用陶粒砂作為中間增強層材料的非金屬給排水複合管材的製作方法
2023-09-18 03:30:05
專利名稱：用陶粒砂作為中間增強層材料的非金屬給排水複合管材的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型的非金屬給排水複合管材，特別涉及一種應用陶粒砂作為主要中間層增強材料的非金屬給排水複合管材。
背景技術：
目前市場上給排水複合管材主要有，金屬複合管，如銅、鋁、鋼塑複合管；非金屬複合管，如襯膠管、玻璃鋼夾砂管等，這些管材優勢各異，但也各有一定局限，其中共同的缺點為造價高、自身重，對用戶成本控制、運輸以及安裝都帶來一定的問題；以本發明最為相近的玻璃鋼夾砂管為例玻璃鋼夾砂管(規範用名為「玻璃纖維增強塑料夾砂管」，以下稱「玻璃鋼夾砂管」)是近年來廣泛應用於地下和地面用給排水、水利、農田灌溉等管道工程的非金屬給排水複合管材，特別是此類大口徑管材在城市鄉鎮基礎工程中被廣泛選用，具有高強度、耐腐蝕、、施工方便、使用壽命長等優點，該管材以玻璃纖維、樹脂、石英砂為主要材料，其中石英砂作為主要增強材料，具有剛性強，耐壓、耐腐蝕等優點，但石英砂質地較重，製作成管材後比較沉重，對運輸安裝造成不便；在生產過程中樹脂和石英砂的粘合密實也是一大難題，對產品品質穩定造成一定的影響；而用陶粒砂作為增強材料就可以避免以上缺陷，陶粒砂具有密度低、筒抗壓強度高、孔隙率高，軟化係數高、抗凍性良好、抗鹼集料反應性優異等特性，特別由於陶粒密度小，內部多孔，形態、成分較均一，且具一定強度和堅固性，因而具有質輕，耐腐蝕，抗凍，抗震和良好的隔絕性等多功能特點，陶粒砂屬環保產品，可以用廢棄礦土、粉煤灰、垃圾、汙泥等作為原料燒制，對消化環保汙染和廢物再生利用具有特別貢獻；本發明首次將該材料科學的運用到給排水管道製作中，所發明管材不僅保留了玻璃鋼夾砂管的一切優良特點，而且還有造價低、重量輕、安裝方便等優點，同時由於陶粒砂和科學配方後的不飽和樹脂結合密實，避免了玻璃鋼夾砂管由於樹脂和石英砂結合不緊密造成管道整體性能下降的致命弱點。
發明內容
本發明提供了用一種新型增強材料-陶粒砂和不飽和樹脂混合固化作為中間增強層，採用無鹼玻璃纖維增強塑料製備管道內外層所形成的非金屬給排水複合管材，具有抗壓、抗震、耐腐蝕、耐高溫、良好隔絕性、力學性能優異、質地輕安裝方便等優良特點，首次將環保產品陶粒砂作為增強材料運用到給排水管道製作中，是一種資源再生利用和消化環保汙染物的應用產品；本發明是通過如下技術方案實現的一種用陶粒砂作為中間增強層材料的非金屬給排水複合管材，其特徵是中間增強層為陶粒砂和不飽和樹脂混合固化而成，內鋪層採用玻璃纖維增強塑料隔水而成；外鋪層用纏繞工藝或離心澆鑄工藝製成的玻璃纖維增強塑料，內外鋪層厚度各為1. 2 50mm,管道公稱直徑可為100 4000mm ;可根據設備情況採用複合材料定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝、連續纏繞工藝製作；本發明的特點及效果是首次採用了一種新型的管材內層增強材料-陶粒砂(最大粒徑在2. 5mm以下)，用不飽和樹脂混合固化成型，使該類非金屬給排水複合管材具備抗壓、耐腐蝕、使用壽命長、造價低、運輸安裝方便等優點，屬於資源再生型環保節能產品，特別對目前市場上大口徑給排水管材的替代具有劃時代意義，對管材的應用發展以及環境保護、廢物利用等都有明顯的社會和經濟價值。
附圖1為本發明非金屬給排水複合管材的正面剖視示意圖
(I)無鹼玻璃纖維增強塑料外層，(2)陶粒砂混合不飽和樹脂固化增強層，(3)無鹼玻璃纖維增強塑料隔水內層，(4)隔水內襯。
具體實施例方式纏繞工藝
1:無鹼玻璃纖維(表面氈、針織氈和纏繞玻璃纖維)在配方不飽和聚酯樹脂(粘度O. 18-
0.4Pas酸18-34mgkoH/g、凝膠30_60min)中充分浸潤後,一次性上模製備成型,上模時必須平整均勻一次成功，並施加外力與模具完全貼合，避免產生起泡、錯位、缺損；
2:製備內層內襯完成後選用高溫燒結的陶粒砂與不飽和樹脂混合，進行中間增強層製作，採用目前國內成熟的第三代複合材料溼法纏繞加砂製作工藝；使中間增強層和內層緊
3:完成夾砂後既進行製備外殼，採用無鹼玻璃纖維經過不飽和樹脂的充分浸潤後，一次性上模製備成型，最後經過加壓，並進行外表平整、去毛、上光、包膜(膜厚2. 5um、表面光潔度>▽ 4、耐溫彡280°C );
4:將製作完成的半成品經過微機溫控的烘房、電爐或紅外線升溫、保溫、降溫、冷卻(起始溫度60 0C升溫時段3m )、保溫(保溫溫度90 0C 保溫時段3m)、冷卻過程(冷卻溫度自然溫度，自然固化最佳時段一星期左右)完成固化過程；
5 :最後經過脫模、修整、磨光、去毛等完成管道成品製作；
離心澆鑄工藝
1:設定規格口徑，將餵料程序按配方要求，依次設定為外層(無鹼玻璃纖維、不飽和樹脂)，中間增強層(陶粒砂、不飽和樹脂、碳酸鈣)，內層(無鹼玻璃纖維、不飽和樹脂)，內襯(不飽和樹脂)；內外層厚度按設計管道強度口徑不同分別控制在1. 2 50mm之間；
2:啟動離心機，餵料機把各種原材料按配方要求，依次按量加入，從外及裡逐步形成管材的無鹼玻璃纖維增強塑料外層、陶粒砂混合不飽和樹脂中間增強層、無鹼玻璃纖維增強塑料隔水內層，隔水內襯；
3:轉速加快，在離心力的作用下，各組成分在模壁上壓實、脫泡；
4:實施加溫固化工序，冷卻後脫模成型，最後進行修整、磨光、去毛等完成管道成品製作。
權利要求
1.用陶粒砂作為中間增強層材料的非金屬給排水複合管材，其特徵是管材隔水內層採用無鹼玻璃纖維增強塑料(表面氈、針織氈和纏繞玻璃纖維浸潤不飽和樹脂固化)製備，外層為無鹼玻璃纖維增強塑料，厚度各為1. 2 50_ (視管道設計要求而定)，中間為陶粒砂與不飽和樹脂混合固化的增強層；根據管道用途和抗壓強度的要求，管道公稱直徑可為100 4000mm ； I。
2.本發明管材內外層所夾中間增強層為陶粒砂和不飽和樹脂混合固化而成2。
全文摘要
本發明為用陶粒砂作為中間增強層材料的非金屬給排水複合管材，公開了一種採用玻璃纖維增強塑料為內外鋪層，中間採用陶粒砂混合不飽和樹脂粘合固化為中間增強層的非金屬給排水複合管材；涉及一種新型的非金屬給排水複合管材，選用經高溫燒結的陶粒砂作為中間增強層材料，運用纏繞或離心澆鑄工藝製作而成；該發明管材具備目前大多給排水管材的功能和特性,還特別具有成本低、自身重量輕的特點；是一種高性價比、運輸安裝方便的節能環保型管材，也是資源再生利用和消化環保汙染物的應用產品。摘要
(1)無鹼玻璃纖維增強塑料外層(2)陶粒砂混合不飽和樹脂固化增強層(3)無鹼玻璃纖維增強塑料隔水內層(4)隔水內襯。
文檔編號F16L9/14GK103062515SQ20121040531
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者張曉冬, 張宇明, 方軍 申請人:杭州新世紀電力器材有限公司, 浙江德鑫新世紀電纜管有限公司