[发明专利]一种应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒及其制备方法，该应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒包括树脂40‑50份、预处理的纳米石墨烯10‑15份、润滑剂2‑4份、加工助剂3‑5份、抗氧剂0.5‑1.5份、光稳定剂1‑2份；通过在原料中增加预处理的纳米石墨烯，纳米石墨烯做改性色母粒的着色载体，由于其特殊的片层结构，六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，使得制备的应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒，具有很高的耐磨性和耐压性，同时纳米石墨烯，着色能力更进一步，制备的耐磨石墨烯母粒，用量更少，色料浓度更高，利用率更高，并且着色均匀，整体色差小。

技术领域

本发明涉及耐磨石墨烯母粒制备技术领域，具体涉及一种应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒及其制备方法。

背景技术

PE(聚乙烯)材料由于其强度高、耐腐蚀、无毒等特点，被广泛应用于给水管制造领域。因为它不会生锈，所以是替代普通铁给水管的理想管材；传统应用于PE管材的增强母粒耐磨效果不明显，生产步骤繁琐，生产效率低，增强母粒具有较高的含水率，并且着色能力不够优秀，因此导致后续生产产品时该增强母粒受热融化时间不一致，融化不均，并容易产生气泡，同时生产的PE管材耐磨性能不足，无法应用于多种摩擦较多的场地，也无法保证生产的PE管材着色均匀，同时增强母粒使用量偏多，增加了生产成本。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒及其制备方法：

通过在原料中增加预处理的纳米石墨烯，纳米石墨烯做改性色母粒的着色载体，由于其特殊的片层结构，六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，是已知强度最高的材料之一，相比传统炭黑具有耐磨性高、耐压性能等，使得制备的应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒，具有很高的耐磨性和耐压性，同时纳米石墨烯由于其特殊的片层结构，六角形呈蜂巢晶格，着色能力更进一步，制备的耐磨石墨烯母粒，用量更少，色料浓度更高，利用率更高，并且着色均匀，整体色差小。

通过设置四组干燥机构，能够对大量的耐磨石墨烯母粒基料，进行干燥，提升整体的干燥速率，并且通过设置第二电动机，带动第三转动轴和螺旋搅动片，进行搅动，同时设置了伺服电机，带动干燥机构整体进行往复的正反转动，通过人工设定时间，定时翻转，最后还设置了第一电动机，带动第一转动轴、安装机构和干燥机构，围绕第一转动轴做圆周运动，并且第一半圆凸块与第二半圆凸块相对运动，使得安装机构和干燥机构产生振动，进而对干燥筒内部的耐磨石墨烯母粒进行振动，通过四重的运动设置，使得干燥筒内部的耐磨石墨烯母粒不断的在干燥筒内部运动，使热风吹入更加方便，提高了整体的干燥速率，使整个制备工艺缩短时间，提高了效率。

通过将进风口设置在底部，使得热风能够从底部向上吹动，加快了热风上浮速度，进而使干燥速率上升，同时设置第一筛网和第二筛网，避免色母粒落入进风口和出气口中，造成堵塞；通过在连接杆上下两端设置弹簧，使得安装机构能够在振动过程中，缓解冲击力，避免设备损坏。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒，该应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒通过下述重量份的原料制备得到：树脂40-50份、预处理的纳米石墨烯10-15份、润滑剂2-4份、加工助剂3-5份、抗氧剂0.5-1.5份、光稳定剂1-2份；

该应用于PE管材的耐磨石墨烯母粒通过下述步骤制备得到：

步骤一、混料：按照重量份，称取树脂40-50份、预处理的纳米石墨烯10-15份、润滑剂2-4份、加工助剂3-5份、抗氧剂0.5-1.5份、光稳定剂1-2份，投入混合机中，100-200r/min搅拌均匀得到混合料A；

步骤二、密炼：将混合料A加入密炼机中，加工密炼，得到混合料B，其中密炼温度为140-165℃；

步骤三、挤出、造粒：将混合料B送入双螺杆挤出机中，挤出造粒，得到耐磨石墨烯母粒基料，其中螺杆转速为300-400r/mi n，造粒温度为180-195℃；