[发明专利]管道修补用低温固化型预浸料及其制备方法、性能测试和应用

权利要求书

1.管道修补用低温固化型预浸料，其特征在于，包括单组份环氧树脂体系和增强材料，所述单组份环氧树脂体系按质量分数包括：环氧树脂混合物100份、复配型潜伏性固化剂8-20份、绢云母25-75份、消泡剂0-2份、触变剂1-3份；

所述环氧树脂混合物为液体双酚A型环氧树脂、固体双酚A型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、邻甲酚醛型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或几种；

所述复配型潜伏性固化剂为物理改性微粉化双氰胺、改性聚胺类固化剂、改性脂肪胺类固化剂、改性咪唑类固化剂、有机脲类衍生物、化学改性双氰胺类固化剂中的一种或几种；

所述增强材料为增强纤维或织物。

2.根据权利要求1所述的管道修补用低温固化型预浸料，其特征在于，所述绢云母的粒径为325-3000目，所述潜伏性固化剂为平均粒径小于等于10μm的粒状物。

3.管道修补用低温固化型预浸料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据权利要求1中所述的管道修补用低温固化型预浸料进行原材料的准备；

(2)将合适配比的环氧树脂混合物在70-100℃的真空反应釜中搅拌混合均匀，得到均一稳定的树脂基体，然后加入1-3份触变剂并搅拌混合均匀；

(3)将合适份数的绢云母加入步骤(2)制备的树脂体系中充分搅拌均匀；

(4)将复配型潜伏性固化剂按比例混合充分搅拌均匀；

(5)将步骤(4)制备的固化剂体系在50-70℃时加入步骤(3)制备的胶液中，迅速搅拌均匀得到混合体系；

(6)在步骤(5)制备的混合体系中加入0-2份消泡剂并充分搅拌均匀；

(7)将步骤(6)制备的胶液经过三辊研磨机研磨，然后经过真空脱泡操作后得到均匀的液体单组份环氧树脂体系；

(8)采用热熔胶膜机将步骤(7)制备的液体单组份环氧树脂涂敷在隔离纸上得到单组份环氧树脂胶膜，胶膜的刮制温度为40-60℃，单组份环氧树脂体系的黏度为30-55Pa·s，隔离纸收卷线速度为(5～10)m/min；

(9)取两卷步骤(8)制备的单组份环氧树脂胶膜，采用热熔预浸机将增强纤维或织物置于上下两层单组份环氧树脂胶膜之间，在一定的温度、时间和压力下使单组份环氧树脂充分完全浸润增强纤维或织物，热压浸渍温度为50-75℃，树脂体系黏度为7-14Pa·s，浸渍复合线速度为3m/min以下，制备完成得到低温固化型预浸料。

4.根据权利要求3所述的管道修补用低温固化型预浸料的制备方法，其特征在于，步骤(9)中所述的增强纤维或织物为玻璃纤维、碳纤维、凯夫拉纤维、聚酰亚胺纤维等满足强度要求的高性能纤维中的一种或几种的混纺织物。

5.根据权利要求3所述的管道修补用低温固化型预浸料的制备方法，其特征在于，步骤(9)制备的低温固化型预浸料中单组份环氧树脂体系的质量含量小于等于50％。

6.管道修补用低温固化型预浸料的性能测试，其特征在于，包括如下步骤：

(a)将权利要求3至5中任意一项所述的管道修补用低温固化型预浸料的制备方法所制备的低温固化型预浸料以纤维的取向方向进行铺层操作；

(b)采用模压成型或真空袋成型制备，固化温度70-100℃，固化时间1-3h，得到纤维增强复合材料；

(c)将步骤(b)制备的纤维增强复合材料分别参照ASME PCC-2、ISO 24817等相关缺陷管道复合材料修复补强技术设计标准进行力学性能测试。

7.管道修补用低温固化型预浸料的应用，其特征在于，包括如下步骤：

(A)缺陷管道表面处理；

(B)在管道缺陷处填充补强腻子修复至管道平整；

(C)采用权利要求3至5中任意一项所述的管道修补用低温固化型预浸料的制备方法所制备的低温固化型预浸料对缺陷管道进行补强修复；

(D)对补强材料进行真空辅助电磁加热固化；

(E)可选择的对修补材料进行外防腐处理。