[發明專利]一種氧化石墨烯改性聚丙烯基方形波紋管及其制造方法

在審

• 申請號: 202010611528.8
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111607168A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 朱明燕;李志宏;李夢萱;李偉宏;郭光平;王毅;劉見祥;楊榮飛
• 申請（專利權）人: 貴州宏潤管業有限公司
• 主分類號: C08L23/26
• 分類號: C08L23/26;C08L51/06;C08K9/04;C08K3/04
• 代理公司: 貴陽春秋知識產權代理事務所(普通合伙) 52109
• 代理人: 李萬強

本發明公開了一種氧化石墨烯改性聚丙烯基方形波紋管及其制造方法，該方形波紋管的原材料由三個組分組成，分別是通過2,3?環氧丙基三甲基氯化銨、己二胺、環氧氯丙烷、聚丙烯接枝馬來酸酐進行了極化改性處理的氧化石墨烯，進行了與第一組份極化改性相匹配的改性處理的聚丙烯，其中所述的改性處理具體為采用鹽酸多巴胺、三羥甲基氨基甲烷、聚乙烯亞胺對聚丙烯進行改性；第三組份是以聚丙烯為載體的阻燃母粒，第一組份、第二組份、第三組份的質量比為（0.7?1.5）：（8?10）：1。本發明抗壓、導熱率高、耐高溫、抗氧化、自結合好、抗蝕性好。

技術領域

本發明涉及絕緣材料技術領域，尤其涉及一種氧化石墨烯改性聚丙烯基方形波紋管及其制造方法。

背景技術

現有技術中，HPPM方形電力雙壁波紋管主要應用于10KV以上高壓輸電線電纜用城鄉明開挖掘電纜排管工程，其管材連接采用專用卡箍連接。HPPM方形電力波紋管，無論是雙壁還是單壁波紋管，通常是以采用耐熱、抗熱氧老化和納米阻燃改性聚丙烯為主要原材料，采用高強度波形設計和加工工藝制造的新型結構壁管材料。具有結構新穎，耐壓強度高、施工快速、方便；耐高溫、阻燃、抗震、使用壽命長等一系列優點。

一般HPPM方形電力雙壁波紋管的產品性能包括：優良的柔軟性可適應地面沉降或施工地基的變化，確保管材對電纜的保護作用；在管材達到同樣性能的前提下，可以投放更少的料；主材不復合聚丙隔，維卡軟化溫度在135C以上，高溫下仍保持抗外壓能力；主材料由碳和氫兩種元素組成，管材廢品可以二次收利用，生產和收過程中不存在白色污染；不導電，不傳熱，具有良好的絕線性能，符合高壓電力安全使用要求；耐酸、堿、鹽等各種化學介質的侵蝕和無電化學侵蝕，使用壽命長達50年以上；管內表面光滑，摩擦系數低，與電纜處于接觸狀態，拖拉阻力??；工作溫度范圍跨度大，能適應多種氣候條件下的施工；可采用專用卡描連接，沒有焊接縫和飛邊，不會擦傷電纜；特殊的波紋結構設計和高彈性模量的材料，使其具有高環剛度，耐壓強度高。

但現有技術中有幾個對應實際使用工況的痛點，分別是：1、一般HPPM方形電力雙壁波紋管的承壓能力及抗沖擊低于金屬管，不能適用于較深的地底或較高壓力的區域，如高樓前后或地震高發地帶；2、現有的HPPM方形電力雙壁波紋管由于材料所限，導熱能力及抗高溫、抗氧化能力差，不能適應溫度較高、溫差較大或環境溫度變動較大的區域，如鍛鑄車間附近、沙漠地帶等；3、現有的HPPM方形電力雙壁波紋管原料一般都是簡單混料，即以聚丙烯或高密度聚乙烯為基礎原料，在其內直接添加阻燃劑等功能助劑，但其相互之間沒有產生化學反應而結合力較差，且有機鏈的融合度較差，易在高濕環境內被微生物作用而腐蝕和老化。

因此，市面上急需一種抗壓、導熱率高、耐高溫、抗氧化、自結合好、抗蝕性好的氧化石墨烯改性聚丙烯基方形波紋管及其制造方法。

發明內容

本發明旨在提供一種抗壓、導熱率高、耐高溫、抗氧化、自結合好、抗蝕性好的氧化石墨烯改性聚丙烯基方形波紋管及其制造方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種氧化石墨烯改性聚丙烯基方形波紋管的制造方法，包括以下步驟：

S1：按重量份準備聚丙烯88份-90份、以聚丙烯為載體的阻燃母粒8份-10份、2,3-環氧丙基三甲基氯化銨8份-10份、聚丙烯接枝馬來酸酐14份-16份、己二胺18份-20份、環氧氯丙烷9份-10份、四丁基溴化銨0.4份-0.6份、鹽酸多巴胺0.6份-0.8份、三羥甲基氨基甲烷0.6份-0.8份、聚乙烯亞胺0.6份-0.8份、過硫酸鉀6.5份-8份、五氧化二磷6.5份-8份、飽和濃硫酸260份-280份、高錳酸鉀25-30份、石墨粉8份-10份；準備足量乙醇、去離子水、過氧化氫、1mol/L濃度的鹽酸水溶液、二甲苯；

S2：在Hummers法的基礎上進行調整，仍以S1準備的石墨粉為基礎原料，調整為以飽和濃硫酸35份-40份、全部五氧化二磷、全部過硫酸鉀、全部高錳酸鉀為工藝原料，去離子水、過氧化氫、1mol/L濃度的鹽酸水溶液為工藝輔料制備氧化石墨烯，具體步驟為：