[發(fā)明專利]一種纖維增強(qiáng)多性能復(fù)合管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010183423.7
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111703135A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于長河
• 申請（專利權(quán)）人: 于長河
• 主分類號: B32B1/08
• 分類號: B32B1/08;B32B7/12;B32B15/02;B32B15/085;B32B27/18;B32B27/32;F16L9/16
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本發(fā)明涉及一種纖維增強(qiáng)多性能復(fù)合管，包括內(nèi)層坯管、加強(qiáng)網(wǎng)、外保護(hù)層，鋼絲網(wǎng)包含在內(nèi)層坯管和外保護(hù)層之間的膠黏劑中，內(nèi)層坯管為纖維增強(qiáng)聚乙烯管；外保護(hù)層為纖維增強(qiáng)聚乙烯管。所述內(nèi)層胚管的外壁纏繞有鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)外壁包裹有外保護(hù)層；鋼絲網(wǎng)形成網(wǎng)狀骨架；由于在內(nèi)層坯管和外保護(hù)層中間加入了增強(qiáng)短纖維，增加了HDPE水管耐壓強(qiáng)度，使得HDPE水管不易發(fā)生破裂，具有良好的抗沖擊性能，延長了HDPE水管的使用壽命；并且施工工藝簡單，可廣泛應(yīng)用于多種流體輸送領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合管領(lǐng)域，具體是一種纖維增強(qiáng)多性能復(fù)合管。

背景技術(shù)

本世紀(jì)在管道領(lǐng)域發(fā)生了一場革命性的進(jìn)步，即以塑代鋼。隨著高分子材料科學(xué)技術(shù)的飛躍進(jìn)步，塑料管材開發(fā)利用的深化，生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，塑料管道淋漓盡致地展示其卓越性能。在今天，塑料管材已不再被人們誤認(rèn)為是金屬管材的廉價(jià)代用品。在這場革命中，聚乙烯管道倍受青睞，日益發(fā)出奪目的光輝，廣泛用于燃?xì)廨斔?、給水、排污、農(nóng)業(yè)灌溉、礦山細(xì)顆粒固體輸送，以及油田、化工和郵電通訊等領(lǐng)域，特別在燃?xì)廨斔蜕系玫搅似毡榈膽?yīng)用。鋼絲網(wǎng)骨架塑料復(fù)合管是一款改良過的新型的鋼骨架塑料復(fù)合管。這種管材又稱為srtp管。這種新型管道是用高強(qiáng)度過塑鋼絲網(wǎng)骨架和熱塑性塑料聚乙烯為原材料，鋼絲纏繞網(wǎng)作為聚乙烯塑料管的骨架增強(qiáng)體，以高密度聚乙烯（HDPE）為基體，采用高性能的HDPE改性粘結(jié)樹脂將鋼絲骨架與內(nèi)、外層高密度聚乙烯緊密地連接在一起，使之具有優(yōu)良的復(fù)合效果。因?yàn)橛辛烁邚?qiáng)度鋼絲增強(qiáng)體被包覆在連續(xù)熱塑性塑料之中，因此這種復(fù)合管克服了鋼管和塑料管各自的缺點(diǎn)，而又保持了鋼管和塑料管各自的優(yōu)點(diǎn)，由于高密度聚乙烯（HDPE）高密度聚乙烯或HDPE是常用的石油熱塑性塑料，如果你在顯微鏡下觀察這種塑料，你會發(fā)現(xiàn)它具有線性結(jié)構(gòu)，只有很少的分支可以提供最佳的強(qiáng)度/密度比，HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。高密度聚乙烯是種白色粉末顆粒狀產(chǎn)品，無毒、無味，密度在0.940~0.976 g/cm3范圍內(nèi);結(jié)晶度為80%~90%，軟化點(diǎn)為125~135℃，使用溫度可達(dá)100℃;熔化溫度120~160℃，對于分子較大的材料，建議熔化溫度范圍在200~250℃之間。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好。介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較好。硬度、拉伸強(qiáng)度和蠕變性優(yōu)于低密度聚乙烯;耐磨性、電絕緣性、韌性及耐寒性均較好，但與低密度絕緣性比較略差些;化學(xué)穩(wěn)定性好，在室溫條件下，不溶于任何有機(jī)溶劑，耐酸、堿和各種鹽類的腐蝕;薄膜對水蒸氣和空氣的滲透性小、吸水性低;耐老化性能差，耐環(huán)境開裂性不如低密度聚乙烯，特別是熱氧化作用會使其性能下降，所以，樹脂需加入抗氧劑和紫外線吸收劑等來提高改善這方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情況下的熱變形溫度較低，由此制作的復(fù)合管道也存在以上缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種纖維增強(qiáng)多性能復(fù)合管，所述纖維增強(qiáng)多性能復(fù)合管包括內(nèi)層坯管、加強(qiáng)網(wǎng)、外保護(hù)層，鋼絲網(wǎng)包含在內(nèi)層坯管和外保護(hù)層之間的膠黏劑中，所述復(fù)合管包含增強(qiáng)短纖維。短纖維具有分散均勻、喂料方式多樣、工藝簡單等的優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用于碳纖維長絲所不適合的特殊領(lǐng)域，它柔韌性好，不會出現(xiàn)接頭應(yīng)力集中斷裂現(xiàn)象，耐壓力強(qiáng)，能有效抵御內(nèi)部壓力波動及水錘沖擊力，它造價(jià)低，使用壽命長，能夠根據(jù)用戶要求制造各種口徑產(chǎn)品。其中，內(nèi)層坯管、外保護(hù)層材料為鋁、鎂、銅、鈦及其合金、合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳的一種或多種，增強(qiáng)材料為增強(qiáng)纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒的一種或多種，膠黏劑為有機(jī)膠黏劑和無機(jī)膠黏劑，或以上述膠黏劑為基體的復(fù)合材料，包括超高性能混凝土等，內(nèi)層坯管、外保護(hù)層材料也可是膠黏劑為基體的復(fù)合材料。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種纖維增強(qiáng)多性能復(fù)合管，包括內(nèi)層坯管、加強(qiáng)網(wǎng)、外保護(hù)層，鋼絲網(wǎng)包含在內(nèi)層坯管和外保護(hù)層之間的膠黏劑中，內(nèi)層坯管為短纖維增強(qiáng)聚乙烯管；外保護(hù)層為短纖維增強(qiáng)聚乙烯管。所述內(nèi)層胚管的外壁纏繞有鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)外壁包裹有外保護(hù)層；鋼絲網(wǎng)形成網(wǎng)狀骨架；由于在內(nèi)層坯管和外保護(hù)層中間加入了增強(qiáng)短纖維，增加了HDPE水管耐壓強(qiáng)度。