抗靜電阻燃纖維增強樹脂複合管的製作方法

2023-07-20 17:17:41 3

專利名稱：抗靜電阻燃纖維增強樹脂複合管的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於對現有易燃氣體、液體或流態化固體傳輸管結構設計的改進。
背景技術：
很多易燃，易爆的場合需要大型管路輸送氣體、液體、甚至流態化固體。很多管路所輸送的氣體，液體或液態化固體，本身就是易燃、易爆物品，如礦井下的各種輸送管路，如排放瓦斯含量高的井下空氣，高爐煤氣，粉煤灰。這種場合下，對傳輸管路有較高的要求，如抗燃、防止靜電現象，耐磨、抗滲漏等。所以，傳統的工程規範只能使用鑄鐵管，或大口徑鋼管。它的重量大，鏽蝕太快，使用成本太高，而且耐磨性能並不優秀。所以在需要施工的場合往往投資極大。近些年來隨著工業技術、工藝的提高，由於PVC管路和玻璃鋼複合管中很好地解決了阻燃和抗靜電問題。PVC複合管和玻璃鋼複合管也廣泛地應用在了礦井和相類似的場合。由於其造價低、耐腐蝕性強、使用壽命長達50年而受到了極大的歡迎。但隨著應用，已經暴露出裡明顯的缺點，如PVC管抗變強度太低，施工難度較大。玻璃鋼則除以上弱點外還有抗衝擊負荷能力較差，質脆就容易在惡劣環境下造成破損，易洩露而不具備優良的安全性，其耐磨性能也較差，對於含塵量大的氣體和流態化固體的輸送則表現出明顯的不足。

發明內容
本實用新型的目的是對這種塑料和纖維類的複合管的結構做進一步的改進設計，使其在實現優良的阻燃和抗靜電、耐腐蝕的性能能之外，再進一步提高耐磨性能和抗衝擊負荷的強度，從而產生一個全新的增強纖維複合型樹脂管道產品。
本發明的基本構思是在抗磨防滲內襯層，中間受力層，表面導電層組成的複合套管結構中，在套管兩端設置有固定的或套裝式的法蘭盤，每層結構均由纖維、樹脂，加入阻燃劑、抗靜電劑後複合固化成型。關鍵在於在纖維和樹脂之間填充有納米級的碳酸鈣和納米級的碳黑，在受力層中加設了呈螺旋狀的增強鋼絲骨架。
加入納米級碳酸鈣可以改進各層的微觀結構，從而提高塑料和纖維之間的親和力，增加塑料之間分子的細密度，提高它的耐磨性能和降低表面摩擦阻力。然後是在受力層加設金屬骨架，並藉助超細碳酸鈣的親和作用，使其與纖維和樹脂材料緊密結合，產生較強的抗磨能力和抗衝擊負荷的彈性，使管道具有較良好的抗彎彈性橫量。
現有的複合塑料管是抗磨防滲內襯層，中間受力層，表面層導電層組成的複合套管結構，套管兩端設置有固定的或套裝式的法蘭盤，每層結構均由纖維、樹脂，加入阻燃劑，抗靜電劑後複合固化成型。改進後在纖維和樹脂之間填充有納米級的碳酸鈣和納米級的碳黑，在受力層加設呈螺旋狀的增強鋼絲骨架。
本實用新型的積極效果是納米級的碳酸鈣加入後，改變了各層的精細結構加強了其抗拉強度和耐磨性能。納米級的碳黑則有效地改善了複合管整體的導電性能。在受力層加設呈螺旋狀的增強鋼絲骨架可以使複合管抗彎彈性模量加大，抗衝擊的能力大大加強。
以下結合附圖進一步說明本實用新型的發明目的是如何實現的。



圖1是本實用新型的結構示意圖。
其中，1代表複合管的表面導電層，2代表增強受力層，2A代表螺旋狀鋼絲，2B代表軸向筋條，3代表內襯層，4代表法蘭盤，4A為法蘭盤上的通孔。
具體實施方式
現有的複合管是由抗磨防滲內襯層3，中間受力層2，表面導電層1組成的複合套管結構，套管兩端設置有固定的或套裝式的法蘭盤4，每層結構均由纖維、樹脂，加入阻燃劑，抗靜電劑後複合固化成型，現在在纖維和樹脂之間填充有納米級的碳酸鈣和納米級的碳黑，在受力層2，加設了呈螺旋狀的增強鋼絲骨架2A。
增強鋼絲骨架2A的螺旋是左旋或右旋的，或左旋與右旋同時設置並交叉均勻分布在增強的受力層2中。
增強鋼絲骨架2A的螺旋結構中左旋向與右旋向螺旋對應設置，各為2-6頭均勻分布，形成交叉網狀增強骨架。
交叉網狀增強骨架的軸向設置三至六道直線狀軸向筋條2B，由直線狀軸向筋條2B和交叉網狀增強骨架形成中間受力層中的骨架層。該直線狀軸向筋條2B加上2-6頭左螺旋的增強鋼絲骨架2A和2-4頭右螺旋的增強鋼絲骨架均勻分布並組合在一起，形成交叉網狀增強骨架，從而形成較強的抗衝擊能力。
由於強度的增加可以適當減少各層的厚度，從而使改進後產品的重量有明顯的下降。改進後的各層厚度之間的比例為表面導電層1和內襯層3及增強受力層2的厚度之比是1∶5-10∶25-50。
權利要求1.一種抗靜電阻燃纖維增強樹脂複合管，由抗磨防滲內襯層(3)，中間受力層(2)，表面導電層(1)組成的複合套管結構，套管兩端設置有固定的或套裝式的法蘭盤(4)，每層結構均由纖維、樹脂，加入阻燃劑、抗靜電劑後複合固化成型，其特徵在於在纖維和樹脂之間填充有納米級的碳酸鈣和納米級的碳黑，在受力層(2)中加設了呈螺旋狀的增強鋼絲骨架(2A)。
2.根據權利要求1所說的抗靜電阻燃纖維增強樹脂複合管，其特徵在於增強鋼絲骨架(2A)的螺旋是左旋或右旋的，或左旋與右旋同時設置並交叉均勻分布在增強的受力層(2)中。
3.根據權利要求2所說的抗靜電阻燃纖維增強樹脂複合管，其特徵在於作為增強鋼絲骨架(2A)的螺旋結構中左旋向與右旋向螺旋對應設置，各為2-6頭均勻分布，形成交叉網狀增強骨架。
4.根據權利要求3所說的抗靜電阻燃纖維增強樹脂複合管，其特徵在於沿成交叉網狀增強骨架的軸向設置三至六道直線狀軸向筋條(2B)，由直線狀軸向筋條和交叉網狀增強骨架形成中間受力層中的骨架層。
5.根據權利要求1所說的抗靜電阻燃纖維增強樹脂複合管，其特徵在於表面導電層(1)和內襯層(3)及增強受力層(2)的厚度之比是1∶5-10∶25-50。
專利摘要本實用新型涉及對抗靜電、阻燃的複合塑料管的結構改進。改進後的抗靜電阻燃纖維增強樹脂複合管是抗磨防滲內襯層，中間受力層，表面導電層組成的複合套管結構，套管兩端設置有固定的或套裝式的法蘭盤，每層結構均由纖維、樹脂，加入阻燃劑，抗靜電劑後複合固化成型，在纖維和樹脂之間填充有納米級的碳酸鈣和納米級的碳黑，在增強受力層，加設了呈螺旋狀的增強鋼絲骨架。
文檔編號F16L47/14GK2867032SQ20052010456
公開日2007年2月7日 申請日期2005年11月2日 優先權日2005年11月2日
發明者倫慧東, 倫慧琪, 楊進東 申請人:倫慧東