，组合太弱，碳黑的分散不好;组合太强，剪切力过大会损伤聚乙烯的分子机构，都会造成混配料力学性能的下降。为此针对不同的挤出设备，进行了螺杆组合的调整和加工工艺的研究，来保证生产的混配料性能满足标准要求。
　　对“粉+粒”工艺生产HDPE6380MBL混配料进行了探索研究，以混合机混合物料后进行喂料造粒的方式生产的产品，由于PE粉和色母粒的堆积密度差异较大，造成混配料碳黑含量波动;采用助剂、PE粉、色母粒三组分分别计量喂料的方式，对碳黑含量的稳定性有较大的改善。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1．1 前言

1．2 国外燃气管发展概况

1．3 国外PE燃气管材料的发展概况

1．3．1 PE压力管材料的三个发展阶段

1．3．2 国外燃气管道混配料的开发情况

1．3．3 PE100+协会

1．4 国内PE燃气管发展概况

1．4．1 国内燃气管所用原料情况

1．4．2 国内燃气管相关标准

1．5 小结

第二章 聚乙烯燃气管混配料的性能研究

2．1 前言

2．2 实验原料与试验方法

2．2．1 实验原料

2．2．2 试验方法与测试仪器

2．3 混配料相关标准要求

2．3．1 PE燃气管标准要求

2．3．2 混配科攻关技术指标

2．4 试验研究

2．4．1 对PE燃气管用混配料四项关键性能的研究

2．4．2 碳黑对混配料结构与性能的影响

2．4．3 碳黑复配体系配方及混配料生产工艺确定

2．5 HDPE6380MBL性能评价

2．5．1 力学性能分析

2．5．2 耐环境应力开裂(ESCR)性能

2．5．3 热稳定性

2．5．4 流变性能研究

2．6 材料质量认证

2．6．1 6380MBL材料质量认证

2．7 小结

第三章 燃气管混配料专用色母粒的研制

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 主要原料

3．2．2 主要实验设备

3．2．3 色母粒的测试与表征

3．3 碳黑母粒的研制

3．3．1 碳黑母粒研制工艺路线

3．3．2 载体树脂筛选

3．3．3 碳黑颜料的筛选

3．3．4 分散剂的筛选

3．3．5 碳黑母粒体系配方试验

3．4 碳黑母粒的评价

3．4．1 性能比较

3．4．2 管材试验

3．5 小结

第四章 聚乙烯燃气管混配料的工业化开发

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 主要原材料

4．2．2 主要设备

4．2．3 实验方法与仪器

4．2．4 燃气管混配料的几个关键性能指标

4．3 工业化开发

4．3．1“粒+粒”工艺的工业化开发

4．3．2 HDPE6380MBL“粉+粒”工艺研究

4．3．3 HDPE7600MBL“粉+粒”工业化试验

4．4 小结

第五章 结论

参考文献

致谢

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