【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及管材，尤其是一种增强导热ppr管材及其制备方法和应用。
技术介绍
1、ppr管是一种广泛应用于管道系统中的塑料管道，具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐压强度高等特点，被广泛应用于家庭、工业、建筑等领域。在辐射供暖供冷应用中，导热性能是影响管道传热效率和节能的重要因素。然而，由于ppr管材料本身的导热系数低，导热性能较差，从而影响作为散热管道如毛细管网的辐射制冷制热使用效果。
2、为了解决这一问题，目前市场上较常见的增强导热性能的ppr管，是在ppr管内部添加导热介质等。但是，这种方法需要改变ppr管的材料结构成分，从而影响到ppr管的性能，特别是管材长期耐热耐压耐蠕变性能，长期作为暖通管道存在爆管风险隐患。虽然也有采用在ppr管材表面设置导热功能层，在导热功能层中添加导热填料，这样可以避免改变ppr管材材料结构成分带来的长期耐热压耐蠕变性能的下降，但是如要保证管材具有一定的导热性能，需要添加较高含量的导热填料，而导热填料大部分为无机物，与树脂基体的相容性较差，大量添加后，会导致管材的力学强度的下降，还容易导致导热功能层与ppr层的分层，管材外表面粗糙易开裂，进而影响得到的导热ppr管材的使用寿命。
3、因此，需要提供一种新型的增强导热ppr管，既能够显著提高导热性能，又不影响原有的材料成分和性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，克服现有的导热ppr管材的耐热耐压性能和力学性能仍有待进一步提升的缺陷，提供一种增强导热ppr管材。本专利技术通过
2、本专利技术的另一目的在于，提供所述增强导热ppr管材的制备方法。
3、本专利技术的另一目的在于，提供所述增强导热ppr管材在工业、建筑领域中的应用。
4、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
5、一种增强导热ppr管材，包括ppr内层和设置于所述ppr内层外表面的导热层，所述导热层包括如下重量份的组分：
6、基体树脂5～33份，活性稀释剂10～30份，固化促进剂0.5～4份，固化剂1～5份，表面活性剂0.05～1.5份，消泡剂0.1～2份，流平剂0.1～2份，导热填料28～75份，极性溶剂0.5～20份；
7、所述基体树脂包括树脂a和树脂b，树脂a为环氧树脂，树脂b为含有环氧基团的聚酰亚胺和/或含有环氧基团的有机硅；
8、所述导热填料包括纳米片状导热填料和微米颗粒状导热填料。
9、本专利技术通过基体树脂中包含的两种极性不同的树脂基体，配合特定形状的填料搭配，可以使填料在外层导热层中形成特定的分散结构，在相同的导热填料添加量下，更显著的提升管材的导热性能，且还可以更进一步提高导热层的力学强度，尤其是韧性，可以显著提高管材的耐热压性能。
10、本专利技术中，所述树脂均为光敏树脂，用于光固化快速成型的材料为液态光固化树脂。
11、为了进一步提高导热层中各组分的分散均匀性以及便于加工，所述树脂a环氧树脂在25℃下粘度为700cps～5000cps；树脂b的分子量为1500～12000g/mol。
12、本领域常见的环氧树脂均可用于本专利技术中，例如：脂肪族环氧树脂、甲苯型环氧树脂、烷基环氧树脂中的至少一种。
13、所述含有环氧基团的聚酰亚胺为聚酰胺酯型带环氧基聚酰亚胺低聚物树脂、带环氧基聚酰亚胺酰亚胺低聚物树脂、带环氧基聚酰亚胺醚低聚物树脂、带环氧基聚酰亚胺酮低聚物树脂中的至少一种。所述含有环氧基团的聚酰亚胺的分子量为1500～8000g/mol。
14、所述含有环氧基团的有机硅为带脂肪族环氧基团有机硅、带胺基环氧有机硅预聚物中的至少一种。所述含有环氧基团有机硅预聚物的分子量为2000～12000g/mol。
15、优选地，所述树脂a和树脂b的重量比例按照树脂a：树脂b＝1：(1.2～2.5)。上述两种树脂的比例才该范围内，可以进一步提高导热层的导热效果。
16、优选地，所述纳米片状导热填料的厚度为1～20nm。所述纳米片状导热填料选自氧化石墨烯、氧化石墨中的至少一种。
17、优选地，所述微米颗粒状导热填料的粒径为3～150μm。所述微米颗粒状导热填料选自氧化锌、氧化铝、氧化硅、氧化铁中的至少一种。
18、导热填料的粒径在上述范围内，可以进一步提高导热层的导热效果和力学性能。
19、纳米片状导热填料和颗粒导热填料的重量比例按照纳米片状导热填料：微米颗粒导热填料＝1：(15～32)。
20、优选地，所述ppr内层和所述导热层的厚度的比例按照ppr内层：导热层＝9：(1～2.5)；所述增强导热ppr管材的厚径比(壁厚比外径)为1：(4.2～10)。
21、优选地，所述增强导热ppr管材的内径在2.1～16.2mm范围内。需要说明的是，所述增强导热ppr管材的内径也即ppr内层的内径。
22、优选地，所述活性稀释剂包括丙烯酸酯类活性稀释剂、环氧丙烷基类活性稀释剂、乙烯基类活性稀释剂中的至少一种。所述丙烯酸酯类活性稀释剂包括但不限于丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯中的至少一种；所述环氧丙烷基类活性稀释剂包括但不限于1,2-环氧丙烷、1,4-环氧丙烷、1,6-环氧丙烷中的至少一种；所述乙烯基类活性稀释剂包括但不限于丙烯酸乙烯酯、乙酸乙烯酯中的至少一种。
23、优选地，所述固化促进剂包括三氟化硼络合物，所述三氟化硼络合物包括但不限于三氟化硼-乙胺络合物、三氟化硼-甲酮络合物、三氟化硼-马来酸酐络合物中的至少一种。
24、可选地，所述固化剂包括但不限于2,4-二羟基二苯甲酮、二苯甲酮、二苯基乙酮、安息香双甲醚、安息香乙醚、苯并噻吩类光敏剂、含氮杂环类光敏剂、双苯甲酰基苯基氧化膦中的至少一种。
25、可选地，所述表面活性剂包括但不限于十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯硬脂醇醚、聚氧乙烯硬脂醇酯中的至少一种。
26、可选地，所述消泡剂可以是本领域常见的醚类消泡剂和/或硅类消泡剂，所述醚类消泡剂包括但不限于聚氧乙烯醇醚、聚氧丙烯甘油醚；所述硅类消泡剂包括但不限于聚二甲基硅氧烷。
27、可选地，所述流平剂为本领域常见的醇类流平剂或硅类消泡剂，所述醇类消泡剂包括但不限于聚乙烯醇；所述硅类流平剂包括但不限于二甲基硅油。
28、可选地，所述极性溶剂包括但不限于n-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、丙酮、乙醇中的至少一种。
29、需要说明的是，本专利技术中，所述ppr内层是通过无规共聚聚丙烯(ppr)基础成型制备得到，本领域常用的无规共聚聚丙烯均可用于本专利技术中。在制备过程中，还可以ppr树脂基体中添加加工助剂，所述加工助剂包括但不限于粘度调节剂、流平剂、消泡剂中的至少一种。
30、本专利技术还保护所述增强导热pp本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种增强导热PPR管材，包括PPR内层和设置于所述PPR内层外表面的导热层，其特征在于，所述导热层包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的增强导热PPR管材，其特征在于，树脂A和树脂B的重量比例按照树脂A：树脂B＝1：(1.2～2.5)。
3.根据权利要求1所述的增强导热PPR管材，其特征在于，纳米片状导热填料和微米颗粒导热填料的重量比例按照纳米片状导热填料：微米颗粒导热填料＝1：(15～32)。
4.根据权利要求1所述的增强导热PPR管材，其特征在于，所述环氧树脂在25℃下粘度为700cps～5000cps；所述树脂B的分子量为1500～12000g/mol。
5.根据权利要求1所述的增强导热PPR管材，其特征在于，所述纳米片状导热填料的厚度为1～20nm。
6.根据权利要求1所述的增强导热PPR管材，其特征在于，所述微米颗粒状导热填料的粒径为3～150μm。
7.根据权利要求1所述的增强导热PPR管材，其特征在于，所述PPR内层和所述导热层的厚度的比例按照PPR内层：导热层＝9：(1～2.5)
8.根据权利要求1所述的增强导热PPR管材，其特征在于，所述导热层满足如下条件中的至少一种：
9.权利要求1～8任一项所述的增强导热PPR管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.权利要求1～8任一项所述的增强导热PPR管材工业、建筑领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种增强导热ppr管材，包括ppr内层和设置于所述ppr内层外表面的导热层，其特征在于，所述导热层包括如下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的增强导热ppr管材，其特征在于，树脂a和树脂b的重量比例按照树脂a：树脂b＝1：(1.2～2.5)。
3.根据权利要求1所述的增强导热ppr管材，其特征在于，纳米片状导热填料和微米颗粒导热填料的重量比例按照纳米片状导热填料：微米颗粒导热填料＝1：(15～32)。
4.根据权利要求1所述的增强导热ppr管材，其特征在于，所述环氧树脂在25℃下粘度为700cps～5000cps；所述树脂b的分子量为1500～12000g/mol。
5.根据权利要求1所述的增强导热ppr管材...
【专利技术属性】
技术研发人员：程小雪，吕爱龙，陈斯，
申请(专利权)人：日丰企业天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。