[發(fā)明專利]一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810000477.8
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108061201A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳德山;王建生;張瑞祥;吳道生;何有根
• 申請（專利權(quán)）人: 江門市德山復(fù)合材料科技有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L23/032;B29D23/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 倫榮彪

1.一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件，其特征在于，包括：管狀的耐高壓碳纖維管，于耐高壓碳纖維管的上、下端分別以內(nèi)承插式結(jié)構(gòu)套合入上端面法蘭和下端面法蘭,其3者之間設(shè)有端異氰酸酯接枝丙烯酸改性環(huán)氧樹脂膠粘劑層作為膠粘劑層將3者組合成管件主殼體，于管件主殼體的環(huán)形外壁上包覆有聚氨酯保護(hù)層；

上端面法蘭依次由上法蘭接頭、外徑大于耐高壓碳纖維管外徑且內(nèi)徑與耐高壓碳纖維管內(nèi)徑相同的上法蘭第一環(huán)套、外徑大于耐高壓碳纖維管外徑且內(nèi)徑配合耐高壓碳纖維管外徑的上法蘭第二環(huán)套組成，其中上法蘭第一環(huán)套的外周環(huán)狀設(shè)置兩道平行的上法蘭外凹形溝槽，上法蘭第一環(huán)套的內(nèi)周設(shè)置三道上法蘭內(nèi)凹形溝槽，并于上法蘭接頭設(shè)有固定安裝孔；

下端面法蘭依次由下法蘭接頭、外徑大于耐高壓碳纖維管外徑且內(nèi)徑與耐高壓碳纖維管內(nèi)徑相同的下法蘭第一環(huán)套、外徑大于耐高壓碳纖維管外徑且內(nèi)徑配合耐高壓碳纖維管外徑的下法蘭第二環(huán)套組成，其中下法蘭第一環(huán)套的外周環(huán)狀設(shè)置兩道平行的下法蘭外凹形溝槽，下法蘭第一環(huán)套的內(nèi)周設(shè)置三道上法蘭內(nèi)凹形溝槽。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件，其特征在于，所述的上法蘭第二環(huán)套的末端部位以20度-40度的斜度形成末端外徑小于上法蘭第二環(huán)套外徑的斜收口面；所述的下法蘭第二環(huán)套的末端部位以20度-40度的斜度形成末端外徑小于下法蘭第一環(huán)套外徑的斜收口面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件，其特征在于，所述的上端面法蘭和下端面法蘭是鋁合金材質(zhì)，上法蘭接頭和下法蘭接頭的表面上覆蓋有表面鍍鉻層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件，其特征在于，所述的上法蘭接頭外徑大于下法蘭接頭的外徑。

5.一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件的制造方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟1：準(zhǔn)備定長度和定外徑的不銹鋼管芯，在管芯上包裹一層塑料薄膜，然后應(yīng)用在線編織纏繞擠出工藝，將環(huán)氧樹脂和碳纖維擠出成型在包裹塑料薄膜的管芯上，形成規(guī)定壁厚規(guī)定長度的碳纖維管狀管套、并放入恒溫固化爐內(nèi)在120℃恒溫4小時后升溫到130℃恒溫4小時，然后升溫到140℃恒溫8小時，使其達(dá)到固化完全化定型后，抽出管芯，測試該碳纖維管要求達(dá)到承受外壓30MPa，修邊切割制得耐高壓碳纖維管；

步驟2：將步驟1形成的耐高壓碳纖維管定位，在耐高壓碳纖維管的上端部外壁及上端面法蘭的上法蘭第二環(huán)套內(nèi)壁涂抹端異氰酸酯接枝丙烯酸改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，待膠粘劑自然固化2-3分鐘后，將耐高壓碳纖維管的上端插入上端面法蘭的上法蘭第二環(huán)套內(nèi)并定位好上端面法蘭，待膠粘劑完全固化；在耐高壓碳纖維管的下端部外壁及下端面法蘭的下法蘭第二環(huán)套內(nèi)壁涂抹端異氰酸酯接枝丙烯酸改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，待膠粘劑自然固化2-3分鐘后，將耐高壓碳纖維管的下端插入下端面法蘭的下法蘭第二環(huán)套內(nèi)并定位好下端面法蘭，待膠粘劑完全固化；如此形成管件主殼體；

步驟3：在管件主殼體的管體外壁澆鑄包覆一層聚氨酯保護(hù)層，使上、下法蘭接頭部分聚氨酯保護(hù)層厚度略大于耐高壓碳纖維管外部聚氨酯保護(hù)層，形成一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件成品。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件的制造方法，其特征在于，所述碳纖維采用進(jìn)口T700高性能碳纖維、環(huán)氧樹脂采用酚醛環(huán)氧樹脂。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件的制造方法，其特征在于，所述聚氨酯選用高性能、莫氏硬度90～95的聚氨酯樹脂。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種耐高壓聚氨酯包覆碳纖維復(fù)合管件的制造方法，其特征在于，所述的規(guī)定壁厚規(guī)定長度為壁厚10毫米，長度1000毫米。