[發明專利]陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管及其制造方法

無效

• 申請號: 201010120038.4
• 申請日: 2010-02-09
• 公開（公告）號: CN101900227A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 方亮;李勇;孫琨;王治國;岑啟宏;齊笑冰
• 申請（專利權）人: 徐州勝海機械制造科技有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L58/04;F16L58/14
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

1.一種陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管，由外套管和內襯層組成，其特征在于：外套管為不銹鋼管、合金鋼管或其他類型的金屬管；內襯層是將聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料液態澆注料澆注到外套管內壁上固化后得到的陶瓷顆粒強化復合材料。

2.根據權利要求1所述的陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管，其特征在于：作為內襯層的陶瓷顆粒強化復合材料的基體為聚氨酯橡膠材料，增強相為陶瓷顆粒；

3.根據權利要求1所述的陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管，其特征在于：在外套管內壁還涂覆有用于提高復合材料內襯層和金屬外套管之間的結合力的橡膠-金屬粘結劑。

4.根據權利要求1所述的陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管，其特征在于：所述的聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料液態澆注料使用下述材料和方法制得：由4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和聚酯二醇作為預聚體，1，4-丁二醇(BD)作為擴鏈劑，陶瓷顆粒作為增強相，在一定條件下混合形成液態澆注料，具體方法是：

a.將100～300目的氧化鋁顆粒、石英砂顆粒或其他種類的陶瓷顆粒按顆粒級配混合均勻，用丙酮溶液清洗干凈后干燥，待用；

b.用硅烷偶聯劑配制質量分數為5％的水溶液作為陶瓷顆粒的預處理液；

c.將步驟a里干燥好的陶瓷顆粒浸入步驟b中配制好的預處理液中，攪拌0.5～2小時后過濾掉液體，在110℃下烘干待用；

d.采用4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)和聚酯二醇的混合物作為預聚體，將步聚c中準備好的陶瓷顆粒浸入預聚體中并攪拌0.5～2小時，使充分混合均勻，得到聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料預混液；

e.將1，4-丁二醇(BD)按配比加入步驟d中所得預混液中并攪拌均勻，制得聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料液態澆注料。

5.一種陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管的制造方法，其特征在于：將聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料液態澆注料澆注到外套管內壁上，在一定溫度下固化后得到，具體步驟如下：

f.在外套管內壁均勻涂抹商用橡膠金屬結合劑，以此提高復合材料內襯層與外套金屬管之間的結合力；

g.將外套管放置在大型烘爐中的四個滾筒上，其中有一個滾筒保持200～500轉/分的轉速，其它滾筒處于從動狀態；

h.調節烘爐氣氛溫度并保溫0.5～2小時，使外套管溫度達到80C～120℃范圍內；

i.將一根下方沿軸向開有窄槽的澆注管道沿外套管中心軸線伸入外套管內；

j.將步驟e中準備好的液態澆注料在一定的壓力下從澆注管道下方開槽擠出，并澆注在外套管內壁上，液態澆注料接觸管壁后2～20分鐘內即凝膠化成為固態；

k.隨著澆注料的不斷擠出和外套管的旋轉，外套管內壁逐漸形成沿軸向和圓周厚度都較為均勻的聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料固態凝膠層；

l.凝膠層厚度達到預期要求時，停止通入液態澆注料，并撤出澆注管道；

m.澆注完成1～2小時后滾筒停止轉動，在100～110℃下繼續保溫3～30℃小時使凝膠層繼續硫化，最終完全固化形成具有很高耐磨性和耐沖蝕性的聚氨酯基陶瓷顆粒復合材料固態內襯層。

6.根據權利要求5所述的陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管的制造方法，其特征在于：陶瓷顆粒強化復合材料液態澆注料的固化溫度為100～110℃，固化時間為3～30小時。

7.根據權利要求5所述的陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管的制造方法，其特征在于：復合材料內襯層的邵氏硬度A為50～120。

8.根據權利要求5所述的陶瓷顆粒強化復合材料內襯金屬管的制造方法，其特征在于：通過調整澆注料的注入壓力和滾筒轉速和澆注時間調整復合材料內襯層的厚度。