一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法技术

技术编号:27311757 阅读:30 留言:0更新日期:2021-02-10 09:36
本发明专利技术公开了一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法。本发明专利技术采用优质氧化还原法制备的石墨烯,层数薄,分散性好,加入分散剂,提高了石墨烯的稳定性及分散性,浆料中石墨烯含量高,最高可至30%,制备过程中无挥发性有机物,生产环境友好,利于大规模生产及使用。利用其制备的石墨烯输油管不仅具有良好的导静电特性,还具有良好的阻隔性,大大降低了乙醇汽油在管道中的渗透,进一步保障输油管道的安全。道的安全。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料复合领域,具体涉及一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法。

技术介绍

[0002]CN105602155A公开了一种石墨烯原位增效增塑剂及减量使用增塑剂的人造革制造方法,其特征是将石墨烯先进行亲油改性,然后按一定比例分散于增塑剂中,制得石墨烯原位增效的增塑剂。石墨烯固含为0.5%-1%,在同等条件下应用于人造革的制造可降低增塑剂使用量20%以上,实现了增塑剂的使用减量化;石墨烯的引入,既能“铆定”增塑剂,提高增塑剂的耐迁移性,还有效提升了聚氯乙烯(PVC)的耐热性、耐老化性、导电性、电磁屏蔽性和阻燃等性能,大幅提升人造革的品质等级。另外,本专利技术的石墨烯原位增效增塑剂还适用于食品包装、医疗器材、电线、电缆、汽车工业、房地产、地板、壁纸、各类食品医药包装膜等PVC制品制造领域。
[0003]CN108559250A提供了一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法,首先将石墨烯进行酸化改性,再将酸化后的石墨烯与增塑剂混合,加热,制得石墨烯增效增塑剂,石墨烯固含为0.5%-2%,将石墨烯增效增塑剂与改性聚氨酯弹性体、稳定剂、石墨烯增效增塑剂、发泡剂、填料以一定的量配比后制得电力电缆,该电缆柔韧性和强度较传统的电缆提高9-12%。不仅降低了增塑剂的迁移性,还有效提升电缆的耐热性、耐老化性、电磁屏蔽和阻燃等性能,提升电缆的性能和品质。
[0004]上述两篇专利制备过程中均需对石墨烯进行改性,不利于浆料的大批量制作及应用,且浆料固含低,要提高高分子材料中的石墨烯含量须相应增加增塑剂用量,会给高分子材料的性能带来不利影响。
[0005]石墨烯作为一种微观惰性的二维片层材料,具有很多优异的特性,在力学、导电、散热等等领域都具有广泛的应用,但都普遍存在石墨烯分散性的问题,为了提高分散性,大多数情况下采用溶剂进行分散研磨制备,或者是利用化学方法对石墨烯进行改性,但上述方法一方面采用大量的溶剂会对环境带来巨大压力,另一方面采用化学改性破坏了石墨烯自身的完整结构,会降低石墨烯的优异特性。
[0006]目前汽车输油管道为了保证安全性,均使输油管具有导静电特性,大多用炭黑、石墨等导电剂赋予其导静电特性,但炭黑和石墨在复合高分子中需要添加量很大才能保证复合材料具有导静电特性,从而导致复合材料力学性能的降低,且炭黑的大量加入会导致复合材料阻隔性能的下降。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中导静电输油管导电剂含量高和阻隔性差的问题,本专利技术提出了一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法。本专利技术利用石墨烯提高尼龙输油管导电性,赋予输油管导静电性能,并利用石墨烯的片片搭接结构,大大降低汽油在输油管
中的渗透,首先利用增塑剂研磨制备了石墨烯/增塑剂浆料,与普通直接添加石墨烯粉体制备输油管相比,大大提高了石墨烯的分散性,解决了石墨烯粉体添加难、分散难问题。
[0008]本呢专利技术提供的石墨烯尼龙输油管,其原料包括:
[0009]尼龙树脂、增塑剂I、本专利技术提供的石墨烯增塑剂浆料、抗氧剂和润滑剂;
[0010]各原料的质量配比如下:
[0011][0012]上述石墨烯尼龙输油管中,所述尼龙树脂选自尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12(简称PA12)和尼龙1010中至少一种;
[0013]所述增塑剂I选自尼龙材料用增塑剂和PVC材料用增塑剂中至少一种;具体选自N-丁基苯磺酰胺(BBSA)和对苯二甲酸二辛酯(DOTP)中至少一种;
[0014]所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(抗氧剂1098)、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷(抗氧剂CA)、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(抗氧剂168)和双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧剂THP-24)中至少一种;
[0015]所述润滑剂选自硅酮母粒、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和石蜡粉中至少一种。
[0016]更具体的,所述石墨烯尼龙输油管中,所述尼龙树脂的质量份为93份;
[0017]所述增塑剂的质量份为2-3份;
[0018]所述石墨烯增塑剂浆料的质量份为2-5份或3份。
[0019]本专利技术提供的制备所述石墨烯尼龙输油管的方法,包括:
[0020]将所述各原料按照配比混匀后,挤出造粒,挤出机机筒温度为240-270℃,螺杆转速为250rpm-500rpm,后进行管材生产,即得。
[0021]具体的,所述挤出机机筒温度可为250℃,螺杆转速可为400rpm。
[0022]另外,上述本专利技术提供的石墨烯尼龙输油管在输油中的应用,也属于本专利技术的保护范围。
[0023]本专利技术还要求保护一种石墨烯增塑剂浆料,其由石墨烯、增塑剂II和分散剂组成。
[0024]上述石墨烯增塑剂浆料中,石墨烯、增塑剂II和分散剂的质量比为10-30:55-85:5-15;具体为15:55-85:5-15或15:77.5:7.5或20:55-85:5-15或20:70:10或30:55-85:5-15;
[0025]所述石墨烯为氧化还原法制备的石墨烯;
[0026]具体为将石墨粉采用浓硫酸进行插层,后加入高锰酸钾进行氧化,经洗涤过滤干燥得到氧化石墨,采用高温对所得氧化石墨进行还原得相应石墨烯粉体;
[0027]所述氧化还原法制备的石墨烯的层数为4-6层;氮气吸附测试比表面积大于
400m2/g,含氧量小于1%;
[0028]所述增塑剂II选自尼龙材料用增塑剂和PVC材料用增塑剂中至少一种;具体选自N-丁基苯磺酰胺(BBSA)和对苯二甲酸二辛酯(DOTP)中至少一种;
[0029]所述分散剂为石墨烯分散剂;具体选自WinSperse 7020、SOLSPERSE88000、Efka px 4310、Efka Fa 4608、BYK164和BYK9077中至少一种;
[0030]所述石墨烯增塑剂浆料的浆料刮板细度小于10um。
[0031]另外,上述本专利技术提供的石墨烯增塑剂浆料在制备石墨烯材料或石墨烯尼龙材料或石墨烯尼龙输油管中的应用也属于本专利技术的保护范围。
[0032]本专利技术还提供了一种制备所述石墨烯增塑剂浆料的方法,其包括:
[0033]将各组分按照配比混匀,即得。
[0034]与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
[0035]石墨烯不仅具有非常大的比表面积、片层结构特性,赋予其优异的填充特性,且片层与片层之间的搭接对于提高复合材料的阻隔作用非常明显,石墨烯优异的导电性、非常低的导电阈值,很低的添加量,即可实现复合材料导静电的特性,利用石墨烯在输油管中发挥的导静电、良好阻隔双重特性,生产得到安全特性更高的输油管材。
[0036]本专利技术采本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯尼龙输油管,其原料包括:尼龙树脂、增塑剂I、权利要求6或7所述石墨烯增塑剂浆料、抗氧剂和润滑剂;各原料的质量配比如下:2.根据权利要求1所述的石墨烯尼龙输油管,其特征在于:所述尼龙树脂选自尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12和尼龙1010中至少一种;所述增塑剂I选自尼龙材料用增塑剂和PVC材料用增塑剂中至少一种;具体选自N-丁基苯磺酰胺和对苯二甲酸二辛酯中至少一种;所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷、三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯和双(2.4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中至少一种;所述润滑剂选自硅酮母粒、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌和石蜡粉中至少一种。3.根据权利要求1或2所述的石墨烯尼龙输油管,其特征在于:所述石墨烯尼龙输油管中,所述尼龙树脂的质量份为93份;所述增塑剂的质量份为2-3份;所述石墨烯增塑剂浆料的质量份为2-5份或3份。4.一种制备权利要求1-3任一所述石墨烯尼龙输油管的方法,包括:将所述各原料按照配比混匀后,挤出造粒,挤出机机筒温度为240-270℃,螺杆转速为250rpm-500rpm,后进行管材生产,即得。5.权利要求1-3任一所述石墨烯尼龙输油管在...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨修宝成涛朱冲瞿研
申请(专利权)人:南通第六元素材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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