一种纤维增强复合管制造技术

本实用新型专利技术涉及一种复合材料管道，尤其涉及一种纤维增强复合管，径向由内至外依次包括内衬层、增强层和外防护层，所述增强层包括第一增强层和第二增强层，所述第一增强层是用浸润第一树脂胶粘剂的竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种缠绕若干层粘结而成，所述第二增强层是由浸润第二树脂胶粘剂的连续纤维缠绕若干层粘结而成。本实用新型专利技术通过采用具有一定强度的竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种与具有高强度的连续纤维共同作为增强材料，先后缠绕若干层后粘结一体，使制得的管道强度高的同时，成本低，重量轻，密度小，从而强重比高，性价比高，可制成高压管道。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种复合材料管道，尤其涉及一种纤维增强复合管。
技术介绍
复合材料是由两种或两种以上物理和化学性能不同的材料组合而成的一种多相固体材料，各材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。一般包括基体材料和增强材料两部分，基体材料分为金属和非金属两大类，金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金，非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等；增强材料分纤维状和粒状材料两种，主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等；还可以加入辅助材料，如填料等。纤维增强复合管是由增强纤维材料与基体材料经过缠绕、模压或挤拉等成型工艺而制成的复合材料管道。但是，现有的纤维增强复合管成本高，强重比低，性价比不高。CN202327397U公开了一种竹复合压力管，其沿管径方向由内至外依次为内衬层、增强层和外防护层，内衬层为内壁涂有防腐树脂的竹纤维无纺布，增强层为竹片缠绕在内衬层上形成的竹片层，竹片之间采用粘接剂粘接，外防护层为外壁涂有防水防腐树脂的竹纤维无纺布或棉质网格布。该复合管以竹材为增强材料，成本低，质量轻，但是该种管道所能承载的强度有限，一般只适用于中低压管道。
技术实现思路
针对现有技术的以上不足或改进需求，本技术提供了一种纤维增强复合管，其中通过对各个关键组件的结构组成和设置方式予以改进和重新设计，能够使得该纤维增强复合管强度高、成本低廉、密度小、强重比高。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，径向由内至外依次包括内衬层、增强层和外防护层，所述增强层包括第一增强层和第二增强层，所述第一增强层是用浸润第一树脂胶粘剂的竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种缠绕若干层粘结而成，所述第二增强层是由浸润第二树脂胶粘剂的连续纤维缠绕若干层粘结而成。对于本技术的上述构思所形成的技术方案，通过采用具有一定强度的竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种与具有高强度的连续纤维共同作为增强材料，先后缠绕若干层后粘结一体，使制得的管道强度高的同时，成本低，重量轻，密度小，从而强重比高，性价比高，可制成高压管道。优选地，所述第二增强层位于所述第一增强层的内侧。优选地，所述连续纤维为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或多种。优选地，所述木材为木单板。优选地，所述竹材为长2-6m、宽1-25mm、厚0.5-3mm的竹篾片或由宽1-25mm、厚0.5-3mm的竹篾片连接而成的竹帘。优选地，所述第一树脂为环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种。优选地，所述第一树脂为氨基树脂，氨基树脂与植物材料具有很好的浸润性能。优选地，所述第二树脂为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种。优选地，所述内衬层是由浸润内衬树脂胶粘剂的玻璃纤维针织毡和/或竹纤维无纺布制成。优选地，所述内衬树脂为不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂中的一种。优选地，所述外防护层是由防水耐腐材料制成。优选地，所述防水耐腐材料为聚脲树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、沥青、防水卷材中的一种。优选地，所述增强层中多层间还夹设有砂胶层，所述砂胶层是由矿砂和第三树脂胶粘剂混合制成。附图说明图1是按照本技术一种实施例所设计的纤维增强复合管结构图；图2是按照本技术另一种实施例所设计的纤维增强复合管结构图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：11-第一增强层，12-第二增强层，13-内衬层，14-外防护层，15-砂胶层。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1是按照本技术一种实施例所设计的纤维增强复合管结构图；图2是按照本技术另一种实施例所设计的纤维增强复合管结构图。一个实施例如图1中所示，一种纤维增强复合管，径向由内至外依次具有内衬层13、增强层和外防护层14，所述增强层包括第一增强层11和第二增强层12，所述第一增强层11是用浸润第一树脂胶粘剂的竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种缠绕若干层粘结而成，所述第二增强层12是由浸润第二树脂胶粘剂的连续纤维缠绕若干层粘结而成。即该复合管是以竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种与连续纤维共同作为增强材料，第一树脂胶粘剂和第二树脂胶粘剂作为基体，通过缠绕成型，高强度的连续纤维的加入，提高了管道整体的力学性能，植物材料降低了制品的整体成本，减轻质量，提高闲置资源的利用率。上述植物材料均应呈连续长状，以便缠绕。本实施例中先由浸润第二树脂胶粘剂的连续纤维缠绕若干层后再由浸润第一树脂胶粘剂的竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种共同或分别缠绕多层粘结而成，即第二增强层12位于第一增强层11的内侧。因为管道内部受承载力最大，所以优选将高强度、高模量的连续纤维缠绕的第二增强层12设置于内侧。本实施例中，所述连续纤维具体为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或多种；所述木材为木单板，因为木单板厚度小、强度高，适于缠绕工艺；所述竹材优选为长2-6m、宽1-25mm、厚0.5-3mm的竹篾片，或由该规格的竹篾片平行排列缝制成的竹篾帘；所述第一树脂具体为环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种，所述第二树脂具体为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂中的一种。本实施例中，内衬层13是由浸润内衬树脂胶粘剂的玻璃纤维针织毡和/或竹纤维无纺布通过逐层铺设、手糊或缠绕等方式制成。本实施例中所述内衬树脂具体为不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂中的一种。所述外防护层14是由防水耐腐材料制成。本实施例中所述防水耐腐材料具体为聚脲树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、沥青、防水卷材中的一种。在另一实施例中，如图2所示，所述增强层中多层间还夹设有砂胶层，所述砂胶层是由矿砂和第三树脂胶粘剂混合制成。设置砂胶层可以提高管体的刚度。本实施例中，所述第三树脂胶粘剂与砂胶层所处增强层使用的树脂胶粘剂相同，以使砂胶层与所处增强层之间结合性更好。下面将结合一些具体实施例来更为清楚地解释说明按照本技术的竹缠绕复合管制造工艺及其关键工艺参数设计。实施例1一种纤维增强复合管，径向由内至外依次具有内衬层、第二增强层、第一增强层和外防护层，内衬层是由浸润乙烯基酯树脂胶粘剂的玻璃纤维针织毡制成，所述第二增强层是由浸润不饱和聚酯树脂胶粘剂的玻璃纤维缠绕若干层粘结而成，第一增强层是由浸润环氧树脂胶粘剂的竹片缠绕若干层粘结而成，外防护层是喷涂在第一增强层外表面的一层环氧树脂。其具体制备步骤如下：（1）芯模处理：选取所需尺寸的芯模，在芯模表面涂覆脱模剂；（2）内衬层制作：将玻璃纤维针织毡浸润乙烯基酯树脂胶粘剂后，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强复合管，径向由内至外依次包括内衬层、增强层和外防护层，其特征在于，所述增强层包括第一增强层和第二增强层，所述第一增强层是用浸润第一树脂胶粘剂的竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种缠绕若干层粘结而成，所述第二增强层是由浸润第二树脂胶粘剂的连续纤维缠绕若干层粘结而成。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强复合管，径向由内至外依次包括内衬层、增强层和外防护层，其特征在于，所述增强层包括第一增强层和第二增强层，所述第一增强层是用浸润第一树脂胶粘剂的竹材、木材、麻茎秆、藤条、秸秆、芦苇茎秆、荻茎秆中的一种或多种缠绕若干层粘结而成，所述第二增强层是由浸润第二树脂胶粘剂的连续纤维缠绕若干层粘结而成。2.如权利要求1所述的纤维增强复合管，其特征在于，所述第二增强层位于所述第一增强层的内侧。3.如权利要求1或2所述的纤维增强复合管，其特征在于，所述连续纤维为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或多种。4.如权利要求1或2所述的纤维增强复合管，其特征在于，所述木材为木单板。5.如权利要求1或2所述的纤维增强复合管，其特征在于，所述竹材为长2-6m、宽1-25mm、厚0.5-3mm的竹篾片或由宽1-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶柃，
申请(专利权)人：浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司，叶柃，
类型：新型
国别省市：浙江;33