CN1032387C - 无机复合材料压力管及成型工艺 - Google Patents
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Abstract
无机复合材料压力管及成型工艺，先采用耐腐蚀聚酯树脂和玻璃纤维的复合材料或用PVC管形成内衬防腐耐磨层。再缠绕高性能无机复合材料，并经固化、脱蘑固化形成中间受力结构层。无机复合材料是将玻璃纤维在由氧化镁、氯化镁溶液等配制的胶液中浸胶后获得的。最后涂覆聚酯树酯，玻璃纤维的复合材料，形成外保护层。本压力管比重1.8-2.0。运输安装方便，耐腐蚀性，耐火性好，刚度大、变形小，可承受10kg内的大气压。
Description
本发明涉及压力管道领域，具体地涉及用无机复合材料制作的压力管道技术。
目前，国内外所采用的压力管道有许多种，如钢筋混凝土预应力管、钢管、铸铁管、有机玻璃钢管等。这些压力管道均存在各自的不足，如钢筋混凝土预应力管的管壁很厚、重量大、安装运输困难、耐腐蚀性差、比强度低。钢管、铸铁管耐腐蚀性差、易生锈、重量大、安装运输困难、成型不方便。有机玻璃钢管不耐热、使用温度低、价格贵。
目前市场上所拥有的以氯化镁、氧化镁、玻璃纤维为主要原料的无机复合材料普遍存在强度低、耐水性差、反潮现象严重等问题，只能生产波形瓦等各项性能要求不高的产品，根本不能用来制造压力管道。另外目前无机复合材料产品的成型均采用手糊成型，不仅生产效率低，而且性能差，质量不稳定。
本发明的目的是针对目前无机复合材料产品成型工艺水平低、不能用于生产压力管道的现状，旨在设计一种用无机复合材料生产的压力管道及其成型工艺，这种管道价格便宜、重量轻、强度高、耐腐蚀性好。
本发明的目的是以下述方式实现的，无机复合材料压力管是由内衬防腐耐磨层(1)、中间受力结构层(2)和外保护层(3)构成的管道，管径100—2000mm，内衬防腐耐磨层采用90％耐腐蚀聚酯树脂和10％玻璃纤维直接成型的管或硬质PVC管。
中间受力结构层采用高性能无机复合材料缠绕而成。无机复合材料是将10—30％的玻璃纤维在70—90％的胶液中浸胶、成型、固化而成，胶液由氧化镁、氯化镁溶液、硫酸亚铁、硫酸钙、粉煤灰、滑石粉、早强粉配制而成。
外保护层采用由86—90％聚酯树脂、9％玻璃纤维、1—5％的抗老剂UV—9配制的有机复合材料涂复而成。
无机复合材料压力管的成型工艺：
(1)采用90％耐腐蚀聚酯树脂和10％玻璃纤维组成的复合材料直接成型或采用硬质PVC管形成内衬防腐耐磨层。
(2)先用58.3—34.7％氧化镁、26.3—31％氯化镁溶液(D1.1—1.3)、1.2—3.5％硫酸亚铁、1.2—1.7％硫酸钙、5.9—17.3％粉煤灰、5.9—10.4％滑石粉、1.2—1.4％早强粉，配成胶液，而后取玻璃纤维经阳离子活化处理后，置于胶液中，在1kg大气压下浸胶，形成高效能无机复合材料，再在内衬管上缠绕、固化、脱模、再固化形成中间受力结构层，玻璃纤维和胶液的配比为10—30％∶70—90％。
(3)将由86—90％的聚酯树脂、9％的玻璃纤维、1—5％抗老剂UV—9配制成的有机复合材料涂复在中间受力结构层上形成外保护层。
附图为本压力管结构剖示图。
无机复合材料压力管的内、外层厚度分别为0.5—4.0mm，0.3—1.5mm。中间受力结构层的厚度根据管道所需承受的压力计算后确定。
本压力管中间受力结构层采用同时申请的《高性能无机复合材料》，这种材料力学性能高，其拉伸、弯曲强度可达100MPa；耐水性能好，其软化系数在0.8以上。采用这种材料作中间受力结构层的压管可经受＜10kg大气压的压力。
本压力管比重只有1.8—2.0，较之钢筋混凝土管、铸铁管、钢管低，这从下表可见
| 品种 | 比强度 | 600mm同压力管重(kg/m) |
| 钢筋混凝土预应力管 | 200 | 470 |
| 铸铁管 | 250 | 232 |
| 钢管 | 500 | 131 |
| 无机复合材料 | 700 | 45 |
从表中可见本压力管比强度比三种管高，重量却比之轻得多，而且耐腐蚀性好、使用寿命长、施工运输安装均方便。此外本压力管成本低于铸铁管、钢管，单位断面管的流量比钢管的高。
本压力管与有机玻璃钢管比较有下列优点：
1、耐热性好，可以在400℃以下使用，而耐热的聚酯玻璃管使用温度一般不高于100℃，
2、防火性好，属于不燃产品；
3、刚度较大、变形较小、弹性模量高；
4、价格便宜，成本低1/3—1/2。
Claims (2)
1、无机复合材料压力管，由内衬防腐耐磨层(1)、中间受力结构层(2)和外保护层(3)构成，管径100—2000mm，内衬防腐耐磨层采用90％耐腐蚀聚酯树脂和10％玻璃纤维直接成型的管或硬质PVC管，其特征在于中间受力结构层采用高性能无机复合材料缠绕而成，无机复合材料是将10—30％的玻璃纤维在70—90％的胶液中浸胶、成型、固化而成，胶液由氧化镁、氯化镁溶液、硫酸亚铁、硫酸钙、粉煤灰、滑石粉、早强粉配制而成，外保护层采用由86—90％聚酯树脂、9％玻璃纤维、1—5％的抗老剂UV—9配制的有机复合材料涂复而成。
2、无机复合材料压力管的成型工艺，其特征在于其工艺流程为：
(1)采用90％耐腐蚀聚酯树脂和10％玻璃纤维组成的复合材料直接成型或采用硬质PVC管形成内衬防腐耐磨层，
(2)先用58.3—34.7％氧化镁、26.3—31％氧化镁溶液(D1.1—1.3)、1.2—3.5 ％硫酸亚铁、1.2—1.7％硫酸钙、5.9—17.3％粉煤灰、5.9—10.4％滑石粉、1.2—1.4％早强粉，配成胶液，而后取玻璃纤维经阳离子活化处理后，置于胶液中，在1kg大气压下浸胶，形成高性能无机复合材料，再在内衬管上缠绕、固化、脱模、再固化形成中间受力结构层，玻璃纤维和胶液的配比为10—30％：70—90％，
(3)将由86—90％的聚酯树脂、9％的玻璃纤维、1—5％的抗老剂UV—9配制成的有机复合材料涂复在中间受力结构层上形成外保护层。
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