[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

本發明提供一種基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道及其制備方法，所述耐高溫無機纖維管道包括內襯層、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，所述無機纖維為石英纖維、玄武巖纖維、花崗巖纖維或高鋁型陶瓷纖維鋯盾纖維。無機纖維和基于石墨烯與聚乙烯的多功能膠黏劑共同作用，賦予管道優異的耐高壓、耐高溫性能和防火阻燃性能。

技術領域

本發明涉及一種綠色健康耐高溫多功能管道技術領域，具體涉及一種基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道及其制備方法。

背景技術

管道被普遍應用于建筑管道、石油、電力、化工、造紙、城市給排水、工廠污水處理、海水淡化、煤氣輸送管網等行業。同時，壓力管道涉及各行各業，由于輸送介質流速快，流量大，輸送介質臨時繼續對管壁產生沖擊、磨損、腐蝕等使耐高溫管道發生疲勞致使漸漸被磨穿，對它的安全需求至關重要。傳統的鋼制管道和塑料管道耐腐蝕性、耐火耐高溫性、耐候性較差，已無法滿足當前需求。特別對一些腐蝕性強、氣候惡劣、流動性差和高溫流體，無法保證其運輸安全。

目前，出現了多種復合管道，例如，利用熱塑性高分子材料和纖維復合的纖維增強管；利用高分子材料和鋼材復合的鋼襯四氟管道、聚乙烯復合管等。這些復合管道都一定程度上提高了其耐高溫性能，但是還是無法達到現在越來越高的使用要求，且這些復合管的耐腐蝕性能較差，限制了在實際生產過程中的使用。

申請號200910075795.1公開了一種自高溫耐高溫輸油管道及其制備方法，由玻璃纖維和環氧樹脂構成加熱層，碳纖維環氧樹脂構成加熱層，實現了保溫和耐高溫的功能，但是耐高溫和阻燃性能還有待提高。申請號201310023074.2的發明專利公開了一種連續纖維增強熱塑性復合高壓管道，內壁和外壁分別由熱塑性樹脂材料制成；中間層是由多層纖維樹脂層熱塑復合而成的連續纖維樹脂增強層，具有較高的加熱性能和更強的抗沖擊性能，但是還是不能滿足現代生產對耐高溫性能越來越高的需求，且在提高防腐和防火性能上沒有涉及。

發明內容

本發明的發明目的之一是，針對上述問題，提供一種基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道，采用無機纖維纏繞形成纖維增強層，采用基于石墨烯與聚乙烯的多功能膠黏劑固化形成內襯層和保護層，增強了管道的耐高溫性能，同時，防腐和防火性能也得到了相應提高。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種基于石墨烯的耐高溫無機纖維管道，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、花崗巖纖維或高鋁型陶瓷纖維鋯盾纖維。

作為一種優選的方案，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