CN112576822B - 一种新能源汽车热管理系统用多层复合管及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车热管理系统用多层复合管及其制备工艺。所述多层复合管由内而外依次为第一塑料层、中间层、抗压层、第二塑料层，由黏合剂黏合而成，第一塑料层为聚乙烯制成，第二塑料层为改性聚乙烯、改性纳米二氧化硅、石墨烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、聚酰胺制成，共混聚酰胺可提高改性聚乙烯对氧及烃类溶剂的阻隔性，黏合剂为聚酰胺热熔胶，中间层为玻璃纤维增强聚酰胺，提高了聚酰胺的耐热、抗冲击性能还降低了聚酰胺的吸湿性和吸水率。本发明具有耐高低温、耐冲击、抗静电的优点，可以更好地实现“以塑代钢”的新能源汽车热管理系统的多层复合管。
Description
技术领域
本发明涉及多层复合管技术领域，具体为一种新能源汽车热管理系统用多层复合管及其制备工艺。
背景技术
随着汽车轻量化的发展，高分子材料-尼龙因具有性能稳定、质量轻、易加工成型、不生锈、维护成本低等特点成为替代金属或橡胶管路的首选，并已在发达国家得到广泛应用。据立木信息咨询发布的《中国汽车尼龙管路深度调研与投资战略报告(2020版)》显示：尼龙管路在汽车工业的应用最早开始于欧美及日本等发达国家，这些国家的汽车尼龙管路制造业发展成熟，市场集中度高，生产企业积累了很强的综合实力及尼龙管路研发能力，诸如邦迪TI、特科拉Teklas、凯塞Kayser、帕萨思PASS等汽车尼龙管路供应商，这些企业占据了国内大部分合资品牌高端车型的配套市场。
随着全球环保的要求，对尼龙管的性能、使用要求也越来越高。多层复合的尼龙管也越来越受到青睐，三层、五层、七层的复合尼龙管相继在发达国家推出，但其生产的工艺复杂、技术含量高、设备的价格也是非常高昂，国内有实力生产的企业凤毛麟角。由于国外进口成本高，高性能改性材料及多层复合材料管路生产工艺技术及相关设备仍被发达国家垄断，很大程度限制了国内高性能单层尼龙管路及多层复合材料管路的快速发展。
现有的多层复合管拉伸强度和冲击强度低，绝缘效果和抗静电效果差，容易发生泄露，安全性能差，本发明将为新能源汽车行业提供一种新型的热管路系统多层复合管及其制备工艺，来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车热管理系统用多层复合管及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种新能源汽车热管理系统用多层复合管包括中间层和第一塑料层，所述中间层覆盖在第一塑料层的外表面。
进一步的，所述中间层为聚十二内酰胺，所述第一塑料层为聚乙烯。
进一步的，所述多层复合管还包括抗压层、第二塑料层，所述中间层覆盖在第一塑料层的外表面。所述抗压层覆盖在中间层的外表面，所述第二塑料层覆盖在抗压层的外表面，各层之间均由黏合剂黏合连接，所述抗压层为天然橡胶，天然橡胶弹性好，强度高，可以有效地缓解冲击，降低冲击损耗，所述黏合剂为聚酰胺热熔胶，聚酰胺热熔胶可以更好地粘合共混聚酰胺后的聚乙烯。
进一步的，所述中间层由玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡和聚十二内酰胺制得，玻璃纤维填充聚十二内酰胺可以冲击性能、尺寸稳定性、耐热性、阻燃性，力学性能明显加强，马来酰酐接枝低密度聚乙烯作为增韧剂可以加强聚十二内酰胺的拉伸强度，马来酰酐接枝低密度聚乙烯作为增韧剂可以加强聚十二内酰胺的拉伸强度。
进一步的，所述第一塑料层和第二塑料层均由改性聚乙烯、改性纳米二氧化硅、石墨烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、聚酰胺制得，改性聚乙烯中加入聚酰胺可以提高改性聚乙烯对氧及烃类的溶剂的阻隔性，提高力学性能以及改善界面粘合性，改性聚乙烯界面粘合性能差，不易与聚酰胺结合，加入马来酰酐接枝低密度聚乙烯可以使两者更容易结合。
进一步的，所述改性聚乙烯经过紫外线辐射改性处理，聚乙烯经过紫外线辐射表面引入羟基、羧基、羰基活性基团，加强了表面活性，改善了界面粘合强度。
进一步的，所述改性纳米二氧化硅为氨基硅烷偶联剂改性纳米二氧化硅，纳米二氧化硅表面能高，极易聚集成团，与改性聚乙烯结合力差，使性能降低，加入氨基硅烷偶联剂可以降低纳米二氧化硅表面极性，提高纳米二氧化硅与改性聚乙烯相容性，氨基硅烷偶联剂还可以与纳米二氧化硅表面羟基缩合生成硅氧键，以及在纳米二氧化硅表面引入氨基。
一种新能源汽车热管理系统用多层复合管制备工艺，包括以下步骤：
S1：制备改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯；
S2：聚乙烯表面进行紫外线辐射，得到改性聚乙烯；
S3：改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯填充改性聚乙烯，进行二次改性；
S4：二次改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、聚酰胺共混改性制得第一塑料层原料；
S5：重复以上步骤，制得第二塑料层原料；
S6：玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡填充改性聚十二内酰胺制得中间层原料；
S7：制备多层复合管直管，经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
进一步的，所述S1：
(1)将氨基硅烷偶联剂与去离子水混合，加入纳米二氧化硅进行混合，取出干燥，得到改性纳米二氧化硅，纳米二氧化硅表面能高，极易聚集成团，与改性聚乙烯结合力差，使性能降低，加入氨基硅烷偶联剂可以降低纳米二氧化硅表面极性，提高纳米二氧化硅与改性聚乙烯相容性，氨基硅烷偶联剂还可以与纳米二氧化硅表面羟基缩合生成硅氧键，以及在纳米二氧化硅表面引入氨基；
(2)取石墨为原料，以浓硫酸、浓硝酸、双氧水和高锰酸钾作为氧化剂，采用Hummer法制备氧化石墨烯，石墨烯表面呈现化学惰性，与聚乙烯的相互作用差，在溶剂中也难以分散，性能得不到充分发挥，经过酸化处理后的石墨烯为氧化石墨烯，氧化石墨烯表面含有大量羟基、羧基、环氧基，表面活性好，结合性能强；
进一步的，所述S2：
(1)表面处理：将聚乙烯放在丙酮溶液中浸泡，取出干燥，在丙酮中浸泡去除表面杂质；
(2)将经过表面处理后的聚乙烯置于密闭环境中，加入光敏剂苯甲酮，通入氮气，排出氧气；
(3)紫外线照射：将(2)中的聚乙烯经过紫外线照射，得到改性聚乙烯，紫外线照射导致苯甲酮被激活，发生夺氢反应，从而生成表面自由基，改性聚乙烯表面引入羟基、羧基、羰基；
进一步的，所述S3：将改性聚乙烯与去离子水混合，加入改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯混合，得到二次改性聚乙烯，氧化石墨烯表面的活性基团羟基和羧基可以与纳米二氧化硅表面的硅羟基、纳米二氧化硅和改性聚乙烯表面的羟基、改性聚乙烯表面的羧基反应生成Si-O-C键、醚键、酯键，使连接更加紧密，改性石墨烯填充改性聚乙烯可以提高改性聚乙烯的抗静电性能，改性纳米二氧化硅填充改性聚乙烯可以提高改性聚乙烯拉伸强度、冲击强度和粘结强度，提高了改性聚乙烯表面绝缘性及抗静电性能，综合提高了聚乙烯力学性能，在聚乙烯表面引入氨基，使表面活性更高，与黏合剂黏合更加紧密；
进一步的，所述S4：将二次改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯和聚酰胺放入高速混合机中，混合均匀，得到第一塑料层原料；
进一步的，所述S5：重复以上步骤，得到第二塑料层原料；
进一步的，所述S6：将玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡、聚十二内酰胺混合搅拌均匀，放入高速混合机中，混合均匀，得到中间层原料，玻璃纤维可以提高聚十二内酰胺冲击性能、尺寸稳定性、耐热性、阻燃性，马来酰酐接枝低密度聚乙烯可以使聚十二内酰胺力学性能强度更高，氧化聚乙烯蜡可以增强聚十二内酰胺的耐磨性能，降低磨损率；
进一步的，所述S7：
(1)第一塑料层原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在第一塑料层直管外壁上，得到直管A；
(2)中间层原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在中间层直管外壁上；
(3)取天然橡胶挤出包裹在中间层直管外壁上的热熔胶外表面，冷却干燥，形成抗压层，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在抗压层直管外壁上，得到直管B；
(4)第二塑料层原料挤出成直管，得到直管C；
(5)将直管A、直管B和直管C共挤出，得到多层复合管直管，多层复合管直管由内而外按照直管A、直管B、直管C的顺序排列；
(6)经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型,得到多层复合管。
进一步的，所述S1：
(1)将氨基硅烷偶联剂置于30℃去离子水中，搅拌2h进行混合，加入纳米二氧化硅，搅拌3～5h，烘箱干燥30～40min，得到改性纳米二氧化硅；
(2)取石墨为原料，以浓硫酸、浓硝酸、双氧水和高锰酸钾作为氧化剂，采用Hummer法制备氧化石墨烯；
进一步的，所述S2：
(1)表面处理：将聚乙烯放在丙酮溶液中浸泡2～3h，取出干燥；
(2)将经过表面处理后的聚乙烯置于密闭环境中，加入光敏剂苯甲酮，通入氮气，排出氧气；
(3)紫外线照射：将(2)中的聚乙烯经过紫外线照射20～40min，得到改性聚乙烯；
进一步的，所述S3：将改性聚乙烯置于85℃去离子水中，搅拌2～3h进行混合，加入改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯，搅拌4～8h，烘箱干燥1h；
进一步的，所述S4：将改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯和聚酰胺放入高速混合机中，混合均匀，得到第一塑料层原料；
进一步的，所述S5：重复以上步骤，得到第二塑料层原料；
进一步的，所述S6：将玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡、聚十二内酰胺混合搅拌均匀，放入高速混合机中，在1500r/min中混合30～40min，混合均匀，得到中间层原料；
进一步的，所述S7：
(1)第一塑料层原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在第一塑料层直管外壁上，得到直管A；
(2)中间层原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在中间层直管外壁上；
(3)取天然橡胶挤出包裹在中间层直管外壁上的热熔胶外表面，冷却干燥，形成抗压层，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在抗压层直管外壁上，得到直管B；
(4)第二塑料层原料挤出成直管，得到直管C；
(5)将直管A、直管B和直管C共挤出，得到多层复合管直管，多层复合管直管由内而外按照直管A、直管B、直管C的顺序排列；
(6)经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
1、采用多层复合管结构，由内而外依次为第一塑料层、中间层、抗压层、第二塑料层，由黏合剂进行黏合，结构复杂，力学性能更加优秀。
2、纳米二氧化硅表面能高，极易聚集成团，与改性聚乙烯结合力差，使性能降低，加入氨基硅烷偶联剂可以降低纳米二氧化硅表面极性，提高纳米二氧化硅与改性聚乙烯相容性，氨基硅烷偶联剂还可以与纳米二氧化硅表面羟基缩合生成硅氧键，以及在纳米二氧化硅表面引入氨基。
3、氧化石墨烯表面的活性基团羟基和羧基可以与纳米二氧化硅表面的硅羟基、纳米二氧化硅和改性聚乙烯表面的羟基、改性聚乙烯表面的羧基反应生成Si-O-C键、醚键、酯键，使连接更加紧密，改性石墨烯填充改性聚乙烯可以提高改性聚乙烯的抗静电性能，纳米二氧化硅填充改性聚乙烯可以提高改性聚乙烯拉伸强度、冲击强度和粘结强度，提高了改性聚乙烯表面绝缘性及抗静电性能，综合提高了聚乙烯醇力学性能，在聚乙烯醇表面引入氨基，使表面活性更高，与黏合剂黏合更加紧密。
4、改性聚乙烯中加入聚酰胺可以提高改性聚乙烯对氧及烃类的溶剂的阻隔性，提高力学性能以及改善界面粘合性，聚乙烯经过紫外线辐射表面引入羟基、羧基、羰基活性基团，加强了表面活性，改善了界面粘合强度，改性聚乙烯界面粘合性能差，不易与聚酰胺结合，加入马来酰酐接枝低密度聚乙烯可以使两者更容易结合。
5、玻璃纤维填充聚十二内酰胺可以冲击性能、尺寸稳定性、耐热性、阻燃性，力学性能明显加强，马来酰酐接枝低密度聚乙烯可以加强聚十二内酰胺的拉伸强度，玻璃纤维填充聚十二内酰胺增加了表面粗糙度，耐磨性能降低，加入氧化聚乙烯蜡可以有效提高填充后的耐磨性能。
6、天然橡胶弹性好，强度高，可以有效地缓解冲击，降低冲击损耗。
7、聚酰胺热熔胶可以更好地粘合共混聚酰胺后的聚乙烯。
8、紫外线照射导致苯甲酮被激活，发生夺氢反应，从而生成表面自由基，聚乙烯表面引入羟基、羧基、羰基。
9、研发了高性能聚酰胺多层复合材料，材料屈服强度≥35MPa，抗弯强度≥45MPa，冲击强度≥25kJ/m2，管路整体重量与金属管路相比降低50％以上，综合生产成本降低30％左右。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的多层复合管结构示意图；
图中：1第一塑料层；2黏合剂；3中间层；4抗压层；5第二塑料层。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种新能源汽车热管理系统用多层复合管制备工艺，包括以下步骤：
S1：制备改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯；
S2：聚乙烯表面进行紫外线辐射，得到改性聚乙烯；
S3：改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯填充改性聚乙烯，进行二次改性；
S4：二次改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、聚酰胺共混改性制得第一塑料层1原料；
S5：重复以上步骤，制得第二塑料层5原料；
S6：玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡填充改性聚十二内酰胺制得中间层3原料；
S7：制备多层复合管直管，经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
其中，S1：
(1)将氨基硅烷偶联剂置于30℃去离子水中，搅拌2h进行混合，加入纳米二氧化硅，搅拌3h，烘箱干燥30min，得到改性纳米二氧化硅；
(2)取石墨为原料，以浓硫酸、浓硝酸、双氧水和高锰酸钾作为氧化剂，采用Hummer法制备氧化石墨烯；
其中，S2：
(1)表面处理：将聚乙烯放在丙酮溶液中浸泡2h，取出干燥；
(2)将经过表面处理后的聚乙烯置于密闭环境中，加入光敏剂苯甲酮，通入氮气，排出氧气；
(3)紫外线照射：将(2)中的聚乙烯经过紫外线照射20min，得到改性聚乙烯；
其中，S3：将改性聚乙烯置于85℃去离子水中，搅拌2h进行混合，加入改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯，搅拌4h，烘箱干燥1h；
其中，S4：将改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯和聚酰胺放入高速混合机中，混合均匀，得到第一塑料层1原料；
其中，S5：重复以上步骤，得到第二塑料层5原料；
其中，S6：将玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡、聚十二内酰胺混合搅拌均匀，放入高速混合机中，在1500r/min中混合30min，混合均匀，得到中间层3原料；
其中，S7：
(1)第一塑料层1原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在第一塑料层1直管外壁上，得到直管A；
(2)中间层3原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在中间层3直管外壁上；
(3)取天然橡胶挤出包裹在中间层3直管外壁上的热熔胶外表面，冷却干燥，形成抗压层4，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在抗压层4直管外壁上，得到直管B；
(4)第二塑料层5原料挤出成直管，得到直管C；
(5)将直管A、直管B和直管C共挤出，得到多层复合管直管，多层复合管直管由内而外按照直管A、直管B、直管C的顺序排列；
(6)经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
实施例2
一种新能源汽车热管理系统用多层复合管制备工艺，包括以下步骤：
S1：制备改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯；
S2：聚乙烯表面进行紫外线辐射，得到改性聚乙烯；
S3：改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯填充改性聚乙烯，进行二次改性；
S4：二次改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、聚酰胺共混改性制得第一塑料层1原料；
S5：重复以上步骤，制得第二塑料层5原料；
S6：玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡填充改性聚十二内酰胺制得中间层3原料；
S7：制备多层复合管直管，经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
其中，S1：
(1)将氨基硅烷偶联剂置于30℃去离子水中，搅拌2h进行混合，加入纳米二氧化硅，搅拌4h，烘箱干燥35min，得到改性纳米二氧化硅；
(2)取石墨为原料，以浓硫酸、浓硝酸、双氧水和高锰酸钾作为氧化剂，采用Hummer法制备氧化石墨烯；
其中，S2：
(1)表面处理：将聚乙烯放在丙酮溶液中浸泡2.5h，取出干燥；
(2)将经过表面处理后的聚乙烯置于密闭环境中，加入光敏剂苯甲酮，通入氮气，排出氧气；
(3)紫外线照射：将(2)中的聚乙烯经过紫外线照射30min，得到改性聚乙烯；
其中，S3：将改性聚乙烯置于85℃去离子水中，搅拌2～3h进行混合，加入改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯，搅拌6h，烘箱干燥1h；
其中，S4：将改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯和聚酰胺放入高速混合机中，混合均匀，得到第一塑料层1原料；
其中，S5：重复以上步骤，得到第二塑料层5原料；
其中，S6：将玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡、聚十二内酰胺混合搅拌均匀，放入高速混合机中，在1500r/min中混合35min，混合均匀，得到中间层3原料；
其中，S7：
(1)第一塑料层1原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在第一塑料层1直管外壁上，得到直管A；
(2)中间层3原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在中间层3直管外壁上；
(3)取天然橡胶挤出包裹在中间层3直管外壁上的热熔胶外表面，冷却干燥，形成抗压层4，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在抗压层4直管外壁上，得到直管B；
(4)第二塑料层5原料挤出成直管，得到直管C；
(5)将直管A、直管B和直管C共挤出，得到多层复合管直管，多层复合管直管由内而外按照直管A、直管B、直管C的顺序排列；
(6)经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
实施例3
一种新能源汽车热管理系统用多层复合管制备工艺，包括以下步骤：
S1：制备改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯；
S2：聚乙烯表面进行紫外线辐射，得到改性聚乙烯；
S3：改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯填充改性聚乙烯，进行二次改性；
S4：二次改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、聚酰胺共混改性制得第一塑料层1原料；
S5：重复以上步骤，制得第二塑料层5原料；
S6：玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡填充改性聚十二内酰胺制得中间层3原料；
S7：制备多层复合管直管，经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
其中，S1：
(1)将氨基硅烷偶联剂置于30℃去离子水中，搅拌2h进行混合，加入纳米二氧化硅，搅拌5h，烘箱干燥40min，得到改性纳米二氧化硅；
(2)取石墨为原料，以浓硫酸、浓硝酸、双氧水和高锰酸钾作为氧化剂，采用Hummer法制备氧化石墨烯；
其中，S2：
(1)表面处理：将聚乙烯放在丙酮溶液中浸泡3h，取出干燥；
(2)将经过表面处理后的聚乙烯置于密闭环境中，加入光敏剂苯甲酮，通入氮气，排出氧气；
(3)紫外线照射：将(2)中的聚乙烯经过紫外线照射40min，得到改性聚乙烯；
其中，S3：将改性聚乙烯置于85℃去离子水中，搅拌3h进行混合，加入改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯，搅拌8h，烘箱干燥1h；
其中，S4：将改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯和聚酰胺放入高速混合机中，混合均匀，得到第一塑料层1原料；
其中，S5：重复以上步骤，得到第二塑料层5原料；
其中，S6：将玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡、聚十二内酰胺混合搅拌均匀，放入高速混合机中，在1500r/min中混合40min，混合均匀，得到中间层3原料；
其中，S7：
(1)第一塑料层1原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在第一塑料层1直管外壁上，得到直管A；
(2)中间层3原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在中间层3直管外壁上；
(3)取天然橡胶挤出包裹在中间层3直管外壁上的热熔胶外表面，冷却干燥，形成抗压层4，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在抗压层4直管外壁上，得到直管B；
(4)第二塑料层5原料挤出成直管，得到直管C；
(5)将直管A、直管B和直管C共挤出，得到多层复合管直管，多层复合管直管由内而外按照直管A、直管B、直管C的顺序排列；
(6)经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
实施例4
一种新能源汽车热管理系统用多层复合管及其制备工艺，具体步骤如下：
S1：将聚乙烯作为第一塑料层1原料；
S2：将聚十二内酰胺作为中间层3原料；
S3：制备多层复合管直管，经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管；
其中，S1：将聚乙烯作为第一塑料层1原料；
其中，S2：将聚十二内酰胺作为中间层3原料；
其中，S3：
(1)第一塑料层1原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在第一塑料层1直管外壁上，得到直管A；
(2)中间层3原料挤出成直管，冷却干燥，得到直管B；
(3)将直管A、直管B共挤出，得到多层复合管直管，多层复合管直管由内而外按照直管A、直管B的顺序排列；
(4)经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管；
试验方法：
(1)多层复合直管耐高低温测试方法
以实施例1、2、3、4作为实验试样，借助万能拉力机以及高、低温箱对试样进行-40℃低温条件下和135℃高温老化后的拉伸强度测试，记录数据，同时借助摆锤对直管进行低温下及热老化后的冲击试验，记录数据。
(2)产品密封性能的试验方法
以实施例1、2、3、4作为实验试样，在室温条件下，2.5bar压力下保持5s，然后利用密封检测机对试样进行密封性能试验，检测试样是否发生泄露。
(3)耐压性能测试方法
以实施例1、2、3、4作为实验试样，利用静压试验机和水脉冲试验机，在132℃介质条件下，先经过2bar/1500h的静态试验后，再通过0.1-2.4bar压力范围内60000次的压力脉冲试验，检测试样是否发生泄露。
(4)防腐蚀性能测试方法
以实施例1、2、3、4作为实验试样，试样分别浸泡在蒸馏水中5个月；浸泡在体积分数20％的硫酸溶液中3个月；浸泡在体积分数20％的氢氧化钠溶液中7天，检测试样是否发生变化。
(5)抗静电性能测试方法(GB/T 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》)
①表面电阻率：以实施例1、2、3、4作为实验试样，在试样的其表面上的两电极间所加电压与一分钟的电化时间里流过两电极间的电流之商，在两电极上可能形成的极化忽略不计。
②表面电阻：以实施例1、2、3、4作为实验试样，在试样的表面层里的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻，面积的大小是不重要的，
实验数据及分析：
在25℃条件下，2.5bar的压力保持5s，实验例1、2、3、4均未发生泄露；
在132℃介质条件下，先经过2bar/1500h的静压试验后，再通过0.1-2.4bar压力范围内60000次的压力脉冲试验，实验例1、2、3、4均未发生泄漏；
综合以上测试说明，本发明实施制备的多层复合管具有良好的拉伸强度、冲击强度和绝缘性和抗静电性能，解决了现有技术中多层复合管拉伸强度和冲击强度低，绝缘性和抗静电性能差，容易发生泄露，安全性能差的问题。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种新能源汽车热管理系统用多层复合管制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：(1)将氨基硅烷偶联剂与去离子水混合，加入纳米二氧化硅进行混合，取出干燥，得到改性纳米二氧化硅；
(2)取石墨为原料，以浓硫酸、浓硝酸、双氧水和高锰酸钾作为氧化剂，采用Hummer法制备氧化石墨烯；
S2：(1)表面处理：将聚乙烯放在丙酮溶液中浸泡，取出干燥；
(2)将经过表面处理后的聚乙烯置于密闭环境中，加入光敏剂苯甲酮，通入氮气，排出氧气；
(3)紫外线照射：将(2)中的聚乙烯经过紫外线照射，得到改性聚乙烯；
S3：将改性聚乙烯与去离子水混合，加入改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯混合，得到二次改性聚乙烯；
S4：将二次改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯和聚酰胺放入高速混合机中，混合均匀，得到第一塑料层(1)原料；
S5：重复以上步骤，得到第二塑料层(5)原料；
S6：将玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡、聚十二内酰胺混合搅拌均匀，放入高速混合机中，混合均匀，得到中间层(3)原料；
S7：(1)第一塑料层(1)原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在第一塑料层(1)直管外壁上，得到直管A；
(2)中间层(3)原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在中间层(3)直管外壁上；
(3)取天然橡胶挤出包裹在中间层(3)直管外壁上的热熔胶外表面，冷却干燥，形成抗压层(4)，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在抗压层(4)直管外壁上，得到直管B；
(4)第二塑料层(5)原料挤出成直管，得到直管C；
(5)将直管A、直管B和直管C共挤出，得到多层复合管直管，多层复合管直管由内而外按照直管A、直管B、直管C的顺序排列；
(6)经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型,得到多层复合管。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车热管理系统用多层复合管制备工艺，其特征在于：S1：(1)将氨基硅烷偶联剂置于30℃去离子水中，搅拌2h进行混合，加入纳米二氧化硅，搅拌3～5h，烘箱干燥30～40min，得到改性纳米二氧化硅；
(2)取石墨为原料，以浓硫酸、浓硝酸、双氧水和高锰酸钾作为氧化剂，采用Hummer法制备氧化石墨烯；
S2：(1)表面处理：将聚乙烯放在丙酮溶液中浸泡2～3h，取出干燥；
(2)将经过表面处理后的聚乙烯置于密闭环境中，加入光敏剂苯甲酮，通入氮气，排出氧气；
(3)紫外线照射：将(2)中的聚乙烯经过紫外线照射20～40min，得到改性聚乙烯；
S3：将改性聚乙烯置于85℃去离子水中，搅拌2～3h进行混合，加入改性纳米二氧化硅和氧化石墨烯，搅拌4～8h，烘箱干燥1h；
S4：将改性聚乙烯、马来酰酐接枝低密度聚乙烯和聚酰胺放入高速混合机中，混合均匀，得到第一塑料层(1)原料；
S5：重复以上步骤，得到第二塑料层(5)原料；
S6：将玻璃纤维、马来酰酐接枝低密度聚乙烯、氧化聚乙烯蜡、聚十二内酰胺混合搅拌均匀，放入高速混合机中，在1500r/min中混合30～40min，混合均匀，得到中间层(3)原料；
S7：(1)第一塑料层(1)原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在第一塑料层(1)直管外壁上，得到直管A；
(2)中间层(3)原料挤出成直管，冷却干燥，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在中间层(3)直管外壁上；
(3)取天然橡胶挤出包裹在中间层(3)直管外壁上的热熔胶外表面，冷却干燥，形成抗压层(4)，将聚酰胺热熔胶挤出包裹在抗压层(4)直管外壁上，得到直管B；
(4)第二塑料层(5)原料挤出成直管，得到直管C；
(5)将直管A、直管B和直管C共挤出，得到多层复合管直管，多层复合管直管由内而外按照直管A、直管B、直管C的顺序排列；
(6)经过蒸汽加热成型、冷却、干燥进行二次加工成型，得到多层复合管。
3.根据权利要求1~2中任意一项所述的一种新能源汽车热管理系统用多层复合管制备工艺得到的新能源汽车热管理系统用多层复合管。
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