一種復(fù)合材料管道及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合材料管道及其制備方法，該復(fù)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(huán)氧基咪唑型四氟硼酸鹽6-8、丙醇14-16、丁酮10-15、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯7-9、苯代三聚氰胺5-7、環(huán)氧樹(shù)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(dǎo)電炭黑3-5、硬脂酸鋁5-9、馬來(lái)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(fā)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(yōu)異的性能，可以廣泛的應(yīng)用在壓縮空氣系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)，可燃性油類的流體管路，液壓管路。
【專利說(shuō)明】一種復(fù)合材料管道及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料管道，具體地說(shuō)是涉及一種復(fù)合材料管道及其制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)物理或化學(xué)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(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合 材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。現(xiàn)代高科技的發(fā)展離不開(kāi)復(fù)合材 料，復(fù)合材料對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有著十分重要的作用。如城市化進(jìn)程中大規(guī)模的市政 建設(shè)、新能源的利用和大規(guī)模開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)政策的出臺(tái)、汽車工業(yè)的發(fā)展、大規(guī)模的鐵路 建設(shè)、大飛機(jī)項(xiàng)目等。在巨大的市場(chǎng)需求牽引下，復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有很廣闊的發(fā)展空 間。
[0003] 海上石油或氣體礦藏的開(kāi)采中必須使用軟管連接在平臺(tái)周圍的各種裝置。這些管 必須在可能長(zhǎng)時(shí)間里經(jīng)受住灼熱的油、氣體、水和至少兩種上述產(chǎn)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(duì)管道的性能要求很高。所以開(kāi)發(fā) 一種能在高溫高濕使用環(huán)境下具有優(yōu)異的表面，且能保持優(yōu)異的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性以 及阻燃性能的復(fù)合材料管道非常有必要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合材料管道及其制備方法，可以 使其在高溫高濕的使用環(huán)境下具有優(yōu)異的表面，且能保持優(yōu)異的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性以 及阻燃性能。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為： 一種復(fù)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(huán)氧基咪唑型四氟硼酸鹽6-8、丙醇14-16、丁酮10-15、馬來(lái) 酸酐接枝聚乙烯7-9、苯代三聚氰胺5-7、環(huán)氧樹(shù)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(dǎo)電炭黑3-5、硬脂酸鋁5-9、馬來(lái)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(huán)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(jī)中，熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
[0006] -種復(fù)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(huán)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(rùn)后，過(guò)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(dǎo)電炭黑、硬脂酸鋁、馬來(lái)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(lái)酸酐接枝聚乙烯、苯代三聚氰胺、環(huán)氧樹(shù)脂等其他剩余原料在 高混機(jī)中高速混合均勻后送入捏合機(jī)進(jìn)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(jī)中，在 擠出機(jī)擠出后經(jīng)過(guò)水冷、切粒和干燥，得到聚酰胺復(fù)合材料顆粒； (4) 將步驟（3)得到的復(fù)合材料顆粒送入特定的管材生產(chǎn)線上經(jīng)過(guò)成型機(jī)定徑、牽引、 冷卻定型制成管材，得到所需復(fù)合材料管道。
[0007] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明以聚酰胺為基料，以石墨纖維和碳纖維為增強(qiáng)體，通過(guò)添加偶聯(lián)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(yōu)異的性能，可以廣泛的應(yīng)用在壓縮空氣系統(tǒng)，潤(rùn)滑系統(tǒng)，可燃性油類的流體管路，液壓 管路。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0009] 實(shí)施例1 : 一種復(fù)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(huán)氧基咪唑型四氟硼酸鹽6、丙醇14、丁酮10、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯7、苯代三聚氰 胺5、環(huán)氧樹(shù)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(dǎo)電炭黑3、硬脂酸鋁5、馬來(lái)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(huán)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(jī)中， 熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
[0010] 一種復(fù)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(huán)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(rùn)后，過(guò)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(dǎo)電炭黑、硬脂酸鋁、馬來(lái)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(lái)酸酐接枝聚乙烯、苯代三聚氰胺、環(huán)氧樹(shù)脂等其他剩余原料在 高混機(jī)中高速混合均勻后送入捏合機(jī)進(jìn)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(jī)中，在 擠出機(jī)擠出后經(jīng)過(guò)水冷、切粒和干燥，得到聚酰胺復(fù)合材料顆粒； (4) 將步驟（3)得到的復(fù)合材料顆粒送入特定的管材生產(chǎn)線上經(jīng)過(guò)成型機(jī)定徑、牽引、 冷卻定型制成管材，得到所需復(fù)合材料管道。
[0011] 實(shí)施例2: 一種復(fù)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(huán)氧基咪唑型四氟硼酸鹽7、丙醇15、丁酮13、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯8、苯代三聚氰 胺6、環(huán)氧樹(shù)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(dǎo)電炭黑4、硬脂酸鋁7、 馬來(lái)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(huán)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(jī)中，熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
[0012] 制備方法同實(shí)施例1。
[0013] 實(shí)施例3: 一種復(fù)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(huán)氧基咪唑型四氟硼酸鹽8、丙醇16、丁酮15、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯9、苯代三聚氰 胺7、環(huán)氧樹(shù)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(dǎo)電炭黑5、硬脂酸鋁9、馬 來(lái)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(huán)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(jī) 中，熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
[0014] 制備方法同實(shí)施例1。
[0015] 上述實(shí)施例1-3制得的復(fù)合材料管道的性能檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0016] 表1實(shí)施例1-3制得的復(fù)合材料管道的性能檢測(cè)結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種復(fù)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(huán)氧基咪唑型四氟硼酸鹽6-8、丙醇14-16、丁酮10-15、馬來(lái) 酸酐接枝聚乙烯7-9、苯代三聚氰胺5-7、環(huán)氧樹(shù)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(dǎo)電炭黑3-5、硬脂酸鋁5-9、馬來(lái)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(huán)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(jī)中，熔融擠出造粒，即得所需的助劑母粒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)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(huán)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(rùn)后，過(guò)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(dǎo)電炭黑、硬脂酸鋁、馬來(lái)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(lái)酸酐接枝聚乙烯、苯代三聚氰胺、環(huán)氧樹(shù)脂等其他剩余原料在 高混機(jī)中高速混合均勻后送入捏合機(jī)進(jìn)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(jī)中，在 擠出機(jī)擠出后經(jīng)過(guò)水冷、切粒和干燥，得到聚酰胺復(fù)合材料顆粒； (4) 將步驟（3)得到的復(fù)合材料顆粒送入特定的管材生產(chǎn)線上經(jīng)過(guò)成型機(jī)定徑、牽引、 冷卻定型制成管材，得到所需復(fù)合材料管道。
【文檔編號(hào)】C08K5/544GK104497557SQ201410752256
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】馬會(huì)凱, 陳海波 申請(qǐng)人:泉州泉港華博化工科技有限公司