CN104164068B - 一种复合材料-pupr及其制备方法和其在电力电缆护管的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合材料-PUPR及其制备方法和其在电力电缆护管的应用，其原料组分包括由不饱和聚酯树脂、热固性酚醛树脂、呋喃树脂、环氧丙烯酸树脂、无碱玻璃纤维以及无机填料。本发明是在不饱和树脂材料中加入了新型有机高分子材料，从而合成了一种新型复合材料-PUPR。并且又与夹砂工艺的紧密结合，从而达到良好的机械性能，在具备较好的刚度的同时，又有很好的柔性，满足非开挖管的性能要求。
Description
技术领域
本发明属于电力检修领域，尤其是一种复合材料-PUPR及其制备方法和其在电力电缆护管的应用。
背景技术
非开挖技术是利用少开挖(工作井与接收井要开挖)和不开挖(管道不开挖)技术来进行地下管线的铺设或更换。通过工作井把要埋设的管子顶(拉)入土内，一个工作井内的管子可在地下穿行,并且还能曲线穿行，以绕开一些地下管线或障碍物。
它的技术要点在于纠正管子在地下延伸的偏差。其施工场地小、工艺好、流程快，能适应各种土质。特别适用于大中型管径的非开挖铺设，具有经济、高效、保护环境的综合功能。
然而，过去由于材料的原因致使大口径护管很难达到非开挖管的技术要求，所以我们要发明一种强度更高，且具一定柔性的新型材料，更能满足非开挖拉管铺设的技术要求，从而保证非开挖铺设管道的实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供强度更高且具一定柔性的复合材料-PUPR及其制备方法和其在电力电缆护管的应用。
本发明采用的技术方案是：
一种复合材料-PUPR，其原料组分包括由不饱和聚酯树脂、热固性酚醛树脂、呋喃树脂、环氧丙烯酸树脂，各自的重量份数分别为：
上述复合材料-PUPR的制备方法是互穿聚合网络法。
而且，所述互穿聚合网络法是将各树脂在常温下投入带有搅拌器的反应釜，搅拌转速≤200转/分，反应时间为2～3分钟，合成后检测羟值为35。
上述复合材料-PUPR在电力电缆上的应用，在电缆外依次设置内衬层和内结构层，将上述复合材料-PUPR通过夹砂工艺得到夹砂树脂，将该夹砂树脂涂在电缆的内结构层表面上。
而且，所述夹砂工艺中，夹砂原料包括如下重量份数的组分：
无碱玻璃纤维10份～25份
无机填料3.6份～12份。
而且，所述无碱玻璃纤维为TEX2400。
而且，所述无机填料为石英砂、石英粉、氢氧化铝、碳酸钙、滑石粉的其中一种或其中几种的混合物。
本发明优点和积极效果为：
1、本发明是在不饱和树脂材料中加入了新型有机高分子材料，从而合成了一种新型复合材料-PUPR。并且又与夹砂工艺的紧密结合，从而达到良好的机械性能，在具备较好的刚度的同时，又有很好的柔性，满足非开挖管的性能要求。
2、本发明采用互穿聚合网络技术合成复合材料-PUPR夹砂基材，再根据实际电缆尺寸进行制管，其比强度(强度/比重)是合金钢的2-3倍,这样它就可以按用户的不同要求,设计成满足各类承受内、外压力要求的管道。
具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种复合材料-PUPR，其原料组分包括由不饱和聚酯树脂、热固性酚醛树脂、呋喃树脂、环氧丙烯酸树脂，将不饱和聚酯树脂、热固性酚醛树脂、呋喃树脂、环氧丙烯酸树脂通过互穿聚合网络法合成复合材料-PUPR，具体操作是将各树脂在常温下投入带有搅拌器的反应釜，搅拌转速≤200转/分，反应时间为2～3分钟，合成后检测羟值为35。
上述复合材料-PUPR在可应用在电力电缆上，作为电缆护管，其制作步骤是在电缆外依次设置内衬层和内结构层，将上述复合材料-PUPR通过夹砂工艺得到夹砂树脂，将该夹砂树脂涂在电缆的内结构层表面上。
夹砂工艺中的夹砂原料包括无碱玻璃纤维和无机填料。
无碱玻璃纤维为TEX2400，无机填料为石英砂、石英粉、氢氧化铝、碳酸钙、滑石粉的其中一种或其中几种的混合物。
针对不同的管材，下面提出几种优选方案
经检测，本发明中的PUPR管作为电缆护管有如下特点：
耐磨性能好：
试验证明:把含有大量泥浆、沙石的水,装入管子中进行旋转磨损影响对比试验。经30万次旋转后,检测管子内壁的磨损深度如下:用焦油和瓷油涂层的钢管为0.53mm；经表面硬化处理的钢管为0.48mm；PUPR管道为0.21mm,由此可以说明PUPR管的耐磨损性能十分强。
保温性能优：由于PUPR产品的导热系数低,因此其保温性能特别好。
固化后防污抗性：在使用过程中不结垢、不生锈、不会被海洋或污水中的贝类,菌类等微生物玷污蛀附。
接口少,安装效率高：
管道的长度一般为:6-12m/根(也可以根据客户的要求生产出特殊长度的管道)。单根管道长,接口数量少,从而加快了安装速度,减少故障概率,提高整条管线的安装质量。
比重小、质量轻：采用纤维缠绕生产的夹砂PUPR管,其比重在1.65－2.0,只有钢的1/4,但PUPR管的环向拉伸强度为180－300MPa,轴向拉伸强度为60－150MPa,近似合金钢。因此,其比强度(强度/比重)是合金钢的2-3倍,这样它就可以按用户的不同要求,设计成满足各类承受内、外压力要求的管道。对于相同管径的单重,FRPM管只有碳素钢管(钢板卷管)的1/2.5,铸铁管的1/3.5,预应力钢筋水泥管的1/8左右,因此运输安装十分方便。
机械性能好、优良的绝缘性能：管道的拉伸强度低于钢,高于球墨铸铁管和混凝土管,而比强度大约是钢管的3倍,球墨铸铁管的10倍,混凝土管的25倍。此外,它的导热系数只有钢管的1份,具有优良的绝缘性,适应使用于输电、电信线路密集区和多雷区。
Claims (6)
1.一种复合材料-PUPR，其特征在于：其原料组分由不饱和聚酯树脂、热固性酚醛树脂、呋喃树脂、环氧丙烯酸树脂组成，各自的重量份数分别为：
2.一种制备如权利要求1所述的复合材料-PUPR的方法，其特征在于：将各树脂在常温下投入带有搅拌器的反应釜，搅拌转速≤200转/分，反应时间为2～3分钟，合成后检测羟值为35mgKOH/g。
3.一种如权利要求1所述的复合材料-PUPR的应用，其特征在于：在电缆外依次设置内衬层和内结构层，将上述复合材料-PUPR通过夹砂工艺得到夹砂树脂，将该夹砂树脂涂在电缆的内结构层表面上。
4.根据权利要求3所述的复合材料-PUPR的应用，其特征在于：所述夹砂工艺中，夹砂原料包括如下重量份数的组分：
无碱玻璃纤维10份～25份
无机填料3.6份～12份。
5.根据权利要求4所述的复合材料-PUPR的应用，其特征在于：所述无碱玻璃纤维为TEX2400。
6.根据权利要求4所述的复合材料-PUPR的应用，其特征在于：所述无机填料为石英砂、石英粉、氢氧化铝、碳酸钙、滑石粉的其中一种或其中几种的混合物。
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