一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌型自增强Go‑g‑PP方形波纹管的制造方法，波纹管原材料由三个组分组成，第一组分是通过2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵、己二胺、环氧氯丙烷、聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾、氢气进行了极化及纳米锌抗菌、抗静电改性处理的由改性氧化石墨烯和改性竹炭纤维构成的改性混合物；第二组分是进行了与第一组份极化改性相匹配的改性处理的聚丙烯，其中改性处理具体为采用盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺对聚丙烯进行改性；第三组份是以聚丙烯为载体的阻燃母粒，第一组份、第二组份、第三组份的质量比为（0.7‑1.5）：（8‑10）：1。本发明专利技术抗压性好、自抗菌、自结合好、耐高温、抗静电。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法
本专利技术涉及绝缘材料
，尤其涉及一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法。
技术介绍
HPPM方形电力波纹管，通常是以采用耐热、抗热氧老化和纳米阻燃改性聚丙烯为主要原材料，采用高强度波形设计和加工工艺制造的新型结构壁管材料。具有结构新颖，耐压强度高、施工快速、方便；耐高温、阻燃、抗震、使用寿命长等一系列优点。HPPM方形电力波纹管有良好的力学性能，耐酸碱、耐有机溶剂，且价格低廉，主要适用于10kV以上高压输电线电缆用城乡电缆排管工程。虽然HPPM方形电力波纹管在电力管线铺设领域内大量使用，但是由于其缺乏抗菌性能，在使用过程中会不可逆地在微生物及水的作用下老化、变质，不能提供足够长的使用寿命和可靠性，且作为电力系统用绝缘用品，其在使用过程中容易产生静电荷聚集现象，对电力系统的安全性和稳定性会产生不良影响，这些都在一定程度上限制了其进一步的应用。因此，赋予HPPM方形电力波纹管高效的抗菌性，并同时使之具有良好的抗静电性能十分必要。因此，市面上急需一种抗压性好、自抗菌、自结合好、耐高温、抗静电的抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种抗压性好、自抗菌、自结合好、耐高温、抗静电的抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管及其制造方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法，包括以下步骤：S1：按重量份准备溶质质量分数10%的氧化石墨烯水溶液95份-100份、足量青绿麻竹、四水合磷酸锌2份-3份、甲酸钾1.5份-2份、聚丙烯88份-90份、以聚丙烯为载体的阻燃母粒8份-10份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵8份-10份、聚丙烯接枝马来酸酐14份-16份、己二胺18份-20份、环氧氯丙烷9份-10份、四丁基溴化铵0.4份-0.6份、盐酸多巴胺0.6份-0.8份、三羟甲基氨基甲烷0.6份-0.8份、聚乙烯亚胺0.6份-0.8份、四氧二铁酸钴0.02份-0.04份；准备足量乙醇、去离子水、过氧化氢、0.1mol/L浓度的盐酸水溶液、二甲苯、醛酸酶水剂、解旋酶水剂、溶质质量分数10%的氢氧化钠水溶液、足量氢气；S2纤维准备①将阶段1）步骤①准备的青绿麻竹机械切剔为长70mm-80mm、宽1mm-2mm、厚1mm-2mm的长条，获得麻竹条；②将步骤①获得的麻竹条完全浸入S1准备的醛酸酶水剂和解旋酶水剂的混合液中，常温下保持45天-60天，获得麻竹条充分酶解产物；③采用30目的筛网从充分酶解产物中筛出纤维段，获得麻竹纤维；④将步骤③获得的麻竹纤维与S1准备的四氧二铁酸钴混合均匀，将混合物完全浸入S1准备的氢氧化钠水溶液中，然后将溶液加热至55℃-60℃，并以10rpm-15rpm的速率沿同一方向搅拌1h-1.5h，采用8目-10目滤网滤出固含物，获得羟化纤维，将羟化纤维置于180℃-200℃的环境内烘干，获得预氧化羟化纤维；⑤将步骤④获得的预氧化羟化纤维进行炭化处理，所述炭化处理分为前炭化处理和后炭化处理，前炭化处理温度750℃-800℃，处理时间5min-10min，后炭化处理温度1500℃-1600℃，处理时间5min-8min，处理后获得竹炭纤维；S3：氧化石墨烯及竹炭纤维改性处理，具体为：①将S1准备的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵及S2获得的竹炭纤维投入S1准备的氧化石墨烯水溶液中，以120W-150W的超声功率、30kHz-35kHz的超声频率分散40min-50min，然后以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌至絮状物不再产生，分离出固含物及絮状物，将滤出固体及析出的絮状物采用去离子水漂洗干净再干燥，获得混合反应物B；②将S1准备的己二胺、环氧氯丙烷及按重量份计100份-120份的去离子水混合均匀后，室温下静置反应7h-8h，然后升温至68℃-75℃，回流50min-55min，将所得物脱水干燥，获得反应物C；③将反应物C与S1准备的聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾混合均匀后投入足量二甲苯中，在二甲苯中不断通入S1准备的氢气，然后升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再投入足量乙醇中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌8min-10min，然后抽滤、干燥，得反应物D；④将混合反应物B、反应物D、S1准备的四丁基溴化铵混合均匀后投入足量二甲苯中，升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再抽滤、干燥，得反应物E，该反应物E即为所需改性混合物；S4：聚丙烯的改性处理①将S1准备的聚丙烯采用足量乙醇漂洗干净并干燥，获得洁净聚丙烯；②将S1准备的盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺混合均匀后溶入按重量份计600-800份的去离子水中，然后采用0.1mol/L浓度的盐酸水溶液滴定至PH=8-8.5，获得改性液；③将洁净聚丙烯投入初改性液中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌4.5h-5h，然后取出反应后的聚丙烯，采用去离子水清洗至PH=6.5-7.5后，自然晒干，获得所需改性聚丙烯；S5：原料混料及方形波纹管成型①将改性聚丙烯、改性氧化石墨烯、聚丙烯为载体的阻燃母粒混合均后，作为混合原料投入混料机，搅拌均匀后获得混合原料；②将混合原料加热至熔融，然后挤出至模具的方形内腔中，熔融液填充到模具内并随着模具向前移动，模具中的冷却系统使方形波纹管硬化成型，成型后模具打开脱模，脱模后采用水冷淋将方形波纹管完全硬化，即完成方形波纹管的成型工艺。上述的一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法中，所述聚丙烯为载体的阻燃母粒具体为无卤聚石化学阻燃PP5000(+)。一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管，该方形波纹管的原材料由三个组分组成，第一组分是通过2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、己二胺、环氧氯丙烷、聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾、氢气进行了极化及纳米锌抗菌、抗静电改性处理的由改性氧化石墨烯和改性竹炭纤维构成的改性混合物；第二组分是进行了与第一组份极化改性相匹配的改性处理的聚丙烯，其中所述的改性处理具体为采用盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺对聚丙烯进行改性；第三组份是以聚丙烯为载体的阻燃母粒，第一组份、第二组份、第三组份的质量比为（0.7-1.5）：（8-10）：1。与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：（1）常规的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料存在的基本问题在于，即使使用偶联剂对玻璃纤维进行表面处理，玻璃纤维与聚丙烯间界面结合强度仍较差，在较小载荷作用下，聚丙烯与玻璃纤维的接触表面就会产生剥离，不能传导作用力，对基体没有增强作用，反而增加了复合材料的缺陷，削弱其强度。本专利技术在聚丙烯中加入含羧基等极性基官能团的聚丙烯接枝物或界面相容剂，同时将玻纤增强调整为结合力更好的竹炭纤维增强，能够明显增加聚丙烯与增强纤维的界面结合强度。（2）利用了氢的还原性和基团替本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1：按重量份准备溶质质量分数10%的氧化石墨烯水溶液95份-100份、足量青绿麻竹、四水合磷酸锌2份-3份、甲酸钾1.5份-2份、聚丙烯88份-90份、以聚丙烯为载体的阻燃母粒8份-10份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵8份-10份、聚丙烯接枝马来酸酐14份-16份、己二胺18份-20份、环氧氯丙烷9份-10份、四丁基溴化铵0.4份-0.6份、盐酸多巴胺0.6份-0.8份、三羟甲基氨基甲烷0.6份-0.8份、聚乙烯亚胺0.6份-0.8份、四氧二铁酸钴0.02份-0.04份；准备足量乙醇、去离子水、过氧化氢、0.1mol/L浓度的盐酸水溶液、二甲苯、醛酸酶水剂、解旋酶水剂、溶质质量分数10%的氢氧化钠水溶液、足量氢气；/nS2纤维准备/n①将阶段1）步骤①准备的青绿麻竹机械切剔为长70mm-80mm、宽1mm-2mm、厚1mm-2mm的长条，获得麻竹条；/n②将步骤①获得的麻竹条完全浸入S1准备的醛酸酶水剂和解旋酶水剂的混合液中，常温下保持45天-60天，获得麻竹条充分酶解产物；/n③采用30目的筛网从充分酶解产物中筛出纤维段，获得麻竹纤维；/n④将步骤③获得的麻竹纤维与S1准备的四氧二铁酸钴混合均匀，将混合物完全浸入S1准备的氢氧化钠水溶液中，然后将溶液加热至55℃-60℃，并以10rpm-15rpm的速率沿同一方向搅拌1h-1.5h，采用8目-10目滤网滤出固含物，获得羟化纤维，将羟化纤维置于180℃-200℃的环境内烘干，获得预氧化羟化纤维；/n⑤将步骤④获得的预氧化羟化纤维进行炭化处理，所述炭化处理分为前炭化处理和后炭化处理，前炭化处理温度750℃-800℃，处理时间5min -10min，后炭化处理温度1500℃-1600℃，处理时间5min -8min，处理后获得竹炭纤维；/nS3：氧化石墨烯及竹炭纤维改性处理，具体为：/n①将S1准备的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵及S2获得的竹炭纤维投入S1准备的氧化石墨烯水溶液中，以120W-150W的超声功率、30kHz-35kHz的超声频率分散40min-50min，然后以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌至絮状物不再产生，分离出固含物及絮状物，将滤出固体及析出的絮状物采用去离子水漂洗干净再干燥，获得混合反应物B；/n②将S1准备的己二胺、环氧氯丙烷及按重量份计100份-120份的去离子水混合均匀后，室温下静置反应7h-8h，然后升温至68℃-75℃，回流50min-55min，将所得物脱水干燥，获得反应物C；/n③将反应物C与S1准备的聚丙烯接枝马来酸酐、四水合磷酸锌、甲酸钾混合均匀后投入足量二甲苯中，在二甲苯中不断通入S1准备的氢气，然后升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再投入足量乙醇中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌8min-10min，然后抽滤、干燥，得反应物D；/n④将混合反应物B、反应物D、S1准备的四丁基溴化铵混合均匀后投入足量二甲苯中，升温至135℃-140℃，回流6h-6.5h，再抽滤、干燥，得反应物E，该反应物E即为所需改性混合物；/nS4：聚丙烯的改性处理/n①将S1准备的聚丙烯采用足量乙醇漂洗干净并干燥，获得洁净聚丙烯；/n②将S1准备的盐酸多巴胺、三羟甲基氨基甲烷、聚乙烯亚胺混合均匀后溶入按重量份计600-800份的去离子水中，然后采用0.1mol/L浓度的盐酸水溶液滴定至PH=8-8.5，获得改性液；/n③将洁净聚丙烯投入初改性液中，以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌4.5h-5h，然后取出反应后的聚丙烯，采用去离子水清洗至PH=6.5-7.5后，自然晒干，获得所需改性聚丙烯；/nS5：原料混料及方形波纹管成型/n①将改性聚丙烯、改性氧化石墨烯、聚丙烯为载体的阻燃母粒混合均后，作为混合原料投入混料机，搅拌均匀后获得混合原料；/n②将混合原料加热至熔融，然后挤出至模具的方形内腔中，熔融液填充到模具内并随着模具向前移动，模具中的冷却系统使方形波纹管硬化成型，成型后模具打开脱模，脱模后采用水冷淋将方形波纹管完全硬化，即完成方形波纹管的成型工艺。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌型自增强Go-g-PP方形波纹管的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：按重量份准备溶质质量分数10%的氧化石墨烯水溶液95份-100份、足量青绿麻竹、四水合磷酸锌2份-3份、甲酸钾1.5份-2份、聚丙烯88份-90份、以聚丙烯为载体的阻燃母粒8份-10份、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵8份-10份、聚丙烯接枝马来酸酐14份-16份、己二胺18份-20份、环氧氯丙烷9份-10份、四丁基溴化铵0.4份-0.6份、盐酸多巴胺0.6份-0.8份、三羟甲基氨基甲烷0.6份-0.8份、聚乙烯亚胺0.6份-0.8份、四氧二铁酸钴0.02份-0.04份；准备足量乙醇、去离子水、过氧化氢、0.1mol/L浓度的盐酸水溶液、二甲苯、醛酸酶水剂、解旋酶水剂、溶质质量分数10%的氢氧化钠水溶液、足量氢气；
S2纤维准备
①将阶段1）步骤①准备的青绿麻竹机械切剔为长70mm-80mm、宽1mm-2mm、厚1mm-2mm的长条，获得麻竹条；
②将步骤①获得的麻竹条完全浸入S1准备的醛酸酶水剂和解旋酶水剂的混合液中，常温下保持45天-60天，获得麻竹条充分酶解产物；
③采用30目的筛网从充分酶解产物中筛出纤维段，获得麻竹纤维；
④将步骤③获得的麻竹纤维与S1准备的四氧二铁酸钴混合均匀，将混合物完全浸入S1准备的氢氧化钠水溶液中，然后将溶液加热至55℃-60℃，并以10rpm-15rpm的速率沿同一方向搅拌1h-1.5h，采用8目-10目滤网滤出固含物，获得羟化纤维，将羟化纤维置于180℃-200℃的环境内烘干，获得预氧化羟化纤维；
⑤将步骤④获得的预氧化羟化纤维进行炭化处理，所述炭化处理分为前炭化处理和后炭化处理，前炭化处理温度750℃-800℃，处理时间5min-10min，后炭化处理温度1500℃-1600℃，处理时间5min-8min，处理后获得竹炭纤维；
S3：氧化石墨烯及竹炭纤维改性处理，具体为：
①将S1准备的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵及S2获得的竹炭纤维投入S1准备的氧化石墨烯水溶液中，以120W-150W的超声功率、30kHz-35kHz的超声频率分散40min-50min，然后以40rpm-60rpm的搅拌速率搅拌至絮状物不再产生，分离出固含物及絮状物，将滤出固体及析出的絮状物采用去离子水漂洗干净再干燥，获得混合反应物B；
②将S1准备的己二胺、环氧氯丙烷及按重量份计100份-120份的去离子水混合均匀后，室温下静置反应7h-8h，然后升温至68℃-75...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘见祥，李伟宏，王毅，李志宏，郭光平，李梦萱，朱明燕，杨荣飞，
申请(专利权)人：贵州宏润管业有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52