CN1892086A - 一种玻璃纤维增强塑料管道及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

一种玻璃纤维增强塑料管道，包括外结构层、内结构层，其特点在于所述外结构层和内结构层之间置有填料层。其生产工艺流程为：①生产模具采用内模和外模；②玻璃纤维经不饱和聚酯树脂浸渍后缠绕在内模的外表面，同时另一组玻璃纤维经不饱和聚酯树脂浸渍后缠绕在外模的内表面；③在内外模玻璃纤维表层之间形成的环形模腔内用注射法注入填料与不饱和聚酯树脂组成的混合物；④生产模具通电加热，使树脂固化；⑤用牵引装置将树脂固化后形成的管道牵引拉出；并根据需要的尺寸进行切割。用本发明拉挤－缠绕－注射复合成型工艺生产的产品可设计性强，制品综合性能好，生产过程中无苯乙烯挥发，符合环保要求。

Description

一种玻璃纤维增强塑料管道及其生产工艺
                           技术领域
本发明属于玻璃纤维增强塑料管道制造技术领域，具体涉及一种拉挤-缠绕-注射复合成型的玻璃纤维增强塑料管道及其生产工艺。
                           背景技术
在隧道建设市政工程中，顶管的应用越来越受使用单位的青睐。目前使用的顶管，大部分采用水泥顶管，但水泥材料存在许多不利因素：水泥顶管不具备耐腐性，若用在污水处理工程上，维护费用比较大；水泥表面不光滑，不仅造成使用过程中的流体阻力大，而且施工过程中摩擦阻力也比较大，以致对顶进工作坑和顶进设备的要求都比较高，因此每段顶进长度较短，对顶进工作坑的布设较多。另外，如今使用的普通玻璃钢顶管，存在以下不利因素：其一，夹砂工艺采用上加或下加，砂层密度较低；其二，为增加玻璃钢顶管强度，一般采用增加内外层玻璃纤维的办法，这样造成玻璃钢顶管价格上升；其三，生产过程中存在苯乙烯挥发，致使生产环境差。
                           发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种生产成本低、性能好、符合环保要求的复合成型玻璃纤维增强塑料管道及其生产工艺。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种玻璃纤维增强塑料管道，包括外结构层、内结构层，其特征在于所述外结构层和所述内结构层之间置有填料层。
上述玻璃纤维增强塑料管道的生产工艺流程为：
①生产模具采用内模和外模；
②玻璃纤维经不饱和聚酯树脂浸渍后缠绕在内模的外表面，同时另一组玻璃纤维经不饱和聚酯树脂浸渍后缠绕在外模的内表面；
③在内外模玻璃纤维表层之间形成的环形模腔内用注射法注入填料与不饱和聚酯树脂组成的混合物；
④生产模具通电加热，使树脂固化；
⑤用牵引装置将树脂固化后形成的管道牵引拉出，并根据需要的尺寸切割。
上述工艺流程中，所述填料是橡胶、玻璃、电器废料、工程石和硬质材料中的一种或几种制成的粉碎颗粒；所述生产模具通电加热的温度为120℃～130℃，固化时间为10～20分钟使树脂固化；所述不饱和聚酯树脂是邻苯型不饱和聚酯树脂，或对苯型不饱和聚酯树脂，或间苯型不饱和聚酯树脂，用配套供应的过氧化甲乙酮作固化剂，不饱和聚酯树脂与固化剂的重量比为100∶(2-3)，均匀混合后用干做浸渍和注射用的胶体；为方便脱模，用干浸渍的不饱和聚酯树脂中还均匀掺入少量脱模剂硬酯酸锌。所述玻璃纤维是无碱玻璃纤维。
本发明有益效果是：该玻璃纤维增强塑料管道及其生产工艺中，除保留原有材料不饱和聚酯树脂具有的耐腐蚀性，耐老化性，绝缘性等特性以外，还具有拉挤产品尺寸稳定、外观质量好；缠绕产品的强度与质量比值有保证等优点；本发明注射工艺克服了传统生产工艺过程中苯乙烯挥发的缺陷，符合环保要求。用本发明复合成型工艺，产品的可设计性强，制品综合性能好。
                           附图说明
图1本发明玻璃纤维增强塑料管道结构示意图；
图2图1的A-A剖视图。
图中，1-外结构层；2-填料层；3-内结构层。
                           具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述，应当理解，本实施例并不用于限制本发明，凡是采用与本发明相似的拉挤-缠绕-注射复合成型的工艺制备玻璃纤维增强塑料管道，均应列入本发明的保护范围。
玻璃纤维增强塑料管道，包括外结构层(1)、内结构层(3)，其特征在于所述外结构层(1)和所述内结构层(3)之间置有填料层(2)。
生产上述玻璃纤维增强塑料管道的工艺流程为：
①生产模具采用内模和外模；
②玻璃纤维经不饱和聚酯树脂浸渍后缠绕在内模的外表面，同时另一组玻璃纤维经不饱和聚酯树脂浸渍后缠绕在外模的内表面；
③在内外模玻璃纤维表层之间形成的环形模腔内用注射法注入填料与不饱和聚酯树脂组成的混合物；
④生产模具通电加热，使树脂固化；
⑤用牵引装置将树脂固化后形成的管道牵引拉出，并根据需要的尺寸进行切割。
本实施例中，不饱和聚脂树脂为华东理工大学华昌聚合物有限公司生产的196邻苯型不饱和聚酯树脂，或9503对苯型不饱和聚酯树脂，或9406间苯型不饱和聚酯树脂，用配套供应的过氧化甲乙酮做固化剂，不饱和聚酯树脂与固化剂的重量比为100∶(2-3)，均匀混合后用于做浸渍和注射用的胶体；为方便结构层脱模，用于浸渍的不饱和聚酯树脂中还均匀掺入少量脱模剂硬酯酸锌，不饱和聚酯树脂与脱模剂的重量比为100∶(1.5-2.5)；用浙江巨石集团Tex2400无碱玻璃纤维做基体。
上述工艺流程中，所述填料是橡胶、玻璃、电器废料、工程石和硬质材料的一种或几种制成的碎颗粒；所述生产模具通电加热使树脂固化的温度为120℃～130℃，固化时间为10～20分钟。
实施例制得的产品，力学性能测试结果列于下表，结果表明用本发明拉挤-缠绕-注射复合成型工艺制得的玻璃纤维增强塑料管道综合性能好，可以满足隧道建设工程的需要。
  性能名称   单位   取样方向   管道
  拉伸强度   MPa   纵向   690
  拉伸模量   GPa   纵向   41.3
  弯曲强度   MPa   纵向   690
  弯曲模量   GPa   纵向   41.3
  压缩强度   MPa   纵向   412
  缺口冲击强度   J/m   纵向   2136

Claims (6)

1.一种玻璃纤维增强塑料管道，包括外结构层(1)、内结构层(3)，其特征在于所述外结构层(1)和所述内结构层(3)之间置有填料层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强塑料管道，其生产工艺流程为：
①生产模具采用内模和外模；
②玻璃纤维经不饱和聚酯树脂浸渍后缠绕在内模的外表面，同时另一组玻璃纤维经不饱和聚酯树脂浸渍后缠绕在外模的内表面；
③在内外模玻璃纤维表层之间形成的环形模腔内用注射法注入填料与不饱和聚酯树脂组成的混合物；
④生产模具通电加热，使树脂固化；
⑤用牵引装置将树脂固化后形成的管道牵引拉出，并用切割设备根据需要的尺寸进行切割。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维增强塑料管道的生产工艺，其特征在于：所述填料是橡胶、玻璃、电器废料、工程石和硬质材料中的一种或几种制成的粉碎颗粒。
4.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维增强塑料管道的生产工艺，其特征在于：所述生产模具通电加热使树脂固化的温度为120℃～130℃，固化时间为10～20分钟。
5.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维增强塑料管道的生产工艺，其特征在于：所述不饱和聚酯树脂是邻苯型不饱和聚酯树脂，或对苯型不饱和聚酯树脂，或间苯型不饱和聚酯树脂。
6.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维增强塑料管道的生产工艺，其特征在于：所述玻璃纤维是无碱玻璃纤维。
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