[发明专利]一种高强度复合材料结构管材及其加工工艺

说明书

本发明属于管材生产技术领域，具体涉及一种高强度复合材料结构管材及其加工工艺，高强度复合材料结构管材包括中空的管状本体，管状本体包括树脂和纤维，纤维包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的至少一种；管状本体的外壁上设有多条沿管状本体轴向分布的外凸条，管状本体的内壁上设有多条沿管状本体轴向分布的内凸条。本方案通过对管材结构进行重新设计，本方案的管材兼具强度以及树脂管的优点，能够用作电线杆、路灯杆或广告杆。

技术领域

本发明属于管材生产技术领域，具体涉及一种高强度复合材料结构管材及其加工工艺。

背景技术

电线杆、路灯杆、广告杆等杆件主要用在户外，这些杆件对防腐、防锈、强度等性能都有非常高的要求。现有的电线杆一般使用混凝土或生铁等材料制成，生产制造比较麻烦，而且重量、体积等都较大，不便于安装、运输。而现有的路灯杆、广告杆等通常采用镀锌管或不锈钢管制成，采用镀锌管制成的路灯杆虽然成本较低，但由于其易被锈蚀，不仅影响美观，而且需耗费人力物力对其进行定期维护；而采用不锈钢管制成的路灯杆虽然具有美观、免维护等优点，但其生产成本较高。

树脂管具有质轻、耐腐蚀、加工容易、施工方便等特点，在建筑工程中获得广泛的应用，主要用作房屋建筑的自来水供水系统配管、排水、排气和排污卫生管、地下排水管系统、雨水管以及电线安装配套用的穿线管等。树脂管虽然有众多的优点，但其强度相对较低，极大的限制了其应用范围，如现有的树脂管就不能用作电线杆、路灯杆、广告杆。

发明内容

本发明意在提供一种高强度复合材料结构管材，以解决现有树脂管强度不高，不能用作电线杆、路灯杆、广告杆等的问题。

为了达到上述目的，本发明的方案为：一种高强度复合材料结构管材，包括中空的管状本体，管状本体包括树脂和纤维，纤维包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维中的至少一种；管状本体的外壁上设有多条沿管状本体轴向分布的外凸条，管状本体的内壁上设有多条沿管状本体轴向分布的内凸条。

本方案的工作原理及有益效果在于：

管状本体包括树脂和纤维，玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维均可在一定程度上改善管状本体的机械性能，显著增强管材的强度。在管状本体的外壁设置外凸条，内壁设置内凸条，外凸条、内凸条对管状本体有固定、支撑作用，并同时能够增强管状本体的强度。通过对管材结构进行重新设计，能够增强管材的强度，并使管材兼具树脂管的优点，能够用作电线杆、路灯杆或广告杆。

可选地，内凸条设有8条，8条内凸条沿管状本体的周向均匀分布。在实际使用中发现，设置8条凸条并使其均匀分布，能够较大的提高管状本体的整体强度。

可选地，树脂为不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂工艺性能优良，可在室温下固化，常压下成型，工艺性能灵活，而且固化后的树脂综合性能良好，选用不饱和聚酯树脂较为合适。

本方案还提供了一种高强度复合材料结构管材的加工工艺，包括以下步骤：

(1)在芯模表面包覆纤维布层；所述芯模的外壁上开有多条沿芯模周向均匀分布的条形凹槽；

(2)利用经过树脂浆液浸渍的纤维线沿芯模表面往复缠绕，使纤维线缠绕在纤维布层上；所述树脂浆液包括不饱和聚酯树脂、引发剂、固化剂和脱模剂；

(3)缠绕纤维线后，在纤维线表面再包覆纤维布层，得到粗品；纤维布层包括玻璃纤维层、碳纤维层、玄武岩纤维层中的至少一种；

(4)利用加热模具对粗品进行干燥，使初成品固定成型得到初成品；所述加热模具包括加热装置和两个对称设置的半圆模块，半圆模块的截面呈半圆环，半圆模块内开有能与管材外壁贴合的弧形凹腔；半圆模块的内壁上开有多个移动槽，移动槽内滑动且密封连接有压条；半圆模块上设有能够控制压条在移动槽内移动的控制机构；

(5)牵引初成品向前移动，使初成品脱离芯模、加热模具，将初成品切割成需要的长度，得到高强度复合材料结构管材。