【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子加工领域，尤其涉及一种石墨烯导热pe-rt地暖管及其制备方法。
技术介绍
1、pe-rt地暖管作为一种高质量、高性能、环保的采暖材料，具有优异的韧性、耐水压性以及耐温性，具有广泛的市场前景和应用潜力。随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，pe-rt地暖管在建筑采暖行业中的应用将会越来越普及。但pe-rt材料的导热系数较低，在使用中存在升温速度慢、传热效率低、房间整体温度不高等问题，若提高管内水温，又可能超过管材的长期耐热承受能力，导致使用寿命下降。
2、石墨烯是一种由sp2键结合的碳原子排列在二维蜂窝晶格上的单层材料，具有较大的比表面积和独特的二维结构，单层石墨烯的导热系数达5300w/(m·k)，远高于同属碳材料的金刚石(2000w/(m·k))与碳纳米管(单壁3500w/(m·k))，可以作为导热填料有效的提高聚合物的导热性能和耐热性能，基于石墨烯的高导热材料一直是国内外的研究热点。目前市面上大多采用氧化石墨烯、鳞片石墨等材料作为导热填料，但普遍存在添加量较高、材料力学性能差等问题，无法大规模应用于导热管领域。
3、现有技术中已有将pe-rt树脂与其他聚合物材料或碳材料复合以改善pert树脂的导热效率的尝试，如专利cn110204820a公开了一种聚偏氟乙烯-聚乙烯复合材料，但聚偏氟乙烯-聚乙烯之间易发生管材层脱落问题，且不利于环保的要求；专利cn115139572a公开了一种石墨烯与季铵盐氮化硼复合pe-rt材料，但季铵盐氮化硼的添加量为50-60％，对材料的韧性影响较大，因此
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种改性石墨烯的制备方法，包括：
2、s1:将氧化石墨烯、水和氨水搅拌均匀成浆料；
3、s2:将浆料均匀涂覆于基底上，干燥、石墨化，得到还原氧化石墨烯膜；
4、s3：将还原氧化石墨烯膜粉碎均匀，得到改性石墨烯。
5、进一步的，在步骤s1中，所述氧化石墨烯的制备，包括：
6、s1-1：将石墨、高锰酸钾、浓硫酸混合均匀得到浆料，放入反应釜中；
7、优选的，所述高锰酸钾的纯度≥99％，所述浓硫酸的浓度≥98wt％，所述石墨碳含量≥99wt％；
8、优选的，所述石墨、高锰酸钾、浓硫酸的混合质量比例为5:3:2；
9、s1-2：在100℃-110℃的条件下，反应6-12h，得到氧化石墨烯；
10、优选的，所述反应釜中的反应温度为105℃，反应时间为10h。
11、进一步的，在步骤s1中，所述浆料的固含量为4％-6％，优选的，固含量为5％；
12、所述浆料的ph为6.5-7.5，优选的，ph为7。
13、进一步的，所述氨水的质量分数为23-25％。
14、进一步的，在步骤s2中，所述干燥的步骤为：将浆料均匀涂覆于基底后，置于烘箱中，
15、60℃烘1-2h，优选为2h；
16、80℃烘0.5-1h，优选为1h；
17、90℃烘1-1.5h，优选为1h。
18、进一步的，所述石墨化的步骤为：将烘干的氧化石墨烯膜放入到石墨化炉中，烧结2-3h，优选的，烧结时间为2h。
19、进一步的，所述烧结温度为2000℃。
20、进一步的，在步骤s3中所述粉碎时间为6-8h。
21、一种改性石墨烯，所述改性石墨烯的粒径d90为5-8μm，导热系数大于1500w/(m·k)。
22、一种石墨烯导热pe-rt母粒，按质量份计，包括：
23、
24、
25、一种石墨烯导热pe-rt母粒的制备方法，按比例将pe-rt树脂、改性石墨烯、石墨、成核剂、抗菌剂、抗氧剂混合均匀，熔融共混，使粒径较大的所述石墨颗粒作为支撑，粒径较小的所述改性石墨烯填补所述石墨颗粒间的缝隙，所述改性石墨烯和所述石墨在pe-rt树脂中相互线性连接构建导热网络，再对混合物料进行挤出造粒，得到石墨烯导热pe-rt母粒。
26、进一步的，所述按比例将pe-rt树脂、改性石墨烯、石墨、成核剂、抗菌剂、抗氧剂混合均匀的执行方法为：采用搅拌条件下混合10-30min。
27、进一步的，所述石墨的粒径d90为10-15μm。
28、进一步的，所述成核剂为nab-82或nx8000i中的至少一种。
29、进一步的，所述抗菌剂为zeomic-aw10d或kepuyin-j67中的至少一种。
30、进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168中的至少一种。
31、进一步的，所述将混合物料进行挤出造粒的执行方法为，将所述混合物料加入到双螺杆挤出机中进行挤出造粒。
32、进一步的，所述双螺杆挤出机的喂料速度为30-50rpm，主机转速为300-500rpm。
33、进一步的，所述双螺杆挤出机的双螺杆结构长径比为1:48。
34、进一步的，所述双螺杆挤出机分为十个温区，温度设置分别为180±5℃、190±5℃、200±5℃、200±5℃、200±5℃、200±5℃、200±5℃、200±5℃、200±5℃、200±5℃，机头温度为220℃±5℃。
35、一种石墨烯导热pe-rt地暖管的制备方法，采用上述石墨烯导热pe-rt母粒加入管材挤塑机进行挤管成型。
36、进一步的，所述管材挤塑机的喂料速度为50-60rpm，主机转速为400-500rpm。
37、一种石墨烯导热pe-rt地暖管，所述石墨烯导热pe-rt地暖管的管材内径为10-20mm，管材厚度为3-5mm。
38、本专利技术的作用原理为：本专利技术中添加的自研自制的改性石墨烯，自身的导热系数在1500w/(m·k)以上，具有极高的导热性能，同时，该改性石墨烯具有极高的长厚比，可以为声子传输创造更大的接触面积和额外的传输通道，对提高材料的导热性能有很大的帮助。当将pe-rt树脂、改性石墨烯、石墨、成核剂、抗菌剂、抗氧剂熔融共混后，改性石墨烯和石墨均匀地分散在pe-rt树脂中，改性石墨烯与石墨产生协同作用，以粒径较大的石墨颗粒(粒径d90为10-15μm)作为支撑，以粒径较小的改性石墨烯(粒径d90为5-8μm)填补了石墨颗粒间的缝隙，使导热填料的分散更加均匀，石墨烯和石墨线性连接构建导热网络，使最终产品具备高导热性能的同时，大大降低导热填料的添加量，并未对材料的力学性能和韧性产生较大的负面作用，断裂伸长率可达400％以上，拉伸屈服应力可达25mpa以上。此外，在熔融状态下，由成核剂提供所需的晶核，pe-rt树脂由原来的均相成核转变成异相成核，从而加速了结晶速度，使晶粒结构细化，结构更紧密，使改性石墨烯和石墨在pe-rt树脂中紧密排列，线性连接，最终提高产品的力学性能和韧性；且通过加入抗菌剂和抗氧剂，增强了制备得到的地暖管的抗细本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述改性石墨烯的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述氧化石墨烯的制备，包括：
3.根据权利要求1所述改性石墨烯的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述浆料的固含量为4％-6％，优选的，固含量为5％；
4.根据权利要求1所述改性石墨烯的的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述干燥的步骤为：将浆料均匀涂覆于基底后，置于烘箱中，
5.根据权利要求1所述改性石墨烯的制备方法，其特征在于，在步骤S3中所述粉碎时间为6-8h。
6.根据权利要求1所述制备方法制得的改性石墨烯，其特征在于，所述改性石墨烯的粒径D90为5-8μm，导热系数大于1500W/(m·K)。
7.一种石墨烯导热PE-RT母粒，其特征在于，按质量份计，包括：
8.根据权利要求7所述石墨烯导热PE-RT母粒的制备方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的石墨烯导热PE-RT母粒的制备方法，其特征在于，所述石墨的粒径D90为10-15μm；
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11.一种石墨烯导热PE-RT地暖管的制备方法，其特征在于，采用权利要求7所述的石墨烯导热PE-RT母粒加入管材挤塑机进行挤管成型，
12.一种石墨烯导热PE-RT地暖管，其特征在于，由权利要求11制备方法制备得到；
...【技术特征摘要】
1.一种改性石墨烯的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述改性石墨烯的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述氧化石墨烯的制备，包括：
3.根据权利要求1所述改性石墨烯的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述浆料的固含量为4％-6％，优选的，固含量为5％；
4.根据权利要求1所述改性石墨烯的的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述干燥的步骤为：将浆料均匀涂覆于基底后，置于烘箱中，
5.根据权利要求1所述改性石墨烯的制备方法，其特征在于，在步骤s3中所述粉碎时间为6-8h。
6.根据权利要求1所述制备方法制得的改性石墨烯，其特征在于，所述改性石墨烯的粒径d90为5-8μm，导热系数大于1500w/(m·k)。
...【专利技术属性】
技术研发人员：何伟，吴昊，宗旭，孙利国，瞿研，
申请(专利权)人：常州第六元素材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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