一种高强度PTFE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PTFE复合管，包括PTFE内管、编织缠绕在所述PTFE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PTFE外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PTFE内管的外表面编织、烧结得到；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两层PTFE管道间形成网形镶嵌结构，有效增强了PTFE管壁材料的抗压能力和尺寸稳定性，PTFE复合管比单纯PTFE管的爆破压力显著提高，更加适合高温、高压以及某些强腐蚀环境中。本发明专利技术还提供一种高强度PTFE复合管的制备方法。

A High Strength PTFE Composite Pipe and Its Preparation Method

The invention provides a high-strength PTFE composite pipe, which comprises a PTFE inner pipe, an inorganic fiber network woven around the outer surface of the PTFE inner pipe and a PTFE outer pipe compounded on the surface of the inorganic fiber network; the inorganic fiber network is woven and sintered by inorganic fibers on the outer surface of the PTFE inner pipe; the inorganic fibers are glass fibers, special glass fibers, basalt fibers and rare. One or more of perlite fibers, high silicon oxygen fibers and high silicon oxygen modified fibers; the diameter of the inorganic fibers is 3.5-6 microns. The invention adopts inorganic fiber mesh to form a mesh mosaic structure between two layers of PTFE pipes, effectively enhances the compressive capacity and dimensional stability of PTFE pipe wall materials, and the burst pressure of PTFE composite pipes is significantly higher than that of pure PTFE pipes, which is more suitable for high temperature, high pressure and some strong corrosive environments. The invention also provides a preparation method of a high strength PTFE composite pipe.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度PTFE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}PTFE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。PTFE(聚四氟乙烯)管具备极强的化学稳定性、耐老化性、不黏性与不燃性等多项优点，相对于其它管道材料，PTFE管适用于输送强酸、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，PTFE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PTFE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，PTFE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PTFE复合管及其制备方法，本专利技术中的PTFE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PTFE复合管，包括PTFE内管、编织缠绕在所述PTFE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PTFE外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PTFE内管的外表面编织、烧结得到；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PTFE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PTFE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PTFE内管的外表面，得到覆盖有无机纤维网的PTFE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PTFE外管与所述覆盖有无机纤维网的PTFE内管依次进行嵌套复合、除油和烧结成型，得到高强度PTFE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PTFE内管和PTFE外管均按照以下步骤制备得到：将聚四氟乙烯树脂和助剂混合，静置后依次预压成型、推压成型和烧结定型，得到PTFE内管或PTFE外管。优选的，所述助剂包括航空煤油和硅烷偶联剂；所述航空煤油与聚四氟乙烯的质量比为(15～35)：1；所述硅烷偶联剂与聚四氟乙烯的质量比为(0.1～1.5)：100。优选的，所述航空煤油为高闪点航空煤油；所述硅烷偶联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、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。优选的，所述步骤B)中烧结成型的温度为325～355℃；所述步骤B)中烧结成型的时间为5～30min。本专利技术提供了一种高强度PTFE复合管，包括PTFE内管、编织缠绕在所述PTFE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PTFE外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PTFE内管的外表面编织、烧结得到；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。其中，PTFE管道内层和PTFE管道外层的材质均为聚四氟乙烯，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PTFE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PTFE管道内、外层之间形成网形镶嵌结构，有效增强了PTFE管壁材料的抗压能力和尺寸稳定性，所述PTFE复合管比单纯PTFE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8.3MPa，耐压性能提升了180％；成型收缩率为3％，拉伸强度为25～50MPa，热变形温度为150℃，弯曲模量为5400～9000MPa。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PTFE复合管的侧视结构示意图；图2为本专利技术中高强度PTFE复合管的截面结构示意图；其中，1为PTFE外管，2为无机纤维网，3为PTFE内管。具体实施方式本专利技术提供了一种高强度PTFE复合管，包括PTFE内管、编织缠绕在所述PTFE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PTFE外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PTFE外表面编织、烧结得到；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PTFE复合管由三层嵌套复合结构组成，依次为PTFE内管、无机纤维网和PTFE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PTFE内管的材质为聚四氟乙烯，所述PTFE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PTFE内管的管材外径没有特殊的限制。在本专利技术中，所述PTFE外管的材质为聚四氟乙烯，所述PTFE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PTFE外管与所述PTFE内管的厚度一致。本专利技术对所述PTFE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PTFE内管的外表面上，并且与所述PTFE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PTFE外表面编织、烧结得到，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度PTFE复合管，包括PTFE内管、编织缠绕在所述PTFE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PTFE外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PTFE内管的外表面编织、烧结得到；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PTFE复合管，包括PTFE内管、编织缠绕在所述PTFE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PTFE外管；所述无机纤维网采用无机纤维在所述PTFE内管的外表面编织、烧结得到；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PTFE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PTFE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PTFE复合管，其特征在于，所述高强度PTFE复合管的总体厚度为0.4～2.0mm。5.一种高强度PTFE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PTFE内管的外表面，得到覆盖有无机纤维网的PTFE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PTFE外管与所述覆盖有无机纤维网的PTFE内管依...

【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