[发明专利]一种耐磨材料及其制备方法、耐磨产品

说明书

本发明公开一种耐磨材料及其制备方法、耐磨产品，涉及碳纳米复合材料技术领域，以提高石墨烯在聚乙烯基体中的分散性，使得耐磨材料具有较好的耐磨性能和抗静电效果。上述耐磨材料包括聚乙烯基体、石墨烯、表面改性剂和流动改性剂。上述耐磨材料的制备方法包括将聚乙烯基体、石墨烯、表面改性剂以及流动改性剂混合在一起进行塑化，得到塑化物料；将塑化物料进行造粒，得到耐磨材料。上述耐磨产品包括上述耐磨材料。本发明提供的耐磨材料用于增强耐磨产品的耐磨性能。

技术领域

本发明涉及碳纳米复合材料技术领域，尤其涉及一种耐磨材料及其制备方法、耐磨产品。

背景技术

耐磨管道作为一种特种工业管道，主要用于输送硬度高，流速快，流量大的物料。例如：耐磨管道可以作为矿山中矿浆选矿输送管道和尾矿输送管道，也可以应作为煤矿中瓦斯抽放管、正负压风管、喷浆管及供排水管道。

目前，耐磨管道包括金属管道、衬胶或衬塑钢管、陶瓷复合管材、铸石复合管、外橡胶管、超高分子量聚乙烯管等。但是由于金属管道的使用寿命短，工程维护费用高。衬胶或衬塑钢管虽然大大提高了耐磨性能，但是却存在管材笨重、安装连接不方便的问题。陶瓷复合管材、铸石复合管、外橡胶管虽然具有良好的耐磨性能，但是成本较高，而超高分子量聚乙烯管加工较为困难，因此，上述耐磨管道均无法被广泛使用。

现有技术中，可以通过将石墨烯添加至聚乙烯基体中制成用于制备耐磨管道的耐磨材料，但是由于石墨烯表面具有较高的表面能和表面结合能，石墨烯在作为聚乙烯基体的增强材料时易发生团聚，使石墨烯在聚乙烯基体中分散程度较低，导致耐磨管道的耐磨性能降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨材料及其制备方法、耐磨产品，以提高石墨烯在聚乙烯基体中的分散性，使得耐磨材料具有较好的耐磨性能和抗静电性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种耐磨材料。该耐磨材料包括：聚乙烯基体、石墨烯、表面改性剂和流动改性剂。

与现有技术相比，本发明提供的耐磨材料中，利用流动改性剂改善聚乙烯基体、石墨烯的流变特性，使石墨烯在聚乙烯基体中均匀分布，从而保证聚乙烯基体具有良好的石墨烯填充效果。在此基础上表面改性剂可以充分对石墨烯和聚乙烯基体进行表面改性，降低石墨烯与聚乙烯基体间的界面张力，保证石墨烯与聚乙烯基体具有良好的接触效果，使得石墨烯与聚乙烯基体混合均匀，从而缓解石墨烯的片层结构堆叠导致的石墨烯难以在聚乙烯基体中分散均匀的问题。由此可见，本发明提供的石墨烯复合材料中，利用流动改性剂和表面改性剂相互配合，提高石墨烯在聚乙烯基体中的分散性，使得耐磨材料具有良好的耐磨性能和抗静电性能。

本发明还提供了一种耐磨材料的制备方法。上述耐磨材料的制备方法包括：将所述聚乙烯基体、所述石墨烯、所述表面改性剂以及所述流动改性剂混合在一起进行塑化，得到塑化物料。

将混合物料进行造粒，得到耐磨材料。

与现有技术相比，本发明提供的耐磨材料的制备方法的有益效果与上述耐磨材料的有益效果相同，再次不做赘述。

本发明还提供了一种耐磨产品。上述耐磨产品包括上述耐磨材料。

与现有技术相比，本发明提供的耐磨产品的有益效果与上述耐磨材料的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的耐磨材料中石墨烯和碳纳米管构筑的网络结构模拟图；

图2为本发明实施例提供的耐磨材料的扫描电镜图；

图3为本发明实施例提供的耐磨材料的制备流程图一；