[发明专利]复合玻璃钢管

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃钢管，具体的说是一种复合玻璃钢管。

背景技术

有机玻璃钢管道在石油、电力、化工、造纸城市给排水、工厂污水处理、海水淡化、煤气输送等行业都有广泛应用，相比其它材质的管道而言，有机玻璃钢管道具有耐腐蚀性能、表面光滑、输送能耗低、使用寿命长、运输安装方便，不需维修及综合造价低等诸多优势。其结构一般是以树脂为基体材料，玻璃纤维及其制品为增强材料，石英砂为填充材料而制成，这种结构的管道，在长期使用和工程安装过程中暴露出了许多缺点和不足：1、弹性模量及刚性都差，尤其对于大直径的地埋管这一缺点尤为突出；2、耐冲击力较差。在运输、安装过程中特别是在岩石区和特殊地形的地段容易出现断裂，破坏现象；3、不耐高温易变形，温度在70℃左右时已经开始变形；4、不耐老化（受紫外线影响容易褪色）；5、硬度较小。在安装时遇到岩石管槽处常出现岩石尖将管道顶裂，甚至顶穿，造成管道渗漏；6、容易燃烧并放出有害气体，对人体健康和环保带来一定的影响。由于有机玻璃钢管道的这些缺点和不足，大大限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐高温、耐老化、阻燃尤其是强度和韧性良好的复合型玻璃钢管道，以克服现有玻璃钢管道在工程安装和长期使用过程中出现的问题。

本发明的目的是这样实现的：本发明所提供的复合玻璃钢管，其管壁为4层复合结构，由内向外依次为内衬层、增韧层、增强层和防护层：

所述内衬层由厚度为δ=0.1-0.18mm的涤纶布和内衬浆料复合而成；所述内衬浆料由如下重量份的组分制成：环氧树脂100份、稀释剂丙酮30-50份、固化剂7-8份；

所述增韧层由厚度为δ=0.16mm的碳纤维平纹布和增韧浆料复合而成；所述增韧浆料由如下重量份的组分制成：不饱和聚酯树脂100份、固化剂2-5份、促进剂2-5份；

所述增强层由厚度为δ=0.2-0.4mm的玻璃纤维布和增强浆料复合而成，所述增强浆料由如下重量份的组分制成：氧化镁10-15份、氯化镁1-2份、水15-20份、质量比浓度为20-30%的磷酸溶液1-1.5份、煤粉灰0.5-2份、锯末0.5-2份；

所述防护层由厚度为δ=0.1-0.2mm的100-500号芳纶纤维无捻粗纱和防护浆料复合而成；所述防护浆料由如下重量份的组分制成：环氧树脂100份、稀释剂丙酮30-50份、固化剂7-8份。

作为本发明的一种优选方案，所述增强浆料由如下重量份的组分制成：氧化镁12.4份、氯化镁1份、水18份、质量比浓度为30%的磷酸溶液1份、煤粉灰1份、锯末0.5份。

作为本发明的一种优选方案，所述环氧树脂的型号为E51或E44，所述不饱和聚酯树脂的型号为189＃，所述碳纤维平纹布的型号为T300，所述玻璃纤维布的型号为EW200。

作为本发明的一种优选方案，所述芳纶纤维无捻粗纱的单丝直径为10-15μm。

作为本发明的一种优选方案，所述固化剂为过氧化二苯甲酰、过氧化环已酮、过氧化甲乙酮或过氧化苯甲酰叔丁酯中的任意一种，所述促进剂为环烷酸钴、萘酸钴、二甲基苯胺或二乙基苯胺中的任意一种。

作为本发明的一种优选方案，所述内衬层厚度为0.6-2mm，所述增韧层厚度为0.6-2mm，所述增强层厚度为4-6mm，所述防护层厚度为0.6-2mm。

本发明同时提供了所述的复合玻璃钢管的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

a）在管体模具上制作内衬层：

按所述内衬层的配比称取环氧树脂、丙酮、固化剂并充分搅拌混匀，制成内衬浆料备用；

在涂覆有脱模剂的管体模具上涂刷一层厚度0.1-0.5mm的内衬浆料，然后缠绕一层涤纶布，重复本步骤操作，制成一定厚度的内衬层；

b）在内衬层表面制作增韧层：

按所述增韧层的配比称取不饱和聚酯树脂和固化剂混匀，待反应平稳后加入促进剂并充分搅拌混匀，制成增韧浆料备用；

待内衬层固化，在做好的内衬层表面涂覆一层粘结剂；

在涂覆有粘结剂的内衬层表面涂刷一层厚度0.1-0.5mm的增韧浆料，然后缠绕一层碳纤维平纹布，重复本步骤操作，制成一定厚度的增韧层；

c）在增韧层表面制作增强层：

按所述增强层的配比称取氧化镁、氯化镁和水，充分搅拌混匀，然后加入磷酸溶液搅拌均匀，最后加入煤粉灰和锯末，搅拌混匀，制成增强浆料备用；

待增韧层固化，在做好的增韧层表面涂覆一层粘结剂；