[发明专利]一种热塑性缠绕管的热处理成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性缠绕管的成型方法，尤其是涉及一种热塑性缠绕管的热处理成型方法，属于热塑性复合材料成型加工领域。

背景技术

热塑性复合材料因为其环保概念，可以回收再利用，将在未来复合材料领域占据主导地位。目前缠绕管材领域使用的都是连续玻璃纤维增强热固性树脂缠绕管材(简称热固性玻璃钢管)，热固性玻璃钢管在使用几十年后的回收处置将是难题，因此开发一种热塑性缠绕管替代热固性玻璃钢管具有重大意义。然而由于热固性树脂和热塑性树脂本身特性的因素，即热固性树脂一般为液体，而热塑性树脂为固体，这使得热塑性缠绕管的缠绕工艺较热固性玻璃钢管相比稍显困难。热塑性缠绕管的生产的两个核心问题是预浸带材料的制备和预浸带材料缠绕后的粘结强度。随着上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司对连续纤维增强热塑性预浸带材料(以下简称预浸带)的产业化批量投产，以及纤维混合纱的推广，热塑性缠绕管的原材料得到了解决，目前最大的问题就是解决热塑性预浸带材料的粘结问题。

热固性玻璃钢管由于使用的热固性树脂是液体，在缠绕过程中层与层之间的能够很好的粘结。但是热塑性缠绕管使用的是热塑性树脂，热塑性树脂在缠绕过程中容易冷却固化，从而使得预浸渍材料之间的粘结性能很差。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种粘结性能良好的热塑性缠绕管热处理的成型方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种热塑性缠绕管的热处理成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)通过红外加热器对预浸带进行预热和熔融；

(2)将步骤(1)预热和熔融后的预浸带缠绕在芯模上，并对芯模进行加热；或将步骤(1)中熔融的预浸带直接缠绕在未加热的芯模上，然后将缠绕好预浸带的芯模放入烘箱中进行加热；使已缠绕在芯模上的预浸带与待缠绕的预浸带之间更好的粘结；

(3)缠绕完成后所得管材通过压辊对其表面进行辊压，使得预浸带之间的空隙更少，管材的强度更高。

步骤(1)所述的红外加热器为红外灯管或红外陶瓷片，红外加热器对预浸带材料进行预热的温度高于室温低于预浸带材料的熔点温度，熔融温度为预浸带材料熔点温度，根据不同的预浸带材料的熔点进行调节。在预浸带材料缠绕到芯模之前的加热部分，红外加热器的数量可以根据实际需要进行设定。

步骤(2)对芯模进行加热为在芯模内部进行油加热或电加热，或者在芯模外部进行红外加热，优选红外加热。

所述的在芯模外部进行红外加热为红外灯管或者红外陶瓷片加热，加热温度高于预浸带熔点0～300℃，具体加热温度根据缠绕速度设定，最终以达到缠绕在芯模上的预浸带熔融为目的。

所述的油加热或电加热的温度为预浸带的熔点温度。

所述的预浸带材料为上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司生产的连续纤维增强热塑性树脂，所述连续纤维包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或其他高强度有机纤维中的一种；所述热塑性树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺或聚氯乙烯中的一种。

将步骤(2)中缠绕好预浸带的芯模放入烘箱中加热，使得整根管材熔融；对熔融后的管材进行辊压，压力为0.1～0.4MPa，使得管材强度更高，同时消除由于热膨胀带来的管材尺寸的变化。

与现有技术相比，本发明热塑性缠绕管热处理方法能够使得粘结的预浸带材料和已缠绕在芯模上的基材都充分的熔融，能够很好的解决热塑性缠绕管缠绕出现的预浸带材料层与层之间粘结性能不高的问题；另外，烘箱加热后热处理能够使得树脂对纤维进行再次浸润，提高管材的强度和耐压性。

附图说明

图1为热塑性缠绕管在线热处理方法示意图。

图中：1为红外加热器a，2为红外加热器b，3为红外加热器c，4为红外加热罩，5为芯模。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1