[发明专利]一种具有高导热性能的抗结垢地暖管道及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高导热性能的抗结垢地暖管道，其特征在于，管道由外到内依次设置三层，分别为高导热层(1)、聚烯烃树脂层(2)和抗结垢层(3)，所述高导热层(1)、聚烯烃树脂层(2)和抗结垢层(3)的厚度比为8:1:1；

所述高导热层(1)由高导热复合材料挤塑而成；高导热复合材料的组成成分及其质量份数为：耐热聚乙烯100份、高导热功能母粒1-10份；其中，所述高导热功能母粒包括碳纳米管1-10份、偶联剂1-3份；

所述聚烯烃树脂层(2)由耐热聚乙烯材料挤塑而成；

所述抗结垢层(3)由抗结垢复合材料挤塑而成；所述抗结垢复合材料的组成成分及其质量份数为：耐热聚乙烯100份、抗结垢功能母粒1-10份；其中所述抗结垢功能母粒包括二氧化硅1-10份、聚乙烯醇2-6份。

2.根据权利要求1所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道，其特征在于：所述高导热复合材料的组成成分及其质量份数为：耐热聚乙烯100份、高导热功能母粒1-8份；

所述抗结垢复合材料的组成成分及其质量份数为：耐热聚乙烯100份、抗结垢功能母粒2-8份。

3.根据权利要求1所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道，其特征在于：所述高导热复合材料的组成成分及其质量份数为：耐热聚乙烯100份、高导热功能母粒3-7份；

所述抗结垢复合材料的组成成分及其质量份数为：耐热聚乙烯100份、抗结垢功能母粒4-8份。

4.根据权利要求1所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道，其特征在于：所述高导热功能母粒中的碳纳米管为单壁碳纳米管，管径为0.8-1.5nm。

5.根据权利要求1所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道，其特征在于：所述高导热功能母粒中的偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、KH-560、KH-570中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道，其特征在于：所述抗结垢功能母粒中的二氧化硅为未经表面处理的气相二氧化硅。

7.根据权利要求1所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道，其特征在于：所述抗结垢功能母粒中聚乙烯醇的重均分子质量为18000-20000。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道中，所述高导热层(1)的高导热复合材料的制备方法，其特征在于：

称取一定量的单壁碳纳米管于超声波清洗器中分散30-60min，在三口烧瓶中加入一定量的乙醇溶液，水浴搅拌加热至60-80℃，缓慢滴加2-5滴偶联剂，水解10-30min后，加入分散好的单壁碳纳米管反应1-2h，反应结束后，经真空抽滤并用乙醇反复洗涤后在真空干燥箱中于120℃下烘干6h，经研磨后得到表面改性的单壁碳纳米管粉末；然后按照配方将聚烯烃树脂和改性后的单壁碳纳米管分别从主喂料口和侧喂料口加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混，温度为190-200℃，双螺杆挤出机的长径比≥30，经剪切造粒后得到高导热复合材料。

9.一种根据权利要求1-7任一项所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道中，所述抗结垢层(3)的抗结垢复合材料的制备方法，其特征在于：

按配比称取烘干后的气相二氧化硅粉末和聚乙烯醇粉末，倒入高速搅拌机中，搅拌10-20min，然后按照配方将聚烯烃树脂和混合好的改性助剂分别从主喂料口和侧喂料口加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混，温度为190-200℃，双螺杆挤出机的长径比≥30，经剪切造粒后得到抗结垢复合材料。

10.一种根据权利要求1-7任一项所述的具有高导热性能的抗结垢地暖管道的制备方法，其特征在于：

利用三台挤出机采用三层共挤的方式，经过口芯模、真空定径、冷却定型等步骤后得到具有高导热性能的抗结垢塑料管道；

高导热层(1)挤出机的模头温度为205-215℃，机筒温度为195-205℃；

聚烯烃树脂层(2)挤出机的模头温度为195-205℃，机筒温度为185-195℃；

抗结垢层(3)挤出机的模头温度为200-210℃，机筒温度为190-200℃；

管道在挤出过程中的牵引速度为20-30m/min，口模内径尺寸为30-45mm。