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专利号: 2020115442931
申请人: 安徽杰蓝特新材料有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,该增强耐磨PE燃气管包括内层、芯层、外层,内层由下述重量份原料制备得到:聚乙烯树脂90‑94份,石墨烯功能母粒4‑7份,芯层由下述重量份原料制备得到:聚乙烯接枝物树脂100‑120份,外层由下述重量份原料制备得到:嵌段共聚聚丙烯90‑95份,石墨烯功能母粒3‑6份;

该增强耐磨PE燃气管由下述步骤制备得到:

将内层、芯层、外层的各原料加入三层共挤模具中,进行共挤外层处理,在190‑220℃的温度条件下复合挤出成型,得到增强耐磨PE燃气管;

所述石墨烯功能母粒由如下步骤制备得到:

A1、称取如下重量份的原料:聚乙烯树脂40‑50份、石墨烯85‑95份、润滑剂2‑4份、抗氧剂0.5‑1.5份和光稳定剂1‑2份;

B1、石墨烯的预处理;

C1、将聚乙烯树脂、预处理的石墨烯、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂放入密炼机中,在温度为140‑165℃的条件下进行密炼得到混合物,时间为40‑50min;

D1、将混合物进行放入造粒设备在温度为180‑195℃的条件下进行挤出造粒即得石墨烯功能母粒,时间为30‑40min;造粒设备的具体工作步骤如下:第一步、启动第三电机(607),驱动其输出端带动第一皮带轮(608)转动,第一皮带轮(608)通过传动皮带(610)带动第二皮带轮(609)转动,第二皮带轮(609)带动靠近第三电机(607)的第四转动杆(604)转动,从而带动第二主动轮(605)转动,第二主动轮(605)带动与之啮合的第二从动轮(606)转动,第二从动轮(606)带动远离第三电机(607)的第四转动杆(604)转动,从而带动两个破碎齿(603)反向转动,将物料放入破碎室(601),通过两个破碎齿(603)的相互啮合使物料进行破碎,破碎后的物料从进料漏斗(602)进入搅拌室(501);

第二步、当破碎后的物料进入搅拌室(501)后,启动第二电机(513),驱动其输出端带动第二转动轴(514)转动,第二转动轴(514)带动第一锥齿轮(516)转动,进而带动与之啮合的第三锥齿轮(519)转动,第三锥齿轮(519)带动与之啮合的第二锥齿轮(517)转动,第二锥齿轮(517)带动第三转动轴(515)在第二转动轴(514)的外侧绕着第二转动轴(514)转动;

第三步、第二转动轴(514)带动第一主动轮(520)转动,从而带动与之啮合的两个第一从动轮(521)转动,第一从动轮(521)带动第一转动杆(505)转动,第一转动杆(505)带动搅拌螺旋叶片(506)转动,搅拌螺旋叶片(506)对搅拌室(501)内的物料进行搅拌,搅拌螺旋叶片(506)配合搅拌槽(508),带动物料从搅拌槽(508)的底端进入后,从搅拌槽(508)的顶端溢出;

第四步、第三转动轴(515)转动带动传动室(503)上的环形滑块(504)在环形滑槽内转动,从而带动搅拌桶(507)转动,进一步对物料进行搅拌,提高搅拌效率,同时,搅拌桶(507)转动带动清理辊(511)转动,通过清理辊(511)与搅拌室(501)的内壁相接触,带动清理辊(511)跟着第二转动杆(510)在转动槽内转动,从而对搅拌室(501)内壁上粘附的物料进行清理;

第五步、搅拌后的物料从进料口(502)进入输送室(3)内,开启加热管(13),将其热量从加热腔(11)传递给输送室(3)内,让输送室(3)内的温度保持稳定,使物料在进行造粒之前保持熔融状态,启动第一电机(31),驱动其输出端带动第一转动轴(32)转动,从而带动输送螺旋叶片(33)转动,对物料进行输送,将物料输送至造粒室(4)内,同时第一转动轴(32)带动造粒螺旋叶片(34)转动,对造粒室(4)内的物料进行造粒,完成造粒过程;

石墨烯的预处理的具体步骤如下:用表面增效剂、超分散剂以雾化喷淋方式对石墨烯进行表面处理,经干燥处理后备用;

所述表面增效剂为钛酸酯和铝酸酯中的一种或多种以任意比例混合;

所述超分散剂为乳液分散剂。

2.根据权利要求1所述的一种增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,所述润滑剂为聚烯烃低聚物;

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种以任意比例混合;

所述光稳定剂为苯并三唑类紫外吸收剂。

3.根据权利要求1所述的一种增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,步骤D1中所述造粒设备,包括第一工作台(1),第一工作台(1)的一侧固定有第二工作台(2),第一工作台(1)的上表面固定有输送室(3),第二工作台(2)的上方设有造粒室(4),输送室(3)的一端与造粒室(4)的一端内部相通,输送室(3)外部远离造粒室(4)的一端设有第一电机(31),第一电机(31)的底部与第一工作台(1)的上表面相固定,第一电机(31)的输出端固定有第一转动轴(32);

输送室(3)的上方设有搅拌机构(5),搅拌机构(5)包括搅拌室(501),搅拌室(501)的内部设有传动室(503),传动室(503)的底部贯穿设有两个对称分布的第一转动杆(505),第一转动杆(505)的顶端穿过传动室(503)的底部且与传动室(503)转动连接,第一转动杆(505)的外侧固定有搅拌螺旋叶片(506),搅拌螺旋叶片(506)的外侧套设有搅拌桶(507),搅拌桶(507)的顶端和底端贯穿设有搅拌槽(508),搅拌螺旋叶片(506)位于搅拌槽(508)内,搅拌桶(507)的顶端固定有若干均匀分布的支撑杆,支撑杆的顶端与传动室(503)的外部底端相固定,搅拌桶(507)的外部侧壁固定有固定块(509),固定块(509)远离搅拌桶(507)的一侧开设有转动槽,转动槽的内部设有第二转动杆(510),第二转动杆(510)的两端分别与转动槽的内部顶端和底端转动连接,第二转动杆(510)的外侧固定有清理辊(511),清理辊(511)的一侧与搅拌室(501)的内部侧壁相接触;搅拌室(501)的外部顶端中心处固定有电机室(512),电机室(512)的内部顶端固定有第二电机(513),第二电机(513)的输出端固定有第二转动轴(514),第二转动轴(514)的外侧套接有第三转动轴(515);

搅拌室(501)的外部顶端两侧设有对称分布的破碎机构(6),破碎机构(6)包括破碎室(601),破碎室(601)的底部固定有进料漏斗(602),破碎室(601)的内部设有对称分布的破碎齿(603),两个破碎齿(603)之间相啮合,两个破碎齿(603)的后端中心处均固定有第四转动杆(604),第四转动杆(604)远离破碎齿(603)的一端穿过破碎室(601)的后端壁且与破碎室(601)转动连接,两个第四转动杆(604)远离破碎齿(603)的一端分别固定有第二主动轮(605)和第二从动轮(606),破碎室(601)的后端壁固定有第三电机(607),第三电机(607)的输出端固定有第一皮带轮(608),靠近第三电机(607)的第四转动杆(604)上固定有第二皮带轮(609),第二皮带轮(609)与第一皮带轮(608)之间安装有传动皮带(610)。

4.根据权利要求3所述的一种增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,所述进料漏斗(602)的顶部与破碎室(601)的底部内部相通,进料漏斗(602)的底部与搅拌室(501)的顶部内部相通;

所述第二主动轮(605)位于靠近第三电机(607)的一侧,第二从动轮(606)位于远离第三电机(607)的一侧,第二主动轮(605)与第二从动轮(606)之间相互啮合。

5.根据权利要求3所述的一种增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,所述第二转动轴(514)的外侧固定有第一锥齿轮(516),第三转动轴(515)的外侧固定有第二锥齿轮(517),第一锥齿轮(516)与第二锥齿轮(517)均位于电机室(512)的内部,且第一锥齿轮(516)位于第二锥齿轮(517)的上方,电机室(512)的内部一侧壁转动连接有第三转动杆(518),第三转动杆(518)的一端固定有第三锥齿轮(519),第一锥齿轮(516)和第二锥齿轮(517)分别与第三锥齿轮(519)相啮合;

所述第二转动轴(514)的底端固定有第一主动轮(520),第一转动杆(505)的顶端固定有第一从动轮(521),第一主动轮(520)和第一从动轮(521)均位于传动室(503)的内部,第一从动轮(521)的数量为两个且对称分布在第一主动轮(520)的两侧,两个第一从动轮(521)均与第一主动轮(520)相啮合;

所述第二转动轴(514)的底端依次穿过电机室(512)、搅拌室(501)和传动室(503),第二转动轴(514)分别与电机室(512)、搅拌室(501)和传动室(503)转动连接,第三转动轴(515)的底端穿过电机室(512)和搅拌室(501)且与电机室(512)和搅拌室(501)转动连接,第三转动轴(515)的底端与传动室(503)的外部顶端相固定。

6.根据权利要求3所述的一种增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,所述传动室(503)的外部侧壁固定有环形滑块(504),搅拌室(501)的内部侧壁开设有与环形滑块(504)相适配的环形滑槽,环形滑块(504)与环形滑槽滑动连接;

所述搅拌室(501)的外部底端与输送室(3)的外部顶端相固定,搅拌室(501)的底部开设有两个对称分布的进料口(502),进料口(502)的两端分别与搅拌室(501)的底部和输送室(3)的顶部内部相通。

7.根据权利要求3所述的一种增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,所述第一工作台(1)的内部开设有加热腔(11),加热腔(11)的内部底端固定有加热台(12),加热台(12)的上表面固定有若干均匀分布的加热管(13),加热管(13)与外界电源电性连接。

8.根据权利要求3所述的一种增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,所述第一转动轴(32)远离第一电机(31)的一端穿过输送室(3)和造粒室(4)且与输送室(3)和造粒室(4)转动连接,第一转动轴(32)上固定有输送螺旋叶片(33)和造粒螺旋叶片(34),输送螺旋叶片(33)位于输送室(3)的内部,造粒螺旋叶片(34)位于造粒室(4)的内部;

所述造粒室(4)的外部底端固定有若干均匀分布的支撑腿(41),支撑腿(41)的底端与第二工作台(2)的上表面相固定。

9.一种根据权利要求1‑8所述的增强耐磨PE燃气管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

将内层、芯层、外层的各原料加入三层共挤模具中,进行共挤外层处理,在190‑220℃的温度条件下复合挤出成型,得到增强耐磨PE燃气管;

所述石墨烯功能母粒由如下步骤制备得到:

A1、称取如下重量份的原料:聚乙烯树脂40‑50份、石墨烯85‑95份、润滑剂2‑4份、抗氧剂0.5‑1.5份和光稳定剂1‑2份;

B1、石墨烯的预处理;

C1、将聚乙烯树脂、预处理的石墨烯、润滑剂、抗氧剂和光稳定剂放入密炼机中,在温度为140‑165℃的条件下进行密炼得到混合物,时间为40‑50min;

D1、将混合物进行放入造粒设备在温度为180‑195℃的条件下进行挤出造粒即得石墨烯功能母粒,时间为30‑40min。