CN104194330B - 一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件 - Google Patents

Abstract

一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件，由复合材料制成，其特征在于：该复合材料包括氟化聚合物、碳纳米管、低粘度聚酰胺、玻璃纤维、环氧树脂，以重量百分数计，上述各物质的质量含量为氟化聚合物10?22％，碳纳米管6?8％，低粘度聚酰胺25?35％，玻璃纤维10?22％，环氧树脂20?42％。采用上述复合材料制成的连接件，其具有与铸铁件相似的机械强度和硬度等性能，且质量减轻40％?50％，机械性能优良，制作、安装简便，降低了生产成本，适于大量推广。

Description

一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件

技术领域

本发明涉及管道连接领域，特别地，涉及一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件。

背景技术

管道领域中经常需要连接件，如在管道连接中，通常会用到扣插式连接结构一类的连接件。现有技术中，上述扣插式连接结构一类的连接件通常采用铸铁件或者不锈钢来制造，但其重量大，在制造、安装方面均存在诸多不便，虽然现有的连接件也有一些采用铝合金来进行制造，但其通常成本较高，而且其机械强度与铸铁件或者不锈钢制作的连接件相比也存在一定差距，无法实现大规模应用。公开号为CN102471499A的中国专利公开了一种可用于制作挡泥板、发动机罩等的聚酯纳米复合材料，包括熔融混合下列物质的混合物：(a)纤维状粘土；(b)钠盐；(c)至少一种聚酯聚合物；和(d)任选的至少一种线性聚酯低聚物。上述聚酯纳米复合材料虽然在一定程度上减轻了外观部件的质量，但其强度、硬度、韧性与铸铁件相比，仍有较大差距，不适宜用作管道连接件。因此，急需一种质量轻、强度高、成本低的新型材料制作的连接件，以满足便于安装及降低企业成本的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件，该管道连接件采用碳纳米管增强型复合材料，其质量轻，比常规的铸铁件或者不锈钢制作的连接件质量减轻40％-50％，强度高，制作方法简单，降低了生产成本。

本发明采用了以下技术方案：

一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件，由复合材料制成，该复合材料包括氟化聚合物、碳纳米管、低粘度聚酰胺、玻璃纤维、环氧树脂，以重量百分数计，上述各物质的质量含量为氟化聚合物10-22％，碳纳米管6-8％，低粘度聚酰胺25-35％，玻璃纤维10-22％，环氧树脂20-42％。

进一步地，所述氟化聚合物选自以下组分的任意一种：聚(偏二氟乙烯)(PVDF)，偏二氟乙烯与例如六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯(VF3)或四氟乙烯(TFE)的共聚物，三氟乙烯(VF3)均聚物和共聚物，氟乙烯/丙烯(FEP)共聚物，乙烯与氟乙烯/丙烯(FEP)、四氟乙烯(TFE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、三氟氯乙烯(CTFE)或六氟丙烯(HFP)的共聚物。

进一步地，所述碳纳米管是单壁型、双壁型或多壁型的碳纳米管，碳纳米管在用于复合材料之前可被纯化和/或处理(例如氧化)和/或研磨和/或官能化。

进一步地，所述玻璃纤维为扁玻璃纤维，其选自E玻璃纤维、A玻璃纤维、C玻璃纤维、D玻璃纤维、M玻璃纤维、S玻璃纤维、R玻璃纤维或者其混合物。

进一步地，所述扁玻璃纤维优选地具有氨基包被或环氧硅烷包被。

进一步地，所述环氧树脂为双官能环氧树脂、三官能的环氧树脂或四官能的环氧树脂。

进一步地，所述环氧树脂为双官能环氧树脂，双官能环氧树脂包括基于以下物质的双官能环氧树脂：双酚F的二缩水甘油基醚、(任选溴化的)双酚A的二缩水甘油基醚，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，脂族二醇的缩水甘油基醚，二缩水甘油基醚，二甘醇二缩水甘油基醚，Epikote，Epon，芳族环氧树脂，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺，杂环的缩水甘油基酰亚胺(glycidyl imidine)和酰胺，缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合；该双官能环氧树脂优选选自双酚F的二缩水甘油基醚、双酚A的二缩水甘油基醚、二缩水甘油基二羟基萘，或它们的任何组合，最优选的为双酚F的二缩水甘油基醚。

进一步地，还包括可溶于环氧树脂中的热塑性组分，以质量百分数计，所述热塑性组分占复合材料的3-6％，所述热塑性组分包括任一下列必须可溶于环氧组分的热塑性材料：聚醚砜、聚醚酰亚胺和聚砜。

进一步地，还包括至少一种固化剂，以质量百分数计，所述固化剂占复合材料的2-3％，以及至少一种促进剂，其在复合材料中占2-4％，适宜的促进剂是脲酮类化合物。

进一步地，所述低粘度聚酰胺选自由下述聚酰胺组成的组：聚酰胺6，聚酰胺46，聚酰胺66，聚酰胺11，聚酰胺12，聚酰胺1212，聚酰胺1010，聚酰胺1012，聚酰胺1112，聚酰胺610，聚酰胺612，聚酰胺69，聚酰胺810或其混合物。

本发明还涉及一种上述连接件的制造方法，包括如下步骤：

(1).在喷气式磨机中进行碳纳米管的研磨，过滤、筛选，使碳纳米管的平均直径为0.1～200nm；

(2).将步骤(1)中碳纳米管分散至氟化聚合物中；

(3).将玻璃纤维加工使其具有长度为2～5mm的短切玻璃原丝形式；

(4).将低粘度聚酰胺和环氧树脂常温混合均匀；

(5).将步骤(2)中碳纳米管与氟化聚合物的混合物与步骤(3)中短切玻璃原丝均匀混合至步骤(4)中低粘度聚酰胺和环氧树脂的混合物中，即形成本发明的连接件制作用复合材料；

(6).利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件，连接件采用扣插式连接方式。

本发明具有以下有益效果：本发明的复合材料制成的管道连接件具有与铸铁件相似的强度、硬度、韧性等性能，且质量减轻40％-50％，机械性能优良，制作、安装简便，降低了生产成本，适于大量推广。

附图说明：

图1-本发明的一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件的结构示意图。

具体实施方式：

本发明的一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件，如图1所示，其由复合材料制成，其中该复合材料包括氟化聚合物、碳纳米管、低粘度聚酰胺、玻璃纤维、环氧树脂，以重量百分数计，其中各物质的质量含量为氟化聚合物10-22％，碳纳米管6-8％，低粘度聚酰胺25-35％，玻璃纤维10-22％，环氧树脂20-42％。

在所述复合材料中，以质量百分数计，氟化聚合物为10-22％，优选地，为12-15％，氟化聚合物具体是指氟化均聚物或共聚物的聚合物，作为氟化聚合物的实例，可具体包括：

-聚(偏二氟乙烯)(PVDF)，优选为α形式的聚(偏二氟乙烯)，

-偏二氟乙烯与例如六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯(VF3)或四氟乙烯(TFE)的共聚物，

-三氟乙烯(VF3)均聚物和共聚物，

-氟乙烯/丙烯(FEP)共聚物，

-乙烯与氟乙烯/丙烯(FEP)、四氟乙烯(TFE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、三氟氯乙烯(CTFE)或六氟丙烯(HFP)的共聚物，和

-它们的共混物，

根据本发明，氟化聚合物优选为聚(偏二氟乙烯)(PVDF)。

除了上述氟化聚合物以外，本发明复合材料含有碳纳米管来增强复合材料的强度和韧性，具体地，碳纳米管的质量百分含量为6-8％。将碳纳米管引入到氟化聚合物中来提高这些材料的耐热蠕变性。

碳纳米管可以是单壁型、双壁型或多壁型的碳纳米管。双壁碳纳米管可具体如Flahaut等人在Chem.Com.(2003)，1442中所述进行制备。对于多壁纳米管而言，其可如文献WO03/02456所述进行制备。碳纳米管通常具有0.1～200nm、优选0.1～100nm、更优选0.4～50nm、且进一步优选1～30nm的平均直径，并有利地具有0.1～10μm的长度。它们的长径比有利地大于10且最通常地大于100。它们的比表面积例如为100～300m2/g，且它们的表观密度可具体地为0.05～0.5g/cm³、且更优选为0.1～0.2g/cm³。多壁碳纳米管可例如包括5～15个叶片(leaflet)、且更优选7～10个叶片。碳纳米管在用于本发明的复合材料之前可被纯化和/或处理(例如氧化)和/或研磨和/或官能化。具体地说，碳纳米管的研磨可在热或冷的条件下进行，并且可根据在以下设备中实施的已知技术来进行，所述设备例如为球磨机、锤磨机、叶片式混料机、切碎机、喷气式磨机、或者能够减小纳米管缠结体(entangled mass)尺寸的任何其它研磨系统。该研磨步骤优选使用喷气研磨技术进行，特别是在喷气式磨机中进行。

未经加工的或经过研磨的碳纳米管可通过使用硫酸溶液的清洗进行纯化，从而使其脱除了由纳米管制备方法所导致的任何残留的无机杂质和金属杂质。具体地说，纳米管与硫酸的重量比可为1∶2～1∶3。此外，该纯化操作可在90～120℃的温度下进行例如5～10小时。优选地，在该操作后可进行这样的步骤，在该步骤中对经纯化的纳米管用水进行漂洗并干燥。优选地，通过如下方式进行碳纳米管的氧化：使碳纳米管与含有0.5重量％～15重量％NaOCl(优选含有1重量％～10重量％NaOCl)的次氯酸钠溶液接触，其中，纳米管与次氯酸钠的重量比为例如1∶0.1～1∶1。该氧化有利地在低于60℃的温度下进行，并优选在环境温度下进行几分钟～24小时。优选地，在该氧化操作后可进行如下步骤：经氧化的纳米管的过滤和/或离心、清洗和干燥。碳纳米管的官能化可通过将反应性单元(例如乙烯基单体)接枝到该纳米管的表面上来进行。在超过900℃的温度下对构成纳米管的材料进行热处理后，在不含氧的无水介质中将该材料用作自由基聚合引发剂，所述不含氧的无水介质用于从该材料表面除去经氧化的基团。从而，特别是为了促进碳纳米管在氟化聚合物中的分散，可在碳纳米管的表面上对甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸羟乙酯进行聚合。在本发明中，优选使用经任选地研磨的、未经加工的纳米管，即，既未经氧化又未经纯化也未经官能化、且未经历其它化学处理的纳米管。优选使用常规设备(例如双螺杆挤出机或共捏合机)通过配混对纳米管和聚合物基质进行混合。在该方法中，聚合物颗粒通常以熔融态与纳米管混合。作为变型，可通过任何合适的方式将纳米管分散在溶解于溶剂中的聚合物基质中。在这种情况下，根据本发明的一个有利的实施方式，可通过使用特殊的分散体系或特殊的分散剂来改善分散。

本发明中同时使用低粘度聚酰胺和玻璃纤维作为增强介质，低粘度聚酰胺的使用可增强碳纳米管与氟化聚合物的相容性，并有效提高复合材料的韧性和拉伸伸长率。玻璃纤维与碳纳米管在低粘度聚酰胺及氟化聚合物中可以相互作用，有效提高复合材料制成的连接件的强度和硬度。

经试验发现，扁玻璃纤维(横截轴的比率＞2)在机械性能、加工和表面质量上相比于圆形横截面的玻璃纤维显示出显著的优点，这对于＞50％的高玻璃纤维含量尤其属实。因此，在本发明的碳纳米管增强型复合材料管道连接件中，发现相比于具有圆形结构的玻璃纤维，使用扁玻璃纤维具有2倍之高的缺口冲击强度。

在低分子量聚酰胺中发现比更高分子量聚酰胺更低的韧性值。然而，在高填充水平，由于更高分子聚酰胺的粘度更高，所以热塑过程复杂。这体现在形成填充困难、缩痕和表面质量差。同时，进一步发现尤其对于高百分含量的扁玻璃纤维，当使用本发明的模塑材料，优选具有低粘度，脂肪族的部分结晶聚酰胺，相比于含有圆形横截面玻璃纤维的材料，所制成的连接件具有良好的加工性、低翘曲、高表面质量和实质上更高韧性的产品。与具有圆形横截面的玻璃纤维相比，横截面主轴和次轴具有不同数值的玻璃纤维(扁玻璃纤维)在高水平增强时具有明显更高的填充密度，这导致更高的模量和强度，尤其是横切纤维方向。

本发明的连接件用复合材料所使用的低粘度聚酰胺包括至少一种脂肪族的部分结晶聚酰胺，作为脂肪族聚酰胺，可以使用的聚酰胺选自由下述聚酰胺组成的组：聚酰胺6，聚酰胺46，聚酰胺66，聚酰胺11，聚酰胺12，聚酰胺1212，聚酰胺1010，聚酰胺1012，聚酰胺1112，聚酰胺610，聚酰胺612，聚酰胺69，聚酰胺810或其混合物。

所述扁玻璃纤维具有长度为2～5mm的短切玻璃原丝形式，扁玻璃纤维作为短切玻璃原丝被添加，所述扁玻璃纤维的主横切轴直径为6～40μm而次级横切轴直径为3～20μm，其中正交的横切轴的比率是介于2和5之间，优选地，其中正交的横切轴的比率是介于3和4之间。优选地，所述扁玻璃纤维选自E玻璃纤维、A玻璃纤维、C玻璃纤维、D玻璃纤维、M玻璃纤维、S玻璃纤维、R玻璃纤维或者其混合物，和其中所述扁玻璃纤维优选地具有氨基包被或环氧硅烷包被。

本发明的连接件用复合材料中含有环氧树脂33-52％，环氧树脂来提高上述各成分的相容性、韧性和注塑性能。环氧树脂组分可包括双官能环氧树脂，可使用任何适宜的双官能环氧树脂。可以理解的是，这包括具有两个环氧官能团的任何适宜的环氧树脂。该双官能环氧树脂可以是饱和的、不饱和的、环脂族的(cylcoaliphatic)、脂环族的或杂环族的。示例性的双官能环氧树脂包括基于以下物质的那些：双酚F的二缩水甘油基醚、(任选溴化的)双酚A的二缩水甘油基醚，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，脂族二醇的缩水甘油基醚，二缩水甘油基醚，二甘醇二缩水甘油基醚，Epikote，Epon，芳族环氧树脂，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺，杂环的缩水甘油基酰亚胺(glycidyl imidine)和酰胺，缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合。该双官能环氧树脂优选选自双酚F的二缩水甘油基醚、双酚A的二缩水甘油基醚、二缩水甘油基二羟基萘，或它们的任何组合。最优选的为双酚F的二缩水甘油基醚。双酚F的二缩水甘油基醚可以商品名Araldite GY281和GY285购自于Huntsman Advanced Materials(Brewster,NY)。双官能环氧树脂可以单独地或者以与其它双官能环氧树脂的任何适宜组合的方式使用。尽管可使用双官能环氧树脂，但是优选的是，环氧树脂组分包括多官能环氧树脂的组合，具体是三官能环氧树脂与四官能环氧树脂的组合。该多官能环氧树脂可以是饱和的、不饱和的、环脂族的、脂环族的或杂环族的。作为实例，适合的多官能环氧树脂包括基于以下物质的那些：苯酚-线形酚醛环氧和甲酚-线形酚醛环氧，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，二脂族二醇(dialiphatic diol)的缩水甘油基醚，二缩水甘油基醚，二甘醇二缩水甘油基醚，芳族环氧树脂，二脂族三缩水甘油基醚(dialiphatic triglycidyl ether)，脂族多缩水甘油基醚，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺，杂环的缩水甘油基酰亚胺和酰胺，缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合。环氧树脂组分应占基质的40wt％～65wt％。三官能的环氧树脂可以理解为具有直接地或间接地取代在化合物的主链的苯基环的对位或间位(meta orientation)上的三个环氧基。间位取向是优选的。四官能的环氧树脂可以理解为具有直接地或间接地取代在化合物的主链的苯基环的间位或对位上的四个环氧基。

所述苯基环可以另外取代有其它适宜的非环氧取代基。作为实例，适宜的取代基包括氢、羟基、烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷氧基、芳烷基、卤素、硝基或氰基。适宜的非环氧取代基可以在对位或邻位结合到苯基环上，或者在没有为环氧基所占据的间位结合。适宜的四官能的环氧树脂包括N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间苯二甲胺(可以商品名Tetrad-X购自Mitsubishi Gas Chemical Company(Chiyoda-Ku,Tokyo,Japan))和ErisysGA-240(得自CVC Chemicals,Moorestown,New Jersey)。作为实例，适宜的三官能的环氧树脂包括基于以下物质的那些：苯酚-线形酚醛环氧和甲酚-线形酚醛环氧，酚-醛加合物的缩水甘油基醚，芳族环氧树脂，二脂族三缩水甘油基醚，脂族多缩水甘油基醚，环氧化的烯烃，溴化树脂，芳族缩水甘油基胺和缩水甘油基醚，杂环的缩水甘油基酰亚胺和酰胺，缩水甘油基醚，氟化环氧树脂，或者它们的任意组合。优选的三官能环氧树脂是三缩水甘油基间氨基苯酚。

本发明的连接件用复合材料中还包括可溶于环氧树脂中的热塑性组分，以质量百分数计，所述热塑性组分占复合材料的3-6％，可使用任何适宜的已经用作增韧剂的可溶的热塑性聚合物。示例性的可用作可溶的热塑性组分的热塑性材料包括任一下列必须可溶于环氧组分的热塑性材料：聚醚砜、聚醚酰亚胺和聚砜。

聚醚砜(PES)优选用作可溶的热塑性组分。PES按商品名Sumikaexcel5003P出售，其可购自Sumitomo Chemicals。5003P的备选方案是Solvay聚醚砜105RP，或者非羟基封端的等级例如Solvay1054P。

本发明的连接件制作用复合材料中还可以包括至少一种固化剂，所述固化剂以质量百分数计，占复合材料的2-3％。在特别优选的实施方式中，该固化剂包括在环氧官能化合物的开环聚合中与该环氧官能化合物聚合的那些化合物。两种或更多种这些固化剂可以以组合的方式使用。

适宜的固化剂包括酐，特别是多羧酸酐，例如桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸酐(NA)、甲基降冰片烯二酸酐(MNA-得自Aldrich)、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐(HHPA-得自Anhydrides and Chemicals Inc.,Newark,NJ.)、甲基四氢邻苯二甲酸酐(MTHPA-得自Anhydrides andChemicals Inc.)、甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA-得自Anhydrides and ChemicalsInc.)、内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氯内亚甲基四氢邻苯二甲酸酐(氯菌酸酐(Chlorentic Anhydride)-得自VelsicolChemical Corporation，Rosemont,Ill.)、偏苯三酸酐、均苯四酸二酐、马来酸酐(MA-得自Aldrich)、琥珀酸酐(SA)、壬烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐(DDSA-得自Anhydridesand Chemicals Inc.)、聚癸二酸多酐(polysebacic polyanhydride)以及聚壬二酸多酐。

其它适宜的固化剂是胺类，包括芳族胺，例如1,3-二氨基苯、1,4-二氨基苯、4,4'-二氨基二苯基甲烷和多氨基砜，例如4,4'-二氨基二苯基砜(4,4'-DDS-得自Huntsman)、4-氨基苯基砜和3,3'-二氨基二苯基砜(3,3'-DDS)。

适宜的固化剂还可以包括多元醇，例如乙二醇(EG-得自Aldrich)、聚丙二醇和聚乙烯醇；酚-醛树脂，例如平均分子量为约550-650的酚醛树脂、平均分子量为约600-700的对-叔丁基苯酚-甲醛树脂、平均分子量为约1200-1400的对-正辛基苯酚-甲醛树脂，这些树脂可分别以HRJ2210、HRJ-2255和SP-1068得自Schenectady Chemicals,Inc.,Schenectady,N.Y.。另外对于酚醛树脂，CTU胍胺与分子量为398的酚醛树脂的组合(以CG-125得自Ajinomoto USAInc.(Teaneck，NJ.))也是合适的。

另外适合的固化剂包括咪唑(1,3-二氮杂-2,4-环戊二烯)，得自SigmaAldrich(St.Louis,Missouri)；2-乙基-4-甲基咪唑，得自Sigma Aldrich；以及三氟化硼胺络合物，例如Anchor1170，得自AirProducts&Chemicals,Inc。选择固化剂使得它们当与复合材料中树脂组分组合时在适合的温度提供该树脂组分的固化。提供树脂组分的充分固化所要求的固化剂的量会随许多因素而变，包括被固化的树脂类型、期望的固化温度以及固化时间。固化剂通常包括氰基胍、芳族和脂族胺、酸酐、路易斯酸、取代的脲、咪唑和肼。每种具体情形所需固化剂的特定量可以通过成熟的常规实验来确定。

示例的优选固化剂包括4,4'-二氨基二苯基砜(4,4'-DDS)和3,3'-二氨基二苯基砜(3,3'-DDS)，均得自Huntsman。固化剂的存在量应为未固化的树脂基质的10wt％～30wt％。优选地，固化剂的存在量为未固化的树脂基质的15wt％～25wt％。3,3'-DDS是优选的固化剂。其优选用作唯一的固化剂，其量为16wt％～25wt％。使用大量的反应性较低的4,4'-DDS作为固化剂不是优选的。使用反应性较高的3,3'-DDS来固化本发明的树脂基质配制物在固化复合材料中提供提高的强度，但未降低损伤耐受性和层间韧度。此外，预浸料的性质例如粘性和预浸料的外置寿命未不适当地受到影响。未固化的基质树脂也可以包括其它成分，例如性能增强或改性剂以及另外的热塑性聚合物，只要它们不有害地影响预浸料的粘性和外置寿命，或者固化的复合物部件的强度和损伤耐受性。该性能增强或改性剂例如可以选自软化剂(flexibilizer)、增韧剂/增韧粒子、促进剂、芯壳橡胶、阻燃剂、润湿剂、颜料/染料、UV吸收剂、抗真菌化合物、填料、导电粒子和粘度调节剂。

本发明的连接件用复合材料中还可以包括至少一种促进剂，按质量百分数计，其在复合材料中占2-4％，适宜的促进剂是已通常使用的任何脲酮类(urone)化合物。可以单独地或以组合的方式使用的促进剂的具体实例包括N,N-二甲基,N'-3,4-二氯苯基脲(Diuron)、N'-3-氯苯基脲(Monuron)以及优选的N,N-(4-甲基-间亚苯基二[N',N'-二甲基脲](例如，得自Degussa的DyhardUR500)。

本发明的一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件的制造方法包括如下步骤：

1.在喷气式磨机中进行碳纳米管的研磨，过滤、筛选，使碳纳米管的平均直径为0.1～200nm；

2.将步骤1中碳纳米管分散至氟化聚合物中；

3.将玻璃纤维加工使其具有长度为2～5mm的短切玻璃原丝形式；

4.将低粘度聚酰胺和环氧树脂常温混合均匀；

5.将步骤2中碳纳米管与氟化聚合物的混合物与步骤3中短切玻璃原丝均匀混合至步骤4中低粘度聚酰胺和环氧树脂的混合物中，即形成本发明的连接件制作用复合材料；

6.利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件，连接件采用扣插式连接方式。

实施例：

实施例1：

在该实施例的复合材料中采用聚(偏二氟乙烯)(PVDF)20％，碳纳米管6％，聚酰胺6630％，圆柱形截面玻璃纤维13％，双酚F的二缩水甘油基醚41％。上述各物质混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件，连接件采用扣插式连接方式。

实施例2：

偏二氟乙烯与例如六氟丙烯(HFP)15％，碳纳米管8％，聚酰胺101026％，A玻璃纤维11％，芳族缩水甘油基胺37％，聚醚酰亚胺3％。上述各物质混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。

实施例3：

四氟乙烯(TFE)20％，碳纳米管8％，聚酰胺101025％，S玻璃纤维15％，脂族二醇的缩水甘油基醚27％，聚醚砜5％。上述各物质混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。

实施例4：

全氟甲基乙烯基醚(PMVE)13％，碳纳米管6％，聚酰胺81030％，M玻璃纤维15％，缩水甘油基醚28％，聚醚砜5％，偏苯三酸酐3％。上述各物质混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。

实施例5：

三氟乙烯(VF3)均聚物和共聚物14％，碳纳米管7％，聚酰胺81035％，C玻璃纤维15％，氟化环氧树脂20％，聚砜5％，四氢邻苯二甲酸酐4％。上述各物质混合后采用利用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。

对上述各实施例制成的管道连接件进行机械性能测试，其机械性能数据如下表：

从表中可以看到，本发明的碳纳米管增强型复合材料制成的管道连接件具有与铸铁件相似的机械强度和硬度等性能，且质量减轻40％-50％，机械性能优良，制作、安装简便，经业内专家评估，一致认为其可替代现有技术中常用的铸铁等制作的连接件，其坚固耐用，而且耐腐蚀，易加工制作，降低了生产成本，适于大量推广。

最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方案进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。

Claims (3)

1.一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件，由复合材料制成，其特征在于，该复合材料由以下重量比的组分构成：全氟甲基乙烯基醚(PMVE)13％，碳纳米管6％，聚酰胺810 30％，M玻璃纤维15％，缩水甘油基醚28％，聚醚砜5％，偏苯三酸酐3％；上述各物质混合后采用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。

2.一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件，其特征在于，该复合材料由以下重量比的组分构成：三氟乙烯(VF3)均聚物和共聚物14％，碳纳米管7％，聚酰胺810 35％，C玻璃纤维15％，氟化环氧树脂20％，聚砜5％，四氢邻苯二甲酸酐4％；上述各物质混合后采用注塑成型、挤出、拉挤成型、吹塑或其它塑性技术，制成连接件。

3.根据权利要求1或2所述的一种碳纳米管增强型复合材料管道连接件，其特征在于：所述玻璃纤维具有氨基包被或环氧硅烷包被。