一种高强度PFA复合管及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度PFA复合管，包括PFA内管、编织缠绕在所述PFA内管外表面的无机纤维网和复合在所述无机纤维网表面的PFA外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PFA外表面编织得到；所述无机纤维为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述无机纤维的直径为3.5～6μm。本发明专利技术采用无机纤维网在PFA管道内、外层之间形成网形镶嵌结构，有效增强了PFA管壁材料的抗压能力和尺寸稳定性，比单纯PFA管的爆破压力显著提高，更加适合用于高温、高压以及某些强腐蚀环境中。本发明专利技术提供一种高强度PFA复合管的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度PFA复合管及其制备方法
本专利技术属于建筑管材
，尤其涉及一种高强度PFA复合管及其制备方法。
技术介绍
管道运输(Pipelinetransport)是用管道作为运输工具的一种长距离输送液体和气体物资的输方式，是一种专门由生产地向市场输送石油、煤和化学产品的运输方式，是统一运输网中干线运输的特殊组成部分。管道运输不仅运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳以及投资少、占地少、费用低，并可实现自动控制。除广泛用于石油、天然气的长距离运输外，还可运输矿石、煤炭、建材、化学品和粮食等。管道运输可省去水运或陆运的中转坏节，缩短运输周期，降低运输成本，提高运输效率。PFA为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，PFA材料具有卓越的耐化学腐蚀性、使用温区广、塑料中最低的摩擦系数、热塑性好、拉伸强度高、介电性好、耐辐射性能优异等显著特点。相对于其它管道材料，PFA制成的管材适用于输送强酸、强碱与各类腐蚀介质，在常压状态下其使用温度范围可以达到-180℃～260℃。此外，PFA摩擦系数小，具有自润滑作用，可以极大降低管道介质的输送阻力。以上各项性能是其它材质管道无法代替的材料，因此PFA管广泛用于石油、化工、食品、国防工业、尖端科技、医药等许多领域。但在实际应用中，PFA管依然存在抗爆能力差、尺寸稳定性差等问题，尤其是对于一些需要满足更高使用压力的领域还有待于进一步改善其耐压性能和拉伸强度等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度PFA复合管及其制备方法，本专利技术中的PFA复合管具有较好的耐压性能和拉伸强度。本专利技术提供一种高强度PFA复合管，包括PFA内管、编织缠绕在所述PFA内管外表面的无机纤维网和复合在所述无机纤维网表面的PFA外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PFA内管的外表面编织得到；所述无机纤维为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述无机纤维的直径为3.5～6μm。优选的，所述无机纤维网的编织密度为1～30根/cm。优选的，所述无机纤维网的厚度为0.1～0.3mm。优选的，所述高强度PFA复合管的总体厚度为0.4～2.0mm。本专利技术提供一种高强度PFA复合管的制备方法，包括以下步骤：A)将无机纤维缠绕编织在PFA内管的外表面，得到覆盖有无机纤维网的PFA内管；所述无机纤维为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述无机纤维的直径为3.5～6μm；B)将PFA外管与所述覆盖有无机纤维网的PFA内管依次进行嵌套复合和拉伸，得到高强度PFA复合管。优选的，所述无机纤维经过预烧结处理之后，再在所述PTFE内管表面编织；所述预烧结的温度为300～600℃；所述预烧结的时间为5～20min。优选的，所述PFA内管按照以下步骤制备得到：将PFA树脂、石墨烯和增容剂混合后挤出造粒，得到混合粒料；将所述混合粒料依次进行熔融、挤出成型、真空定径和拉伸，得到PFA内管或PFA外管。优选的，所述增容剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。优选的，所述石墨烯的质量为所述PFA树脂、石墨烯和增容剂总质量的1～5％；所述增容剂的质量为所述PFA树脂、石墨烯和增容剂总质量的0.5～10％。优选的，所述步骤B)中的拉伸比为2～10。本专利技术提供了一种高强度PFA复合管，包括PFA内管、编织缠绕在所述PFA内管外表面的无机纤维网和复合在所述无机纤维网表面的PFA外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PFA外表面编织得到；所述无机纤维为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述无机纤维的直径为3.5～6μm。本专利技术中的无机纤维网增强层是复合管的芯层，是由无机纤维经过特殊编织工艺制成，在PFA管道的内层和外层之间形成的一种紧密嵌套复合结构。本专利技术采用经过特殊预处理的无机纤维网在PFA管道内、外层之间形成网形镶嵌结构，有效增强了PFA管壁材料的抗压能力和尺寸稳定性，所述PFA复合管比单纯PFA管的爆破压力显著提高，使该复合管更加适合用于高温、高压以及某些强腐蚀环境中。实验结果表明，本专利技术中的外径6mm的复合管的耐压10.3MPa，耐压性能提升了180％；成型收缩率为3％，拉伸强度为35～56MPa，热变形温度为92℃，弯曲模量为8400MPa。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术中高强度PFA复合管的侧视结构示意图；图2为本专利技术中高强度PFA复合管的截面结构示意图；其中，1为PFA外管，2为无机纤维网，3为PFA内管。具体实施方式本专利技术提供了一种高强度PFA复合管，包括PFA内管、编织缠绕在所述PFA内管外表面的无机纤维网和复合在所述无机纤维网表面的PFA外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PFA内管的外表面编织得到；所述无机纤维为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述无机纤维的直径为3.5～6μm。本专利技术中的高强度PFA复合管由三层嵌套复合结构组成，依次为PFA内管、无机纤维网和PFA外管，所述无机纤维网为复合管的增强芯层。在本专利技术中，所述PFA内管的材质为聚四氟乙烯，所述PFA内管的厚度优选为0.2～0.5mm，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是0.25mm、0.3mm或0.4mm。本专利技术对所述PFA内管的管材外径没有特殊的限制。在本专利技术中，所述PFA外管的材质为聚四氟乙烯，所述PFA外管的厚度优选为0.2～0.5mm，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是0.25mm、0.3mm或0.4mm。优选的，所述PFA外管与所述PFA内管的厚度一致。本专利技术对所述PFA外管的内径和外径没有特殊的限制，能够与所述内管和无机纤维网相匹配，形成良好的嵌套复合结构即可。在本专利技术中，所述无机纤维网缠绕编织在所述PFA内管的外表面上，并且与所述PFA外管的内壁复合，形成三层嵌套复合结构。所述无机纤维网由无机纤维在所述PFA外表面编织得到，所述无机纤维优选为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述纤维的直径优选为3.5～6μm，即，优选采用单丝细旦纤维进行编织，本专利技术优选采用交叉编织、纵横网格编织或沿管壁螺旋形缠绕编织，更优选采用交叉编织；所述编织的密度优选为1～30根/cm，更优选为5～25根/cm，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是6根/cm，10根/cm或20根/cm。所述无机纤维的编织角度优选为30～60°，更优选为45°。所述无机纤维网的厚度优选为0.1～3mm，更优选为0.1～2mm，最优选为0.2～1mm，具体的，在本专利技术的实施例中，可以是0.1mm或0.2mm。在本专利技术中，所述高强度PFA复合管的总体厚度优选为0.4～2.0mm，更优选为0.6～1.0m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度PFA复合管，包括PFA内管、编织缠绕在所述PFA内管外表面的无机纤维网和复合在所述无机纤维网表面的PFA外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PFA内管的外表面编织得到；所述无机纤维为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述无机纤维的直径为3.5～6μm。

【技术特征摘要】
1.一种高强度PFA复合管，包括PFA内管、编织缠绕在所述PFA内管外表面的无机纤维网和复合在所述无机纤维网表面的PFA外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PFA内管的外表面编织得到；所述无机纤维为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述无机纤维的直径为3.5～6μm。2.根据权利要求1所述的高强度PFA复合管，其特征在于，所述无机纤维网的编织密度为1～30根/cm。3.根据权利要求1所述的高强度PFA复合管，其特征在于，所述无机纤维网的厚度为0.1～0.3mm。4.根据权利要求3所述的高强度PFA复合管，其特征在于，所述高强度PFA复合管的总体厚度为0.4～2.0mm。5.一种高强度PFA复合管的制备方法，包括以下步骤：A)将无机纤维缠绕编织在PFA内管的外表面，得到覆盖有无机纤维网的PFA内管；所述无机纤维为玻璃纤维、特种玻纤、玄武岩纤维、珍珠岩纤维、高硅氧纤维和高硅氧改性纤维中的一种或几种；所述无机纤维的直径为3.5～6μm；B)将PFA外管与...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋明泽，李刚，
申请(专利权)人：浙江鸿盛环保科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33