一種復合材料管道及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種復合材料管道及其制備方法，該復合材料管道由下列重量份的原料配制而成：聚酰胺140-150、石墨纖維30-40、碳纖維20-30、環氧基咪唑型四氟硼酸鹽6-8、丙醇14-16、丁酮10-15、馬來酸酐接枝聚乙烯7-9、苯代三聚氰胺5-7、環氧樹脂8-10、聚乙烯醇4-8、鄰羥基苯甲酸苯酯7-11、二苯甲烷二異氰酸酯8-12、氨基三甲氧基硅烷10-12、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯9-13、三氧化二銻5-6、導電炭黑3-5、硬脂酸鋁5-9、馬來酸二正辛基錫2-4、碘化亞銅3-7、二硫化鉬2-4、助劑母粒8-10；本發明制得的管道具有耐潮濕、耐鹽水海水、抗老化性好、耐日曬光曝以及耐高溫等優異的性能，可以廣泛的應用在壓縮空氣系統，潤滑系統，可燃性油類的流體管路，液壓管路。
【專利說明】一種復合材料管道及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種復合材料管道，具體地說是涉及一種復合材料管道及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀 (微觀)上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合 材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。現代高科技的發展離不開復合材 料，復合材料對現代科學技術的發展，有著十分重要的作用。如城市化進程中大規模的市政 建設、新能源的利用和大規模開發、環境保護政策的出臺、汽車工業的發展、大規模的鐵路 建設、大飛機項目等。在巨大的市場需求牽引下，復合材料產業的發展將有很廣闊的發展空 間。
[0003] 海上石油或氣體礦藏的開采中必須使用軟管連接在平臺周圍的各種裝置。這些管 必須在可能長時間里經受住灼熱的油、氣體、水和至少兩種上述產物的混合物的作用，而且 還需要耐潮濕，耐鹽水海水，抗老化性好，耐日曬光曝，這對管道的性能要求很高。所以開發 一種能在高溫高濕使用環境下具有優異的表面，且能保持優異的力學性能、尺寸穩定性以 及阻燃性能的復合材料管道非常有必要。
【發明內容】
[0004] 為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種復合材料管道及其制備方法，可以 使其在高溫高濕的使用環境下具有優異的表面，且能保持優異的力學性能、尺寸穩定性以 及阻燃性能。
[0005] 為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為： 一種復合材料管道，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：聚酰胺140-150、石 墨纖維30-40、碳纖維20-30、環氧基咪唑型四氟硼酸鹽6-8、丙醇14-16、丁酮10-15、馬來 酸酐接枝聚乙烯7-9、苯代三聚氰胺5-7、環氧樹脂8-10、聚乙烯醇4-8、鄰羥基苯甲酸苯酯 7 _11、二苯甲燒二異氛酸醋8_12、氛基二甲氧基娃燒10_12、二[2. 4_二叔丁基苯基]亞憐 酸酯9-13、三氧化二銻5-6、導電炭黑3-5、硬脂酸鋁5-9、馬來酸二正辛基錫2-4、碘化亞銅 3-7、二硫化鑰2-4、助劑母粒8-10 ; 所述助劑母粒由下列重量份的原料制成：納米二氧化硅10-12、環氧大豆油6-8、乙炔 黑5-7、蒙脫土 4-5、氫氧化鎂7-9、氧化鋅2-3、己二酸二辛酯8-10、2,4-二羥基二苯甲酮 3-5、硬脂酸鋇2-4、碘化鉀7-9、雙十二碳醇酯6-8、亞磷酸酯抗氧化劑4-8 ; 所述助劑母粒的制備方法如下：將納米二氧化硅、乙炔黑、蒙脫土、氫氧化鎂、氧化鋅、 碘化鉀混合后研磨30-40分鐘，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分鐘后輸入雙螺桿擠 出造粒機中，熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
[0006] -種復合材料管道的制備方法，包括以下步驟： (1) 將石墨纖維、碳纖維浸泡于環氧基咪唑型四氟硼酸鹽、丙醇、丁酮的混合液中，待 石墨纖維、碳纖維完全浸潤后，過濾后置于50-60°C下烘干，得到表面改性的石墨纖維、碳纖 維； (2) 將三氧化二銻、導電炭黑、硬脂酸鋁、馬來酸二正辛基錫、碘化亞銅、二硫化鑰混合 后研磨，再加入聚酰胺、馬來酸酐接枝聚乙烯、苯代三聚氰胺、環氧樹脂等其他剩余原料在 高混機中高速混合均勻后送入捏合機進行捏合，獲得混合物料； (3) 將混合物料以及表面改性的石墨纖維、碳纖維按配比一起送入雙螺桿擠出機中，在 擠出機擠出后經過水冷、切粒和干燥，得到聚酰胺復合材料顆粒； (4) 將步驟（3)得到的復合材料顆粒送入特定的管材生產線上經過成型機定徑、牽引、 冷卻定型制成管材，得到所需復合材料管道。
[0007] 本發明的有益效果： 本發明以聚酰胺為基料，以石墨纖維和碳纖維為增強體，通過添加偶聯劑、抗氧劑等一 些改性原料，使制得的管道具有耐潮濕、耐鹽水海水、抗老化性好、耐日曬光曝以及耐高溫 等優異的性能，可以廣泛的應用在壓縮空氣系統，潤滑系統，可燃性油類的流體管路，液壓 管路。
【具體實施方式】
[0008] 下面結合具體實施例對本發明所述技術方案作進一步的說明。
[0009] 實施例1 : 一種復合材料管道，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚酰胺140、石墨纖維30、碳 纖維20、環氧基咪唑型四氟硼酸鹽6、丙醇14、丁酮10、馬來酸酐接枝聚乙烯7、苯代三聚氰 胺5、環氧樹脂8、聚乙烯醇4、鄰羥基苯甲酸苯酯7、二苯甲烷二異氰酸酯8、氨基三甲氧基硅 烷10、三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯9、三氧化二銻5、導電炭黑3、硬脂酸鋁5、馬來酸 二正辛基錫2、碘化亞銅3、二硫化鑰2、助劑母粒8 ;所述助劑助劑母粒由下列重量份（kg) 的原料制成：納米二氧化硅10、環氧大豆油6、乙炔黑5、蒙脫土 4、氫氧化鎂7、氧化鋅2、己 二酸二辛酯8、2,4-二羥基二苯甲酮3、硬脂酸鋇2、碘化鉀7、雙十二碳醇酯6、亞磷酸酯抗 氧化劑4 ;制備方法是：將納米二氧化硅、乙炔黑、蒙脫土、氫氧化鎂、氧化鋅、碘化鉀混合后 研磨30-40分鐘，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分鐘后輸入雙螺桿擠出造粒機中， 熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
[0010] 一種復合材料管道的制備方法，包括以下步驟： (1) 將石墨纖維、碳纖維浸泡于環氧基咪唑型四氟硼酸鹽、丙醇、丁酮的混合液中，待 石墨纖維、碳纖維完全浸潤后，過濾后置于50-60°C下烘干，得到表面改性的石墨纖維、碳纖 維； (2) 將三氧化二銻、導電炭黑、硬脂酸鋁、馬來酸二正辛基錫、碘化亞銅、二硫化鑰混合 后研磨，再加入聚酰胺、馬來酸酐接枝聚乙烯、苯代三聚氰胺、環氧樹脂等其他剩余原料在 高混機中高速混合均勻后送入捏合機進行捏合，獲得混合物料； (3) 將混合物料以及表面改性的石墨纖維、碳纖維按配比一起送入雙螺桿擠出機中，在 擠出機擠出后經過水冷、切粒和干燥，得到聚酰胺復合材料顆粒； (4) 將步驟（3)得到的復合材料顆粒送入特定的管材生產線上經過成型機定徑、牽引、 冷卻定型制成管材，得到所需復合材料管道。
[0011] 實施例2: 一種復合材料管道，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚酰胺145、石墨纖維35、碳 纖維25、環氧基咪唑型四氟硼酸鹽7、丙醇15、丁酮13、馬來酸酐接枝聚乙烯8、苯代三聚氰 胺6、環氧樹脂9、聚乙烯醇6、鄰羥基苯甲酸苯酯9、二苯甲烷二異氰酸酯10、氨基三甲氧基 硅烷11、三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯11、三氧化二銻5. 5、導電炭黑4、硬脂酸鋁7、 馬來酸二正辛基錫3、碘化亞銅5、二硫化鑰3、助劑母粒9 ;所述助劑助劑母粒由下列重量份 (kg)的原料制成：納米二氧化硅11、環氧大豆油7、乙炔黑6、蒙脫土 4. 5、氫氧化鎂8、氧化 鋅2. 5、己二酸二辛酯9、2,4_二羥基二苯甲酮4、硬脂酸鋇3、碘化鉀8、雙十二碳醇酯7、亞 磷酸酯抗氧化劑6 ;制備方法是：將納米二氧化硅、乙炔黑、蒙脫土、氫氧化鎂、氧化鋅、碘化 鉀混合后研磨30-40分鐘，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分鐘后輸入雙螺桿擠出造 粒機中，熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
[0012] 制備方法同實施例1。
[0013] 實施例3: 一種復合材料管道，由下列重量份（kg)的原料配制而成：聚酰胺150、石墨纖維40、碳 纖維30、環氧基咪唑型四氟硼酸鹽8、丙醇16、丁酮15、馬來酸酐接枝聚乙烯9、苯代三聚氰 胺7、環氧樹脂10、聚乙烯醇8、鄰羥基苯甲酸苯酯11、二苯甲烷二異氰酸酯12、氨基三甲氧 基硅烷12、三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯13、三氧化二銻6、導電炭黑5、硬脂酸鋁9、馬 來酸二正辛基錫4、碘化亞銅7、二硫化鑰4、助劑母粒10 ;所述助劑助劑母粒由下列重量份 (kg)的原料制成：納米二氧化硅12、環氧大豆油8、乙炔黑7、蒙脫土 5、氫氧化鎂9、氧化鋅 3、己二酸二辛酯10、2,4-二羥基二苯甲酮5、硬脂酸鋇4、碘化鉀9、雙十二碳醇酯8、亞磷酸 酯抗氧化劑8 ;制備方法是：將納米二氧化硅、乙炔黑、蒙脫土、氫氧化鎂、氧化鋅、碘化鉀混 合后研磨30-40分鐘，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分鐘后輸入雙螺桿擠出造粒機 中，熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
[0014] 制備方法同實施例1。
[0015] 上述實施例1-3制得的復合材料管道的性能檢測結果見表1。
[0016] 表1實施例1-3制得的復合材料管道的性能檢測結果
【權利要求】
1. 一種復合材料管道，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：聚酰胺140-150、 石墨纖維30-40、碳纖維20-30、環氧基咪唑型四氟硼酸鹽6-8、丙醇14-16、丁酮10-15、馬來 酸酐接枝聚乙烯7-9、苯代三聚氰胺5-7、環氧樹脂8-10、聚乙烯醇4-8、鄰羥基苯甲酸苯酯 7_11、二苯甲燒二異氛酸醋8_12、氛基二甲氧基娃燒10_12、二[2. 4_二叔丁基苯基]亞憐 酸酯9-13、三氧化二銻5-6、導電炭黑3-5、硬脂酸鋁5-9、馬來酸二正辛基錫2-4、碘化亞銅 3-7、二硫化鑰2-4、助劑母粒8-10 ; 所述助劑母粒由下列重量份的原料制成：納米二氧化硅10-12、環氧大豆油6-8、乙炔 黑5-7、蒙脫土 4-5、氫氧化鎂7-9、氧化鋅2-3、己二酸二辛酯8-10、2,4-二羥基二苯甲酮 3-5、硬脂酸鋇2-4、碘化鉀7-9、雙十二碳醇酯6-8、亞磷酸酯抗氧化劑4-8 ; 所述助劑母粒的制備方法如下：將納米二氧化硅、乙炔黑、蒙脫土、氫氧化鎂、氧化鋅、 碘化鉀混合后研磨30-40分鐘，再加入其它剩余成分，混合研磨50-60分鐘后輸入雙螺桿擠 出造粒機中，熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
2. 根據權利要求1所述的一種復合材料管道的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將石墨纖維、碳纖維浸泡于環氧基咪唑型四氟硼酸鹽、丙醇、丁酮的混合液中，待 石墨纖維、碳纖維完全浸潤后，過濾后置于50-60°C下烘干，得到表面改性的石墨纖維、碳纖 維； (2) 將三氧化二銻、導電炭黑、硬脂酸鋁、馬來酸二正辛基錫、碘化亞銅、二硫化鑰混合 后研磨，再加入聚酰胺、馬來酸酐接枝聚乙烯、苯代三聚氰胺、環氧樹脂等其他剩余原料在 高混機中高速混合均勻后送入捏合機進行捏合，獲得混合物料； (3) 將混合物料以及表面改性的石墨纖維、碳纖維按配比一起送入雙螺桿擠出機中，在 擠出機擠出后經過水冷、切粒和干燥，得到聚酰胺復合材料顆粒； (4) 將步驟（3)得到的復合材料顆粒送入特定的管材生產線上經過成型機定徑、牽引、 冷卻定型制成管材，得到所需復合材料管道。
【文檔編號】C08K5/544GK104497557SQ201410752256
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月11日 優先權日:2014年12月11日
【發明者】馬會凱, 陳海波 申請人:泉州泉港華博化工科技有限公司