一种耐冷型水管及其加工工艺

摘要

本发明公开了一种耐冷型水管及其加工工艺，以PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯和色母粒等组分为主料，添加增韧剂、补强料(氧化石墨烯、碳纳米管)等组分，在保证管材耐低温性能、耐热性能稳定的同时提高其力学性能本发明公开了一种耐冷型水管及其加工工艺，工艺设计合理，操作简单，制备得到的管材不仅具有优异的抗低温性能，管材的强度、韧性优异，具有较好的力学性能，而且管材的抗菌性、阻燃性能也得到改进，实际使用时可应用于不同环境的水管建设，使用寿命高，具有较高的实用性。

权利要求

1.一种耐冷型水管的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散20‑30min，得到石墨烯分散液；取邻苯二酚、多胺和2‑辛基十二胺混合，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH至9，加入石墨烯分散液，混合搅拌3‑

6h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；

(2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在75‑80℃油浴下搅拌反应

6‑7h，反应后离心收集，去离子水洗涤，60‑70℃下干燥，得到物料A；

取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇和物料A，混合搅拌20‑30min，加入硝酸银、正辛胺，继续搅拌1‑2h，乙醇洗涤2‑3次，60‑70℃下烘干，得到物料B；

取羟基化碳纳米管、物料B和无水1,4‑二氧六环，混合搅拌20‑30min，加入聚丙烯酰氯溶液和三乙胺，90℃下搅拌反应20‑24h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性氧化石墨烯；

(3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为190‑200℃，注塑成型，得到管材，退火，水冷，得到成品。

2.根据权利要求1所述的一种耐冷型水管的加工工艺，其特征在于：步骤(1)中，邻苯二酚、多胺的摩尔比为1：1。

3.根据权利要求1所述的一种耐冷型水管的加工工艺，其特征在于：步骤(1)中，所述多胺为三乙烯四胺，所述2‑辛基十二胺、三乙烯四胺摩尔比为1：2。

4.根据权利要求1所述的一种耐冷型水管的加工工艺，其特征在于：步骤(3)中，退火工艺为：退火温度110‑120℃，退火时间6‑7h。

5.根据权利要求1所述的一种耐冷型水管的加工工艺，其特征在于：步骤(2)中，羟基化碳纳米管的制备步骤为：取碳纳米管，置于浓硫酸、浓硝酸混酸溶液中，混合搅拌3‑4h，在

140‑150℃下回流反应2‑3h，洗涤干燥，得到羟基化碳纳米管。

6.根据权利要求5所述的一种耐冷型水管的加工工艺，其特征在于：所述浓硫酸、浓硝酸的体积比为1：5，碳纳米管和混酸溶液的摩尔比为1：(200‑300)。

7.根据权利要求1所述的一种耐冷型水管的加工工艺，其特征在于：步骤(3)中，注塑成型温度为200‑220℃。

8.根据权利要求1‑7中任意一项所述的一种耐冷型水管的加工工艺制备的耐冷型水管。

说明书

一种耐冷型水管及其加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及管材技术领域，具体为一种耐冷型水管及其加工工艺。

背景技术

[0002] PPR，无规共聚聚丙烯(Polypropylene‑Random)的简称，PPR水管是现有市面上常用的给水管之一，是PVC给水管、铝塑管、PE管、PE‑X管、PE‑RT管的更新换代产品。其具有节能节材、环保、轻质高强、耐腐蚀、内壁光滑不结垢、施工和维修简便、使用寿命长等优点，广泛应用于各个领域中。

[0003] 现有市场上的PPR水管的冲击强度较低，尤其是在低温环境下，其脆性尤为明显，冲击性能无法满足我们的需求，给实际施工建设应用带来不便，基于上述情况，本申请公开了一种耐冷型水管及其加工工艺，以解决该技术问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种耐冷型水管及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种耐冷型水管的加工工艺，包括以下步骤：

[0007] (1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散，得到石墨烯分散液；取邻苯二酚、多胺和2‑辛基十二胺混合，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH，加入石墨烯分散液，混合搅拌3‑6h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；

[0008] (2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在75‑80℃油浴下搅拌反应6‑7h，反应后离心收集，去离子水洗涤，干燥，得到物料A；

[0009] 取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇和物料A，混合搅拌，加入硝酸银、正辛胺，继续搅拌，乙醇洗涤烘干，得到物料B；

[0010] 取羟基化碳纳米管、物料B和无水1,4‑二氧六环，混合搅拌，加入聚丙烯酰氯溶液和三乙胺，90℃下搅拌反应20‑24h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性氧化石墨烯；

[0011] (3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，注塑成型，得到管材，退火，水冷，得到成品。

[0012] 较优化的方案，包括以下步骤：

[0013] (1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散20‑30min，得到石墨烯分散液；取邻苯二酚、多胺和2‑辛基十二胺混合，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH至9，加入石墨烯分散液，混合搅拌3‑6h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；

[0014] (2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在75‑80℃油浴下搅拌反应6‑7h，反应后离心收集，去离子水洗涤，60‑70℃下干燥，得到物料A；

[0015] 取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇和物料A，混合搅拌20‑30min，加入硝酸银、正辛胺，继续搅拌1‑2h，乙醇洗涤2‑3次，60‑70℃下烘干，得到物料B；

[0016] 取羟基化碳纳米管、物料B和无水1,4‑二氧六环，混合搅拌20‑30min，加入聚丙烯酰氯溶液和三乙胺，90℃下搅拌反应20‑24h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性氧化石墨烯；

[0017] (3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为190‑200℃，注塑成型，得到管材，退火，水冷，得到成品。

[0018] 较优化的方案，步骤(1)中，邻苯二酚、多胺的摩尔比为1：1。

[0019] 较优化的方案，步骤(1)中，所述多胺为三乙烯四胺，所述2‑辛基十二胺、三乙烯四胺摩尔比为1：2。

[0020] 较优化的方案，步骤(3)中，退火工艺为：退火温度110‑120℃，退火时间6‑7h。

[0021] 较优化的方案，步骤(2)中，羟基化碳纳米管的制备步骤为：取碳纳米管，置于浓硫酸、浓硝酸混酸溶液中，混合搅拌3‑4h，在140‑150℃下回流反应2‑3h，洗涤干燥，得到羟基化碳纳米管。

[0022] 较优化的方案，所述浓硫酸、浓硝酸的体积比为1：5，碳纳米管和混酸溶液的摩尔比为1：(200‑300)。

[0023] 较优化的方案，所述增韧剂为TPR弹性体。

[0024] 较优化的方案，步骤(3)中，注塑成型温度为200‑220℃。

[0025] 较优化的方案，根据以上所述的一种耐冷型水管的加工工艺制备的耐冷型水管。

[0026] 与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

[0027] 本发明公开了一种耐冷型水管及其加工工艺，以PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯和色母粒等组分为主料，添加增韧剂、补强料(氧化石墨烯、碳纳米管)等组分，在保证管材耐低温性能、耐热性能稳定的同时，提高其力学性能。

[0028] 方案制备时首先引入了氧化石墨烯、邻苯二酚和多胺等组分，通过邻苯二酚和多胺进行氧化共沉积并包覆在氧化石墨烯表面，该包覆层的存在大大提高了氧化石墨烯的分散性，避免氧化石墨烯团聚，同时能够引入更多的活性位点，保证后续反应；在该过程中，本申请引入了2‑辛基十二胺，与常规单链烷基胺不同，2‑辛基十二胺呈现为燕尾形结构，将其引入包覆层中，一方面能够利用其存在的空间位阻抑制氧化石墨烯片层的堆叠，另一方面燕尾形结构的胺与聚乙烯、PPR等组分之间具有较优异的相互作用，能够起到钉扎作用，有效抑制断裂时的分子滑移，从而提高管材的强度和韧性。

[0029] 同时由于2‑辛基十二胺的引入，为保证包覆层的沉积交联效果，本申请将多胺限定为三乙烯四胺，且2‑辛基十二胺、三乙烯四胺摩尔比为1：2，保证在沉积过程中提供足够的氨基，膜层沉积均匀，同时也为后续纳米银粒子提供足够的沉积位点。

[0030] 由于包覆层的存在，制备得到的预处理氧化石墨烯表面含有大量的酚羟基和氨基，在此基础上，本申请引入亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠等组分对其进行接枝改性，在氧化石墨烯表面引入磷酸基团和硫酸基团，磷酸基团的引入能够提高后续管材的阻燃性能；接着本申请还原硝酸银以沉积纳米银粒子，由于前述步骤中“2‑辛基十二胺的引入、多胺限定为三乙烯四胺，2‑辛基十二胺、三乙烯四胺摩尔比为1：2”等条件，此时纳米银粒子沉积均匀，管材的抗菌性能大大提高。

[0031] 同时，本申请对碳纳米管进行酸化，得到羟基化碳纳米管，再利用聚丙烯酰氯将羟基碳纳米管与预处理氧化石墨烯结合，以制备得到改性氧化石墨烯，该材料不仅可以作为补强料，提高管材的强度和力学性能，同时由于碳纳米管的存在，在燃烧过程中生成炭层的热稳定性更高，炭层厚度、致密性更高，阻碍了可燃性气体的扩散，以协同提高管材的阻燃性能；即引入氧化石墨烯接枝碳纳米管后，管材的强度和阻燃性能更加优异。

[0032] 为进一步提高管材的综合性能，在注塑成型得到管材后，本申请对其进行退火处理，退火处理能够改善其晶型，使其结构更加稳定，抗低温冲击性能也得到改善，实用效果更加优异。

[0033] 本发明公开了一种耐冷型水管及其加工工艺，工艺设计合理，操作简单，制备得到的管材不仅具有优异的抗低温性能，管材的强度、韧性优异，具有较好的力学性能，而且管材的抗菌性、阻燃性能也得到改进，实际使用时可应用于不同环境的水管建设，使用寿命高，具有较高的实用性。

具体实施方式

[0034] 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。

[0035] 实例1：

[0036] 一种耐冷型水管的加工工艺，包括以下步骤：

[0037] (1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散20min，得到石墨烯分散液；所述石墨烯分散液的浓度为2g/L；取邻苯二酚、多胺和2‑辛基十二胺混合，得到混合液，混合液的浓度为30mM；邻苯二酚、多胺的摩尔比为1：1，多胺为三乙烯四胺，2‑辛基十二胺、三乙烯四胺摩尔比为1：2，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH至9，加入石墨烯分散液，混合搅拌3h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；所述石墨烯与混合液的体积比为1：1；

[0038] (2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在75℃油浴下搅拌反应7h，反应后离心收集，去离子水洗涤，60℃下干燥，得到物料A；所述预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠的质量比为1：4：1；

[0039] 取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇，混合后浓度为0.2g/L；加入物料A，混合搅拌20min，加入硝酸银、正辛胺，硝酸银浓度为12g/L；继续搅拌1h，乙醇洗涤2次，60℃下烘干，得到物料B；所述聚乙烯吡咯烷酮、物料A的质量比为1：20。

[0040] 取碳纳米管，置于浓硫酸、浓硝酸混酸溶液中，混合搅拌3h，在140℃下回流反应3h，洗涤干燥，得到羟基化碳纳米管；浓硫酸、浓硝酸的体积比为1：5，碳纳米管和混酸溶液的摩尔比为1：200。

[0041] 取羟基化碳纳米管、物料B和无水1,4‑二氧六环，混合搅拌20min，加入聚丙烯酰氯溶液和三乙胺，90℃下搅拌反应20h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性氧化石墨烯；羟基化碳纳米管、物料B质量比为1：1；

[0042] (3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为200℃，注塑成型，注塑成型温度为220℃，得到管材，退火，退火温度120℃，退火时间6h，水冷，得到成品。

[0043] 各组分原料包括：以重量计，PPR110份、乙烯‑辛烯共聚物10份、高密度聚乙烯5份、改性氧化石墨烯8份、增韧剂10份、色母粒3份。增韧剂为TPR弹性体，2088A；深圳市嘉鑫豪塑胶制品有限公司。

[0044] 实例2：

[0045] 一种耐冷型水管的加工工艺，包括以下步骤：

[0046] (1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散25min，得到石墨烯分散液；所述石墨烯分散液的浓度为2g/L；取邻苯二酚、多胺和2‑辛基十二胺混合，得到混合液，混合液的浓度为30mM；邻苯二酚、多胺的摩尔比为1：1，多胺为三乙烯四胺，2‑辛基十二胺、三乙烯四胺摩尔比为1：2，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH至9，加入石墨烯分散液，混合搅拌5h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；所述石墨烯与混合液的体积比为1：1；

[0047] (2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在78℃油浴下搅拌反应6.5h，反应后离心收集，去离子水洗涤，65℃下干燥，得到物料A；所述预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠的质量比为1：4：1；

[0048] 取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇，混合后浓度为0.2g/L；加入物料A，混合搅拌25min，加入硝酸银、正辛胺，硝酸银浓度为12g/L；继续搅拌1.5h，乙醇洗涤2次，65℃下烘干，得到物料B；所述聚乙烯吡咯烷酮、物料A的质量比为1：20。

[0049] 取碳纳米管，置于浓硫酸、浓硝酸混酸溶液中，混合搅拌3.5h，在145℃下回流反应2.5h，洗涤干燥，得到羟基化碳纳米管；浓硫酸、浓硝酸的体积比为1：5，碳纳米管和混酸溶液的摩尔比为1：200。

[0050] 取羟基化碳纳米管、物料B和无水1,4‑二氧六环，混合搅拌25min，加入聚丙烯酰氯溶液和三乙胺，90℃下搅拌反应22h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性氧化石墨烯；羟基化碳纳米管、物料B质量比为1：1；

[0051] (3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为200℃，注塑成型，注塑成型温度为220℃，得到管材，退火，退火温度120℃，退火时间6h，水冷，得到成品。

[0052] 各组分原料包括：以重量计，PPR110份、乙烯‑辛烯共聚物10份、高密度聚乙烯5份、改性氧化石墨烯8份、增韧剂10份、色母粒3份。增韧剂为TPR弹性体，2088A；深圳市嘉鑫豪塑胶制品有限公司。

[0053] 实例3：

[0054] 一种耐冷型水管的加工工艺，包括以下步骤：

[0055] (1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散30min，得到石墨烯分散液；所述石墨烯分散液的浓度为2g/L；取邻苯二酚、多胺和2‑辛基十二胺混合，得到混合液，混合液的浓度为30mM；邻苯二酚、多胺的摩尔比为1：1，多胺为三乙烯四胺，2‑辛基十二胺、三乙烯四胺摩尔比为1：2，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH至9，加入石墨烯分散液，混合搅拌6h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；所述石墨烯与混合液的体积比为1：1；

[0056] (2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在80℃油浴下搅拌反应6h，反应后离心收集，去离子水洗，70℃下干燥，得到物料A；所述预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠的质量比为1：4：1；

[0057] 取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇，混合后浓度为0.2g/L；加入物料A，混合搅拌30min，加入硝酸银、正辛胺，硝酸银浓度为12g/L；继续搅拌2h，乙醇洗涤3次，70℃下烘干，得到物料B；所述聚乙烯吡咯烷酮、物料A的质量比为1：20。

[0058] 取碳纳米管，置于浓硫酸、浓硝酸混酸溶液中，混合搅拌4h，在150℃下回流反应2h，洗涤干燥，得到羟基化碳纳米管；浓硫酸、浓硝酸的体积比为1：5，碳纳米管和混酸溶液的摩尔比为1：200。

[0059] 取羟基化碳纳米管、物料B和无水1,4‑二氧六环，混合搅拌30min，加入聚丙烯酰氯溶液和三乙胺，90℃下搅拌反应24h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性氧化石墨烯；羟基化碳纳米管、物料B质量比为1：1；

[0060] (3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为200℃，注塑成型，注塑成型温度为220℃，得到管材，退火，退火温度120℃，退火时间6h，水冷，得到成品。

[0061] 各组分原料包括：以重量计，PPR110份、乙烯‑辛烯共聚物10份、高密度聚乙烯5份、改性氧化石墨烯8份、增韧剂10份、色母粒3份。增韧剂为TPR弹性体，2088A；深圳市嘉鑫豪塑胶制品有限公司。

[0062] 以实例3为实验组，进行变量实验，除变量参数外其余工艺参数、组分含量保持一致，得到以下对比例：

[0063] 对比例1：

[0064] 一种耐冷型水管的加工工艺，包括以下步骤：

[0065] (1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散30min，得到石墨烯分散液；所述石墨烯分散液的浓度为2g/L；取邻苯二酚、多胺和2‑辛基十二胺混合，得到混合液，混合液的浓度为30mM；邻苯二酚、多胺的摩尔比为1：1，多胺为二乙烯三胺，2‑辛基十二胺、二乙烯三胺摩尔比为1：2，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH至9，加入石墨烯分散液，混合搅拌6h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；所述石墨烯与混合液的体积比为1：1；

[0066] (2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在80℃油浴下搅拌反应6h，反应后离心收集，去离子水洗，70℃下干燥，得到物料A；所述预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠的质量比为1：4：1；

[0067] 取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇，混合后浓度为0.2g/L；加入物料A，混合搅拌30min，加入硝酸银、正辛胺，硝酸银浓度为12g/L；继续搅拌2h，乙醇洗涤3次，70℃下烘干，得到物料B；所述聚乙烯吡咯烷酮、物料A的质量比为1：20。

[0068] 取碳纳米管，置于浓硫酸、浓硝酸混酸溶液中，混合搅拌4h，在150℃下回流反应2h，洗涤干燥，得到羟基化碳纳米管；浓硫酸、浓硝酸的体积比为1：5，碳纳米管和混酸溶液的摩尔比为1：200。

[0069] 取羟基化碳纳米管、物料B和无水1,4‑二氧六环，混合搅拌30min，加入聚丙烯酰氯溶液和三乙胺，90℃下搅拌反应24h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性氧化石墨烯；羟基化碳纳米管、物料B质量比为1：1；

[0070] (3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为200℃，注塑成型，注塑成型温度为220℃，得到管材，退火，退火温度120℃，退火时间6h，水冷，得到成品。

[0071] 各组分原料包括：以重量计，PPR110份、乙烯‑辛烯共聚物10份、高密度聚乙烯5份、改性氧化石墨烯8份、增韧剂10份、色母粒3份。增韧剂为TPR弹性体，2088A；深圳市嘉鑫豪塑胶制品有限公司。

[0072] 对比例1中多胺为二乙烯三胺，其余工艺参数和组分含量不变。

[0073] 对比例2：

[0074] 一种耐冷型水管的加工工艺，包括以下步骤：

[0075] (1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散30min，得到石墨烯分散液；所述石墨烯分散液的浓度为2g/L；取邻苯二酚、多胺混合，得到混合液，混合液的浓度为30mM；邻苯二酚、多胺的摩尔比为1：1，多胺为三乙烯四胺，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH至9，加入石墨烯分散液，混合搅拌6h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；所述石墨烯与混合液的体积比为1：1；

[0076] (2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在80℃油浴下搅拌反应6h，反应后离心收集，去离子水洗，70℃下干燥，得到物料A；所述预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠的质量比为1：4：1；

[0077] 取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇，混合后浓度为0.2g/L；加入物料A，混合搅拌30min，加入硝酸银、正辛胺，硝酸银浓度为12g/L；继续搅拌2h，乙醇洗涤3次，70℃下烘干，得到物料B；所述聚乙烯吡咯烷酮、物料A的质量比为1：20。

[0078] 取碳纳米管，置于浓硫酸、浓硝酸混酸溶液中，混合搅拌4h，在150℃下回流反应2h，洗涤干燥，得到羟基化碳纳米管；浓硫酸、浓硝酸的体积比为1：5，碳纳米管和混酸溶液的摩尔比为1：200。

[0079] 取羟基化碳纳米管、物料B和无水1,4‑二氧六环，混合搅拌30min，加入聚丙烯酰氯溶液和三乙胺，90℃下搅拌反应24h，过滤洗涤，真空干燥，得到改性氧化石墨烯；羟基化碳纳米管、物料B质量比为1：1；

[0080] (3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为200℃，注塑成型，注塑成型温度为220℃，得到管材，退火，退火温度120℃，退火时间6h，水冷，得到成品。

[0081] 各组分原料包括：以重量计，PPR110份、乙烯‑辛烯共聚物10份、高密度聚乙烯5份、改性氧化石墨烯8份、增韧剂10份、色母粒3份。增韧剂为TPR弹性体，2088A；深圳市嘉鑫豪塑胶制品有限公司。

[0082] 对比例2中并未引入2‑辛基十二胺，其余工艺参数和组分含量不变。

[0083] 对比例3：

[0084] 一种耐冷型水管的加工工艺，包括以下步骤：

[0085] (1)取氧化石墨烯和去离子水，超声分散30min，得到石墨烯分散液；所述石墨烯分散液的浓度为2g/L；取邻苯二酚、多胺和2‑辛基十二胺混合，得到混合液，混合液的浓度为30mM；邻苯二酚、多胺的摩尔比为1：1，多胺为三乙烯四胺，2‑辛基十二胺、三乙烯四胺摩尔比为1：2，加入Tris‑HCl缓冲液，调节pH至9，加入石墨烯分散液，混合搅拌6h，收集过滤，洗涤干燥，得到预处理氧化石墨烯；所述石墨烯与混合液的体积比为1：1；

[0086] (2)取预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠和乙醇，在80℃油浴下搅拌反应6h，反应后离心收集，去离子水洗，70℃下干燥，得到物料A；所述预处理氧化石墨烯、亚磷酸、2‑甲酰苯磺酸钠的质量比为1：4：1；

[0087] 取聚乙烯吡咯烷酮、乙二醇，混合后浓度为0.2g/L；加入物料A，混合搅拌30min，加入硝酸银、正辛胺，硝酸银浓度为12g/L；继续搅拌2h，乙醇洗涤3次，70℃下烘干，得到改性氧化石墨烯；所述聚乙烯吡咯烷酮、物料A的质量比为1：20。

[0088] (3)取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、改性氧化石墨烯、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为200℃，注塑成型，注塑成型温度为220℃，得到管材，退火，退火温度120℃，退火时间6h，水冷，得到成品。

[0089] 各组分原料包括：以重量计，PPR110份、乙烯‑辛烯共聚物10份、高密度聚乙烯5份、改性氧化石墨烯8份、增韧剂10份、色母粒3份。增韧剂为TPR弹性体，2088A；深圳市嘉鑫豪塑胶制品有限公司。

[0090] 对比例3中并未引入碳纳米管，其余工艺参数和组分含量不变。

[0091] 对比例4：

[0092] 一种耐冷型水管的加工工艺，包括以下步骤：

[0093] 取PPR、乙烯‑辛烯共聚物、高密度聚乙烯、氧化石墨烯、碳纳米管、增韧剂和色母粒，混合搅拌后熔融挤出，挤出温度为200℃，注塑成型，注塑成型温度为220℃，得到管材，退火，退火温度120℃，退火时间6h，水冷，得到成品。

[0094] 各组分原料包括：以重量计，PPR110份、乙烯‑辛烯共聚物10份、高密度聚乙烯5份、改性氧化石墨烯5份、碳纳米管4份、增韧剂10份、色母粒3份。增韧剂为TPR弹性体，2088A；深圳市嘉鑫豪塑胶制品有限公司。

[0095] 对比例4中单纯添加氧化石墨烯、碳纳米管，其余工艺参数和组分含量不变。

[0096] 检测实验：

[0097] 1、取实例1‑3、对比例1‑4制备的样品，按GB/T1843‑2008《塑料悬臂梁冲击强度的测定》进行测试，在23℃、‑10℃、‑20℃环境中保温6h，取出后进行测试，并记录数据；再进行落锤冲击实验，在在0℃环境中保温6h，取出后测试，高度为0.5m，1.5kg；记录破损数；每个样品组测试样品数量为10。

[0098] 2、取实例1‑3、对比例1‑4制备的样品，按GB/T1040.2‑2006《塑料拉伸性能的测定第2部分模塑和挤塑塑料的试验条件》进行测试，测试时拉伸速率为50mm/min；

[0099] 3、取实例1‑3、对比例1‑4制备的样品，按GB/T2408‑2008《塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》第9节记载的试验方法B‑垂直燃烧试验，并记录阻燃等级。

[0100] 4、取实例1‑3、对比例1‑4制备的样品，按照QB/T2591‑2003进行抗菌检测，检测菌种为大肠杆菌，记录抗菌率。

[0101] 其中实施例1‑3的样品性能检测如表一所示：

[0102] 表一

[0103]

[0104]

[0105] 其中实施例3与其对照组(对比例1‑4)的性能对比数据如表二所示：

[0106] 表二

[0107]项目 实例3 对比例1 对比例2 对比例3 对比例4
拉伸强度(MPa) 33.1 32.4 31.3 29.7 26.8
阻燃等级 V‑0 V‑0 V‑0 V‑1 V‑0
抗菌率(％) 99.9％ 99.3％ 99.6％ 99.8％ /

[0108] 结论：本发明公开了一种耐冷型水管及其加工工艺，工艺设计合理，操作简单，制备得到的管材不仅具有优异的抗低温性能，管材的强度、韧性优异，具有较好的力学性能，而且管材的抗菌性、阻燃性能也得到改进，实际使用时可应用于不同环境的水管建设，使用寿命高，具有较高的实用性。

[0109] 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。