CN104044274B - 一种高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，制备步骤包括玻璃钢管体的制备和聚氨酯弹性体耐磨层离心成型；该制备方法，整个工艺设计合理，可操作性强，可节省大量的人力和物力，生产效率很高，尤其是在玻璃钢管体缠绕前在模具上缠绕脱模布，可使玻璃钢管体内表面形成均匀的粗糙面，克服现有技术需对玻璃钢管道内壁进行打磨处理的诸多不足，采用将玻璃钢管体装配到车床上浇注聚氨酯预聚体，在高速旋转的离心力的作用下，聚氨酯预聚体均匀涂覆、固化在玻璃钢管体内壁上，不需要专门的模具，制造成本低。本发明制备得到的复合输送管道，具有优异的耐磨和耐腐蚀性能，玻璃钢管体和聚氨酯弹性体耐磨层粘结强度高，使用寿命长。

Description

一种高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法

技术领域

本发明涉及一种管道，具体涉及一种高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法。

背景技术

在输送行业，管道往往处于化学腐蚀介质及颗粒磨损等复杂环境介质的交互作用下，由于管材往往仅具耐磨或耐蚀的单一性能，在伴有腐蚀与磨损共存的工况条件，管材使用寿命极为有限，管道常常过早被腐蚀或磨损掉，使用过程中发生的维修量及其二次费用均很大。玻璃钢管道虽具有良好的耐腐蚀性能，但耐磨性能较差，而聚氨酯弹性体材料耐磨性能优异，将具有优异耐磨性能的聚氨酯弹性体材料紧密的粘结在具有优异耐腐蚀性能的玻璃钢管道内壁，可有效解决上述问题。

玻璃钢管道缠绕固化成型后，往往内表面比较光滑，而且附着有脱模剂，如果直接在聚氨酯弹性体耐磨层粘附在玻璃钢管道内壁上，附着力很差，而采用传统的打磨工艺对玻璃钢管道内壁进行处理，不仅操作工艺复杂，而且对设备要求高、难度大，很难保证玻璃钢管道内壁形成均匀的毛糙面，急需寻找一种简单易行、工艺稳定，能够在玻璃钢管道内壁形成均匀毛糙面的方法，以提高玻璃钢管道内壁与聚氨酯弹性体耐磨层的粘接强度。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种输送管道与内壁的耐磨层具有高粘结强度，且具有耐磨性能和耐蚀性能的复合输送管道的制备方法。该制备方法，操作性强，工艺稳定可靠，生产效率高，生产成本低，尤其是可使玻璃钢管道内壁与聚氨酯弹性体耐磨层高强度的粘结在一起，在制备聚氨酯弹性体耐磨层之前无需人工打磨玻璃钢管体内壁，可节省大量劳动时间。

技术方案：为了实现以上目的，本发明采取的技术方案如下：

一种高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，其包括以下步骤：

a、制作玻璃钢管体：

首先在玻璃钢管道模具上涂抹脱模剂，再均匀缠绕脱模布，然后按照缠绕工艺将浸渍有热固性树脂的玻璃纤维纱缠绕在缠绕有脱模布的玻璃钢管道模具上，然后加热固化后得到缠绕成型的玻璃钢管道，按要求修整尺寸，撕掉玻璃钢管道内壁的脱模布，得到内壁粗糙的玻璃钢管体(1)；

b、离心浇铸成型：

将步骤a制得的玻璃钢管体(1)装配到车床上；然后采用聚氨酯浇注机将混合好的聚氨酯预聚物预聚体浇注到玻璃钢管体(1)内，然后开动车床使玻璃钢管体(1)高速旋转，在离心力作用下，使聚氨酯预聚物均匀涂覆在玻璃钢管体(1)的内壁，然后加热玻璃钢管体(1)，使聚氨酯树脂固化、熟化，得到内壁粘结有聚氨酯弹性体耐磨层(2)的耐磨耐蚀复合输送管道；

作为优选方案，以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤a中缠绕的脱模布的幅宽为5～15cm。

作为优选方案，以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，其特征在于，步骤a中脱模布在玻璃钢管道模具上缠绕时，相邻脱模布之间的搭接宽度为1～5cm。

在玻璃钢管体内壁制备聚氨酯弹性体耐磨层的关键问题的是：如何将玻璃钢管体内壁和聚氨酯弹性体耐磨层牢固粘结，为了增加玻璃钢管体内壁和聚氨酯弹性体耐磨层的粘结强度，常规操作方法是对玻璃钢管体内壁进行打磨处理，使玻璃钢管体内壁变得粗糙，这种打磨方式，不仅操作难，对设备要求也高，而且需要大量的劳动力成本，工作效率低，而且玻璃钢管体内壁的粗糙程度不均一，导致粘结效果差，影响玻璃钢管体内壁和聚氨酯弹性体耐磨层的粘结强度。本发明在实际生产过程中，通过大量实验研究和构思，首先在玻璃钢管道模具上涂抹脱模剂，再均匀缠绕上一层脱模布，并且相邻脱模布之间的搭接宽度为1～5cm，然后按照缠绕工艺将浸渍有热固性树脂的玻璃纤维纱缠绕在缠绕有脱模布的玻璃钢管道模具上，加热固化成型得到玻璃钢管道，只要撕掉玻璃钢管道内壁的脱模布，就可得到内壁具有均匀粗糙面的玻璃钢管体，不再需要打磨处理，极大的提高了工作效率和生产质量，大大降低劳动成本，使玻璃钢管体内壁粗糙度均一，保证玻璃钢管体内壁和聚氨酯弹性体耐磨层牢固粘结。

作为优选方案，以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤a所述的热固性树脂为聚酯树脂、环氧树脂或乙烯基酯树脂，树脂和玻璃纤维固化成型得到的输送管道，具有优异的耐腐蚀等性能，且重量轻、比强度高，有利于运输和安装，相比传统的输送管道，更加适用和长距离安装。

作为优选方案，以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，其特征在于，步骤a所述的加热固化的温度为80～120℃。

作为优选方案，以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，其特征在于，步骤a所述的玻璃钢管体公称直径为150～1000mm。

作为优选方案，以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤b所述的离心时的旋转速度为每分钟30～500转。更加优选方案为：离 心时的旋转速度为每分钟100～300转；而且由于聚氨酯预聚物为液态，玻璃钢管体的旋转速度特别重要，如速度过慢不能在玻璃钢管体内壁均匀分布，导致厚度不均，致密性不够强，影响耐磨性能，但是如果旋转速度过快，既耗能高、又存在安全隐患。

作为优选方案，以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤b所述的聚氨酯弹性体耐磨层(2)的厚度为3～10mm。

本发明的创新技术点为：

一、本发明提供的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，首先采用优选工艺制备得到玻璃钢管体后，如要在玻璃钢管体内壁增加耐磨层，常规的方法是制作内模与玻璃钢管体配合，在玻璃钢管体内壁形成环状闭合空隙，随后在空隙内浇注聚氨酯，然后加热固化，最后脱去内模，形成复合管道，这种制备方式工艺复杂，对内模模具要求高，且内模脱模困难，设备投入多，工作效率很低，并且采用空隙内浇注聚氨酯方法，制备得到的聚氨酯耐磨层容易含气泡、牢固强度低，质量不高。本发明通过大量实验筛选和构思，将玻璃钢管体装配到车床上；然后采用聚氨酯浇注机将混合好的聚氨酯预聚物浇注到玻璃钢管体内，然后开动车床，在优选的旋转速度下，在离心力作用下，聚氨酯预聚物能够均匀涂覆在玻璃钢管体的内壁，然后整体加热玻璃钢管体，使聚氨酯树脂固化，从而得到厚度均一，致密性好，牢固强度大，具有更优越的耐磨性能，且采用本发明的制备工艺，可节省大量的人力和物力，工作效率是传统制备方法的6倍以上，制备得到的管道质量更好。

二、在玻璃钢管体内壁制备聚氨酯弹性体耐磨层的另一关键问题的是：如何将玻璃钢管体内壁和聚氨酯弹性体耐磨层牢固粘结，为了增加玻璃钢管体内壁和聚氨酯弹性体耐磨层的粘结强度，常规操作方法是采取打磨方式，对玻璃钢管体内壁进行逐遍打磨处理，使玻璃钢管体内壁变得粗糙，这种打磨方式不仅操作难，对设备要求也高，而且需要大量的劳动力成本，工作效率低，而且玻璃钢管体内壁的粗糙程度不均一，导致粘结效果差，影响玻璃钢管体内壁和聚氨酯弹性体耐磨层的粘结强度。本发明在实际生产过程中，通过大量实验研究和构思，首先在玻璃钢管道模具上涂抹脱模剂，再均匀缠绕上一层脱模布，并且相邻脱模布之间的搭接宽度为1～5cm，然后按照缠绕工艺将浸渍有热固性树脂的玻璃纤维缠绕在缠绕有脱模布的玻璃钢管道模具上，加热固化成型得到玻璃钢管道，生产过程中只要撕掉玻璃钢管道内壁的脱模布，就可得到内壁粗糙程度均一的玻璃钢管体，不再需要进行打磨处理，极大的提高了工作效率和生产质量，大大降低劳动成本，从而保证玻璃钢管体内壁和聚氨酯弹性体耐磨层牢固粘结，取得了非常明 显的技术创新成果。

有益效果：本发明提供的一种高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法具有如下优点：

本发明提供的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，整个工艺设计合理，可操作性强，工艺稳定，较现有技术，可节省大量的人力和物力，生产效率高，本发明制造的管道不仅具有耐腐蚀性强、重量轻、比强度高等优点，还具有优异的耐磨优良性能，比传统玻璃钢输送管具有更加优异的耐磨性能，使用寿命更长，维修成本大大降低，取得了重大技术进步。

本发明提供的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，采用涂抹脱模剂后缠绕脱模布的生产方式，可克服现有技术需要对玻璃钢管体内壁进行打磨处理的诸多不足，并且采用将玻璃钢管体装配到车床上浇注聚氨酯预聚体，在高速旋转产生的离心力的作用下，聚氨酯预聚体均匀涂覆、固化在玻璃钢管体内壁上，不需要专门的模具，工艺简单、制造成本低，而且聚氨酯耐磨层在玻璃钢管体内壁厚度可根据实际需要精确调整，分布非常均匀、致密，和传统制备方法相比，取得了明显的技术进步。

附图说明

图1是本发明所述的耐磨耐蚀复合输送管道的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

实施例1

一种高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，包括以下步骤：

a、制作玻璃钢管体：

首先在玻璃钢管道模具上涂抹脱模剂，再均匀缠绕脱模布，然后按照缠绕工艺将浸渍有热固性树脂的玻璃纤维纱缠绕在缠绕有脱模布的玻璃钢管道模具上，然后加热固化后得到缠绕成型的玻璃钢管道，按要求修整尺寸，然后撕掉玻璃钢管道内壁的脱模布，得到内壁粗糙的玻璃钢管体(1)；

b、离心浇铸成型：

将步骤a制得的玻璃钢管体(1)装配到车床上；然后采用聚氨酯浇注机将混合好的聚氨酯预聚物浇注到玻璃钢管体(1)内，然后开动车床，使玻璃钢管体(1)高速旋转，在离心力作用下，使聚氨酯预聚物均匀涂覆在玻璃钢管体(1) 的内壁，然后加热玻璃钢管体(1)，使聚氨酯树脂固化、熟化，得到内壁粘结有聚氨酯弹性体耐磨层(2)的耐磨耐蚀复合输送管道，如图1所示。

以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤a中缠绕的脱模布的幅宽为5～15cm。

以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤a中脱模布在玻璃钢管道模具上缠绕时，相邻脱模布之间的搭接宽度为1～5cm。

以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤a所述的热固性树脂为聚酯树脂、环氧树脂或乙烯基酯树脂。

以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤a所述的加热固化的温度为80～120℃。

以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤a所述的玻璃钢管体公称直径为150～1000mm。

以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，步骤b所述的离心时的旋转速度为每分钟100～300转。

以上所述的高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，其特征在于，步骤b所述的聚氨酯弹性体耐磨层(2)的厚度为3～10mm。

取以上实施例1制备的得到的复合输送管道，进行高氯离子浓度、高固含量沙浆条件下的输送实验结果表明，本发明制备得到的复合输送管道具有优异的耐磨和耐腐蚀性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种高粘结强度的耐磨耐蚀复合输送管道的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、制作玻璃钢管体：

首先在玻璃钢管道模具上涂抹脱模剂，再均匀缠绕脱模布，然后按照缠绕工艺将浸渍有热固性树脂的玻璃纤维纱缠绕在缠绕有脱模布的玻璃钢管道模具上，然后加热固化后得到缠绕成型的玻璃钢管道，按要求修整尺寸，撕掉玻璃钢管道内壁的脱模布，得到内壁粗糙的玻璃钢管体(1)；

b、离心浇铸成型：

将步骤a制得的玻璃钢管体(1)装配到车床上；然后采用聚氨酯浇注机将混合好的聚氨酯预聚物浇注到玻璃钢管体(1)内，然后开动车床使玻璃钢管体(1)高速旋转，在离心力作用下，使聚氨酯预聚物均匀涂覆在玻璃钢管体(1)的内壁，然后加热玻璃钢管体(1)，使聚氨酯树脂固化、熟化，得到内壁粘结有聚氨酯弹性体耐磨层(2)的耐磨耐蚀复合输送管道；

步骤a中缠绕的脱模布的幅宽为5～15cm；步骤a中脱模布在玻璃钢管道模具上缠绕时，相邻脱模布之间的搭接宽度为1～5cm；

步骤b所述的离心时的旋转速度为每分钟30～500转；

步骤b所述的聚氨酯弹性体耐磨层(2)的厚度为3～10mm；

步骤a所述的热固性树脂为聚酯树脂、环氧树脂或乙烯基酯树脂；

步骤a所述的加热固化的温度为80～120℃；

步骤a所述的玻璃钢管体(1)直径为150～1000mm。