一种换热器用聚丙烯换热管制造技术

本发明专利技术公开了一种换热器用聚丙烯换热管，由以下方法制备而成：将聚丙烯、多巴胺改性填料、马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出造粒后，再次挤压成管。改聚丙烯换热管采用新型的热传导效率较高的聚丙烯复合材料，制备出的换热管换热效率高，并且在换热管的制备过程中，可以调节模具从而改变换热管的外观。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及换热器
，特别是涉及一种换热器用聚丙烯换热管。
技术介绍
换热器在化工、石油、动力、食品等工业生产中均有使用，并占有重要的地位。换热器在化工生产中可以作为加热器、冷却器、蒸发器以及再沸器等多种使用。换热器大多使用不锈钢，搪瓷或者石墨材料进行制作，这些材料的价格较高，使得换热器的造价高。聚丙烯材料有良好的稳定性，处理在氧化性的溶剂中会溶解外，在酸性或盐碱性溶液中100℃以下均不会溶解，并且具有良好的耐腐蚀性，十分适合用来制备换热器。但是，聚丙烯的导热性能较差，其导热系数为0.12-0.13千卡/米·时·℃，仅为碳钢的1/300。故而，将其制备成换热器，需要采取一定的措施客服该缺点。通过对材料进行填充改性，提高材料本身的导热性能，是一种较为有效的手段。换热管是换热器的核心元件，其换热性能直接影响到换热器的性能以及应用。现有的技术中，通常采用圆柱形的管子作为换热管，将多根换热管顺序排列安装在压力筒中，圆柱形的换热管所能承受的压力有限，而且换热面积较小，换热性能低。多数换热管采用不锈钢、搪瓷以及石墨材料进行制作，很难对换热管的表面进行改良，换热面积较难提高。采用聚丙烯制备的换热管则可以有效的改善这一缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种换热器用聚丙烯换热管，采用新型的热传导效率较高的聚丙烯复合材料，制备出的换热管换热效率高，并且在换热管的制备过程中，可以调节模具从而改变换热管的外观。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种换热器用聚丙烯换热管，其特征在于，由以下方法制备而成：将聚丙烯、多巴胺改性填料、马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出造粒后，再次挤压成管。优选的，所述聚丙烯、多巴胺改性填料以及马来酸酐接枝聚丙烯的含量为聚丙烯47-74份，多巴胺改性填料25-50份，马来酸酐接枝聚丙烯1-3份。优选的，所述多巴胺改性填料的制备方法为：将氮化铝分散于去离子水中，超声分散60-90min，加入三(羟甲基)氨基甲烷，在加入多巴胺盐酸盐，调节pH为8-9，以60-80r/min搅拌，反应6-10h后，反应结束后，以2000-4000r/min速度超声离心分离5次，烘干后得多巴胺改性填料。优选的，所述氮化铝的粒径为微米级或纳米级。优选的，所述氮化铝的质量与去离子水的体积比为20-30g/L。优选的，所述三(羟甲基)氨基甲烷的投入量为0.5-1g/L，多巴胺盐酸盐的投入量为1-2g/L。优选的，所述马来酸酐接枝聚丙烯的分子量为9000-12000。优选的，所述挤出造粒过程中，挤出机的一、二、三、四区温度范围分别为170-180℃、180℃-200℃、180℃-200℃、180℃-200℃；挤出机转速为20-60r/min，循环时间为20-60min。优选的，所述挤压成管过程中，可根据所需尺寸选择合适的模具，温度控制在180-200℃之间。本专利技术具有以下有益效果，制备管体所用的的材料中的多巴胺改性填料利用多巴胺对氮化铝进行表面修饰，从而增加了氮化铝表面的官能团。聚丙烯为非极性聚合物，如果将氮化铝直接加入到聚丙烯材料中，界面相容性差，容易分布不均匀，利用多巴胺改性后有效的解决了这一问题。同时配合马来酸酐接枝聚丙烯中的马来酸酐基团可以与多巴胺改性填料中的羟基形成键合，更加有效的改善聚丙烯与氮化铝之间的界面粘结。利用氮化铝填料后得聚丙烯复合材料，具有更加优异的热导率，以此材料制备的换热管，换热性能良好，且质量轻便，易于施工，具有很高的工业应用价值。具体实施方式为了更好的理解本专利技术，下面通过实施例对本专利技术进一步说明，实施例只用于解释本专利技术，不会对本专利技术构成任何的限定。实施例1将20g氮化铝分散于1L去离子水中，超声分散60min，加入0.5g三(羟甲基)氨基甲烷，再加入1g多巴胺盐酸盐，调节pH为8-9，以70r/min搅拌，反应10h后，反应结束后，以4000r/min速度超声离心分离5次，烘干后得多巴胺改性填料。将74份聚丙烯、25份多巴胺改性填料、1份马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出机的一、二、三、四区温度范围分别为170-180℃、180℃-200℃、180℃-200℃、180℃-200℃；挤出机转速为20r/min，循环时间为40min，挤出造粒后，再次挤压成管；既得换热器
用聚丙烯换热管。实施例2将30g氮化铝分散于1L去离子水中，超声分散90min，加入1g三(羟甲基)氨基甲烷，再加入2g多巴胺盐酸盐，调节pH为8-9，以60r/min搅拌，反应8h后，反应结束后，以4000r/min速度超声离心分离5次，烘干后得多巴胺改性填料。将69份聚丙烯、30份多巴胺改性填料、1份马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出机的一、二、三、四区温度范围分别为170-180℃、180℃-200℃、180℃-200℃、180℃-200℃；挤出机转速为40r/min，循环时间为40min，挤出造粒后，再次挤压成管；既得换热器用聚丙烯换热管。实施例3将20g氮化铝分散于1L去离子水中，超声分散60min，加入1g三(羟甲基)氨基甲烷，再加入2g多巴胺盐酸盐，调节pH为8-9，以80r/min搅拌，反应10h后，反应结束后，以4000r/min速度超声离心分离5次，烘干后得多巴胺改性填料。将63份聚丙烯、35份多巴胺改性填料、2份马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出机的一、二、三、四区温度范围分别为170-180℃、180℃-200℃、180℃-200℃、180℃-200℃；挤出机转速为60r/min，循环时间为40min，挤出造粒后，再次挤压成管；既得换热器用聚丙烯换热管。实施例4将30g氮化铝分散于1L去离子水中，超声分散90min，加入0.5g三
(羟甲基)氨基甲烷，再加入1g多巴胺盐酸盐，调节pH为8-9，以60r/min搅拌，反应9h后，反应结束后，以4000r/min速度超声离心分离5次，烘干后得多巴胺改性填料。将58份聚丙烯、40份多巴胺改性填料、2份马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出机的一、二、三、四区温度范围分别为170-180℃、180℃-200℃、180℃-200℃、180℃-200℃；挤出机转速为30r/min，循环时间为40min，挤出造粒后，再次挤压成管；既得换热器用聚丙烯换热管。实施例5将20g氮化铝分散于1L去离子水中，超声分散60min，加入0.5g三(羟甲基)氨基甲烷，再加入2g多巴胺盐酸盐，调节pH为8-9，以60r/min搅拌，反应8h后，反应结束后，以4000r/min速度超声离心分离5次，烘干后得多巴胺改性填料。将52份聚丙烯、45份多巴胺改性填料、3份马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出机的一、二、三、四区温度范围分别为170-180℃、180℃-200℃、180℃-200℃、180℃-200℃；挤出机转速为60r/min，循环时间为40min，挤出造粒后，再次挤压成管；既得换热器用聚丙烯换热管。实施例6将30g氮化铝分散于1L去离子水中，超声分散90min，加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器用聚丙烯换热管，其特征在于，由以下方法制备而成：将聚丙烯、多巴胺改性填料、马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出造粒后，再次挤压成管。

【技术特征摘要】
1.一种换热器用聚丙烯换热管，其特征在于，由以下方法制备而成：将聚丙烯、多巴胺改性填料、马来酸酐接枝聚丙烯混合，搅拌均匀后加入双螺杆挤出机中，挤出造粒后，再次挤压成管。2.根据权利要求1所述的换热器用聚丙烯换热管，其特征在于，所述聚丙烯、多巴胺改性填料以及马来酸酐接枝聚丙烯的含量为聚丙烯47-74份，多巴胺改性填料25-50份，马来酸酐接枝聚丙烯1-3份。3.根据权利要求1所述的换热器用聚丙烯换热管，其特征在于，所述多巴胺改性填料的制备方法为：将氮化铝分散于去离子水中，超声分散60-90min，加入三(羟甲基)氨基甲烷，在加入多巴胺盐酸盐，调节pH为8-9，以60-80r/min搅拌，反应6-10h后，反应结束后，以2000-4000r/min速度超声离心分离5次，烘干后得多巴胺改性填料。4.根据权利要求3所述的换热器用聚丙烯换热管，其特征在于，所述氮化铝的粒径为微米级或纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文庆，
申请(专利权)人：东莞市联洲知识产权运营管理有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44