[發明專利]復合材料管道及其制作方法

在審

• 申請號: 201811113952.9
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109099229A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 楊中甲;申宏璇;郭國萬;鄭知;江雷
• 申請（專利權）人: 北航（四川）西部國際創新港科技有限公司
• 主分類號: F16L9/14
• 分類號: F16L9/14;F16L57/06;B29C70/48;B29C70/34;B29C39/08;B29C39/44;B29C39/12
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 馮倩

本發明提供的復合材料管道及其制作方法，涉及復合材料應用技術領域。該復合材料管道包括內襯層、結構層和防護層。結構層呈空心管狀，內襯層鋪覆在結構層的內表面，防護層設于結構層的外表面。該復合材料管道采用三維織物增強復合材料作為防護層，采用離心澆筑聚氨酯彈性體作為內襯層，使得該復合材料管道具有高抗沖、高耐磨、低成本、輕量化的特點，結構可靠，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及復合材料應用技術領域，具體而言，涉及一種復合材料管道及其制作方法。

背景技術

地下管道布局能夠有效地節約土地資源，我國室外埋地給水管管材常見的有鋼管、鑄鐵管、鋼塑復合管等。但是隨著使用年限的增加，金屬管道的腐蝕以及地形的變化，或車輛碾壓引起的管道擠壓變形等，嚴重影響管道給水系統的安全性。

有鑒于此，設計制造出一種復合材料管道，提高管道的耐腐蝕性、耐磨性等，延長管道使用壽命，是目前地下管道制作技術領域中急需改善的技術問題。

發明內容

本發明的目的包括提供一種復合材料管道，防護層采用三維織物增強復合材料，內襯層采用離心澆筑聚氨酯彈性體并二次固化成型，具有高抗沖、高耐磨、低成本、輕量化的特點，結構可靠，使用壽命長。

本發明的目的還包括提供一種復合材料管道制作方法，將多層三維織物沿結構層的徑向整體或者分段穿套在結構層的外表面，并采用樹脂浸漬固化及熱壓罐固化形成防護層；利用離心澆注工藝將聚氨酯彈性體均勻鋪覆在所述結構層的內表面形成內襯層。由于防護層采用多層三維織物結構，極大的提高了該復合材料管道的抗沖擊性，聚氨酯彈性體具有良好的耐磨性、耐腐蝕性等，且具有質量輕的特點。

本發明改善其技術問題是采用以下的技術方案來實現的。

本發明提供的一種復合材料管道，包括內襯層、結構層和防護層；所述結構層呈空心管狀，所述內襯層鋪覆在所述結構層的內表面，所述防護層設于所述結構層的外表面。

所述防護層采用三維織物增強復合材料；所述三維織物增強復合材料是將三維織物通過樹脂傳遞工藝，并經室溫固化、熱壓罐固化后成型，形成所述防護層。所述內襯層采用離心澆筑聚氨酯彈性體并二次固化成型。

進一步地，所述三維織物沿所述結構層的徑向穿套在所述結構層的外表面。

進一步地，所述防護層為多層三維織物結構，包括上面板層、下面板層和中間層。所述中間層為接結經紗；所述上面板層和所述下面板層采用多層角連鎖結構。

進一步地，所述上面板層包括表面經紗和表面緯紗，所述下面板層包括底面經紗和底面緯紗，所述接結經紗既穿過所述上面板層，也穿過所述下面板層，將所述上面板層和所述下面板層連接。

進一步地，所述樹脂采用不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂或者乙烯基樹脂；所述結構層采用鋼管或塑料管。

本發明提供的一種復合材料管道制作方法，適用于上述的復合材料管道，包括以下步驟：

制備結構層；所述結構層采用鋼管或塑料管；

制備防護層；將多層三維織物沿所述結構層的徑向整體或者分段穿套在所述結構層的外表面；所述三維織物通過樹脂傳遞工藝，并經室溫固化、熱壓罐固化后成型，形成所述防護層。

進一步地，所述制備防護層步驟中，還包括：所述采用樹脂傳遞工藝后，將所述多層三維織物充分浸漬樹脂；依次經過所述室溫下固化、所述熱壓罐固化成型；所述熱壓罐固化成型的條件為：溫度180℃至250℃，壓力2.5MPa至3.5MPa。

制備內襯層；將聚氨酯彈性體通過離心澆注工藝均勻鋪覆在所述結構層的內表面。

進一步地，所述制備內襯層步驟中，還包括：

計算所述內襯層所需用料，計算材料A和材料B的配比。