本發(fā)明涉及pe管技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
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(xué)腐蝕、耐磨等優(yōu)點(diǎn)，在給水、排水、供熱、供燃?xì)狻⑥r(nóng)業(yè)灌溉、水利工程及各種工業(yè)裝置中都得到廣泛應(yīng)用。為了提高pe管的力學(xué)性能，拓展其應(yīng)用范圍，延長其使用壽命，有必要研發(fā)一種高可靠性石墨烯pe管。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)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(xì)碳酸鈣干燥并進(jìn)行硅烷改性處理,制成活化改性超細(xì)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(xì)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(jī)擠出—定徑—牽引—冷卻定型—切割,制成管材。
優(yōu)選的，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。
優(yōu)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(jī)中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入濕式球磨機(jī)中，加入乙烯，采用球磨法進(jìn)行研磨，得到混合料；
步驟二、將混合料倒入石英反應(yīng)器中，在加入保護(hù)氣體條件下，1800-2000℃反應(yīng)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(yīng)未完全的氧化鎂、氧化鋁和乙烯。
優(yōu)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(yōu)選的，所述的步驟二中，所述的保護(hù)氣體為氬氣、氮?dú)夂秃庵械娜我庖环N。
優(yōu)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(xì)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(fā)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(jié)構(gòu)內(nèi)部；在1800-2000℃的超高溫條件下，即使乙烯對(duì)蛭石有一定的保護(hù)作用，但蛭石仍會(huì)迅速膨脹6-8倍，變?yōu)榕蛎涷问?，這樣氧化鎂、氧化鋁就會(huì)在超高溫條件下，有充足的時(shí)間和空間和乙烯生成的石墨烯反應(yīng)，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(jié)構(gòu)，大大提高了石墨烯的耐沖擊和耐高溫性能，經(jīng)測試本發(fā)明的高可靠性石墨烯pe管極限氧指數(shù)可以達(dá)到30-32%。
具體實(shí)施方式
如下實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)分析：
實(shí)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(xì)碳酸鈣干燥并進(jìn)行硅烷改性處理,制成活化改性超細(xì)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(xì)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(jī)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(jī)中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入濕式球磨機(jī)中，加入乙烯，采用球磨法進(jìn)行研磨，得到混合料；
步驟二、將混合料倒入石英反應(yīng)器中，在加入保護(hù)氣體條件下，1950℃反應(yīng)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(yīng)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(hù)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(xì)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(shí)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(xì)碳酸鈣干燥并進(jìn)行硅烷改性處理,制成活化改性超細(xì)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(xì)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(jī)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(jī)中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入濕式球磨機(jī)中，加入乙烯，采用球磨法進(jìn)行研磨，得到混合料；
步驟二、將混合料倒入石英反應(yīng)器中，在加入保護(hù)氣體條件下，1800℃反應(yīng)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(yīng)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(hù)氣體為氮?dú)狻?/p>
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(xì)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(shí)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(xì)碳酸鈣干燥并進(jìn)行硅烷改性處理,制成活化改性超細(xì)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(xì)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(jī)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(jī)中，粉碎至粉狀，過250目篩，將篩下物放入濕式球磨機(jī)中，加入乙烯，采用球磨法進(jìn)行研磨，得到混合料；
步驟二、將混合料倒入石英反應(yīng)器中，在加入保護(hù)氣體條件下，2000℃反應(yīng)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(yīng)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(hù)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(xì)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(jīng)檢測，本發(fā)明的pe管的拉伸強(qiáng)度為35-40mpa,拉伸伸長率為250-260%，極限氧指數(shù)為30-30%。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。