[發明專利]一種熱塑性復合管及其制備方法

有效

• 申請號: 201810805302.4
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN108943882B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 任芳德;張祎;徐憲涌;李昱昊;張海燕;戴安倫;高延敏
• 申請（專利權）人: 上海江南造船廠有限公司
• 主分類號: B32B1/08
• 分類號: B32B1/08;B32B27/40;B32B19/04;B32B27/34;B32B15/095;B32B15/082;B32B9/00;B32B9/04;B32B27/30;B32B27/36;B32B37/08;B32B37/10;B32B37/06
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張歡勇

本發明公開了一種熱塑性復合管，由包括自粘性高分子材料層、編織纖維材料層、承擔力學性能的熱塑性高分子工程塑料層組成的層壓材料制備而成，其中，自粘高分子材料優選為聚氨酯，編織纖維材料優選為玄武巖纖維，熱塑性高分子工程塑料優選為聚酰胺；其中聚氨酯為含有擴鏈劑的嵌段高分子材料，編織纖維經過偶聯劑處理。另外，本發明還提供了一種上述熱塑性復合管的制備方法。本發明的熱塑性復合管具有良好的力學性能、防腐性能和耐高低溫性，包覆或纏繞包覆在金屬管外可以有效地對其進行保護，復合管與金屬管具有良好的粘結性，方便在船體現場施工。

技術領域

本發明涉及復合材料領域，尤其涉及一種由自粘高分子/玄武巖編織纖維/熱塑高分子工程塑料為基礎制得的復合材料復合管及其制備方法。

背景技術

我國是造船大國，船上管系復雜。不僅管子外壁受到環境中含鹽高海洋大氣的腐蝕，而且管線的內部因流經海水，也受到海水的腐蝕。管子一般為碳鋼材料，碳鋼管內流動的海水，對發動機起到降溫作用，但是使用一段時間后發現有局部腐蝕，腐蝕形態為點蝕，這種情況若持續發展將會形成穿孔，影響到船體安全穩定運行，需要對目前在服役的管系進行保護處理。

在已知的處理方案中，可供選擇的方案很多，但是若結合目前的狀況可供選擇的方案是：

1、管系更換，全部材料升級；

2、局部材料升級；

3、管內部進行防腐處理；

4、泄露后應急預防處理。

如果整體或局部以及管系內部進行處理，或換掉整個管系或在船上管系內部做防腐處理，對于在役設施是不可能操作實現的，這是不可接受的方案。

對于服役中的管線，為防止管線穿孔后發生海水泄露事故，需要對管線進行防泄漏處理。在已知的管線中，塑料管系具有良好的防腐功能，但是塑料管與金屬管貼合性較差，泄露后的海水，會沿著金屬與塑料管的空隙流動，仍然不能杜絕泄露問題。

從已知工況情況要求分析，要求處理方案有如下的特點：

(1)外層的復合管與金屬表面具有良好的粘結性；

(2)復合管具有防腐作用，可以阻擋海洋大氣對金屬管的腐蝕；

(3)復合管具有良好的力學性能，可以承壓，承擔管線破裂后海水輸運的功能；

(4)復合管具有阻燃的功能；

(5)復合管施工方便，可以在狹小的船體中施工；

(6)管子要耐高低溫。

顯然，當前的已知管線，其單一功能管難以滿足上述多重要求。

因此，本領域的技術人員致力于提供一種層壓材料制備的復合管，提供良好的力學、阻燃、自粘、耐腐蝕的性能。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是當前管線功能單一不能滿足管線保護處理的防泄漏、防腐蝕等多種要求。

為實現上述目的，本發明提供了一種熱塑性復合管，其是由層壓材料制備而成，金屬管及其外的層壓材料自內向外地排列的順序是金屬管/自粘性高分子材料/編織纖維材料/熱塑性高分子工程塑料，其中：

自粘性高分子材料包括聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚氨酯等具有熱塑性的高分子材料；

編織纖維材料包括玄武巖纖維、碳纖維、玻璃纖維；

熱塑性高分子工程塑料包括聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚，熱塑性聚酯、聚酰胺等。

進一步地，自粘性高分子材料優選為聚氨酯熱塑性高分子材料，是含有如下擴鏈劑的嵌段高分子材料，其分子結構為：