本發明涉及pe管技術領域，具體來說，涉及一種高可靠性石墨烯pe管的制備方法。
背景技術：
pe（聚乙烯）管道是最常見的管道之一，其具有低溫抗沖擊性、耐化學腐蝕、耐磨等優點，在給水、排水、供熱、供燃氣、農業灌溉、水利工程及各種工業裝置中都得到廣泛應用。為了提高pe管的力學性能，拓展其應用范圍，延長其使用壽命，有必要研發一種高可靠性石墨烯pe管。
技術實現要素：
有鑒于此，本發明的目的是提供一種高可靠性石墨烯pe管的制備方法，該方法大大提高氧化鎂、氧化鋁的使用效果。
一種高可靠性石墨烯pe管的制備方法，包括以下步驟：
a、將超細碳酸鈣干燥并進行硅烷改性處理,制成活化改性超細碳酸鈣粉體；
b、將氧化鎂、氧化鋁與乙烯在蛭石為模板的條件下，生成鎂鋁摻雜石墨烯；
c、將高密度聚乙烯、活化改性超細碳酸鈣粉體、鎂鋁摻雜石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧劑混合均勻后造粒，得到聚乙烯母粒；
d、將聚乙烯母粒通過管材成型機擠出—定徑—牽引—冷卻定型—切割,制成管材。
優選的，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。
優選的，所述步驟b，包括以下步驟：
步驟一、將蛭石和氧化鎂、氧化鋁放入粉碎機中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入濕式球磨機中，加入乙烯，采用球磨法進行研磨，得到混合料；
步驟二、將混合料倒入石英反應器中，在加入保護氣體條件下，1800-2000℃反應6-10min，冷卻后倒出混合料；
步驟三、將混合料用酸清洗后再用清水清洗，去除蛭石和反應未完全的氧化鎂、氧化鋁和乙烯。
優選的，所述的步驟二中，蛭石和氧化鎂、氧化鋁的粒徑均小于50μm。
優選的，所述的步驟二中，所述的保護氣體為氬氣、氮氣和氦氣中的任意一種。
優選的，所述步驟c中各原料的重量配比為：
鎂鋁摻雜石墨烯：0.1-0.5%
超細碳酸鈣粉體：6-12%
季戊四醇硬脂酸胺：0.5-1%
抗氧劑1-2%
高密度聚乙烯：余量。
本發明所提供的高可靠性石墨烯pe管的制備方法，該方法將蛭石和氧化鎂、氧化鋁與乙烯共同球磨，有利于氧化鎂、氧化鋁和乙烯浸入蛭石的層狀結構內部；在1800-2000℃的超高溫條件下，即使乙烯對蛭石有一定的保護作用，但蛭石仍會迅速膨脹6-8倍，變為膨脹蛭石，這樣氧化鎂、氧化鋁就會在超高溫條件下，有充足的時間和空間和乙烯生成的石墨烯反應，完成石墨烯的鎂鋁離子摻雜，從而在石墨烯表面生成鎂鋁尖晶石結構，大大提高了石墨烯的耐沖擊和耐高溫性能，經測試本發明的高可靠性石墨烯pe管極限氧指數可以達到30-32%。
具體實施方式
如下實施例，對本發明進一步詳細分析：
實施例1
一種高可靠性石墨烯pe管的制備方法，包括以下步驟：
a、將超細碳酸鈣干燥并進行硅烷改性處理,制成活化改性超細碳酸鈣粉體；
b、將氧化鎂、氧化鋁與乙烯在蛭石為模板的條件下，生成鎂鋁摻雜石墨烯；
c、將高密度聚乙烯、活化改性超細碳酸鈣粉體、鎂鋁摻雜石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧劑混合均勻后造粒，得到聚乙烯母粒；
d、將聚乙烯母粒通過管材成型機擠出—定徑—牽引—冷卻定型—切割,制成管材。
所述步驟b，包括以下步驟：
步驟一、將蛭石和氧化鎂、氧化鋁放入粉碎機中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入濕式球磨機中，加入乙烯，采用球磨法進行研磨，得到混合料；
步驟二、將混合料倒入石英反應器中，在加入保護氣體條件下，1950℃反應8min，冷卻后倒出混合料；
步驟三、將混合料用酸清洗后再用清水清洗，去除蛭石和反應未完全的氧化鎂、氧化鋁和乙烯。
所述的步驟二中，蛭石和氧化鎂、氧化鋁的粒徑均小于50μm。
所述的步驟二中，所述的保護氣體為氬氣。
所述步驟c中各原料的重量配比為：
鎂鋁摻雜石墨烯：0.3%
超細碳酸鈣粉體：8%
季戊四醇硬脂酸胺：0.8%
抗氧劑1.5%
高密度聚乙烯：余量。
所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。
實施例2
一種高可靠性石墨烯pe管的制備方法，包括以下步驟：
a、將超細碳酸鈣干燥并進行硅烷改性處理,制成活化改性超細碳酸鈣粉體；
b、將氧化鎂、氧化鋁與乙烯在蛭石為模板的條件下，生成鎂鋁摻雜石墨烯；
c、將高密度聚乙烯、活化改性超細碳酸鈣粉體、鎂鋁摻雜石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧劑混合均勻后造粒，得到聚乙烯母粒；
d、將聚乙烯母粒通過管材成型機擠出—定徑—牽引—冷卻定型—切割,制成管材。
所述步驟b，包括以下步驟：
步驟一、將蛭石和氧化鎂、氧化鋁放入粉碎機中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入濕式球磨機中，加入乙烯，采用球磨法進行研磨，得到混合料；
步驟二、將混合料倒入石英反應器中，在加入保護氣體條件下，1800℃反應10min，冷卻后倒出混合料；
步驟三、將混合料用酸清洗后再用清水清洗，去除蛭石和反應未完全的氧化鎂、氧化鋁和乙烯。
所述的步驟二中，蛭石和氧化鎂、氧化鋁的粒徑均小于50μm。
所述的步驟二中，所述的保護氣體為氮氣。
所述步驟c中各原料的重量配比為：
鎂鋁摻雜石墨烯：0.1%
超細碳酸鈣粉體：12%
季戊四醇硬脂酸胺：0.5%
抗氧劑2%
高密度聚乙烯：余量。
所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。
實施例3
一種高可靠性石墨烯pe管的制備方法，包括以下步驟：
a、將超細碳酸鈣干燥并進行硅烷改性處理,制成活化改性超細碳酸鈣粉體；
b、將氧化鎂、氧化鋁與乙烯在蛭石為模板的條件下，生成鎂鋁摻雜石墨烯；
c、將高密度聚乙烯、活化改性超細碳酸鈣粉體、鎂鋁摻雜石墨烯、季戊四醇硬脂酸胺和抗氧劑混合均勻后造粒，得到聚乙烯母粒；
d、將聚乙烯母粒通過管材成型機擠出—定徑—牽引—冷卻定型—切割,制成管材。
所述步驟b，包括以下步驟：
步驟一、將蛭石和氧化鎂、氧化鋁放入粉碎機中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入濕式球磨機中，加入乙烯，采用球磨法進行研磨，得到混合料；
步驟二、將混合料倒入石英反應器中，在加入保護氣體條件下，2000℃反應6min，冷卻后倒出混合料；
步驟三、將混合料用酸清洗后再用清水清洗，去除蛭石和反應未完全的氧化鎂、氧化鋁和乙烯。
所述的步驟二中，蛭石和氧化鎂、氧化鋁的粒徑均小于50μm。
所述的步驟二中，所述的保護氣體為氦氣。
所述步驟c中各原料的重量配比為：
鎂鋁摻雜石墨烯：0.5%
超細碳酸鈣粉體：6%
季戊四醇硬脂酸胺：1%
抗氧劑1%
高密度聚乙烯：余量。
所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。
經檢測，本發明的pe管的拉伸強度為35-40mpa,拉伸伸長率為250-260%，極限氧指數為30-30%。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。