[發明專利]一種塑料內襯熱塑性纏繞管材及其制備方法

在審

• 申請號: 201210504246.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103851278A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 徐龍彬
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: F16L9/16
• 分類號: F16L9/16;B29C53/56
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及熱塑性纏繞管材，尤其是涉及一種塑料內襯熱塑性纏繞管材及其制備方法。

背景技術

纖維纏繞成型工藝是樹脂基復合材料的一種重要的制造工藝，其制品具有輕質、高強等優異的性能。纏繞成型是將連續增強纖維通過浸漬熱固性或者熱塑性樹脂制成預浸漬片材，然后連續、均勻且有規律地纏繞到芯模或者內襯上，然后經過固化得到所需的制品。纏繞成型制品往往氣密性和水密封性不好，因此在制造纏繞制品前需要制作內襯。內襯材料主要有金屬、塑料和橡膠等，在使用內襯材料時，存在內襯層與結構層的界面粘結問題。在熱塑性纏繞過程中，由于樹脂粘度大，樹脂在熔融過程中容易產生微氣孔，如果直接將連續纖維浸漬熱塑性樹脂預浸帶進行纏繞，其纏繞制品的內表面會存在缺陷，影響整個纏繞制品的密封性。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種具備良好的耐水壓性能的塑料內襯熱塑性纏繞管材及其制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種塑料內襯熱塑性纏繞管材，該管材包括由內向外依次設置的內襯層及結構層，所述的內襯層為塑料內襯管，所述的結構層由預浸帶片材纏繞在內襯層外部并經輥壓形成。

所述的塑料內襯管的壁厚為1～10mm。

所述的塑料內襯管的材料為聚丙烯或聚乙烯。

所述的預浸帶片材為纖維增強樹脂片材，其中的樹脂基材為聚丙烯或聚乙烯，纖維包為玻璃纖維、碳纖維或芳綸纖維。

預浸帶片材的纏繞角度為0°～90°，但不包含0°和90°，優選45°～85°。

所述的結構層的厚度為2mm以上，具體厚度取決于管徑和設計壓力，優選2～15mm。

一種塑料內襯熱塑性纏繞管材的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)在塑料內襯管里面套上橡膠管，然后將其一起固定到纏繞機的氣脹軸上；

(2)用纏繞機將預浸帶片材纏繞至塑料內襯管上：將預浸帶片材放卷、預熱后纏繞在套有塑料內襯管的芯模上，預浸帶片材在此處被加熱至熔融狀態，使得預浸帶片材的層與層之間粘結，以及預浸帶片材與內襯層之間具有良好界面性能；

(3)當預浸帶片材纏繞完成后，對管材進行輥壓，使得預浸帶片材層與層之間的粘結更質密；

(4)將氣脹軸排氣，脫模，獲得塑料內襯熱塑性纏繞管材。

步驟(1)中塑料內襯管的材質與步驟(2)中預浸帶片材中的樹脂基材相同。

步驟(2)中預熱和加熱熔融過程均由紅外加熱器產生，其中預浸帶片材的預熱溫度為100～170℃，芯模處加熱器的加熱溫度控制在使得纏繞至芯模上的預浸帶片材完全熔融，溫度范圍根據纏繞速度進行調節。

步驟(3)所述的輥壓的壓力為0.2～0.8Mpa。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)結構層與內襯層界面結合性能好；

(2)管材密封性更好；

(3)管材強度高。

附圖說明

圖1為塑料內襯熱塑性纏繞管材的橫截面示意圖；

圖2為塑料內襯熱塑性纏繞管材的結構示意圖；

圖中，1為內襯層，2為結構層。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1

使用內徑100mm、壁厚1mm聚丙烯塑料管內襯(一般管材壁厚與管徑呈正比)，在內襯管中套上橡膠管，橡膠管與內襯管緊密貼附，然后將內襯管套在纏繞機氣脹軸上，充氣脹緊°將連續玻璃纖維增強聚丙烯預浸帶(玻璃纖維質量百分含量為60％)經過紅外加熱器預熱，紅外加熱器出口處溫度為170℃，以85°纏繞角度在內襯管上環向纏繞2層，其余以75°纏繞至內襯管上，總纏繞厚度2mm，在纏繞機小車上安裝紅外紅外加熱器對芯模進行加熱，加熱溫度控制在使得纏繞到芯模上的預浸帶完全熔融即可。纏繞完成后，關閉預熱紅外加熱器，芯模處紅外加熱器繼續開著，將加熱溫度降至聚丙烯熔點，然后將氣動壓輥壓上，壓力設置為0.4MPa。輥壓完成后，將氣脹軸排氣，脫模得到管材。

實施例2