[發明專利]一種基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道及其制備方法

有效

• 申請號: 201711049012.3
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107725910B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 黃聿新;黃昭燁
• 申請（專利權）人: 廣西旭騰實業集團有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L57/02;F16L57/04;C08L23/06;C08L61/06;C08L63/00;C08L83/07;C08K13/04;C08K3/04;C08K3/22;C08K3/36;C08K7/08;C08K7/14;C
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李家恒

1.一種基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道，其特征在于，包括內襯層、纖維增強層和外保護層，所述內襯層和外保護層分別由耐高溫膠粘材料制成；所述纖維增強層是由無機纖維纏繞形成的網狀結構；

所述耐高溫膠粘材料為基于石墨烯與聚乙烯的多功能膠黏劑，按照重量份包括以下組分：

石墨烯10～30份、聚乙烯樹脂40～80份、酚醛樹脂30～100份、阻燃劑1～10份、氫氧化鋁10～30份、二氧化硅10～50份、硼酸鎂晶須1～20份、玻璃纖維1～6份、甲基乙烯基硅橡膠30～60份、氣相白炭黑5～20份、環氧樹脂5～30份、季戊四醇硬脂酸酯0.1～2份、苯氧基聚磷腈彈性體10～30份、阻燃母料10～30份、抗氧劑736 為1～3份、丙烯1～10份、1-丁烯1～10份、1-己烯1～10份、硬脂酸1～3份；

所述無機纖維為石英纖維、玄武巖纖維或花崗巖纖維；

所述石英纖維、玄武巖纖維和花崗巖纖維分別是由以下重量份的組分制成：花崗巖/石英/玄武巖 70～90份、碳酸鹽 1～30份和硫酸鹽 1～10份、石墨烯1～15份。

2.根據權利要求1所述的基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道,其特征在于，所述基于石墨烯與聚乙烯的多功能膠黏劑，按照重量份包括以下組分：石墨烯10份、聚乙烯樹脂40份、酚醛樹脂30份、阻燃劑1份、氫氧化鋁10份、二氧化硅10份、硼酸鎂晶須1份、玻璃纖維3份、甲基乙烯基硅橡膠40份、氣相白炭黑5份、環氧樹脂10份、季戊四醇硬脂酸酯0.1份、苯氧基聚磷腈彈性體10份、阻燃母料10份、抗氧劑736 為3份、丙烯1份、1-丁烯1份、1-己烯1份、硬脂酸1份。

3.根據權利要求1所述的基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道,其特征在于，所述碳酸鹽為碳酸氫鈉、碳酸鈉和碳酸鈣中的一種或多種，所述硫酸鹽為硫酸鈣、硫酸鈉和硫酸鎂中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道,其特征在于，所述阻燃母料按重量百分比包括以下組分：三氧化二銻10～20%、氫氧化鋁0.05～10%、二氧化硅0.05～25%、玻璃纖維3～15%、聚乙烯蠟0.05～6%、高壓聚乙烯20～50%、石墨烯5～20%。

5.根據權利要求1所述的基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道,其特征在于，所述無機纖維的直徑為5～40微米。

6.一種權利要求1-5任一所述的基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道的制備方法,其特征在于，包括以下步驟：

（一）纖維增強層制備

1）將花崗巖/石英/玄武巖與碳酸鹽、硫酸鹽和石墨烯混合送入熔爐內，并高溫融化成熔融液；

2）熔融液通過陶瓷漏板高速拉制或金屬噴嘴直接噴出而成無機纖維；

3）在步驟2）的無機纖維表面均勻涂覆一層浸潤劑；

4）將無機纖維送入烘箱內進行分段式烘干，前段烘干從20～30℃升溫到85～90℃，隨后以85～90℃的溫度保溫50～60min；中段烘干從85～90℃升溫到100～105℃，隨后以100～105℃保溫85～95min；后段烘干從100～105℃升溫到110～120℃，以110～120℃保溫140～160min，以將纖維表面上的水分徹底蒸干，從而制得無機纖維；

5）將制備的無機纖維纏繞成網狀制成纖維增強層；

（二）內襯層、保護層制備

將所述基于石墨烯與聚乙烯的多功能膠黏劑通過成形擠出設備澆淋在所述纖維增強層上，擠出成型，固化形成內襯層和保護層。

7.根據權利要求6所述的基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道制備方法,其特征在于，步驟1）中，融化溫度為1000～1450℃。

8.根據權利要求6所述的基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道的制備方法,其特征在于，步驟2）中，所述金屬噴嘴為鉑銠合金噴嘴。

9.根據權利要求6所述的基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道的制備方法,其特征在于，步驟5）中，無機纖維纏繞方式為環狀纏繞或螺旋纏繞。