[發(fā)明專利]一種石墨烯抗靜電低汽油滲透率輸油管及其制備方法

在審

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• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112341806A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊修寶;成濤;朱沖;瞿研
• 申請（專利權(quán)）人: 南通第六元素材料科技有限公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L83/04;C08K3/04;C08K5/12;C08K5/43
• 代理公司: 北京世衡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11686
• 代理人: 肖淑芳

本發(fā)明公開了一種石墨烯抗靜電低汽油滲透率輸油管及其制備方法。本發(fā)明采用優(yōu)質(zhì)氧化還原法制備的石墨烯，層數(shù)薄，分散性好，加入分散劑，提高了石墨烯的穩(wěn)定性及分散性，漿料中石墨烯含量高，最高可至30％，制備過程中無揮發(fā)性有機(jī)物，生產(chǎn)環(huán)境友好，利于大規(guī)模生產(chǎn)及使用。利用其制備的石墨烯輸油管不僅具有良好的導(dǎo)靜電特性，還具有良好的阻隔性，大大降低了乙醇汽油在管道中的滲透，進(jìn)一步保障輸油管道的安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料復(fù)合領(lǐng)域，具體涉及一種石墨烯抗靜電低汽油滲透率輸油管及其制備方法。

背景技術(shù)

CN105602155A公開了一種石墨烯原位增效增塑劑及減量使用增塑劑的人造革制造方法，其特征是將石墨烯先進(jìn)行親油改性，然后按一定比例分散于增塑劑中，制得石墨烯原位增效的增塑劑。石墨烯固含為0.5％-1％，在同等條件下應(yīng)用于人造革的制造可降低增塑劑使用量20％以上，實(shí)現(xiàn)了增塑劑的使用減量化；石墨烯的引入，既能“鉚定”增塑劑，提高增塑劑的耐遷移性，還有效提升了聚氯乙烯(PVC)的耐熱性、耐老化性、導(dǎo)電性、電磁屏蔽性和阻燃等性能，大幅提升人造革的品質(zhì)等級。另外，本發(fā)明的石墨烯原位增效增塑劑還適用于食品包裝、醫(yī)療器材、電線、電纜、汽車工業(yè)、房地產(chǎn)、地板、壁紙、各類食品醫(yī)藥包裝膜等PVC制品制造領(lǐng)域。

CN108559250A提供了一種適用于電力電纜的增塑劑制備方法，首先將石墨烯進(jìn)行酸化改性，再將酸化后的石墨烯與增塑劑混合，加熱，制得石墨烯增效增塑劑，石墨烯固含為0.5％-2％，將石墨烯增效增塑劑與改性聚氨酯彈性體、穩(wěn)定劑、石墨烯增效增塑劑、發(fā)泡劑、填料以一定的量配比后制得電力電纜，該電纜柔韌性和強(qiáng)度較傳統(tǒng)的電纜提高9-12％。不僅降低了增塑劑的遷移性，還有效提升電纜的耐熱性、耐老化性、電磁屏蔽和阻燃等性能，提升電纜的性能和品質(zhì)。

上述兩篇專利制備過程中均需對石墨烯進(jìn)行改性，不利于漿料的大批量制作及應(yīng)用，且漿料固含低，要提高高分子材料中的石墨烯含量須相應(yīng)增加增塑劑用量，會(huì)給高分子材料的性能帶來不利影響。

石墨烯作為一種微觀惰性的二維片層材料，具有很多優(yōu)異的特性，在力學(xué)、導(dǎo)電、散熱等等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用，但都普遍存在石墨烯分散性的問題，為了提高分散性，大多數(shù)情況下采用溶劑進(jìn)行分散研磨制備，或者是利用化學(xué)方法對石墨烯進(jìn)行改性，但上述方法一方面采用大量的溶劑會(huì)對環(huán)境帶來巨大壓力，另一方面采用化學(xué)改性破壞了石墨烯自身的完整結(jié)構(gòu)，會(huì)降低石墨烯的優(yōu)異特性。

目前汽車輸油管道為了保證安全性，均使輸油管具有導(dǎo)靜電特性，大多用炭黑、石墨等導(dǎo)電劑賦予其導(dǎo)靜電特性，但炭黑和石墨在復(fù)合高分子中需要添加量很大才能保證復(fù)合材料具有導(dǎo)靜電特性，從而導(dǎo)致復(fù)合材料力學(xué)性能的降低，且炭黑的大量加入會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料阻隔性能的下降。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中導(dǎo)靜電輸油管導(dǎo)電劑含量高和阻隔性差的問題，本發(fā)明提出了一種石墨烯抗靜電低汽油滲透率輸油管及其制備方法。本發(fā)明利用石墨烯提高尼龍輸油管導(dǎo)電性，賦予輸油管導(dǎo)靜電性能，并利用石墨烯的片片搭接結(jié)構(gòu)，大大降低汽油在輸油管中的滲透，首先利用增塑劑研磨制備了石墨烯/增塑劑漿料，與普通直接添加石墨烯粉體制備輸油管相比，大大提高了石墨烯的分散性，解決了石墨烯粉體添加難、分散難問題。

本呢發(fā)明提供的石墨烯尼龍輸油管，其原料包括：

尼龍樹脂、增塑劑I、本發(fā)明提供的石墨烯增塑劑漿料、抗氧劑和潤滑劑；

各原料的質(zhì)量配比如下：

上述石墨烯尼龍輸油管中，所述尼龍樹脂選自尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12(簡稱PA12)和尼龍1010中至少一種；

所述增塑劑I選自尼龍材料用增塑劑和PVC材料用增塑劑中至少一種；具體選自N-丁基苯磺酰胺(BBSA)和對苯二甲酸二辛酯(DOTP)中至少一種；