高导热耐磨复合管材制造技术

本发明专利技术涉及一种高导热耐磨复合管材，属于高分子材料加工技术领域。所述的复合管材由以下重量份数的原料制成：HDPE 50份、PB树脂50份、接枝改性共混物PB‑g‑MAH 30份、氮化铝8份、经偶联剂KH570处理的二硫化钼15份、纳米陶瓷粉末3份、超细炭黑5份、硬脂酸钙2份。本发明专利技术在不影响管材其他机械性能的前提下，提高了复合管材的导热性和耐磨性，生产出的管材表面光滑、耐磨损，且热导率高，加工性能优良。

Composite pipe with high thermal conductivity and wear resistance

The invention relates to a composite pipe with high thermal conductivity and abrasion resistance, which belongs to the technical field of polymer material processing. The composite pipe comprises the following raw materials in parts by weight: HDPE made 50 copies, 50 copies of PB resin, modified PB blend g MAH 30 copies, 8 copies, aluminum nitride treated by KH570 coupling agent of MoS2 nano ceramic powder 15 copies, 3 copies, 5 copies, ultrafine carbon black calcium stearate 2. The invention improves the thermal conductivity and wear resistance of the composite pipe without affecting the other mechanical properties of the pipe, and the produced pipe has the advantages of smooth surface, wear resistance, high thermal conductivity and good processing performance.

【技术实现步骤摘要】
高导热耐磨复合管材
本专利技术涉及一种高导热耐磨复合管材，属于高分子材料加工

技术介绍
高分子材料与金属材料相比，其导热性、耐磨性均较差，因此限制了其应用领域，但由于高分子材料具有质轻、价廉、耐腐蚀等优点，人们希望开发出具有高导热性、耐磨的高分子材料，以扩大其应用范围。在民用供热供暖领域，PB采暖管的热导率为0.22W/(m.k)，PP-R采暖管的热导率为0.21W/(m.k)，热导率低导致了散热效果差，有必要对其进行改性，以提高其导热性能，且目前的新建民用住宅大都采用地暖，内部敷设PP-R管，在敷设后会由于气候变化而对管材有所磨损，导致壁厚变薄，同时，管道内流动流体的冲刷也会对其造成磨损，有必要也对其耐磨性进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高导热耐磨复合管材，解决了目前民用采暖管材存在的导热性差、易磨损的问题，具有热导率高、耐摩擦、抗冲击的特点。本专利技术所述的高导热耐磨复合管材，由以下重量份数的原料制成：其中：所述接枝改性共混物PB-g-MAH是将0.0625～0.125份的过氧化二异丙苯作为引发剂，3～6份的MAH作为接枝单体，0.3～0.6份的TNPP作为添加剂，对100份的PB进行接枝改性而得到。所述复合管材的制备方法包括以下步骤：(1)混料：将HDPE、PB树脂、接枝改性共混物PB-g-MAH、氮化铝、二硫化钼、纳米陶瓷粉末、超细炭黑和硬脂酸钙通过高速混合机进行搅混，并通过摩擦生热除去其中所含的水分，得到均匀分散的混合物料；(2)挤出机挤出：混合物料由料斗喂入挤出机，经压缩、熔融和均化，在外加热和螺杆剪切作用下，由粉状固体逐步变化为高粘弹性体，并连续经机头挤出；其中，挤出机料筒的加热温度为1区：160℃，2-6区：200℃；(3)模具真空成型：高粘弹性体通过过滤板由旋转运动变为直线运动进入管材模具，经过分流筋后逐步在成型段融合为管状型胚；其中，1-5区的模具温度为200℃，口模为210℃；(4)冷却定型：管状型胚进入冷却定径装置，其温度逐渐下降，直至降到室温为止，管胚在始终保证外部形状的情况下固定定型；(5)牵引切割：已成型的管材在牵引装置的作用下均匀地向前移动，通过旋转飞刀式切割机来完成管材的定长切断，并使断面平整。本专利技术利用过氧化二异丙苯(DCP)作为引发剂，马来酸酐(MAH)作为接枝单体，对PB进行接枝改性，得到接枝共混物PB-g-MAH，然后将其与HDPE作为基体树脂，添加无定形聚合物PB树脂、导热系数高的纳米金属氮化物、无机非金属填充物(二硫化钼、超细炭黑、纳米陶瓷粉末)和成核剂硬脂酸钙共混来提高复合材料的导热系数和耐磨性，纳米AlN的热导率为320W/(m.k)，添加8％的量可以将复合材料的热导率提高到3.2～5.1W/(m.k)，成核剂硬脂酸盐能够有效防止复合管材机械强度的下降，确保共混后材料的加工流动性增加，且不降低材料的拉伸强度、挠曲弹性、冲击强度以及耐摩擦等性能，无机填料的添加能够降低了管材的摩擦系数，提高其耐磨性，起到减磨、耐磨的作用。本专利技术的有益效果如下：本专利技术在不影响管材其他机械性能的前提下，提高了复合管材的导热性和耐磨性，生产出的管材表面光滑、耐磨损，且热导率高，加工性能优良。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。耐磨性测试方法：取1m长的盛有一定量研磨砂-水混合物的管段，两端用专用夹具固定，然后以2Hz的频率震动，经过100h，将质量的减少作为耐磨性评价指标。其中，m1为磨损前试样的质量，m2为磨损后试验的质量。热导率测定方法：按照GB/T3399《塑料导热系数试验方法防护热板法》测定，拉伸强度测定方法按照GB/T1040《热塑性塑料管材拉伸性能测定》测定实施例1高导热耐磨复合管材由以下重量份数的原料制成：其中：所述接枝改性共混物PB-g-MAH是将0.0625～0.125份的过氧化二异丙苯作为引发剂，3～6份的MAH作为接枝单体，0.3～0.6份的TNPP作为添加剂，对100份的PB进行接枝改性而得到。制备方法如下：(1)混料：将HDPE、PB树脂、接枝改性共混物PB-g-MAH、氮化铝、二硫化钼、纳米陶瓷粉末、超细炭黑和硬脂酸钙通过高速混合机进行搅混，并通过摩擦生热除去其中所含的水分，得到均匀分散的混合物料；(2)挤出机挤出：混合物料由料斗喂入挤出机，经压缩、熔融和均化，在外加热和螺杆剪切作用下，由粉状固体逐步变化为高粘弹性体，并连续经机头挤出；其中，挤出机料筒的加热温度为1区：160℃，2-6区：200℃；(3)模具真空成型：高粘弹性体通过过滤板由旋转运动变为直线运动进入管材模具，经过分流筋后逐步在成型段融合为管状型胚；其中，1-5区的模具温度为200℃，口模为210℃；(4)冷却定型：管状型胚进入冷却定径装置，其温度逐渐下降，直至降到室温为止，管胚在始终保证外部形状的情况下固定定型；(5)牵引切割：已成型的管材在牵引装置的作用下均匀地向前移动，通过旋转飞刀式切割机来完成管材的定长切断，并使断面平整，制备110×10.0的管材作为试样。对本实施例得到的高导热耐磨复合管材进行检测，检测结果如下：热导率为4.2W/(m.k)，拉伸强度为20.5Mpa，磨损率为1.2％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热耐磨复合管材，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种高导热耐磨复合管材，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：其中，所述接枝改性共混物PB-g-MAH是将0.0625～0.125份的过氧化二异丙苯作为引发剂，3～6份的MAH作为接枝单体，0.3～0.6份的TNPP作为添加剂，对100份的PB进行接枝改性而得到；所述导电填料为纳米AlN。2.根据权利要求1所述的高导热耐磨复合管材，其特征在于：该复合管材的制备方法包括以下步骤：(1)混料：将HDPE、PB树脂、接枝改性共混物PB-g-MAH、导电填料、二硫化钼、纳米陶瓷粉末、超细炭黑和聚四氟乙烯通过高速混合机进行搅混，并通过摩擦生热除去其中所含的水分，得到均匀分散的混合物料；(2)挤出机挤出：混合物料由料斗...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健，陈锋，
申请(专利权)人：山东国塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37