[發明專利]一種鈦納米高分子合金涂層鋁塑復合管及其加工設備和制備方法

有效

• 申請號: 201210437940.8
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN102927377A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 張馳;繆磊
• 申請（專利權）人: 廣州健邦化學有限公司
• 主分類號: F16L9/02
• 分類號: F16L9/02;F16L58/08;B05C7/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 劉孟斌

技術領域

本發明屬于新材料應用技術與先進制造領域，它所涉及的是一種納米有機鈦高分子合金涂層新材料應用先進制造技術制備的涂層鋁塑復合管材，主要用于替代銅制管材的制造工業(如代表性的家電行業)。

背景技術

我國是有色金屬資源比較貧乏的國家，尤其是金屬銅的產量與國民經濟發展的步伐很不協調。由于改革開放三十多年的快速發展，國際制造業的重心移向中國，家電產業更是在全球獨領風騷，全世界的每一個角落都充滿著“中國制造”的商品。

然而，從另一個角度來觀察我國的經濟發展狀況，也讓我們看到資源對發展的桎梏。以有色金屬為例，據中國有色金屬工業協會的統計數據，2008年我國十種有色金屬年產量為2519萬噸，其中金屬銅占378萬噸，而實際使用了490萬噸，為補充資源不足，進口了110萬噸精銅。另據筆者市場調研情況來看，以家電產業為例，廣東萬和新電氣股份有限公司是國內最大的家庭熱水器制造商，在2011年共使用了5000噸銅管。據中國家電協會統計，2010年全國電冰箱產量為7300.8萬臺，廣東為1457.8萬臺，空調器的全國產量為10899.6萬臺，廣東為5477.8萬臺，據最新市場調查信息表明，全國未來五年中，每年仍需4500萬臺冰箱、5500萬臺空調器、4000萬臺熱水器。依此來統計換算，僅家電行業每年用銅管量將超過1100萬噸。由此可見，我國家電行業對金屬銅的需求量接近于國內10種有色金屬半年的總產量，需要進口大量的銅礦砂或精銅才能滿足國內市場的需求。

鈦納米高分子合金是一種新型聚合物材料，它是用金屬鈦與高分子樹脂在特殊的環境條件下，經高能球磨引發機械化學反應生成的納米雜化聚合物。利用這種新型聚合物為基體材料加工制造的特種涂料產品，具有優異的耐高溫、抗老化、防腐蝕性能。應用于油田油井管的內壁防護涂層，替代特種耐蝕合金鋼管，可以大大節省油田的開發成本和維護費用；應用于家電行業以涂層鋁塑復合管替代銅管，既可靠又經濟，是降低材料和制造成本的最佳途徑。目前，這項新材料已獲得國家頒發的發明專利證書，依法受到國家的法律保護，這就形成了在市場上的絕對競爭優勢。

納米鈦高分子合金涂層鋁塑復合管是上述新材料應用與技術服務延伸的新產品。它是解決國家有色金屬資源緊缺、價格高漲、以鋁代銅的一種應用模式的創新。用鋁管代替銅管，僅差價每噸即可節省4~5萬元人民幣。據廣東萬和新電氣股份有限公司核算，由于鋁的比重輕，用2000噸鋁管可以替代5000噸銅管的年使用量，每年僅此節省的銅管用量，就可節省2.1億元，節省鋁代銅的差價0.8億元，兩項合計可為企業節省材料成本費用約3億元人民幣。以此推算，全國家電行業每年用鋁管替代銅管，不僅可以緩解銅資源緊缺的局面，而且節省材料成本可以用千億元做核算單位。

鋁管替代銅管，關鍵的是解決鋁不耐腐蝕的技術難題；采用鈦納米高分子合金涂層制備鋁塑復合管，攻克鋁管腐蝕的難題便可以迎刃而解；家電用納米鈦高分子合金涂層鋁塑復合管的創新點是細徑管內壁精密微噴涂技術。

管道內壁防護噴涂是近年來發展起來的一門新工藝技術，由于工業防腐蝕的技術需求，世界各國都相繼開展了這方面的研究試驗工作，國外的研究工作比較早，我國是通過管道噴涂設備的引進才開始這項研究開發工作。

然而，值得一提的是，國內外對細徑管道內壁防護一直未有技術瓶頸的突破，找遍國內外市場，也未發現任何一家企業可以設計制造內徑小于Ф6~12mm細徑管內壁噴涂機械，這使目前本發明者正在開展的家電行業用鋁管替代銅管要解決內壁防護的課題研究項目遇到了瓶頸制約，由此而引發了本發明的開發設計與研制。

發明內容

本發明的目的之一是解決鋁管替代銅管攻克鋁不耐腐蝕的技術難題，從而為家電產業找到一條既節省資源、又節約材料費用、降低制造成本的新方案。

本發明的目的之一是以機器人噴涂原理的工作裝置，依靠噴頭的自動進給以及回退完成微型管內壁的噴涂工序。防腐涂層的噴涂過程依靠噴頭的運動以及壓力的協調控制，因此，合理設計運動控制器，利用涂料的霧化過程，精確控制噴涂過程中的涂料噴射的壓力，對于節省涂料的用量，降低成本，控制噴涂的質量起著決定性的作用。涂料在管道內的氣隙空間形成霧化，涂料壓力控制器以及噴頭運動滑車，如果不能協調控制將影響噴涂質量。