独山子石化聚乙烯( PE) 管材新产品介绍
聚乙烯( PE) 管材专用料是指用于工农业、日常生活中的压力管道所用的原料.由于PE 类管材突出的耐化学腐蚀性、耐低温性、耐热、耐磨、摩擦系数低、焊接性能好、对输送介质无污染、使用寿命长、制造安装费用低等优异性能,愈来愈广泛地被应用于燃气输送、供水、排污、供热、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送,以及油田、化工和邮电通讯等领域。目前世界上PE 管材的年消耗量在150 多万t ,PE 管材专用料的应用前景非常大。
一 高密度双峰PE100级管材TUB121N3000
独山子石化公司高密度聚乙烯装置采用英国 INNOVENE公司(原BP Solvay)公司BP-Solvay双环管淤浆法工艺，具有中国石油唯一的1条70Kt/a 混配料生产线。采用双峰技术生产HDPE产品，规模生产PE100的管材料及黑色管材料。独石化双峰PE100级燃气管专用料TUB121N3000采用双反应器串联生产工艺，具有优良的机械性能和良好加工性。PE100级燃气管专用料国际认证工作与2011年3月启动，在Exova AB实验室开始认证测试，整个认证过程进展顺利，所有测试项目已于2012年5月8日全部完成。
1双峰聚乙烯管材的产品特点及优势
普通聚乙烯的相对分子质量分布只有一个峰，而双峰聚乙烯的相对分子质量分布曲线却呈现两个峰值。由于聚乙烯树脂的可加工性和力学性难兼顾，提高相对分子质量可使产品具有更好的力学性能，但同时树脂又变得难于加工，而双峰聚乙烯可以很好地解决这个问题。双峰聚乙烯产品由高相对分子质量聚乙烯和低相对分子质量聚乙烯两部分组成，其中高相对分子质量聚乙烯用以保证物理力学强度，低相对分子质量聚乙烯用以改善加工性能。双峰聚乙烯和单峰聚乙烯机械和加工性能区别如下图。
双峰聚乙烯相对分子质量分布比单峰要宽，因此其耐环境应力开裂、蠕变性能得到了加强；双峰聚乙烯低相对分子质量组分比单峰少，减少了迁移、降低了气味，适用于给水输送；双峰聚乙烯高相对分子质量组分比单峰聚乙烯少，增加了熔体强度，便于挤出加工做管材，可以获得足够的韧性和强度，提高抗环境应力开裂。因此，双峰聚乙烯PE100做管材可同时满足抗快速开裂传播和抗慢速开裂增长的机械性能。
2性能指标
TUB121N3000产品性能
测试项目 质量指标 307 313 317 322
外观 黑粒、色粒，个kg， ≤ 40 0 0 0 0
大粒和小粒，g/kg ， ≤ 10 0 0.1 0.1 0
熔体流动速率，g/10min 0.30±0.15 0.26 0.26 0.28 0.28
密度，kg/m3 949±3 950.6 950.0 950.2 950.1
拉伸屈服应力，Mpa，≥ 20.0 23.5 23.1 22.8 23.1
拉伸断裂应变，%，≥ 350 785 699 669 778
简支梁冲击强度，kJm2，≥ 21.0 33.9 39.1 38.7 36.3
3、加工参考条件：
机筒温度：180℃～230℃
机头温度：200℃～230℃
口模温度：190℃～220℃
熔体温度：200℃～220℃（不高于230℃,在塑化良好的前提下，尽可能降低加工温度）
螺杆转速：适当，不宜过高（在物料塑化良好的前提下，根据生产要求与牵引速度合理匹配，保证产品质量和产量，单纯提高螺杆转速，则会造成物料塑化不良，管材内壁毛糙）
牵伸比：合适(根据壁厚、水冷却能力综合考虑，保证产品质量和产量)
真空度：0.02～0.07MPa（根据管材外径、内壁质量合理调整，实现管径达标，外观质量合格）
冷却水温：20℃左右为宜（调整冷却水量及水温，保证管材的冷却定型良好，性能和外观稳定良好）
冷却水流量：适宜，不宜过大过小，分布均匀
二 全密度聚乙烯装置PE80/100级管材
独山子石化公司全密度聚乙烯装置采用美国univation公司的UCC
低压气相法工艺，反应器设计简单，采用新、旧铬系催化剂可生产不同性能特点的管材专用料。其中PE80级管材料2480为国内众多加工企业所熟悉，而2400由专利商提供的新型催化剂生产，是韧性较为突出的PE80级管材料。PE100级管材料UHXP4808具有显著的低熔垂性特点，可用于制备大管径厚壁管材（甚至能达到2000mm） 。
PE100管材树脂UHXP4808产品性能
测试项目
UHXP4808
TUB121N3000
YGH041
MFR
21.6kg，g10min
4.5～7.5
10
9
密度，gcm3
0.946～0.952
0.951
0.947
拉伸屈服强度，MPa，不小于
20
23.2
24.3
拉伸断裂应变，%，不小于
500
820
800
氧化诱导时间（210℃，Al），min，不小于
40
61
35
水分含量，mgkg，不大于
300
耐环境应力开裂（10%lgepal）,F50，不小于
1000
1000
1000
RCP S4试验：管材壁厚≥15mm，（测量管径dn250）
临界压力Pc,S4≥MOP/2.4-0.072
耐慢速裂纹增长(80℃，试验压力0.92MPa，500h)
不破裂，不渗漏
静液压强度(80℃，环应力5.4MPa，165h)
静液压强度(80℃，环应力5.0MPa，1000h)
静液压强度(20℃，环应力12.4MPa，100h)
UHXP4808临界剪切速率要小于TUB121N3000，反映在加工方面，其随着剪切速率的增加较早的出现压力震荡、熔体破裂现象，这也与其有较高的熔体弹性有关。UHXP4808在加工过程中受温度和剪切变化影响较小。熔体强度高，抗熔垂性优，有利于大口径管材加工，建议加工温度较TUB121N3000提高10～20℃。
PE80管材树脂DGDZ2400产品性能
测试项目
质量指标
451
452
453
454
外观
黑粒、色粒，个kg ≤
40
0
0
0
0
大粒和小粒，gkg ≤
100
16
13
23
5.6
熔体流动速率，g10min
11～16
13
13
15
15
密度，kgm3
940～945
941.7
941.6
941.6
941.8
拉伸屈服应力，Mpa，≥
18
20.2
20.4
20.5
20.5
拉伸断裂应变，%，≥
600
898
904
777
827
简支梁冲击强度，kJm2，≥
实测值
31
32
31
31
PE80管材树脂DGDZ2401产品性能
分析项目
单 位
指 标
合 格
颗粒外观 黑粒、色粒
粒/kg树脂≤
40
熔体流动速率（21.6Kg）
g10min
8.5-12.5
密 度
Kgm3
拉伸屈服应力
MPa≥
18.0
拉伸断裂应力
MPa≥
28.0
拉伸断裂应变
%≥
600
独石化DGDZ2400 2401加工性能优良，制品性能达标。产品外观良好，爆破环应力略低于齐鲁2480。建议加工熔体温度200℃左右