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鄭州惠喜化工產(chǎn)品有限公司
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中國石化高密度聚乙烯黑料實現(xiàn)技術(shù)突破 打破國外壟斷
來源: | 作者:鄭州惠喜化工產(chǎn)品有限公司 | 發(fā)布時間: 2020-05-26 | 7787 次瀏覽 | 分享到:
近日，中國石化所屬上海石化自主研發(fā)的高密度聚乙烯黑色管道料達到國內(nèi)800毫米以上大口徑燃氣管道制造性能要求，成功打破國外技術(shù)壟斷，為替代進口提供了可能。
高密度聚乙烯黑色管道料，簡稱“黑料”，簡單來講就是在高密度聚乙烯加入炭黑母料。在此之前，國產(chǎn)“黑料”只能用于制造口徑小于400毫米的燃氣管道，想要制造800毫米以上的大口徑管道，只能選擇進口的特殊“黑料”。

高密度聚乙烯(HDPE) 為線型結(jié)構(gòu)，幾乎沒有支化。典型的HDPE 是用齊格勒-納塔催化劑，采用Phillips 或Unipol工藝聚合而成。每種工藝的壓力都較低，采用有過渡金屬的有機金屬配合物作催化劑。聚合過程通常是在庚烷等的淤漿中或者是有催化劑流化床的氣相中完成的。HDPE的變異是超高摩爾質(zhì)量聚乙烯(超高分子量聚乙烯，UHMWPE)和中密度聚乙烯(MDPE)，UHM-WPE 的摩爾質(zhì)量約為1000000g/mol。與1-烯烴如丁烯的共聚在MDPE中產(chǎn)生了一些短支鏈。HDPE的結(jié)晶度比LDPE的高，因此拉伸強度也比它高，但對許多制品來說其沖擊強度不高。UHMWPE的分子鏈長，在晶體間產(chǎn)生了更多的連接分子，因此拉伸強度更高。MDPE的結(jié)晶度低，因此具有更好的沖擊強度。與LDPE相比，HDPE的流變性能更接近牛頓流體，所以不太適用于擠出加工，不論是吹塑薄膜，還是流延薄膜。

用黑料制造的口徑小于400毫米的燃氣管道，市場中已經(jīng)常見。但口徑突破800毫米以上的管道，則很少見。因為，口徑不一，對黑料的要求差別很大。在國內(nèi)，制造大口徑管，要么采用傳統(tǒng)的金屬或多層復(fù)合管材，要么只能選擇進口的特殊聚乙烯黑料。

據(jù)了解，國產(chǎn)高密度聚乙烯黑料制造的小口徑管道，在采用熱熔工藝連接管線時，不會出現(xiàn)“熔垂”現(xiàn)象。但當(dāng)管道口徑大于800毫米以后，由于管壁變厚，熱熔狀態(tài)下就會“熔垂”，嚴重影響管道質(zhì)量安全，黑料性能成為國內(nèi)企業(yè)長期無法突破的一個技術(shù)瓶頸。

上海石化塑料部在小口徑管所用黑料的制備上，積累了長期經(jīng)驗，產(chǎn)品獲得國際權(quán)威的PE100+認證，并且在2019年成功簽約中燃集團，成為首家打進國內(nèi)燃氣管道核心市場的中國石化旗下企業(yè)。經(jīng)過對熔融指數(shù)、拉伸強度等核心指標的工藝優(yōu)化，以及2019年第一次工業(yè)化試生產(chǎn)積累的經(jīng)驗，最近，該部生產(chǎn)出首批性能達標的大口徑管道專用黑料。

據(jù)了解，這種黑料不僅可以用于大口徑市政主干網(wǎng)的管道制造，而且在能源、礦山等涉及國計民生重點行業(yè)的工藝管道制造領(lǐng)域，也有著廣泛應(yīng)用前景。目前，首批合格產(chǎn)品已交付下游管道生產(chǎn)企業(yè)，制造成大口徑管后，由管道行業(yè)進行檢測認證。預(yù)計最快在年內(nèi)，國內(nèi)大口徑管道的生產(chǎn)將得到國產(chǎn)黑料的有力支持。