[发明专利]短切丝碳纤维PP复合材料在制造密闭回路取样器中的应用

说明书

本发明公开一种短切丝碳纤维/PP复合材料在制造密闭回路取样器中的应用，所述复合材料的原料包括PP和短切丝碳纤维预浸料，短切丝碳纤维预浸料中的短切丝碳纤维的长度为0.2‑0.3mm，取样器包括取样器内胆和表面加强层，取样器内胆由PP制成，所述表面加强层由短切丝碳纤维预浸料涂覆固化得到。本发明中，短切丝碳纤维/PP复合材料取样器具有轻量化，耐腐蚀、防泄漏的效果，将其应用在石油化工管线关键部位上，分析取样品，监控产品质量，可有效防止介质对金属取样器的腐蚀，避免泄露造成安全隐患和事故，延长了取样器的使用寿命。

技术领域

本发明属于新材料领域，具体涉及将短切丝碳纤维/PP复合材料应用在制造密闭回路取样器的领域。

背景技术

当前石油化工管线关键部位，需要安装取样设施，分析取样器管线内介质腐蚀、外表面在自然环境下易发生自然腐蚀、老化现象，造成滴漏堵安全隐患，所以在一定时间内需要更换。定期更换设备虽然避免了安全隐患，但是由于更换周期短而导致设备费用高，并且取样钢瓶沉重，增加了生产成本，同时造成资源浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种将短切丝碳纤维/PP复合材料应用于制造密闭回路取样器中的方法，将短切丝碳纤维/PP复合材料制造取样器，可对取样器进行轻量化，防腐蚀和增强处理，从而进一步提高取样器的使用寿命和延长更换周期。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

短切丝碳纤维/PP复合材料在制造密闭回路取样器中的应用，所述复合材料的原料包括PP和短切丝碳纤维预浸料，短切丝碳纤维预浸料中的短切丝碳纤维的长度为0.2-0.3mm，取样器包括取样器内胆和表面加强层，取样器内胆由PP制成，所述表面加强层由短切丝碳纤维预浸料涂覆固化得到。

所述短切丝碳纤维预浸料的制备为：将短切丝碳纤维和分散剂混合均匀，再将环氧树脂加入到短切丝碳纤维与分散剂的混合体系，最后加入润湿剂、活化剂、固化剂和有机硅烷类偶联剂，混合均匀，形成均一的流体短切丝碳纤维预浸料。

短切丝碳纤维预浸料中，各原料的重量百分数为，短切丝碳纤维50-60%，环氧树脂40-50%，润湿剂0-0.08%，活化剂0-0.22%，固化剂0-0.1%，分散剂0-0.05%，有机硅烷类偶联剂0-1.2%。短切丝超过60%强度下降，减少50%强度也会下降。

一种短切丝碳纤维/PP复合材料制造密闭回路取样器的方法，包括以下步骤：

（1）制备短切丝碳纤维预浸料：首先，将短切丝碳纤维和分散剂混合均匀，再将环氧树脂加入到短切丝碳纤维与分散剂的混合体系，最后加入润湿剂、活化剂、固化剂和有机硅烷类偶联剂，混合均匀，形成均一的浆料状短切丝碳纤维预浸料；

（2）制备取样器：模具内注入PP，高温成型，脱模，得到取样器内胆；

（3）制备表面加强层：将短切丝碳纤维预浸料涂覆在取样器内胆的表面，采用远红外线加热或微波加热对取样器内胆加热，取样器表面固化即可。

步骤（3）中，取样器内胆的表面指取样器内胆的内表面和/或取样器内胆的外表面。

步骤（1）中，短切丝碳纤维预浸料中，各原料的重量百分数为，短切丝碳纤维50-60%，环氧树脂40-50%，润湿剂0-0.08%，活化剂0-0.22%，固化剂0-0.1%，分散剂0-0.05%，有机硅烷类偶联剂0-1.2%。

步骤（3）中，固化时间为3-5min。

表面加强层的厚度为3-5cm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：