本发明涉及一种生产设备，更具体的说是涉及一种超低摩擦系数的衬氟管道。
背景技术：
管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。通常，流体经鼓风机、压缩机、泵和锅炉等增压后，从管道的高压处流向低压处，也可利用流体自身的压力或重力输送。管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。
在特殊用途时，管道内会衬一层聚四氟乙烯，聚四氟乙烯通过等压法衬在管道内部，等压法是将工件（钢制的管道、弯头、三通等零件）、橡胶袋、撑管、ptfe粉体、端盖，密封安装后，置于一个能承压30mpa的封闭式高压釜内。将水压增加至30mpa，橡胶袋扩张，将ptfe粉体紧密地压实在工件的内壁。由于工件在釜内的内、外壁均受到30mpa的水压，内外受力相等且相互抵消，工件承力不大，不被破坏，故称等压法。
聚四氟乙烯衬里的管道在用在一些高进度设备和仪器中时，需要精准控制流量和流速，此时对于衬里的摩擦系数的要求较高，摩擦系数越低，流体损耗越小，也就越容易控制流量和流速。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种超低摩擦系数的衬氟管道。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种超低摩擦系数的衬氟管道，包括管体，所述管体内部设置有衬里层，所述衬里层由改性聚四氟乙烯材料制成，所述改性聚四氟乙烯包括下列重量份组成：
聚四氟乙烯：100份
改性石墨烯：5份；
所述改性石墨烯包括下述质量份组成：
石墨烯100份
(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷：2份
3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷：1份
n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺：1份
3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：5份；
所述改性石墨烯的制备方法为：
步骤一：将石墨烯氧化制的氧化石墨烯；
步骤二：将(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷分散在分散液中；
步骤三：在步骤二中得到的分散液中加入氧化石墨烯混合均匀，发生反应得到改性石墨烯。
作为本发明的进一步改进：
所述步骤一为：在过量浓硫酸中，加入容器内，通过冰浴将温度控制在4℃，之后加入100目的石墨烯，之后在加入石墨烯二分之一质量的nano3，之后缓慢加入三倍石墨烯质量的高锰酸钾，加入完成，在冰浴条件下搅拌90分钟，之后将冰浴换成水浴，控制温度在35℃，反应30分钟，之后加入双倍浓硫酸体积的去离子水，加热至80℃，之后缓慢加入5%浓度的双氧水，待反应液呈金色后在离心机中洗涤，直至bacl2无白色沉淀生成后，在50℃下烘干得到氧化石墨烯。
作为本发明的进一步改进：
所述步骤二中的分散液为质量比为1:1的去离子水和乙醇的混合物。
作为本发明的进一步改进：
所述步骤三为将氧化石墨烯浆料加入溶剂液中，通过超声0.5~2小时进行分散氧化石墨烯溶液，之后缓慢加入步骤二中的分散液，之后在氮气保护下在控温在90℃，同时在微波条件下反应4h，之后将糊状物依次经过无水乙醇和去离子水洗涤三次，烘干得到改性石墨烯。
作为本发明的进一步改进：
所述改性聚四氟乙烯的制备方法包括下述步骤：
步骤a：将聚四氟乙烯颗粒与改性石墨烯混合；
步骤b：完成混合后加入到双螺杆挤出机中，挤出成改性聚四氟乙烯颗粒。
作为本发明的进一步改进：
还包括有分散剂10份，所述分散剂三甲基硅烷基双氟(氟代磺酰基)乙酸酯。
作为本发明的进一步改进：
所述步骤a为，首先将分散剂与改性石墨烯充分搅拌混合，之后再将上述混合物与及四氟乙烯颗粒充分搅拌混合。
在本发明的管道中，通过在管体内设置衬里，在衬里的选用上，选用自制的改性聚四氟乙烯，在聚四氟乙烯原材料中添加入改性石墨烯，能够有效地进一步改善聚四氟乙烯的摩擦系数。而改性石墨烯主要由石墨烯通过偶联剂进行改性之后，得到的改性偶联剂，通过偶联剂改性过后的改性石墨烯在能够提高衬里的摩擦系数同时，还能够提高衬里与金属材质的剥离强度，特别是在长时间使用过程中，仍然能够具有较好的摩擦系数。
具体实施方式
实施例一：
一种超低摩擦系数的衬氟管道，包括管体，所述管体内部设置有衬里层，所述衬里层由改性聚四氟乙烯材料制成，所述改性聚四氟乙烯包括下列重量份组成：
聚四氟乙烯：100份
改性石墨烯：5份；
所述改性石墨烯包括下述质量份组成：
石墨烯100份
(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷：2份
3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷：1份
n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺：1份
3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：5份；
所述改性石墨烯的制备方法为：
步骤一：将石墨烯氧化制的氧化石墨烯；
步骤二：将(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷分散在分散液中；
步骤三：在步骤二中得到的分散液中加入氧化石墨烯混合均匀，发生反应得到改性石墨烯。
所述步骤一为：在过量浓硫酸中，加入容器内，通过冰浴将温度控制在4℃，之后加入100目的石墨烯，之后在加入石墨烯二分之一质量的nano3，之后缓慢加入三倍石墨烯质量的高锰酸钾，加入完成，在冰浴条件下搅拌90分钟，之后将冰浴换成水浴，控制温度在35℃，反应30分钟，之后加入双倍浓硫酸体积的去离子水，加热至80℃，之后缓慢加入5%浓度的双氧水，待反应液呈金色后在离心机中洗涤，直至bacl2无白色沉淀生成后，在50℃下烘干得到氧化石墨烯。
所述步骤二中的分散液为质量比为1:1的去离子水和乙醇的混合物。
所述步骤三为将氧化石墨烯浆料加入溶剂液中，通过超声0.5~2小时进行分散氧化石墨烯溶液，之后缓慢加入步骤二中的分散液，之后在氮气保护下在控温在90℃，同时在微波条件下反应4h，之后将糊状物依次经过无水乙醇和去离子水洗涤三次，烘干得到改性石墨烯。
所述改性聚四氟乙烯的制备方法包括下述步骤：
步骤a：将聚四氟乙烯颗粒与改性石墨烯混合；
步骤b：完成混合后加入到双螺杆挤出机中，挤出成改性聚四氟乙烯颗粒。
还包括有分散剂10份，所述分散剂三甲基硅烷基双氟(氟代磺酰基)乙酸酯。
所述步骤a为，首先将分散剂与改性石墨烯充分搅拌混合，之后再将上述混合物与及四氟乙烯颗粒充分搅拌混合。
实施例二：
包括管体，所述管体内部设置有衬里层，所述衬里层由改性聚四氟乙烯材料制成，所述改性聚四氟乙烯包括下列重量份组成：
聚四氟乙烯：100份
改性石墨烯：5份；
所述改性石墨烯包括下述质量份组成：
石墨烯100份
(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷：2份
3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷：1份
n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺：1份
3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：5份；
所述改性石墨烯的制备方法为：
步骤一：将石墨烯氧化制的氧化石墨烯；
步骤二：将(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷、n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺、3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷分散在分散液中；
步骤三：在步骤二中得到的分散液中加入氧化石墨烯混合均匀，发生反应得到改性石墨烯。
所述步骤一为：在过量浓硫酸中，加入容器内，通过冰浴将温度控制在4℃，之后加入100目的石墨烯，之后在加入石墨烯二分之一质量的nano3，之后缓慢加入三倍石墨烯质量的高锰酸钾，加入完成，在冰浴条件下搅拌90分钟，之后将冰浴换成水浴，控制温度在35℃，反应30分钟，之后加入双倍浓硫酸体积的去离子水，加热至80℃，之后缓慢加入5%浓度的双氧水，待反应液呈金色后在离心机中洗涤，直至bacl2无白色沉淀生成后，在50℃下烘干得到氧化石墨烯。
所述步骤二中的分散液为质量比为1:1的去离子水和乙醇的混合物。
所述步骤三为将氧化石墨烯浆料加入溶剂液中，通过超声0.5~2小时进行分散氧化石墨烯溶液，之后缓慢加入步骤二中的分散液，之后在氮气保护下在控温在90℃，同时在微波条件下反应4h，之后将糊状物依次经过无水乙醇和去离子水洗涤三次，烘干得到改性石墨烯。
所述改性聚四氟乙烯的制备方法包括下述步骤：
步骤a：将聚四氟乙烯颗粒与改性石墨烯混合；
步骤b：完成混合后加入到双螺杆挤出机中，挤出成改性聚四氟乙烯颗粒。
对比例一：
市够聚四氟乙烯颗粒。
对比例二：
包括管体，所述管体内部设置有衬里层，所述衬里层由改性聚四氟乙烯材料制成，所述改性聚四氟乙烯包括下列重量份组成：
聚四氟乙烯：100份
改性石墨烯：5份；
步骤a：将聚四氟乙烯颗粒与改性石墨烯混合；
步骤b：完成混合后加入到双螺杆挤出机中，挤出成改性聚四氟乙烯颗粒。
对比例三：
包括管体，所述管体内部设置有衬里层，所述衬里层由改性聚四氟乙烯材料制成，所述改性聚四氟乙烯包括下列重量份组成：
聚四氟乙烯：100份
改性石墨烯：5份；
所述改性石墨烯包括下述质量份组成：
石墨烯100份
(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷：2份
所述改性石墨烯的制备方法为：
步骤一：将石墨烯氧化制的氧化石墨烯；
步骤二：将(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷分散在分散液中；
步骤三：在步骤二中得到的分散液中加入氧化石墨烯混合均匀，发生反应得到改性石墨烯。
所述步骤一为：在过量浓硫酸中，加入容器内，通过冰浴将温度控制在4℃，之后加入100目的石墨烯，之后在加入石墨烯二分之一质量的nano3，之后缓慢加入三倍石墨烯质量的高锰酸钾，加入完成，在冰浴条件下搅拌90分钟，之后将冰浴换成水浴，控制温度在35℃，反应30分钟，之后加入双倍浓硫酸体积的去离子水，加热至80℃，之后缓慢加入5%浓度的双氧水，待反应液呈金色后在离心机中洗涤，直至bacl2无白色沉淀生成后，在50℃下烘干得到氧化石墨烯。
所述步骤二中的分散液为质量比为1:1的去离子水和乙醇的混合物。
所述步骤三为将氧化石墨烯浆料加入溶剂液中，通过超声0.5~2小时进行分散氧化石墨烯溶液，之后缓慢加入步骤二中的分散液，之后在氮气保护下在控温在90℃，同时在微波条件下反应4h，之后将糊状物依次经过无水乙醇和去离子水洗涤三次，烘干得到改性石墨烯。
所述改性聚四氟乙烯的制备方法包括下述步骤：
步骤a：将聚四氟乙烯颗粒与改性石墨烯混合；
步骤b：完成混合后加入到双螺杆挤出机中，挤出成改性聚四氟乙烯颗粒。
还包括有分散剂10份，所述分散剂三甲基硅烷基双氟(氟代磺酰基)乙酸酯。
所述步骤a为，首先将分散剂与改性石墨烯充分搅拌混合，之后再将上述混合物与及四氟乙烯颗粒充分搅拌混合。
对比例四：
包括管体，所述管体内部设置有衬里层，所述衬里层由改性聚四氟乙烯材料制成，所述改性聚四氟乙烯包括下列重量份组成：
聚四氟乙烯：100份
改性石墨烯：5份；
所述改性石墨烯包括下述质量份组成：
石墨烯100份
(n,n-二甲基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷：2份
3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷：1份
n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺：1份；
所述改性石墨烯的制备方法为：
步骤一：将石墨烯氧化制的氧化石墨烯；
步骤二：将3,3,3-三氟丙基甲基二甲氧基硅烷分散在分散液中；
步骤三：在步骤二中得到的分散液中加入氧化石墨烯混合均匀，发生反应得到改性石墨烯。
所述步骤一为：在过量浓硫酸中，加入容器内，通过冰浴将温度控制在4℃，之后加入100目的石墨烯，之后在加入石墨烯二分之一质量的nano3，之后缓慢加入三倍石墨烯质量的高锰酸钾，加入完成，在冰浴条件下搅拌90分钟，之后将冰浴换成水浴，控制温度在35℃，反应30分钟，之后加入双倍浓硫酸体积的去离子水，加热至80℃，之后缓慢加入5%浓度的双氧水，待反应液呈金色后在离心机中洗涤，直至bacl2无白色沉淀生成后，在50℃下烘干得到氧化石墨烯。
所述步骤二中的分散液为质量比为1:1的去离子水和乙醇的混合物。
所述步骤三为将氧化石墨烯浆料加入溶剂液中，通过超声0.5~2小时进行分散氧化石墨烯溶液，之后缓慢加入步骤二中的分散液，之后在氮气保护下在控温在90℃，同时在微波条件下反应4h，之后将糊状物依次经过无水乙醇和去离子水洗涤三次，烘干得到改性石墨烯。
所述改性聚四氟乙烯的制备方法包括下述步骤：
步骤a：将聚四氟乙烯颗粒与改性石墨烯混合；
步骤b：完成混合后加入到双螺杆挤出机中，挤出成改性聚四氟乙烯颗粒。
还包括有分散剂10份，所述分散剂三甲基硅烷基双氟(氟代磺酰基)乙酸酯。
所述步骤a为，首先将分散剂与改性石墨烯充分搅拌混合，之后再将上述混合物与及四氟乙烯颗粒充分搅拌混合。
对比例五：
包括管体，所述管体内部设置有衬里层，所述衬里层由改性聚四氟乙烯材料制成，所述改性聚四氟乙烯包括下列重量份组成：
聚四氟乙烯：100份
改性石墨烯：5份；
所述改性石墨烯包括下述质量份组成：
石墨烯100份
n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺：1份
所述改性石墨烯的制备方法为：
步骤一：将石墨烯氧化制的氧化石墨烯；
步骤二：n-甲基-n-三甲基硅基七氟丁酰胺分散在分散液中；
步骤三：在步骤二中得到的分散液中加入氧化石墨烯混合均匀，发生反应得到改性石墨烯。
所述步骤一为：在过量浓硫酸中，加入容器内，通过冰浴将温度控制在4℃，之后加入100目的石墨烯，之后在加入石墨烯二分之一质量的nano3，之后缓慢加入三倍石墨烯质量的高锰酸钾，加入完成，在冰浴条件下搅拌90分钟，之后将冰浴换成水浴，控制温度在35℃，反应30分钟，之后加入双倍浓硫酸体积的去离子水，加热至80℃，之后缓慢加入5%浓度的双氧水，待反应液呈金色后在离心机中洗涤，直至bacl2无白色沉淀生成后，在50℃下烘干得到氧化石墨烯。
所述步骤二中的分散液为质量比为1:1的去离子水和乙醇的混合物。
所述步骤三为将氧化石墨烯浆料加入溶剂液中，通过超声0.5~2小时进行分散氧化石墨烯溶液，之后缓慢加入步骤二中的分散液，之后在氮气保护下在控温在90℃，同时在微波条件下反应4h，之后将糊状物依次经过无水乙醇和去离子水洗涤三次，烘干得到改性石墨烯。
所述改性聚四氟乙烯的制备方法包括下述步骤：
步骤a：将聚四氟乙烯颗粒与改性石墨烯混合；
步骤b：完成混合后加入到双螺杆挤出机中，挤出成改性聚四氟乙烯颗粒。
还包括有分散剂10份，所述分散剂三甲基硅烷基双氟(氟代磺酰基)乙酸酯。
所述步骤a为，首先将分散剂与改性石墨烯充分搅拌混合，之后再将上述混合物与及四氟乙烯颗粒充分搅拌混合。
对比例六：
包括管体，所述管体内部设置有衬里层，所述衬里层由改性聚四氟乙烯材料制成，所述改性聚四氟乙烯包括下列重量份组成：
聚四氟乙烯：100份
改性石墨烯：5份；
所述改性石墨烯包括下述质量份组成：
石墨烯100份
3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷：5份；
所述改性石墨烯的制备方法为：
步骤一：将石墨烯氧化制的氧化石墨烯；
步骤二：3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷分散在分散液中；
步骤三：在步骤二中得到的分散液中加入氧化石墨烯混合均匀，发生反应得到改性石墨烯。
所述步骤一为：在过量浓硫酸中，加入容器内，通过冰浴将温度控制在4℃，之后加入100目的石墨烯，之后在加入石墨烯二分之一质量的nano3，之后缓慢加入三倍石墨烯质量的高锰酸钾，加入完成，在冰浴条件下搅拌90分钟，之后将冰浴换成水浴，控制温度在35℃，反应30分钟，之后加入双倍浓硫酸体积的去离子水，加热至80℃，之后缓慢加入5%浓度的双氧水，待反应液呈金色后在离心机中洗涤，直至bacl2无白色沉淀生成后，在50℃下烘干得到氧化石墨烯。
所述步骤二中的分散液为质量比为1:1的去离子水和乙醇的混合物。
所述步骤三为将氧化石墨烯浆料加入溶剂液中，通过超声0.5~2小时进行分散氧化石墨烯溶液，之后缓慢加入步骤二中的分散液，之后在氮气保护下在控温在90℃，同时在微波条件下反应4h，之后将糊状物依次经过无水乙醇和去离子水洗涤三次，烘干得到改性石墨烯。
所述改性聚四氟乙烯的制备方法包括下述步骤：
步骤a：将聚四氟乙烯颗粒与改性石墨烯混合；
步骤b：完成混合后加入到双螺杆挤出机中，挤出成改性聚四氟乙烯颗粒。
还包括有分散剂10份，所述分散剂三甲基硅烷基双氟(氟代磺酰基)乙酸酯。
所述步骤a为，首先将分散剂与改性石墨烯充分搅拌混合，之后再将上述混合物与及四氟乙烯颗粒充分搅拌混合。
实验：
将塑料粒子磨成粉末，通过等压法，衬入到铸铁制成的管体中，内衬直径为10cm，管道内径为13cm，之后检测其剥离强度和摩擦系数。除此之外，将整个衬有改性聚四氟乙烯的管体在ph为8.5的氢氧化钠水溶液中流过，流速控制在3m/s，持续循环流动48小时，之后检测其剥离强度和摩擦系数；另外将整个衬有改性聚四氟乙烯的管体在ph为6.5的盐酸水溶液中流过，流速控制在3m/s，持续循环流动48小时，之后检测其剥离强度和摩擦系数。
在本发明的管道中，通过在管体内设置衬里，在衬里的选用上，选用自制的改性聚四氟乙烯，在聚四氟乙烯原材料中添加入改性石墨烯，能够有效地进一步改善聚四氟乙烯的摩擦系数。而改性石墨烯主要由石墨烯通过偶联剂进行改性之后，得到的改性偶联剂，通过偶联剂改性过后的改性石墨烯在能够提高衬里的摩擦系数同时，还能够提高衬里与金属材质的剥离强度，特别是在长时间使用过程中，仍然能够具有较好的摩擦系数。
特别是在分散剂的选择上选用三甲基硅烷基双氟(氟代磺酰基)乙酸酯能够提高改性石墨烯在聚四氟乙烯中的分散性能，并且听声整体的耐磨系数和剥离强度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。