本发明涉及一种非开挖增强聚丙烯复合材料管材的制备方法，能用于埋地非开挖电力电缆导管。
背景技术：
：塑料管线膨胀系数高，这是在化工设计配管时最为头疼的一个问题，这一点和材料易蠕变共同造成管材连接容易泄露。由于普通塑料管的这些局限性使得化工设计部门在选择塑料管时极为谨慎。因为化工厂里的物料输送用的管道一旦破裂，其后果远比民用建筑及农业灌溉等领域发生类似情况严重得多。聚丙烯在强度、耐热性、韧性、线膨胀系数等方面存在不足，这限制了其应用范围。目前主要通过复合材料增强的方法解决这一问题。例如以均聚聚丙烯管为内衬、外缠玻璃纤维或其织物的增强塑料玻璃钢为加强层的复合管材。前一种制备工艺复杂，成本较高；后一种的韧性不是太好，玻纤增强的成本亦比较高。这两种管道的成本较高，生产工艺复杂。等规聚丙烯(iPP)的分子链均为3螺旋构型，晶体结构可形成α、β、γ、δ和拟六方态等五种。单斜晶系的α晶型最为稳定，目前商品化的iPP中主要为此类晶型，但其韧性较差，这也是通常聚丙烯(PP)抗冲击性能差的原因。β晶型属六方晶系，β晶型聚丙烯(βPPH)具有良好的冲击韧性，近年来因其在增韧及制造电容器粗化膜方面有独特性能而受到重视，已有商品化产品出现。石墨烯是目前研究的热点，但由于昂贵的价格限制了其在工业中的应用。石墨通过插层和剥离或氧化-还原法得到由数层到数十层石墨烯组成的多层石墨烯(又称石墨烯微片)，其厚度为0.35～100nm，介于石墨烯与普通石墨之间，仍为纳米材料，且价格相对低廉，与蒙脱土同属片状但有使用时无需“插层剥离”的优点。石墨烯微片可以对PP起到良好增强和增加耐热性能的作用。通过石墨烯微片增强的β晶型聚丙烯材料在保持βPPH韧性好、β晶含量高、耐腐蚀性好的同时，也提高了材料的强度、刚性和耐热性。它综合了β晶型聚丙烯、增强聚丙烯的优点，用作非开挖塑料管道具有明显的性能优势，将提升其质量等级。技术实现要素：本发明的目的是提供一种结晶度较高，韧性较好，同时耐热较好成本较低的非开挖增强聚丙烯管材的制备方法。本发明所述的一种非开挖增强聚丙烯管材，其制备方法是：(1)将氢氧化镧配成2％水溶液，然后在其中加入一定量的硬脂酸，超声乳化，然后再加入石墨烯微片，超声作用20分钟。硬脂酸镧∶硬脂酸∶石墨烯微片三者比例为0.5∶1∶100。干燥得到经表面处理的石墨烯微片；(2)将上述处理的石墨烯微片与聚丙烯经双螺杆挤出机熔融、混炼、造粒、干燥制得的聚丙烯/石墨烯微片复合材料，石墨烯微片与聚丙烯二者比例为1～3％∶100；(3)将上述处理聚丙烯/石墨烯微片复合材料在聚丙烯管材挤出机组中挤出管材，即得本发明的非开挖增强聚丙烯管材。本发明的技术效果在于：将氢氧化镧、硬脂酸与石墨烯微片在水体系中超声处理，可以起到三个方面的作用：(1)高效得到硬脂酸镧、硬脂酸共混物，而硬脂酸镧、硬脂酸共混物具有β晶成核效果。(2)生成硬脂酸镧、硬脂酸附着在表面，达到表面处理的目的。(3)超声可以进一步对石墨烯微片进行剥离。本发明制备的石墨烯微片增强β聚丙烯管材具有高强度、高刚度、高韧性、高耐热性、低膨胀系数、尺寸稳定性好的优点。具体实施方式实施步骤为首先制备石墨烯微片增强β晶型聚丙烯复合材料，然后将石墨烯微片挤出制备管材。具体步骤如下。步骤一、石墨烯微片增强β晶型聚丙烯复合材料制备：a、硅钙镁晶须的表面处理：将氢氧化镧配成2％水溶液，然后在其中加入给定量的硬脂酸，超声乳化5分钟，然后再加入给定量石墨烯微片，超声作用20分钟。硬脂酸镧∶硬脂酸∶石墨烯微片三者比例为0.5∶1∶100。干燥得到活性石墨烯微片；b、称量：将活性石墨烯微片、聚丙烯树脂按照比例为1∶100称量；c、熔融：将称量好的活性石墨烯微片、聚丙烯树脂β晶聚丙烯树脂加入双螺杆挤出机，由主喂料进入机筒前段在筒体温度与螺纹元件的剪切作用下熔融、混炼、切粒、干燥，得到增强β晶型聚丙烯母料。步骤二，挤出：将上面制备的增强β晶型聚丙烯母料投入Φ90单螺杆挤出机挤出110×3.2mm管材，其工艺条件是：料筒温度：1区90士3℃2区155士3℃3区195士3℃4区215士3℃主机转速：10rpm，主机转矩：50A步骤三，将上述得到的半软管进行冷却真空定型；步骤四，喷码印刷；步骤五，牵引；步骤六，切割；步骤七，检验后即得成品。成品检验报告如下：性能测试条件检测结果拉伸强度23±2℃34维卡软化温度10N15620℃液压试验(瞬时爆破环向应力)20±2℃3.3Izod冲击性能(无缺口)23±2℃200J/m扁平试验23±2℃无破裂，无裂纹实施例2：其制备工艺与实施例1相同，其不同点在于聚丙烯树脂与活性石墨烯微片的比例为100∶2。成品检验报告如下：实施例3：其制备工艺与实施例1相同，其不同点在于聚丙烯树脂与活性石墨烯微片的比例为100∶3。成品检验报告如下：当前第1页1 2 3