[發明專利]石墨烯增強導熱性復合聚烯烴管材

有效

• 申請號: 201610148355.4
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105570560B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 劉志光
• 申請（專利權）人: 劉志光
• 主分類號: F16L9/12
• 分類號: F16L9/12;F16L11/06;F16L11/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高強度管材，包括聚烯烴外層，聚烯烴內層，石墨烯?聚烯烴共混物的中間層。

技術領域

本發明涉及一種管材，特別涉及一種石墨烯增強導熱性復合聚烯烴管材。

背景技術

眾所周知，金屬管道具有易腐蝕，易結垢，使用壽命短，安裝困難等缺點。以塑代鋼成為趨勢，因此塑料管道在工民建領域中具有不可替代的作用，例如PP-R/PE/PVC/PE-RT管廣泛應用在建筑給排水、采暖管道系統、中央空調管道系統、化工管道系統、電工護套管等領域。

由于使用環境的原因，這些管道往往存在一些問題：1、承受壓力性能不夠；2、高溫條件下使用壽命較短。特別在聚烯烴管材中，往往存在強度不夠高的缺點。同時，在使用的過程中，特別是在熱力輸送系統和熱水系統中，往往需要管材具有耐壓、耐高溫的特點，這種情況下管材的使用壽命只能維持在幾年時間“十三五規劃”中提出的地下管廊建設對管材的力學指標和使用壽命等性能有更高的要求。管材的使用壽命是由使用溫度和工作壓力共同決定的。例如目前最常用的PP-R管材是在60℃，1Mpa的環境下能使用50年，所以目前現有聚烯烴管材不能在95℃的環境長期使用。因此亟需一種管材，滿足使用溫度95℃，工作壓力1.6MPa，使用壽命50年的管材。特別目前正在開發的高，中溫太陽能和地下熱能等新能源利用，急需高溫高壓長壽命和導熱性好的聚烯烴管材

針對上述情況亟需一種高強度，耐高壓同時使用壽命長的具有綜合性能的復合管材。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種高強度使用壽命長的聚烯烴管材，包括聚烯烴外層，聚烯烴內層，石墨烯-聚烯烴共混物的中間層，所述聚烯烴管材可以在溫度在95℃，壓力在大于1.6MPa的條件下，使用壽命達到50年以上。

作為一種實施方式，所述聚烯烴選自以下各項組成的組中的至少一種：均聚聚乙烯和均聚聚丙烯組成的組中的均聚物；選自由乙烯、丙烯、丁烯、己烯和辛烯組成的組中一種或多種共聚單體共聚的無規共聚物。

作為一種優選方案，所述聚烯烴選丙烯、己烯和辛烯中的一種和乙烯共聚的共聚物。

作為一種實施方式，所述聚烯烴內層和外層厚度之和與石墨烯-聚烯烴共混物中間層厚度的比為（2～70）：1。

作為一種實施方式，聚烯烴外層和聚烯烴內層的厚度比為（1～5）：（1～5）。

作為一種實施方式，所述石墨烯為聚芳酰胺改性石墨烯，且聚芳酰胺和石墨烯的重量比為（10～30）：1。

作為一種優選方案，所述石墨烯-聚烯烴層包含氮化硼，且所述氮化硼和石墨烯的重量比為1：（5～20）。

作為一種實施方式，所述石墨烯-聚烯烴層包含氮化硼，且所述氮化硼和石墨烯的重量比為1：（10～20）。

作為一種實施方式，所述聚烯烴內層和外層經過拉伸取向處理，且拉伸倍數為3～8。

作為一種實施方式，所述聚烯烴內層和外層經過拉伸取向處理，且拉伸倍數為3～5。

具體實施方式

參選以下本發明的優選實施方法的詳述以及包括的實施例可更容易地理解本發明的內容。除非另有限定，本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時，以本說明書中的定義為準。

如本文所用術語“由…制備”與“包含”同義。本文中所用的術語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形，意在覆蓋非排它性的包括。例如，包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。