塑改型CPE专用HDPE粉料的研发

氯化聚乙烯（CPE）是由高密度聚乙烯氯化而成，一般含氯量在为20%～50%，具有优良的柔韧性、耐侯性、耐臭氧、耐化学药品、耐老化、耐油性、阻燃性及良好的相容性等性能。

CPE产品可分为塑改型和橡改型两大类。

其中塑改型CPE占CPE总量的75%，主要用作PVC的抗冲击改性剂。

1 新产品技术指标的制定1.1 基本物理性能目前市场上塑改型CPE用HDPE基础树脂主要有韩国LG 公司的CE6040、韩国三星220P、辽阳石化L0555P和扬子石化5505T，编号分别对应1＃－4＃（下同）。

几种样品的基本性能检测结果见表1。

表1 国内外CPE用HDPE树脂基本物性样品MFR/（g·10min-1）密度/（g·cm-3）5kg21.6kg S值1＃0.36 4.512.50.9522＃0.53 6.412.10.9563＃0.4 5.814.50.9534＃0.38513.20.949从表1中数据可以看出，目前市场用量大，用户较为认可的这几种牌号的树脂的表观密度基本上控制在0.952～0.956g/ cm3，熔体流动速率（5.0kg）为0.36g/10min～0.53g/10min，S 值在12～15。

CPE专用HDPE树脂的MFR影响CPE的流变性能，使CPE 在改性PVC的过程中塑化时间不同。

随HDPE树脂的MFR增大，PVC/CPE塑化时间缩短，但HDPE树脂的MFR太高，会影响CPE产品的抗冲击性能改性效果。

HDPE的密度与结晶度呈线性关系，适中的结晶度可保证氯化过程顺利。

结晶度直接反映HDPE内部的密实程度，结晶度越大说明HDPE的结晶越完善。

对于CPE专用HDPE，结晶度越大，氯渗入越困难，氯化速度也就越慢；结晶度小，氯化速度快。

但在氯含量相同的情况下，过低的结晶度会使CPE强度降低。

因此，CPE专用HDPE树脂要有适中的结晶度。

S值主要是用来衡量分子量分布的宽窄，分子量分布呈窄分布，表明HDPE粉料的均匀性越好。

1.2 粒径大小和粒径分布使用机械筛测量对比样品的粒径分布，结果见表2，从中可以看出，1＃和2＃粒径分布均匀，粒径大小在106～355µm之间含量最大，3＃大于355µm的颗粒含量较多，4＃颗粒粒径总体偏小，但又有少量较大颗粒。

CPE的水相悬浮氯化反应是一种非均相反应，聚乙烯粉末粒径大小对氯化的均匀性有明显的影响。

粒径小则颗粒的比表面积大，氯原子向颗粒内部渗透容易，氯化较均匀，但是颗粒太细，颗粒表面的自由能增大，颗粒凝结的倾向增大，对分散体系要求高；颗粒太粗，则氯向颗粒内部的渗透困难，氯化主要发生在聚乙烯颗粒表面，造成氯化不均匀。

同时，HDPE粉的粒径分布宽窄对后续加工也有很大的影响。

粒径分布宽，则细粉和粗颗粒含量较大，产品氯化均匀性较差，影响CPE产品质量。

较窄的粒径分布可以保证氯化过程中不同HDPE颗粒间氯化速度及程度均匀一致，使氯在HDPE分子链上分布更均匀。

因此，适中的粒径和较窄的粒径分布能使氯化产物均匀，CPE产品综合性能优良，用于PVC 改性的效果较好。

从工业化生产的实测值来看，产品的各项指标均在要求塑改型CPE专用HDPE粉料的研发李颖北京燕山石化高科技术有限责任公司摘要：在燕山石化低压装置采用淤浆法聚合工艺生产CPE用HDPE粉料，粉料的密度为0.952 g/cm3。

此粉料在后续的氯化过程中，工艺平稳，反应压力和能耗与进口树脂相当，氯化后CPE产品的各项性能指标合格。

关键词：高密度聚乙烯　氯化聚乙烯　开发Research and development of modified CPE for HDPE powersLi YingAbstract：The modified CPE for HDPE powers was produced in the lower pressure unit of Yanshan Pro-chemical Company by slurry process，which density is 0.952 g/cm3. This kind of process is stable during the process of chlorination. The energy consumption and reaction of pressure was same as that of import. The qualification of the production is accorded with the standard.Keywords：HDPE；chlorinated polythene；development表2 国内外CPE用HDPE树脂粒径分布样品粒径尺寸，%＞850μm355～850μm180～355μm106～180μm75～106μm45～75μm＜45μm1＃0.120.9741.4341.4210.90 3.820.552＃0.210.3933.2551.3710.59 1.54 2.693＃0.2520.5463.4213.49 1.680.40.074＃ 1.57 2.98.6533.1230.7216.9 4.67（下转第180页）45180指数呈不断升高趋势；（3）根据ᦞ228W M r K ⸕V ˅ˈ⒯ᙗˈ֯∋㇑࣋⭡䱫࣋ਈ傡ࣘ࣋ˈӾ㘼ᴹ᭸䱽վ䍮᭿᭸ᓄDŽࡲⲴㆋ䘹 ᯻䖜┤⭼䶒ᕐ࣋Ԛ⍻ࠪн਼㺘䶒⍫ᙗࡲ൘н਼⎃ᓖ䝽∄лⲴ⋩ࠪᴰՈⲴ㺘䶒⍫ᙗࡲ㓴ਸDŽӾ㺘3ⴻࠪˈ0.3%⭌㨌⻡о0.8%Ⲵ䞨ⴀ˄4:1˅༽䝽ᰦⲴ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋ᴰሿˈ᭵ሶަ֌ѪᴰՈ㺘䶒㹼ዙᗳՔᇣ⍱ࣘᇎ傼DŽ 㺘2н਼䝽∄лⲴ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋⍻䈅㔃᷌⸣⋩⼪䞨ⴀ/⸣⋩㗗䞨ⴀ˄ᙫ䟿0.8%˅4:1 9:1 19:1 7.81×10-2 2.07×10-1 3.09×10-14.75×10-3 2.52×10-2 3.14×10-2᭸ᓄ傼䇱ᇎ傼ሶᣭオǃ価઼⁑ᤏൠቲ≤Ⲵዙᗳ⭘䖫䍘㡚オ➔⋩傡ᴯ㠣н޽ᴹ≤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄do P ˅DŽሶዙᗳ⍇⋩ਾ✈ᒢǃᣭオ価઼➔⋩ˈᒦ⭘ˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄dw P ˅ˈ䇑㇇⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲࡽⲴ䍮᭿ሶ傡ᴯᆼⲴዙᗳ✈ᒢˈᣭオ価઼➔⋩ˈሶ⌘ᴹ㺘䶒⍫ᙗࡲⲴൠቲӅl ሿᰦˈᔰ⌥↓ᑨ傡ᴯ㠣঻࣋䎻Ҿっᇊˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻᭿ᦏᇣ䈅傼䇴ԧᴢ㓯മˈᒦ䇑㇇⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਾⲴ䍮᭿ᤷᮠ,J I ˈਾਈॆˈ䇑㇇ࠪ᭩ழ〻ᓖDŽ⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਾˈ䍮᭿ᤷᮠ৺⌘ޕ঻࣋ᗇࡠҶн਼ቲᓖⲴ߿ᕡˈᕪ߿ሿࡠᕡˈӾѝㅹ߿ሿࡠᕡˈᒣ൷᭩ழ〻ᓖѪ31%ˈ䈤᰾䱽վ知，储层渗透率越低，喉道越细，贾敏效应越严重。

取该油田15块岩样进行贾敏实验，测得贾敏指数平均值为2.1，整体呈现强贾敏。

3 减弱贾敏效应的室内实验由贾敏效应的计算公式可知，加入表面活性剂可减小油水界面张力（σ），甚至改变岩石润湿性，使毛管力由阻力变驱动力，从而有效降低贾敏效应。

3.1 表面活性剂的筛选通过tx-500旋转滴界面张力仪测出不同表面活性剂在不同浓度配比下的油水界面张力，选出最优的表面活性剂组合。

从表3看出，0.3%甜菜碱与0.8%的石油磺酸盐、羧酸盐（4：1）复配时的油水界面张力最小，故将其作为最优表面活性剂体系，进行岩心伤害流动实验。

表2 不同配比下的油水界面张力测试结果甜菜碱，%石油磺酸盐/石油羧酸盐（总量0.8%）4：19：119：10.27.81×10-2 2.07×10-1 3.09×10-10.3 4.75×10-32.52×10-23.14×10-23.2 减弱贾敏效应验证实验实验过程：将抽空、饱和模拟地层水的岩心用轻质航空煤油驱替至不再有水排出，记录时间、流速、压力（ቲ⑇䘿⦷䎺վˈஹ䚃䎺㓶ˈ䍮᭿᭸ᓄ䎺ѕ䟽DŽਆ䈕⋩⭠15ඇዙṧ䘋㹼䍮᭿ᇎ傼ˈ⍻ᗇ䍮᭿ᤷᮠᒣ൷٬Ѫ2.1ˈᮤփ੸⧠ᕪ䍮᭿DŽ3ℭ⺏岜㒭㒦ⷲ䗢⬂⃣⫼槪⭡䍮᭿᭸ᓄⲴ䇑㇇ޜᔿਟ⸕ˈ࣐ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਟ߿ሿ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋˄˅ˈ⭊㠣᭩ਈዙ⸣⏖⒯ᙗˈ֯∋㇑࣋⭡䱫࣋ਈ傡ࣘ࣋ˈӾ㘼ᴹ᭸䱽վ䍮᭿᭸ᓄDŽ3.1㺘䶒⍫ᙗࡲⲴㆋ䘹䙊䗷W[ ᯻䖜┤⭼䶒ᕐ࣋Ԛ⍻ࠪн਼㺘䶒⍫ᙗࡲ൘н਼⎃ᓖ䝽∄лⲴ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋ˈ䘹ࠪᴰՈⲴ㺘䶒⍫ᙗࡲ㓴ਸDŽӾ㺘3ⴻࠪˈ0.3%⭌㨌⻡о0.8%Ⲵ⸣⋩⼪䞨ⴀǃ㗗䞨ⴀ˄4:1˅༽䝽ᰦⲴ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋ᴰሿˈ᭵ሶަ֌ѪᴰՈ㺘䶒⍫ᙗࡲփ㌫ˈ䘋㹼ዙᗳՔᇣ⍱ࣘᇎ傼DŽ 㺘2н਼䝽∄лⲴ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋⍻䈅㔃᷌⸣⋩⼪䞨ⴀ/⸣⋩㗗䞨ⴀ˄ᙫ䟿0.8%˅⭌㨌⻡ˈ%4:1 9:1 19:10.2 7.81×10-22.07×10-13.09×10-10.3 4.75×10-32.52×10-23.14×10-23.2߿ᕡ䍮᭿᭸ᓄ傼䇱ᇎ傼ᇎ傼䗷〻˖ሶᣭオǃ価઼⁑ᤏൠቲ≤Ⲵዙᗳ⭘䖫䍘㡚オ➔⋩傡ᴯ㠣н޽ᴹ≤ᧂࠪˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄do P ˅DŽሶዙᗳ⍇⋩ਾ✈ᒢǃᣭオ価઼➔⋩ˈᒦ⭘⁑ᤏൠቲ≤傡ᴯˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄dw P ˅ˈ䇑㇇⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲࡽⲴ䍮᭿ᤷᮠJ I DŽ޽⅑ሶ傡ᴯᆼⲴዙᗳ✈ᒢˈᣭオ価઼➔⋩ˈሶ⌘ᴹ㺘䶒⍫ᙗࡲⲴൠቲ≤⌘ޕዙᗳᒦޣӅl ሿᰦˈᔰ⌥↓ᑨ傡ᴯ㠣঻࣋䎻Ҿっᇊˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄,dw P ˅ˈ֌䍮᭿ᦏᇣ䈅傼䇴ԧᴢ㓯മˈᒦ䇑㇇⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਾⲴ䍮᭿ᤷᮠ,J I ˈሩ∄䍮᭿ᤷᮠࡽਾਈॆˈ䇑㇇ࠪ᭩ழ〻ᓖDŽᇎ傼ਁ⧠ˈ⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਾˈ䍮᭿ᤷᮠ৺⌘ޕ঻࣋ᗇࡠҶн਼ቲᓖⲴ߿ᕡˈᦏᇣ〻ᓖ࠶࡛Ӿᕪ߿ሿࡠᕡˈӾѝㅹ߿ሿࡠᕡˈᒣ൷᭩ழ〻ᓖѪ31%ˈ䈤᰾䱽վ）。

将岩心洗油后烘干、抽空饱和煤油，并用模拟地层水驱替，记录时间、流速、压力（⦷䎺վˈஹ䚃䎺㓶ˈ䍮᭿᭸ᓄ䎺ѕ䟽DŽਆ䈕⋩⭠15ඇዙṧ䘋㹼䍮᭿ᇎ傼ˈ᭿ᤷᮠᒣ൷٬Ѫ2.1ˈᮤփ੸⧠ᕪ䍮᭿DŽ岜㒭㒦ⷲ䗢⬂⃣⫼槪䍮᭿᭸ᓄⲴ䇑㇇ޜᔿਟ⸕ˈ࣐ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਟ߿ሿ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋˄˅ˈਈዙ⸣⏖⒯ᙗˈ֯∋㇑࣋⭡䱫࣋ਈ傡ࣘ࣋ˈӾ㘼ᴹ᭸䱽վ䍮᭿᭸ᓄDŽ䶒⍫ᙗࡲⲴㆋ䘹䗷W[ ᯻䖜┤⭼䶒ᕐ࣋Ԛ⍻ࠪн਼㺘䶒⍫ᙗࡲ൘н਼⎃ᓖ䝽∄лⲴ⋩ᕐ࣋ˈ䘹ࠪᴰՈⲴ㺘䶒⍫ᙗࡲ㓴ਸDŽӾ㺘3ⴻࠪˈ0.3%⭌㨌⻡о0.8%Ⲵ䞨ⴀǃ㗗䞨ⴀ˄4:1˅༽䝽ᰦⲴ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋ᴰሿˈ᭵ሶަ֌ѪᴰՈ㺘䶒փ㌫ˈ䘋㹼ዙᗳՔᇣ⍱ࣘᇎ傼DŽ 㺘2н਼䝽∄лⲴ⋩≤⭼䶒ᕐ࣋⍻䈅㔃᷌⸣⋩⼪䞨ⴀ/⸣⋩㗗䞨ⴀ˄ᙫ䟿0.8%˅⻡ˈ%4:1 9:1 19:10.2 7.81×10-2 2.07×10-1 3.09×10-10.3 4.75×10-3 2.52×10-2 3.14×10-2ᕡ䍮᭿᭸ᓄ傼䇱ᇎ傼傼䗷〻˖ሶᣭオǃ価઼⁑ᤏൠቲ≤Ⲵዙᗳ⭘䖫䍘㡚オ➔⋩傡ᴯ㠣н޽ᴹ≤䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄do P ˅DŽሶዙᗳ⍇⋩ਾ✈ᒢǃᣭオ価઼➔⋩ˈᒦ⭘ቲ≤傡ᴯˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄dw P ˅ˈ䇑㇇⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲࡽⲴ䍮᭿DŽ޽⅑ሶ傡ᴯᆼⲴዙᗳ✈ᒢˈᣭオ価઼➔⋩ˈሶ⌘ᴹ㺘䶒⍫ᙗࡲⲴൠቲዙᗳᒦޣӅl ሿᰦˈᔰ⌥↓ᑨ傡ᴯ㠣঻࣋䎻Ҿっᇊˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻˅ˈ֌䍮᭿ᦏᇣ䈅傼䇴ԧᴢ㓯മˈᒦ䇑㇇⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਾⲴ䍮᭿ᤷᮠ,J I ˈ᭿ᤷᮠࡽਾਈॆˈ䇑㇇ࠪ᭩ழ〻ᓖDŽ傼ਁ⧠ˈ⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਾˈ䍮᭿ᤷᮠ৺⌘ޕ঻࣋ᗇࡠҶн਼ቲᓖⲴ߿ᕡˈᓖ࠶࡛Ӿᕪ߿ሿࡠᕡˈӾѝㅹ߿ሿࡠᕡˈᒣ൷᭩ழ〻ᓖѪ31%ˈ䈤᰾䱽վ），计算注入表面活性剂前的贾敏指数ᇎ傼䗷〻˖ሶᣭオǃ価઼⁑ᤏൠቲ≤Ⲵዙᗳ⭘䖫䍘㡚オ➔⋩傡ᴯ㠣н޽ᴹ≤ᧂࠪˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄P ˅DŽሶዙᗳ⍇⋩ਾ✈ᒢǃᣭオ価઼➔⋩ˈᒦ⭘ᤷᮠJ I DŽ޽⅑ሶ傡ᴯᆼⲴዙᗳ✈ᒢˈᣭオ価઼➔⋩ˈሶ⌘ᴹ㺘䶒⍫ᙗࡲⲴൠቲ≤⌘ޕዙᗳᒦޣӅl ሿᰦˈᔰ⌥↓ᑨ傡ᴯ㠣঻࣋䎻Ҿっᇊˈ䇠ᖅᰦ䰤ǃ⍱䙏ǃ঻࣋˄,dw P ˅ˈ֌䍮᭿ᦏᇣ䈅傼䇴ԧᴢ㓯മˈᒦ䇑㇇⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਾⲴ䍮᭿ᤷᮠ,J I ሩ∄䍮᭿ᤷᮠࡽਾਈॆˈ䇑㇇ࠪ᭩ழ〻ᓖDŽᇎ傼ਁ⧠ˈ⌘ޕ㺘䶒⍫ᙗࡲਾˈ䍮᭿ᤷᮠ৺⌘ޕ঻࣋ᗇࡠҶн਼ቲᓖⲴ߿ᕡᦏᇣ〻ᓖ࠶࡛Ӿᕪ߿ሿࡠᕡˈӾѝㅹ߿ሿࡠᕡˈᒣ൷᭩ழ〻ᓖѪ31%ˈ䈤᰾䱽վ。