[发明专利]一种热塑性复合管及其制备方法有效
申请号: | 201810805302.4 | 申请日: | 2018-07-20 |
公开(公告)号: | CN108943882B | 公开(公告)日: | 2020-11-13 |
发明(设计)人: | 任芳德;张祎;徐宪涌;李昱昊;张海燕;戴安伦;高延敏 | 申请(专利权)人: | 上海江南造船厂有限公司 |
主分类号: | B32B1/08 | 分类号: | B32B1/08;B32B27/40;B32B19/04;B32B27/34;B32B15/095;B32B15/082;B32B9/00;B32B9/04;B32B27/30;B32B27/36;B32B37/08;B32B37/10;B32B37/06 |
代理公司: | 无锡市汇诚永信专利代理事务所(普通合伙) 32260 | 代理人: | 张欢勇 |
地址: | 201900 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 塑性 复合管 及其 制备 方法 | ||
本发明公开了一种热塑性复合管,由包括自粘性高分子材料层、编织纤维材料层、承担力学性能的热塑性高分子工程塑料层组成的层压材料制备而成,其中,自粘高分子材料优选为聚氨酯,编织纤维材料优选为玄武岩纤维,热塑性高分子工程塑料优选为聚酰胺;其中聚氨酯为含有扩链剂的嵌段高分子材料,编织纤维经过偶联剂处理。另外,本发明还提供了一种上述热塑性复合管的制备方法。本发明的热塑性复合管具有良好的力学性能、防腐性能和耐高低温性,包覆或缠绕包覆在金属管外可以有效地对其进行保护,复合管与金属管具有良好的粘结性,方便在船体现场施工。
技术领域
本发明涉及复合材料领域,尤其涉及一种由自粘高分子/玄武岩编织纤维/热塑高分子工程塑料为基础制得的复合材料复合管及其制备方法。
背景技术
我国是造船大国,船上管系复杂。不仅管子外壁受到环境中含盐高海洋大气的腐蚀,而且管线的内部因流经海水,也受到海水的腐蚀。管子一般为碳钢材料,碳钢管内流动的海水,对发动机起到降温作用,但是使用一段时间后发现有局部腐蚀,腐蚀形态为点蚀,这种情况若持续发展将会形成穿孔,影响到船体安全稳定运行,需要对目前在服役的管系进行保护处理。
在已知的处理方案中,可供选择的方案很多,但是若结合目前的状况可供选择的方案是:
1、管系更换,全部材料升级;
2、局部材料升级;
3、管内部进行防腐处理;
4、泄露后应急预防处理。
如果整体或局部以及管系内部进行处理,或换掉整个管系或在船上管系内部做防腐处理,对于在役设施是不可能操作实现的,这是不可接受的方案。
对于服役中的管线,为防止管线穿孔后发生海水泄露事故,需要对管线进行防泄漏处理。在已知的管线中,塑料管系具有良好的防腐功能,但是塑料管与金属管贴合性较差,泄露后的海水,会沿着金属与塑料管的空隙流动,仍然不能杜绝泄露问题。
从已知工况情况要求分析,要求处理方案有如下的特点:
(1)外层的复合管与金属表面具有良好的粘结性;
(2)复合管具有防腐作用,可以阻挡海洋大气对金属管的腐蚀;
(3)复合管具有良好的力学性能,可以承压,承担管线破裂后海水输运的功能;
(4)复合管具有阻燃的功能;
(5)复合管施工方便,可以在狭小的船体中施工;
(6)管子要耐高低温。
显然,当前的已知管线,其单一功能管难以满足上述多重要求。
因此,本领域的技术人员致力于提供一种层压材料制备的复合管,提供良好的力学、阻燃、自粘、耐腐蚀的性能。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是当前管线功能单一不能满足管线保护处理的防泄漏、防腐蚀等多种要求。
为实现上述目的,本发明提供了一种热塑性复合管,其是由层压材料制备而成,金属管及其外的层压材料自内向外地排列的顺序是金属管/自粘性高分子材料/编织纤维材料/热塑性高分子工程塑料,其中:
自粘性高分子材料包括聚丙烯腈、聚氯乙烯和聚氨酯等具有热塑性的高分子材料;
编织纤维材料包括玄武岩纤维、碳纤维、玻璃纤维;
热塑性高分子工程塑料包括聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚,热塑性聚酯、聚酰胺等。
进一步地,自粘性高分子材料优选为聚氨酯热塑性高分子材料,是含有如下扩链剂的嵌段高分子材料,其分子结构为:
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