The invention discloses a graphene oxide reinforced PVC/ABS composite pipe and a preparation method thereof. The composite pipe consists of three main components: polyvinyl chloride, ABS resin and graphene oxide. Concretely, the concentrated sulfuric acid was added to the reaction kettle, and the mixture of graphite powder and sodium nitrate was added to the side stirring edge, then Potassium Permanganate was added, the reaction was heated, the deionized water and hydrogen peroxide were added, and the reacted liquid became bright yellow, and the graphene oxide was washed and dried. Graphene oxide and graphene oxide coupling agent were prepared by surface modification of graphene oxide under high speed stirring. The modified graphene oxide was mixed with PVC and ABS at high speed and cooled out. The material was added to the double screw extruder hopper. The tube embryo was extruded at 170 200 degrees C, then the vacuum diameter and spray cooling were made. By using the composite pipes prepared by this method, the graphene oxide can be dispersed uniformly in the polymer matrix, which greatly improves the tensile strength, bending strength and impact strength of the composite pipes.
【技术实现步骤摘要】
一种氧化石墨烯增强的PVC/ABS复合管材及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领域的一种氧化石墨烯增强的PVC/ABS新型复合管材及其制备方法,更具体指一种具有优异的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度的石墨烯增强复合管材。
技术介绍
近年来,随着我国国民经济的持续高速发展,各行各业对PVC管材的需求日益增加。随着原料质量、加工设备和加工工艺水平的逐渐提高,产品质量也得到一定的改善。由于PVC本身存在一些缺点,冲击强度较差,低温时变脆等,极大地限制了其在管材领域的应用。因此,人们利用其它各种聚合物材料,包括PE、ABS、MBS、ABS等等,对PVC进行增韧改性,制备了各种复合管材,均取得一定的效果。但是增韧改性的结果往往造成了PVC的拉伸强度和弯曲强度降低。2004年,英国科学家首次制备出了由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体—石墨烯,其厚度只有0.3354nm,是目前世界上发现最薄的材料。石墨烯具有特殊的单原子层结构和新奇的物理性质:热导率约5000J/(m·K·s)、禁带宽度几乎为零、高透明度(约97.7%)、特别是其强度高达130Gpa,其杨氏模量(1100GPa)和断裂强度(125GPa)与碳纳米管相当。石墨烯以及其衍生物氧化石墨烯可以对聚合物基体起到良好的增强作用,但是由于其与聚合物基体的结合力不强,影响了复合材料性能的进一步提高。本专利技术将PVC/ABS聚合物基体与表面处理的氧化石墨烯通过挤出共混制备出一种氧化石墨烯增强的PVC/ABS新型复合管材,有助于解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决目前PVC管材所存在的上述 ...
【技术保护点】
一种氧化石墨烯增强的PVC/ABS复合管材,其特征在于,该复合管材包括聚氯乙烯PVC和ABS树脂以及改性氧化石墨烯三种主要成分,并且氧化石墨烯经过偶联剂表面处理,其中,PVC/ABS作为复合管材的基体,石墨烯作为复合管材的增强剂。
【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯增强的PVC/ABS复合管材,其特征在于,该复合管材包括聚氯乙烯PVC和ABS树脂以及改性氧化石墨烯三种主要成分,并且氧化石墨烯经过偶联剂表面处理,其中,PVC/ABS作为复合管材的基体,石墨烯作为复合管材的增强剂。2.权利要求1所述的氧化石墨烯增强的PVC/ABS复合管材,其特征在于,PVC和ABS以及改性氧化石墨烯的质量比范围为60~120:5~60:0.1~30,优选值为70~100:10~50:0.5~20。3.权利要求1所述的氧化石墨烯增强的PVC/ABS复合管材,其特征在于,所述的偶联剂为硅烷偶联剂KH540、KH550、KH560、KH570、KH590、KH792、A151、A171、A172、Si563、Si602中的任意一种。4.一种氧化石墨烯增强的PVC/ABS复合管材的制备方法,其特征在于,具体制备方法如下:(1)将浓硫酸加入反应釜,控制温度在0-3℃,边搅拌边加入石墨粉和硝酸钠固体混合物,接着加入高锰酸钾,在10-20℃反应45-60min,然后升温到30-40℃,继续反应25-45min,再加入去离子水,续拌15-30min后,加入质量浓度为30-35%的双氧水双氧水,反应10-20min,反应液变为亮黄色之后出料,将反应液过滤、洗涤、干燥得到氧化石墨烯;(2)将步骤(1)得到的氧化石墨烯和偶联剂加入连续式粉体表面改性机,在1000-1500r/min的高速搅拌作用下对氧化石墨烯进行表面改性,搅拌20min后出料,然后将表面改性后的氧化石墨烯与PVC、ABS以及助剂加入到高速搅拌机,设定搅拌速度为800-1200r/min,70-110℃温度范围内高速混合20min,然后转低速搅拌10min,冷却后出料;(3)将步骤(2)得到的混合料加入双螺杆挤出机料斗,在螺杆转速为15-30r/min,温度为170-200℃工艺条件下挤出管胚,再进行真空定径和喷淋冷却成型,最后定长切割,制备得到氧化石墨烯增强的PVC/ABS复合管材。5.权利要求4所述的氧化石墨烯增强的PVC/ABS复合...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈卫丰,吕果,李德江,李永双,代忠旭,陈少娜,
申请(专利权)人:三峡大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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