导热耐热聚乙烯管材的制备及性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.10.006

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (10): 29-32.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.10.006

导热耐热聚乙烯管材的制备及性能研究

倪佳, 陈章成, 段凯歌(), 陈小蝶, 胡怡萱, 梅振威, 周朝锡, 于东明

浙江曼瑞德舒适系统有限公司聚合物实验室，浙江温州 325000

收稿日期:2024-10-28 出版日期:2025-10-26 发布日期:2025-10-21
通讯作者: 段凯歌（1987—），女，硕士，研究方向为高分子材料，584654638@qq.com
E-mail:584654638@qq.com

Preparation and performance of conductive and heat⁃resistant polyethylene pipes

NI Jia, CHEN Zhangcheng, DUAN Kaige(), CHEN Xiaodie, HU Yixuan, MEI Zhenwei, ZHOU Chaoxi, YU Dongming

Polymer Lab，Zhejiang Menred Comfort System Co，Ltd，Wenzhou 325000，China

Received:2024-10-28 Online:2025-10-26 Published:2025-10-21
Contact: DUAN Kaige E-mail:584654638@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

通过在聚乙烯中添加石墨，经过共混挤出制备一种导热耐热聚乙烯管材。研究了添加不同目数、不同添加量的石墨对管材导热系数的影响，并对管材的静液压性能及力学性能进行了测试。结果表明，当添加的石墨目数为300目、石墨的添加量为12 份（质量份，下同）时管材的导热系数可以达到0.73 W/（m·K）。采用PERT II管测试所用环应力进行静液压性能测试，制备的管材可以通过20 ℃下1 h，95 ℃下22 h、165 h和1 000 h静液压测试。

关键词: 导热管, PERT II管, 导热系数, 石墨, 力学性能

Abstract:

This study developed a thermally conductive and heat⁃resistant polyethylene （PE） pipe through the melt blending and extrusion of PE with graphite. The effect of graphite content on the thermal conductivity was systematically investigated， and the resulting hydrostatic and mechanical properties were evaluated. The results indicated that an optimal loading of 12 phr of 300⁃mesh graphite yielded a composite with a thermal conductivity of 0.73 W/（m·K）， significantly enhancing the base polymer's heat transfer. Crucially， the composite pipe retained excellent pressure resistance， successfully passing standard hydrostatic tests at 20 °C for 1 h and at 95 °C for 22 h， 165 h， and 1000 h. This work confirms that graphite is an effective filler for fabricating PE pipes suitable for low⁃to⁃medium⁃temperature heat transfer applications without compromising mechanical integrity.

Key words: heat conduction tube, PERT II tube, thermal conductivity, graphite, mechanical property

中图分类号:

TQ320.7

倪佳, 陈章成, 段凯歌, 陈小蝶, 胡怡萱, 梅振威, 周朝锡, 于东明. 导热耐热聚乙烯管材的制备及性能研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(10): 29-32.

NI Jia, CHEN Zhangcheng, DUAN Kaige, CHEN Xiaodie, HU Yixuan, MEI Zhenwei, ZHOU Chaoxi, YU Dongming. Preparation and performance of conductive and heat⁃resistant polyethylene pipes[J]. China Plastics, 2025, 39(10): 29-32.

图/表 7

图1 导热系数测试装置图

Fig.1 Diagram of thermal conductivity test device

图2 导热耐热聚乙烯管

Fig.2 Heat⁃resistant and thermally conductive polyethylene pipe

图3 石墨添加量对复合材料导热系数的影响

Fig.3 The effect of graphite addition on the thermal conductivity of the composite material

图4 石墨添加量对复合材料拉伸性能的影响

Fig.4 The effect of graphite addition on the tensile properties of the composite material

图5 添加不同目数的石墨对聚乙烯导热系数的影响

Fig.5 Effect of adding different amount of graphite on thermal conductivity of polyethylene

管材类型	温度/℃	时间/h	环应力/MPa	结果
PERT Ⅱ	20	1	11.2	无渗漏、无破裂
	95	22	4.1
		165	4.0
		1 000	3.8

表1 静液压测试结果

Tab.1 Results of hydrostatic test

材料名称

拉伸强度/

MPa

断裂伸长率/

弯曲应力/

MPa

弯曲模量/

MPa

表2 材料的力学性能

Tab.2 The mechanical properties of the material were tested

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