[发明专利]一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法。本发明采用优质氧化还原法制备的石墨烯，层数薄，分散性好，加入分散剂，提高了石墨烯的稳定性及分散性，浆料中石墨烯含量高，最高可至30％，制备过程中无挥发性有机物，生产环境友好，利于大规模生产及使用。利用其制备的石墨烯输油管不仅具有良好的导静电特性，还具有良好的阻隔性，大大降低了乙醇汽油在管道中的渗透，进一步保障输油管道的安全。

技术领域

本发明属于高分子材料复合领域，具体涉及一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法。

背景技术

CN105602155A公开了一种石墨烯原位增效增塑剂及减量使用增塑剂的人造革制造方法，其特征是将石墨烯先进行亲油改性，然后按一定比例分散于增塑剂中，制得石墨烯原位增效的增塑剂。石墨烯固含为0.5％-1％，在同等条件下应用于人造革的制造可降低增塑剂使用量20％以上，实现了增塑剂的使用减量化；石墨烯的引入，既能“铆定”增塑剂，提高增塑剂的耐迁移性，还有效提升了聚氯乙烯(PVC)的耐热性、耐老化性、导电性、电磁屏蔽性和阻燃等性能，大幅提升人造革的品质等级。另外，本发明的石墨烯原位增效增塑剂还适用于食品包装、医疗器材、电线、电缆、汽车工业、房地产、地板、壁纸、各类食品医药包装膜等PVC制品制造领域。

CN108559250A提供了一种适用于电力电缆的增塑剂制备方法，首先将石墨烯进行酸化改性，再将酸化后的石墨烯与增塑剂混合，加热，制得石墨烯增效增塑剂，石墨烯固含为0.5％-2％，将石墨烯增效增塑剂与改性聚氨酯弹性体、稳定剂、石墨烯增效增塑剂、发泡剂、填料以一定的量配比后制得电力电缆，该电缆柔韧性和强度较传统的电缆提高9-12％。不仅降低了增塑剂的迁移性，还有效提升电缆的耐热性、耐老化性、电磁屏蔽和阻燃等性能，提升电缆的性能和品质。

上述两篇专利制备过程中均需对石墨烯进行改性，不利于浆料的大批量制作及应用，且浆料固含低，要提高高分子材料中的石墨烯含量须相应增加增塑剂用量，会给高分子材料的性能带来不利影响。

石墨烯作为一种微观惰性的二维片层材料，具有很多优异的特性，在力学、导电、散热等等领域都具有广泛的应用，但都普遍存在石墨烯分散性的问题，为了提高分散性，大多数情况下采用溶剂进行分散研磨制备，或者是利用化学方法对石墨烯进行改性，但上述方法一方面采用大量的溶剂会对环境带来巨大压力，另一方面采用化学改性破坏了石墨烯自身的完整结构，会降低石墨烯的优异特性。

目前汽车输油管道为了保证安全性，均使输油管具有导静电特性，大多用炭黑、石墨等导电剂赋予其导静电特性，但炭黑和石墨在复合高分子中需要添加量很大才能保证复合材料具有导静电特性，从而导致复合材料力学性能的降低，且炭黑的大量加入会导致复合材料阻隔性能的下降。

发明内容

为了解决现有技术中导静电输油管导电剂含量高和阻隔性差的问题，本发明提出了一种石墨烯抗静电低汽油渗透率输油管及其制备方法。本发明利用石墨烯提高尼龙输油管导电性，赋予输油管导静电性能，并利用石墨烯的片片搭接结构，大大降低汽油在输油管中的渗透，首先利用增塑剂研磨制备了石墨烯/增塑剂浆料，与普通直接添加石墨烯粉体制备输油管相比，大大提高了石墨烯的分散性，解决了石墨烯粉体添加难、分散难问题。

本呢发明提供的石墨烯尼龙输油管，其原料包括：

尼龙树脂、增塑剂I、本发明提供的石墨烯增塑剂浆料、抗氧剂和润滑剂；

各原料的质量配比如下：

上述石墨烯尼龙输油管中，所述尼龙树脂选自尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12(简称PA12)和尼龙1010中至少一种；

所述增塑剂I选自尼龙材料用增塑剂和PVC材料用增塑剂中至少一种；具体选自N-丁基苯磺酰胺(BBSA)和对苯二甲酸二辛酯(DOTP)中至少一种；