CN108775450A - 一种抗静电玻璃钢管道及其制作方法 - Google Patents

一种抗静电玻璃钢管道及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗静电玻璃钢管道，包括绝缘层和可导电的抗静电层，所述绝缘层包覆于所述抗静电层外，通过设置绝缘层和抗静电层来提高玻璃钢管道的耐腐蚀性能和抗静电性能，本发明还提供了抗静电玻璃钢管道的制作方法，将导电填料附着在玻纤表面来制作抗静电层，降低生产成本，提高生产效率，为化工、煤炭、炼油、橡胶、制药、印刷和金属加工等行业企业提供一种具有优良抗静电性能和耐腐蚀性能的危险粉尘排风管道，提高危险粉尘排风系统的安全性和稳定性，降低这些特殊工业领域在生产过程中发生粉尘爆炸、火灾事故的安全风险。

Description

一种抗静电玻璃钢管道及其制作方法
技术领域
本发明属于玻璃钢管道技术领域，具体地说，涉及一种抗静电玻璃钢管道及其制作方法。
背景技术
现有管道多是金属材料，金属材料管道除静电快，但是其在化工气体、危险粉尘等环境中应用易腐蚀，易泄露，存在耐腐蚀性差、重量大等缺点。普通玻璃钢管道以玻璃钢材料通过缠绕成型工艺制成，常规的玻璃钢材料管道导电系数和导电率低，易起静电，易引发安全事故。
发明内容
针对现有技术中上述的不足，本发明提供一种抗静电玻璃钢管道，通过设置绝缘层和抗静电层来提高玻璃钢管道的耐腐蚀性能和抗静电性能，本发明还提供了抗静电玻璃钢管道的制作方法，将导电填料附着在玻纤表面来制作抗静电层，降低生产成本，提高生产效率。
为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：一种抗静电玻璃钢管道，包括绝缘层和可导电的抗静电层，所述绝缘层包覆于所述抗静电层外。
进一步地，所述抗静电层采用导电填料、玻纤和热固性树脂浸渍液固化后制成，所述绝缘层采用玻纤和热固性树脂浸渍液固化后制成。
进一步地，所述热固性树脂浸渍液为不饱和聚酯树脂浸渍液和环氧树脂浸渍液中的至少一种。
进一步地，所述导电填料的材质为炭黑粉末和片状石墨中的混合物。
进一步地，所述导电填料中炭黑粉末和片状石墨的质量比为1:3-5。
本发明还公开了抗静电玻璃钢管道的制作方法，它包括以下步骤：
(1)在钢制管道模具表面涂刷一遍脱模剂；
(2)将所述导电填料按比例与所述热固性树脂浸渍液混合，充分搅拌后制得导电树脂浸渍液；
(3)将玻纤通过所述导电树脂浸渍液，使所述导电树脂浸渍液附着在玻纤表面，然后将表面附着有导电树脂浸渍液的玻纤缠绕在所述钢制管道模具上，玻纤表面的导电树脂浸渍液固化后与玻纤共同形成抗静电层；
(4)将玻纤通过所述热固性树脂浸渍液，使热固性树脂浸渍液附着在玻纤的表面，然后将表面附着有热固性树脂浸渍液的玻纤缠绕在抗静电层的外周壁，玻纤表面的热固性树脂浸渍液固化后与玻纤共同形成绝缘层；
(5)绝缘层形成后进行脱模，然后对抗静电层和绝缘层进行修饰、喷漆加工得到成品。
进一步地，所述脱模剂的成分包括：聚乙烯醇3-15份、石蜡0-3份、硅油0-3份、乙酸乙酯1-8份、乙醇3-15份、片状石墨5-15份和炭黑2-5份。
进一步地，所述导电填料与所述热固性树脂浸渍液按质量比为1:3-15的比例混合制得导电树脂浸渍液。
本发明的有益效果是：
(1)将玻璃钢管道的内层设置为可导电的抗静电层，通过抗静电层可以快速消除管道内壁产生的静电，避免电荷累积，从而避免静电引发安全事故，将玻璃钢管道的外层设置为绝缘层，通过绝缘层可以很好地避免管道被腐蚀，抗静电玻璃钢管道兼具有普通金属管道和普通玻璃钢管道的优点，又解决了普通金属管道和普通玻璃钢管道的缺陷，为化工、煤炭、炼油、橡胶、制药、印刷和金属加工等行业企业提供一种具有优良抗静电性能和耐腐蚀性能的危险粉尘排风管道，提高危险粉尘排风系统的安全性和稳定性，降低这些特殊工业领域在生产过程中发生粉尘爆炸、火灾事故的安全风险；
(2)如果在玻璃钢管道内层敷设一层金属材质管道，形成内层为金属材质、外层为玻璃钢材质复合管道，可以解决管道导电性问题，但生产工艺复杂、成本高，而且由于两者材质不同，内层的金属管道外周壁不能很好地与外层玻璃钢管道的内周壁贴合，使用过程中内层金属管道与外层玻璃钢管道很容易脱离，结构强度不大，无法满足工业化生产的需要，本发明的抗静电层和绝缘层均采用玻纤和热固性树脂浸渍液制成，抗静电层的主体和绝缘层为相同材质，两者能够很牢固地连接为一体，结构强度大，重量也比较小；
(3)导电填料若单独采用粉末状的炭黑，炭黑粉末与热固性树脂浸渍液充分混合后，炭黑粉末是零散分布在树脂浸渍液中，导电填料难以在树脂浸渍液中形成连续性导电分布，若单独采用片状石墨，片状石墨与树脂浸渍液混合后，片状石墨之间存在大量间隙，也难以形成连续性导电分布，所以导电填料采用炭黑粉末和片状石墨中的混合物，通过片状石墨可以将零散分布的炭黑粉末连接起来，通过炭黑粉末则填补了片状石墨之间的间隙，使得导电填料能够在树脂浸渍液中形成连续性导电分布，从而使抗静电层具有很好的导电性能；
(4)通过试验表明，导电填料中炭黑粉末和片状石墨的质量比为1:3-5，且导电填料与热固性树脂浸渍液按质量比为1:3-15的比例混合制得导电树脂浸渍液时，导电组分在树脂浸渍液中能形成很好地连续导电分布，固化后形成管道结构强度也足够大，若导电填料中炭黑粉末含量过高，片状石墨无法充分将炭黑粉末连接起来，若导电填料中炭黑粉末含量过低，炭黑粉末无法充分填补片状石墨之间的间隙，若热固性树脂浸渍液中导电填料含量过低，导电填料难以在树脂浸渍液中形成连续性导电分布，若树脂浸渍液中导电填料含量过高，树脂浸渍液固化后抗静电层结构强度不大，与绝缘层之间连接也不稳固；
(5)在脱模剂中添加炭黑粉末和片状石墨，一方面炭黑和片状石墨具有很好的润滑性，炭黑和片状石墨能提高脱模剂的脱模效果，另一方面，脱模后脱模剂中的部分炭黑和片状石墨会贴附在抗静电层的内壁，提高抗静电层的抗静电性能；
(6)生产过程中，将导电填料与树脂浸渍液混合便制得导电树脂浸渍液，无需对现有玻璃钢管道生产设备进行调整，生产工艺简单，生产成本低。
附图说明
图1为本发明抗静电玻璃钢管道的横截面示意图；
附图中：
1-抗静电层，2-绝缘层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述：
本发明提供一种抗静电玻璃钢管道，如图1所示，包括绝缘层2和可导电的抗静电层1，所述绝缘层2包覆于所述抗静电层1外。所述抗静电层1采用导电填料、玻纤和热固性树脂浸渍液固化后制成，所述绝缘层2采用玻纤和热固性树脂浸渍液固化后制成。
所述热固性树脂浸渍液为不饱和聚酯树脂浸渍液和环氧树脂浸渍液中的至少一种。所述导电填料的材质为炭黑粉末和片状石墨中的混合物，所述导电填料中炭黑粉末和片状石墨的质量比为1:3-5。
本发明还公开了抗静电玻璃钢管道的制作方法，它包括以下步骤：
(1)在钢制管道模具表面涂刷一遍脱模剂；
(2)将所述导电填料按比例与所述热固性树脂浸渍液混合，充分搅拌后制得导电树脂浸渍液；
(3)将玻纤通过所述导电树脂浸渍液，使所述导电树脂浸渍液附着在玻纤表面，然后将表面附着有导电树脂浸渍液的玻纤缠绕在所述钢制管道模具上，玻纤表面的导电树脂浸渍液固化后与玻纤共同形成抗静电层1；
(4)将玻纤通过所述热固性树脂浸渍液，使热固性树脂浸渍液附着在玻纤的表面，然后将表面附着有热固性树脂浸渍液的玻纤缠绕在抗静电层1的外周壁，玻纤表面的热固性树脂浸渍液固化后与玻纤共同形成绝缘层2；
(5)绝缘层2形成后进行脱模，将成型的抗静电玻璃钢管道从管道模具上取下，然后对抗静电层1和绝缘层2进行修饰、喷漆加工得到成品。
其中，脱模剂的成分包括：聚乙烯醇3-15份、石蜡0-3份、硅油0-3份、乙酸乙酯1-8份、乙醇3-15份、片状石墨5-15份和炭黑2-5份。所述导电填料与所述热固性树脂浸渍液按质量比为1:3-15的比例混合制得导电树脂浸渍液。
上述通过导电树脂浸渍液后的玻纤缠绕到模具上的缠绕方式、通过热固性树脂浸渍液后的玻纤缠绕到抗静电层1的缠绕方式均与生产普通玻璃钢管道时玻纤的缠绕方式相同，通过模具的转动，带动连续玻纤通过不饱和聚酯、环氧树脂浸渍液的槽盒，通过玻纤以及树脂液槽盒沿着管道轴向的有规律运动，使浸渍了树脂的玻纤缠绕到圆筒状模具上，缠绕过程中达到设计的抗静电层1厚度和绝缘层2厚度后停止。
实施例：
根据本发明所公开的配方和制作方法生产制造了三个测试样品，标号为样品Ⅰ、样品Ⅱ和样品Ⅲ，三个样品的成分如下所示：
样品Ⅰ：抗静电层1和绝缘层2的热固性树脂浸渍液采用不饱和聚酯树脂浸渍液，导电填料中炭黑粉末和片状石墨的质量比为1:3，导电填料与所述热固性树脂浸渍液质量比为1:15，脱模剂的成分包括：聚乙烯醇3份、石蜡1.5份、硅油1份、乙酸乙酯8份、乙醇10份、片状石墨15份和炭黑5份。
样品Ⅱ：抗静电层1和绝缘层2的热固性树脂浸渍液采用环氧树脂浸渍液，导电填料中炭黑粉末和片状石墨的质量比为1:5，导电填料与所述热固性树脂浸渍液质量比为1:3，脱模剂的成分包括：聚乙烯醇15份、石蜡0.5份、硅油2份、乙酸乙酯1份、乙醇15份、片状石墨5份和炭黑3份。
样品Ⅲ：抗静电层1和绝缘层2的热固性树脂浸渍液采用不饱和聚酯树脂浸渍液和环氧树脂浸渍液的混合物，导电填料中炭黑粉末和片状石墨的质量比为1:4，导电填料与所述热固性树脂浸渍液质量比为1:10，脱模剂的成分包括：聚乙烯醇8份、石蜡3份、硅油3份、乙酸乙酯5份、乙醇3份、片状石墨10份和炭黑2份。
三个样品除了上述配方不同外，尺寸、玻纤粗细、制造方法等其他因素完全相同，并选取了尺寸和上述样品相同的普通玻璃钢管道进行对比测试，测试结果如下：
实验结果表明，本发明所公开的抗静电玻璃钢管道的抗静电层1相比普通玻璃钢管道具有更好的导电性能，而且抗静电玻璃钢管道的抗静电层1的电阻大小能够满足去除静电的需要。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种抗静电玻璃钢管道，其特征是：包括绝缘层和可导电的抗静电层，所述绝缘层包覆于所述抗静电层外。
2.根据权利要求1所述的抗静电玻璃钢管道，其特征是：所述抗静电层采用导电填料、玻纤和热固性树脂浸渍液固化后制成，所述绝缘层采用玻纤和热固性树脂浸渍液固化后制成。
3.根据权利要求2所述的抗静电玻璃钢管道，其特征是：所述热固性树脂浸渍液为不饱和聚酯树脂浸渍液和环氧树脂浸渍液中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的抗静电玻璃钢管道，其特征是：所述导电填料的材质为炭黑粉末和片状石墨的混合物。
5.根据权利要求4所述的抗静电玻璃钢管道，其特征是：所述导电填料中炭黑粉末和片状石墨的质量比为1:3-5。
6.根据权利要求5所述的抗静电玻璃钢管道的制作方法，其特征是：它包括以下步骤：
(1)在钢制管道模具表面涂刷一遍脱模剂；
(2)将所述导电填料按比例与所述热固性树脂浸渍液混合，充分搅拌后制得导电树脂浸渍液；
(3)将玻纤通过所述导电树脂浸渍液，使所述导电树脂浸渍液附着在玻纤表面，然后将表面附着有导电树脂浸渍液的玻纤缠绕在所述钢制管道模具上，玻纤表面的导电树脂浸渍液固化后与玻纤共同形成抗静电层；
(4)将玻纤通过所述热固性树脂浸渍液，使热固性树脂浸渍液附着在玻纤的表面，然后将表面附着有热固性树脂浸渍液的玻纤缠绕在抗静电层的外周壁，玻纤表面的热固性树脂浸渍液固化后与玻纤共同形成绝缘层；
(5)绝缘层形成后进行脱模，然后对抗静电层和绝缘层进行修饰、喷漆加工得到成品。
7.根据权利要求6所述的抗静电玻璃钢管道的制作方法，其特征是：所述脱模剂的成分包括：聚乙烯醇3-15份、石蜡0.5-3份、硅油1-3份、乙酸乙酯1-8份、乙醇3-15份、片状石墨5-15份和炭黑2-5份。
8.根据权利要求6所述的抗静电玻璃钢管道的制作方法，其特征是：所述导电填料与所述热固性树脂浸渍液按质量比为1:3-15的比例混合制得导电树脂浸渍液。
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CN113214523A (zh) * 2021-05-14 2021-08-06 安徽安车新材料有限公司 一种抗静电玻璃钢板及其制备方法
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