[發明專利]一種雜化材料、石墨烯改性耐熱PE-RT管材及其制備方法

有效

• 申請號: 201810523291.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108676243B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 蔡海;王先紅
• 申請（專利權）人: 天津市偉星新型建材有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08K13/06;C08K9/02;C08K3/04;C08K3/34;C08K5/13;C08K5/526;C08K5/372;C08K5/3492;C08K5/134;C08J3/22
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 劉瑩

本發明提供了一種雜化材料、石墨烯改性耐熱PE?RT管材及其制備方法，所述雜化材料，其制備包括如下步驟，將氧化石墨烯分散液與植物多酚溶液混合均勻，然后加入層狀硅酸鹽，充分攪拌后，加熱至50～90℃，反應6～15h；所述氧化石墨烯、植物多酚以及層狀硅酸鹽的質量比為1：(0.5～1)：(0.1～1)。本發明采用耐熱聚乙烯、抗氧劑等組分制備出具有優良的力學性能、耐高溫蠕變性能、耐熱老化性能和擠出加工性能的耐熱PE?RT管材，生產工藝簡單，適于工業化生產，可廣泛用于制備熱水管道系統用管材和管件。

技術領域

本發明屬于PE-RT管材技術領域，尤其是涉及一種雜化材料、石墨烯改性耐熱PE-RT管材及其制備方法。

背景技術

耐熱聚乙烯(PE-RT)管材既具有普通聚乙烯管材的性能，如可熔接性、可回收再利用及成型加工、施工方便等特點，還具有接近交聯聚乙烯管材的長期耐熱性能，同時它還具有獨特的柔韌性，是一種節能、環保型的塑料管材。提高耐熱性和老化性能一直是PE-RT管材研究的重點和難點。

石墨烯是一種具有超強的機械強度、高導熱率、高透光率、高比表面積等特點的新型二維碳材料，其優良特性使其在高性能電子器件、復合材料、氣體傳感器及能量存儲等領域有著廣泛的應用前景，尤其是其超高的熱導率，被認為是優秀的導熱材料。但石墨烯表面呈惰性狀態，同時石墨烯與聚合物相互作用較弱，且各片層間因存在較強的范德華力而易發生聚集，這些原因導致其在聚合物中很難分散，對石墨烯在聚合物中應用造成了極大困難。因此，提高石墨烯與聚合物之間的相互作用，提高石墨烯在聚合物中分散是制備高性能石墨烯/聚合物納米復合材料的關鍵。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種雜化材料、石墨烯改性耐熱PE-RT管材及其制備方法，以克服現有技術中的不足，改善PE-RT管復合材料的加工、力學、耐熱和耐老化等性能。本發明利用簡單方法實現了石墨烯與層狀硅酸鹽的有序聚集組裝，實現了石墨烯在聚合物基體中的均勻分散。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種石墨烯層狀硅酸鹽雜化材料，其制備包括如下步驟，將氧化石墨烯分散液與植物多酚溶液混合均勻，然后加入層狀硅酸鹽，充分攪拌后，加熱至50～90℃，反應6～15h；所述氧化石墨烯、植物多酚以及層狀硅酸鹽的質量比為1：(0.5～1)：(0.1～1)；優選的，加熱至60～80℃，反應8～10h。

優選的，所述的植物多酚包括兒茶酚、阿魏酸、兒茶素、沒食子酸、水解單寧中的一種或者多種；所述的層狀硅酸鹽為蒙脫土、水滑石、鋰皂石、高嶺土、綠土、伊利石、凹凸棒石、海泡石、蛭石、水云母中的一種或兩種以上。

優選的，所述氧化石墨烯分散液的濃度為0.5～1.5mg/mL；所述植物多酚溶液的濃度為0.5～1.5mg/mL；優選的，所述氧化石墨烯分散液的濃度為 1mg/mL；所述植物多酚溶液的濃度為1mg/mL。

本發明另一目的是提供如上所述的石墨烯層狀硅酸鹽雜化材料在管道中的應用。

本發明同時提供了一種包含如上所述的石墨烯層狀硅酸鹽雜化材料的石墨烯改性耐熱PE-RT管，其特征在于：包括如下重量份數的組分， PE-RT100份，抗氧劑0.02～1份，石墨烯層狀硅酸鹽納米雜化材料0.1～3份。

優選的，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑和硫酯類抗氧劑的混合物，其重量比為0.05～0.5:0.1～0.5：0.05～0.5。