纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，包括由至少一层纤维增强材料构成的一纤维管道基材骨架，浸润树脂形成，其中，所述树脂由双组份聚氨酯原料合成，包括：异氰酸酯和多元醇按比例1.2:1至1.4:1合成。本发明专利技术所述管道由一双组份聚氨酯浸润一增强材料复合而成，所述加工装置包括用于混合所述双组份聚氨酯树脂的一静态混合器和多个密封的注胶盒，采用低温及分段分层加压注胶的方法，很好的根据所述管道生产线运行速度的要求，保留适宜的浸胶时间以保证浸透所述增强材料，从而能够利用所述双组份树脂的低粘度、高强度和快速固化能力，对所述管道的物理性能和生产效率同时予以提高，并可以保护环境。

Fiber woven winding pultrusion forming pipe, processing device and production method thereof

The invention discloses a fiber winding pipe, forming pultrusion processing device and production method thereof, comprises at least one layer of a fiber reinforced pipe skeleton material consisting of a substrate, forming resin, wherein the resin by two-component polyurethane raw materials, including: isocyanate and polyol in proportion to 1.2:1 the synthesis of 1.4:1. The pipeline of the invention consists of a two-component polyurethane infiltration enhanced composite materials, the processing device comprises a static mixer for mixing the two-component polyurethane resin and a plurality of sealing glue injection box, with low temperature and pressure injection method separate the good according to the pipeline the running speed of the production line, to ensure the retention time of gel soaked reinforced materials suitable to dip, low viscosity, high strength and fast curing ability using the two-component resin on the pipeline, the physical properties and production efficiency at the same time to improve and protect the environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种输送管道的加工
，尤其涉及的是一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工设备及其生产方法。
技术介绍
目前在市政工程、建筑给排水、电力系统、化工行业、通信、水利灌溉等工程上，都需要大量的输送管道。现有的输送管道，大多是采用金属材料制成，如钢管，铁管等，但传统的金属材料管道因为生产过程的能耗比较高，工序比较复杂，成本也高，并且，因为所述管道的使用环境往往都比较潮湿，富有污积物堆积，或者是在沿海地区使用，金属因为具有导电性和易氧化锈蚀性，其使用寿命往往就比较短，导致设施的维护费用较高。因此金属材料的输送管道已经无法满足当前社会实践的需要，逐步被淘汰。取而代之的新型输送管道材料，往往都是采用复合材料，例如玻璃钢复合材料缠绕成型，或者单一高分子材料，如PVC材料挤出成型。但这些新型材料制作的输送管道，都具有纵向刚度不足，或环向脆性较大的问题，导致不能承受载重型车辆和地貌等造成的附加载荷，容易形成管道失稳和断裂。现有技术中所采用的新型输送管道在制作时，一般都是先利用玻璃纤维等纤维材料作为增强材料，形成管道基材的骨架，再通过一浸胶槽，浸泡于液态树脂材料中，待树脂完全浸透所述增强材料后，离开浸胶槽，再进入相应的模具加热固化拉挤成型。目前技术中，所述浸胶槽一般都是敞口的，生产过程中，所述液态的树脂材料溅落、挥发等情况都很常见。而所使用的液态树脂材料，粘度较大，一般都需要使用有机溶剂进行稀释，而这些有机溶剂，往往都含有有毒物质，很容易破坏环境，其VOC（VolatileOrganicCompounds，有机挥发物）排放量较大，对环境污染严重，影响工人健康。目前所采用的树脂材料，例如不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂等，其特点在于，树脂胶液有较长的凝胶时间，因此具有良好的可操作性，可以很好的浸透所述增强材料，取得较好的强度和刚度，但同时树脂胶液的黏度比较大，意味着生产速度比较慢，其拉挤速度通常只是在5至30毫米每分钟，这就无法适应现代工业的快速生产要求。而在生产过程中，保证树脂材料能够充分完全浸透所述增强材料，对新型输送管道成品的强度和刚度，又具有极大的意义。因此，现有新型复合材料的管道生产技术，对环境污染极大，并且一直无法突破上述强度与生产速度的平衡，还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，在保证有效浸润的同时，还可以提升生产效率，并增加沿所述管道长度方向的纵向刚度和强度。本专利技术的技术方案如下：一种纤维编织缠绕拉挤成型管道，包括由至少一层纤维增强材料构成的一纤维管道基材骨架，浸润树脂形成，其中，所述树脂由双组份聚氨酯原料合成，包括：异氰酸酯和多元醇按比例1.2:1至1.4:1合成。所述的管道，其中，所述双组份聚氨酯原料包括：聚合MDI和丙三醇聚氧丙烯化物按比例1.2:1至1.4:1合成所述树脂；所述树脂在温度10℃-25℃，压力高于大气压的环境下浸润所述增强材料形成所述管道。所述的管道，其中，所述增强材料包括内层、中层和外层，所述内层和外层为纤维编织层，所述纤维编织层中重复单元的两组纤维夹角为35°-85°夹角。所述的管道，其中，所述中层包括至少一环向纤维缠绕层。所述的管道，其中，所述中层还包括一纤维轴向平铺层。所述的管道，其中，所述纤维为玻璃纤维。所述管道的纤维编织缠绕拉挤成型加工装置，其中，包括一静态混合器，用于混合至少两种所述双组份聚氨酯原料，生成液态的所述双组份树脂；和至少一密封的注胶盒，连通并接受来自所述静态混合器的液态双组份合成树脂；根据具体生产过程需要调节所述静态混合器和所述注胶盒的环境温度为10-25℃；所述管道设置为经过所述注胶盒内的液态合成树脂压力下注胶所述管道增强材料复合而成。所述的加工装置，其中，所述注胶盒连接一超声发生装置，产生超声用于均匀并加速所述注胶盒内的浸胶过程。所述管道的生产方法，其中，包括以下步骤：a)纤维层注胶树脂：所述增强材料的各纤维层经过各自对应的密封注胶盒内的合成树脂分段分层压力注胶形成所述管道。所述的管道生产方法，其中，所述纤维层设为至少两层纤维层，在所述步骤a)之前还包括以下步骤：A1）纤维层编织：通过至少一编织机编织所述至少一层的纤维层；A2）纤维层缠绕：通过至少一缠绕机在所述编织的一层纤维层外缠绕至少一层纤维缠绕层。本专利技术所提供的一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，所述管道由一双组份聚氨酯浸润一增强材料复合而成，所述加工装置包括用于混合所述双组份聚氨酯树脂的一静态混合器和多个密封的注胶盒，采用了低温及分段分层加压注胶的方法，很好的根据所述管道生产线运行速度的要求，延缓所述双组份聚氨酯树脂材料凝胶的速度，保留适宜的浸胶时间以保证浸透所述增强材料，从而能够利用所述双组份树脂的低粘度、高强度和快速固化能力，对所述管道的物理性能和生产效率予以同时提高，并可以保护环境。附图说明图1是本专利技术纤维编织缠绕拉挤成型管道的生产工艺流程图。图2是本专利技术的纤维编织缠绕拉挤成型管道的纤维层骨架结构示意图。图3是本专利技术图2所示的纤维编织缠绕拉挤成型管道的纤维层骨架结构的A-A剖面结构放大图。图4是本专利技术的纤维编织缠绕拉挤成型管道的纤维层骨架结构中编织层的结构放大图。图5是本专利技术的纤维编织缠绕拉挤成型管道的纤维层骨架结构中缠绕层的结构放大图。图6是本专利技术纤维编织缠绕拉挤成型管道的管壁展开示意图。附图标记：1外层纤维编织层2中层纤维缠绕层3内层纤维编织层5重复单元21正向纤维缠绕层22反向纤维缠绕层221管道模具33静态混合器34中间管道330液态合成树脂331第一料筒332第二料筒333计量泵441第一注胶盒442第二注胶盒443第三注胶盒444第四注胶盒55低温环境6中层缠绕纤维7成品管道91内层编织机92第一缠绕机93第二缠绕机94外层编织机95金属模具。具体实施方式本专利技术提供了一种纤维编织缠绕拉挤成型管道、加工装置及其生产方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的纤维编织缠绕拉挤成型管道及其生产方法，如图1所示，通过对一组纤维增强材料进行编织和缠绕，首先分层形成一增强材料的纤维管道基材骨架，所述增强材料的各纤维层在形成后，即进入各自段的密封的注胶盒中进行浸胶，最后再通过一金属模具加热固化拉挤成型，生成最终产品管道。本专利技术中，所述树脂材料采用双组份的聚氨酯材料合成。现有技术中已经存在这种双组份聚氨酯材料，由A组份和B组份混合形成，其中，所述A组份可选为一种高反应性的异氰酸酯，例如聚合MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯），所述B组份可选为多元醇，例如丙三醇聚氧丙烯化物（聚醚多元醇混合物）。所述A组份异氰酸酯和所述B组份多元醇按比例1.2:1至1.4:1混合反应合成所述双组份聚氨酯材料。由玻璃纤维经过所述双组份树脂材料浸润固化拉挤成型后，可以达到非常好的强度，其强度可以比玻璃纤维配合PVC材料所取得的强度高8倍；而且，还具有非常良好的电绝缘性，同时，因为聚氨酯拉挤材料具有高韧性，使得所述管道具有更好的抗渗漏性能，从而更经久耐用。但现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维编织缠绕拉挤成型管道，包括由至少一层纤维增强材料构成的一纤维管道基材骨架，浸润树脂形成，其特征在于，所述树脂由双组份聚氨酯原料合成，包括：异氰酸酯和多元醇按比例1.2 :1至1.4 :1合成。

【技术特征摘要】
1.一种纤维编织缠绕拉挤成型管道，包括由至少一层纤维增强材料构成的一纤维管道基材骨架，浸润树脂形成，其特征在于，所述树脂由双组份聚氨酯原料合成，包括：异氰酸酯和多元醇按比例1.2:1至1.4:1合成。2.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述双组份聚氨酯原料包括：聚合MDI和丙三醇聚氧丙烯化物按比例1.2:1至1.4:1合成所述树脂；所述树脂在温度10℃-25℃，压力高于大气压的环境下浸润所述增强材料形成所述管道。3.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述增强材料包括内层、中层和外层，所述内层和外层为纤维编织层，所述纤维编织层中重复单元的两组纤维夹角为35°-85°夹角。4.根据权利要求3所述的管道，其特征在于，所述中层包括至少一环向纤维缠绕层。5.根据权利要求4所述的管道，其特征在于，所述中层还包括一纤维轴向平铺层。6.根据权利要求1至5任一所述的管道，其特征在于，所述纤维为玻璃纤维。7.一种用于生产如权利要求1所述管道的纤维编织缠绕拉挤成型加工装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之冰，
申请(专利权)人：上海高铁电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31