CN109399964A - 一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法 - Google Patents

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张宗政
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Abstract

本发明公开了一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法。本发明采用加捻处理后粗纱预浸热塑性树脂制成的热塑性预浸带应用于玻纤连续增强热塑性复合管的螺旋缠绕增强层，大大提高了热塑性预浸带中单丝的整齐度，有效地改善了未加捻处理玻璃纤维的受力不均匀问题，达到整体受力的效果，提高管材性能。

Description

一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法
技术领域
本发明涉及玻纤连续增强热塑性复合管领域，尤其涉及一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法。
背景技术
玻纤连续增强热塑性复合管是一种新型高性能玻璃纤维增强的复合管道。以热塑性塑料挤出成型的内层管上，用PP、/PE等玻纤热塑性预浸带多层角度交错缠绕形成的增强层，然后再挤出热塑性塑料为外保护层。内外层与玻纤层之间、中间玻纤层之间都是同分子结构、熔融键合，三层完全熔接一体，形成一个实壁管，具有比重轻、强度高、成本低、耐腐蚀、绿色环保等优点，已应用于陆地油、气、水集输管线，高压注水管线、热洗管线以及海洋采油立管等。
现阶段，玻纤连续增强热塑性复合管增强层采用的玻纤预浸带均为单向玻纤束与PP或PE树脂基体组合的单向玻纤增强热塑性预浸带（如图4），其中玻璃纤维通常为无捻粗纱（如图1），这种玻纤连续增强热塑性复合管具有下述技术问题：增强层采用单向玻纤（束）增强热塑性预浸带直接交错螺旋缠绕，将导致玻璃纤维中各单丝受力不均匀，不能充分发挥玻璃纤维的整体性能，造成内层管易疲劳，从而降低耐压能力和管材的使用寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明设计了一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法。
本发明采用如下技术方案：
一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法，其步骤为：将平行单丝无捻粗纱，通过旋转加捻处理，加捻粗纱展平，预浸热塑性树脂，制成热塑性预浸带；即先将树脂加热熔融，然后加捻粗纱通过熔融树脂得到浸渍，树脂浸渍的粗纱经冷却，并由带状拉出机牵拉平整得到热塑性预浸带。加捻可以提高纤维之间的抱合力，改善纤维的受力情况。
作为优选，所述加捻处理，按转向不同分为S捻和Z捻。
作为优选，所述加捻处理考虑加捻后不便于树脂的浸透，加低捻合股。
作为优选，所述加低捻合股为不高于8捻/米。
本发明采用加捻处理后粗纱预浸热塑性树脂制成的热塑性预浸带应用于玻纤连续增强热塑性复合管的螺旋缠绕增强层，大大提高了热塑性预浸带中单丝的整齐度，有效地改善了未加捻处理玻璃纤维的受力不均匀问题，达到整体受力的效果，提高管材性能。
附图说明
图1是无捻粗纱的一种结构示意图；
图2是加捻粗纱（Z捻）的一种结构示意图；
图3是加捻粗纱（S捻）的一种结构示意图；
图4是现有单向玻纤增强热塑性预浸带的一种结构示意图；
图5是加捻玻纤增强热塑性预浸带的一种结构示意图；
图6是玻璃纤维连续增强热塑性复合管横截面一种结构示意图；
图7是玻璃纤维预浸带交错缠绕一种结构示意图；
图中：1、内层管，2、增强层，2-1、热塑性预浸带，3、外保护层。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：
实施例：本发明提供的一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法，应用于玻纤连续增强热塑性复合管。玻纤连续增强热塑性复合管是一种新型高性能玻璃纤维增强的复合管道，包括3层结构，由内到外依次为内层管1、增强层2、外保护层3；内层管1和外保护层3为热塑性塑料管，具有耐腐蚀、耐磨损、抗刮擦、耐候、阻燃、抗静电等功能，可根据输送介质特性或外界环境选用具有特定功能的材料，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、耐热聚乙烯（PERT）、尼龙（PA）等；内层管1外为玻璃纤维的热塑性预浸带2-1多层角度交错缠绕形成的增强层2，增强层2外包覆外保护层4。
其中增强层2采用玻璃纤维的热塑性预浸带中玻璃纤维为低加捻（8捻/米）粗纱，粗纱采用S捻或Z捻；将热塑性树脂加热熔融，然后加捻纤维通过熔融树脂得到浸渍，树脂浸渍的纤维经冷却，并由带状拉出机牵拉平整得到热塑性预浸带。
此方法改性的玻纤热塑性预浸带用制造玻纤连续增强热塑性复合管，大大提高了热塑性预浸带中单丝的整齐度，有效地改善了未加捻处理玻璃纤维的受力不均匀问题，达到整体受力的效果，提高了管材性能。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (4)

1.一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法，其特征是，其步骤为：将平行单丝无捻粗纱，通过旋转加捻处理，加捻粗纱展平，预浸热塑性树脂，制成热塑性预浸带；即先将树脂加热熔融，然后加捻粗纱通过熔融树脂得到浸渍，树脂浸渍的粗纱经冷却，并由带状拉出机牵拉平整得到热塑性预浸带。
2.根据权利要求1所述的一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法，其特征是，所述加捻处理，按转向不同分为S捻和Z捻。
3.根据权利要求1所述的一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法，其特征是，所述加捻处理考虑加捻后不便于树脂的浸透，加低捻合股。
4.根据权利要求3所述的一种用于热塑性树脂增强的玻璃纤维改性方法，其特征是，所述加低捻合股为不高于8捻/米。
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