本发明专利技术提出了一种PE‑RT地暖管材及其制备方法，通过添加了石墨和碳纤维后PE‑RT管道的导热系数大大的提高，提高了PE‑RT地暖管的导热率，能有效的提高热效率，避免能源浪费，减小PE‑RT管材的膨胀系数和收缩率，使地暖管受热和受冷时都能保持足够的尺寸稳定性，降低PE‑RT管道的摩擦系数，有效地减小地暖管的结垢问题，可广泛用于地面辐射制冷、供暖盘管。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地暖管道管材，尤其涉及一种PE-RT地暖管材及其制备方法和应用。
技术介绍
随着工业生产和科学技术的发展，传统的金属导热材料由于其抗腐蚀性能差且导电，在一些特定领域已经受到了限制，用人工合成的高分子材料代替传统工业中使用的各种材料，特别是金属材料，已成为世界科研努力的方向之一。由于高分子材料大多是热的不良导体，为了制造具有优良综合性能的导热材料，一般都是用高导热性的金属或无机填料对高分子材料进行填充。这样得到的导热材料价格低廉、易加工成型，经过适当的工艺处理或配方调整可以应用于某些特殊领域。聚乙烯材料绝缘好，但作为导热材料，聚乙烯材料一般是不能胜任的，因为聚乙烯是热的不良导体，聚乙烯材料导热系数约为0.4w/(m·K)，是金属的1/500～1/600。发泡聚乙烯塑料的导热系数只有0.02～0.046w/(m·K)，约为金属的1/1500，水泥混凝土的1/40，普通粘土砖的1/20，是理想的绝热材料，要拓展其在采暖领域的应用，必须对聚乙烯材料进行改性。而石墨的导热系数为129W/(m·K)，而且石墨耐高温，热膨胀系数极小、化学稳定性好。采用高导热系数的石墨填充PE-RT，并添加一定量的碳纤维，可制备高导热、高强度的PE-RT改性材料。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种导热性好的PE-RT地暖管材及其制备方法和应用。本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种PE-RT地暖管材，其包括以下重量份的原料组分，在以上技术方案的基础上，优选的，所述耐热聚乙烯为II型耐热聚乙烯或I型耐热聚乙烯中的一种。在以上技术方案的基础上，优选的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种。所述增塑剂为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二丁酯、聚邻苯二甲酸二甲酯中的一种。所述受阻酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚、抗氧剂1076中的一种。另一方面，本专利技术提供了本专利技术第一方面所述的PE-RT地暖管材的制备方法，包括以下步骤，S1，对石墨和碳纤维进行预处理。先将所述石墨和碳纤维置于硝酸中，加入有机溶剂，在120℃下预处理5h，然后加入硅烷偶联剂，然后在165℃下处理3h，粉碎成粉末；S2，高导热复合材料的制备。将步骤S1得到的粉末加入高分子蜡后进行混合，得到混配料；S3，制备石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒。将混配料、受阻酚类抗氧剂、增塑剂、耐热聚乙烯加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒。优选的，所述步骤S2中的高分子蜡重量为步骤S1得到粉末的4％～6％。所述步骤S3造粒过程中控制双螺杆挤出机下料段温度为100±5℃，料筒一区温度为125±5℃，二区温度为130±5℃，三区温度为135±5℃，四区温度为140±5℃，五区温度为145±5℃，六区温度为150±5℃，七区温度为155±5℃，八区温度为150±5℃，九区温度为140±5℃，螺杆转速为300rpm～400rpm。还包括步骤S4，导热性好的PE-RT地暖管材的制备。用单螺杆挤出机将步骤S3得到的石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒制作成PE-RT管材，挤出机料筒一区温度为185±5℃，二区温度为195±5℃，三区温度为200±5℃，四区温度为205±5℃，五区温度为210±5℃，六区温度为215±5℃，七区温度为215±5℃，八区温度为220±5℃，九区温度为120±5℃，螺杆转速为70rpm～90rpm，得到PE-RT地暖管材。第三方面，本专利技术第一方面所述的PE-RT地暖管材在地面辐射制冷、供暖盘管中的应用。本专利技术的PE-RT地暖管材及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：通过添加了石墨和碳纤维后PE-RT管道的导热系数大大的提高，提高了PE-RT地暖管的导热率，能有效的提高热效率，避免能源浪费，减小PE-RT管材的膨胀系数和收缩率，使地暖管受热和受冷时都能保持足够的尺寸稳定性，降低PE-RT管道的摩擦系数，有效地减小地暖管的结垢问题，可广泛用于地面辐射制冷、供暖盘管。具体实施方式下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例1-3中所用的PE-RT为中国石化齐鲁石油化工有限公司生产的产品，型号为QHM22F；碳纤维使用的是日本东丽公司的产品。实施例1本实施例的PE-RT地暖管材，其包括以下原料组分，制备过程如下：S1，对石墨和碳纤维进行预处理。先将所述石墨和碳纤维置于硝酸中，加入酒精，在120℃下预处理5h，然后加入硅烷偶联剂KH550，然后在165℃下处理3h，粉碎成粉末。S2，高导热复合材料的制备。将步骤S1得到的粉末中加入5％重量份数的高分子蜡，混合速度1200转/分钟，混合5分钟后取出，得到混配料。S3，制备石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒。将混配料、2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚、对苯二甲酸乙二醇酯加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒。造粒过程中控制双螺杆挤出机下料段温度为100℃，料筒一区温度为125℃，二区温度为130℃，三区温度为135℃，四区温度为140℃，五区温度为145℃，六区温度为150℃，七区温度为155℃，八区温度为150℃，九区温度为140℃，螺杆转速为350rpm。步骤S4，导热性好的PE-RT地暖管材的制备。用单螺杆挤出机将步骤S3得到的石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒制作成PE-RT管材，挤出机料筒一区温度为185℃，二区温度为195℃，三区温度为200℃，四区温度为205℃，五区温度为210℃，六区温度为215℃，七区温度为215℃，八区温度为225℃，九区温度为120℃，螺杆转速为80rpm，得到PE-RT地暖管材。实施例2本实施例的PE-RT地暖管材，其包括以下原料组分，制备过程如下：S1，对石墨和碳纤维进行预处理。先将所述石墨和碳纤维置于硝酸中，加入酒精，在100℃下预处理6h，然后加入硅烷偶联剂KH560，然后在155℃下处理3h，粉碎成粉末。S2，高导热复合材料的制备。将步骤S1得到的粉末中加入4％重量份数的高分子蜡，混合速度1200转/分钟，混合5分钟后取出，得到混配料。S3，制备石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒。将混配料、2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚、对苯二甲酸乙二醇酯加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒。造粒过程中控制双螺杆挤出机下料段温度为103℃料筒一区温度为121℃，二区温度为133℃，三区温度为135℃，四区温度为143℃，五区温度为148℃，六区温度为151℃，七区温度为157℃，八区温度为153℃，九区温度为142℃，螺杆转速为380rpm。步骤S4，导热性好的PE-RT地暖管材的制备。用单螺杆挤出机将步骤S3得到的石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒制作成PE-RT管材，挤出机料筒一区温度为185℃，二区温度为195℃，三区温度为200℃，四区温度为205℃，五区温本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PE‑RT地暖管材，其特征在于：其包括以下重量份的原料组分，
【技术特征摘要】
1.一种PE-RT地暖管材，其特征在于：其包括以下重量份的原料组分，2.如权利要求1所述的PE-RT地暖管材的制备方法，其特征在于：所述耐热聚乙烯为II型耐热聚乙烯或I型耐热聚乙烯中的一种。3.如权利要求1所述的PE-RT地暖管材的制备方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792中的一种。4.如权利要求1所述的PE-RT地暖管材的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二丁酯、聚邻苯二甲酸二甲酯中的一种。5.如权利要求1所述的PE-RT地暖管材的制备方法，其特征在于：所述受阻酚类抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-氨基苯酚、抗氧剂1076中的一种。6.如权利要求1所述的PE-RT地暖管材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，S1，先将所述石墨和碳纤维置于硝酸中，加入有机溶剂，在90℃～150℃下预处理3～6h，然后加入硅烷偶联剂，然后在130℃～170℃下处理2h～4h，粉碎成粉末；S2，将步骤S1得到的粉末加入高分子蜡后进行混合，得到混配料；S3，将混配料、受阻酚类抗氧剂、增塑剂、耐热聚乙烯加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到石墨、碳纤维改性的PE-RT导热母粒。...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈厚忠，
申请(专利权)人：武汉金牛经济发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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