[发明专利]一种基于CNTs导电技术可燃性气体复合管及制备方法

说明书

本公开提供一种基于CNTs导电技术可燃性气体复合管及制备方法，涉及管材制备领域，包括从内到外依次布置的三层，第一层和第三层均采用CNTs混配料制成，CNTs混配料包括以下重量份的原料：100份高密度聚乙烯、0.3‑3份CNTs、0.5‑5份CNTs活性分散剂、0.2‑1份抗氧剂、1‑4份导电炭黑；对CNTs进行预先处理，形成胶体浆料后进行分散并进行冷冻干燥，实现对CNTs的有效分散，满足管材的制备过程中原料的需求。

技术领域

本公开涉及管材制备领域，特别涉及一种基于CNTs导电技术可燃性气体复合管及制备方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

目前国内可燃性气体输送管道大量使用PE管道。在可燃性气体输送的过程中，气体与气体之间、气体与管道内壁之间，分子间的摩擦会有电荷产生，PE管材与地面绝缘，形成的电荷不能被释放，电荷的积累会形成静电。由于可燃性气体属于易燃易爆气体，静电的产生会对可燃性气体的输送及使用带来巨大的安全隐患。目前国内为了解决静电产生的主要办法是控制可燃性气体的流速来减少电荷的产生；而降低流速的方式并不能满足快速输送可燃性气体的需求。

一般通过在PE原料中添加导电炭黑来增加管材的导电性能，导电炭黑在聚乙烯中形成网状结构发挥其导电性能需要加入20％-30％，才能满足需求；另外，还可以利用CNTs导电技术，对于采用CNTs进行分散时，多采用球磨分散、溶剂分散、超声波分散、分散剂分散等。

发明人发现，由于导电炭黑其自身为类球状结构，大量加入PE中会影响PE的拉伸强度、伸长率、抗冲击性能、长期静液压性能，从而给管材的物理性能带来损失，对于管材的长期应用常出现爆管现象，具有较高风险；由于导电炭黑在管材内并不是连续分布的，所以管材内壁的静电是不能完全流向防静电接地装置；另外，球磨研磨过程中会导致CNTs聚集体碾碎并挤压紧密，难以分散，采用溶剂分散时会导致大量有机溶剂的残留，因此，CNTs的分散问题使得CNTs导电技术难以进行有效合理的应用。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种基于CNTs导电技术可燃性气体复合管及制备方法，对CNTs进行预先处理，形成胶体浆料后进行分散并进行冷冻干燥，实现对CNTs的有效分散，满足管材的制备过程中原料的需求。

本公开的第一目的是提供一种基于CNTs导电技术可燃性气体复合管，采用以下技术方案：

包括从内到外依次布置的三层，第一层和第三层均采用CNTs混配料制成，CNTs混配料包括以下重量份的原料：100份高密度聚乙烯、0.3-3份CNTs、0.5-5份CNTs活性分散剂、0.2-1份抗氧剂、1-4份导电炭黑。

本公开的第二目的是提供一种CNTs混配料制备方法，采用以下技术方案：

包括以下步骤：

将CNTs溶于CNTs活性分散液中形成完全浸润的悬浊液，对悬浊液进行搅拌并加热形成胶体浆料；

对胶体浆料进行研磨分散，并进行干燥得到分散后的CNTs，与高密度聚乙烯共同混合；

将混合物、抗氧剂及导电炭黑进行熔融共混、挤出造粒，得到混配料。

本公开的第三目的是提供一种基于CNTs导电技术可燃性气体复合管的制备方法，采用以下技术方案：

包括以下步骤：

以CNTs混配料作为第一层和第三层，聚乙烯作为第二层，通过采用三层共挤的方式挤压成型得到管材；

将挤压成型的管材通过真空冷却喷淋进行冷却成型，然后进行定长切割；

管材端部配合封口环进行封口，电联管材内壁和外壁形成封闭的导电整体。