一种复合纤维管材及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合纤维管材及其制备方法和应用，包括管材本体，所述管材本体为内部中空、两端开口的管状结构，所述管材本体的材质为由基体树脂和增强材料复合而成的复合纤维材料，所述管材本体内部填充有聚氨酯泡沫内胆，所述聚氨酯泡沫内胆由管材本体内侧壁向中心进行发泡。该复合纤维管材，其隔水密封，容重轻，强度高，具有优异的耐水性和缓冲抗震性，可大规模应用于海洋养殖行业，作为浮体结构及网箱骨架结构使用，提高管材应用范围，而且该复合纤维管材的制备过程操作简单，施工方便。施工方便。施工方便。

【技术实现步骤摘要】
一种复合纤维管材及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及深海养殖装备
，具体涉及一种复合纤维管材及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]深海养殖网箱的浮体结构及网箱骨架结构会用到管材，现有技术中常用管材的主要形式为铜管、镀锌钢管、不锈钢管、PPR(无规共聚聚丙烯)管、PE(聚乙烯)管、AGR(丙烯酸树脂)管等，其截面的形状基本都是内部空心结构。
[0003]现有的管材中铜管、镀锌钢管、不锈钢管等金属材料管材，强度较高、耐腐蚀性强，但缺点是重量都比较重、同时价格昂贵，且无法直接提供浮力，用于浮体结构时需要借助浮筒；PPR管材与传统的金属材料管材相比，具有质量轻便、节能环保同时生产加工相对简单、使用寿命长等优点，但是其硬度低、刚性差，且PPR管材在室外长期受到紫外线照射情况下，容易降解老化；PE管材及AGR管材的综合性能较高，但随之成本也较高，而且PE管材及AGR管材在使用时，通常是采用热熔或电熔连接方式连接在一起，热熔连接和电熔连接的加工工艺较复杂，连接质量不容易控制，且需要专门的加热通电的设备，导致管材在浮体结构中应用受限。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供一种复合纤维管材，其隔水密封，容重轻，强度高，具有优异的耐水性和缓冲抗震性。为此，本专利技术还提供一种上述复合纤维管材的制备方法和应用。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术的第一方面，提供一种复合纤维管材，包括管材本体，所述管材本体为内部中空、两端开口的管状结构，所述管材本体的材质为由基体树脂和增强材料复合而成的复合纤维材料，所述管材本体内部填充有聚氨酯泡沫内胆。
[0007]具体地，所述聚氨酯泡沫内胆由管材本体内侧壁向中心进行发泡。
[0008]具体地，所述增强材料为玻璃纤维。所述基体树脂为乙烯基树脂、不饱和树脂、环氧树脂或酚醛树脂。
[0009]采用上述技术方案：
[0010]管材本体由基体树脂和增强材料复合材料制备而成，稳定性好，耐腐蚀、强度高，其作为外层
‑
结构层，可以给管材提供良好的结构性能，保证管材有足够的强度、抗拉伸和抗弯性能；内层为聚氨酯泡沫内胆，其具有较强的耐水性和缓冲抗震性，管材在浮体结构中使用时，可以起到防止内部渗水、进水的作用。
[0011]本专利技术的第二方面，提供一种上述复合纤维管材的制备方法，包括如下步骤：
[0012]S1、采用基体树脂和增强材料复合而成的复合纤维材料经现有的成型工艺加工得到内部中空、两端开口，呈管状结构的管材本体；
[0013]S2、采用喷射枪将聚氨酯发泡原料向管材本体内侧壁均匀喷射，边喷射边缓慢转动管材本体，聚氨酯泡沫本体由管材本体内侧壁向中心发泡，最终在管材本体内部均匀填充聚氨酯泡沫。
[0014]具体地，所述步骤S2中，向管材本体内侧壁喷射聚氨酯发泡原料前，预先对管材本体内侧壁进行粗糙化处理。
[0015]采用上述技术方案：
[0016]首先将复合纤维原料采用现有技术中常用的管材成型工艺加工得到管材本体，再采用钢丝刷、刚纱布、锉刀或电动工具等对管材本体内侧壁进行表面摩擦，以形成粗糙面；
[0017]再将聚氨酯泡沫填充至管材本体内部，填充时，使用喷射枪沿着管材本体内壁均匀喷射聚氨酯发泡原料，同时缓慢转动管材本体，使泡沫基体从管材本体内壁向中心发泡，这样可以保证泡沫基体与管道本体内壁完全粘接牢靠无缝隙。
[0018]聚氨酯发泡原料可采用现有技术中常用的配方，具体地，以高功能聚醚多元醇和异氰酸酯为原料经化学反应发泡得到聚氨酯泡沫。由于聚氨酯泡沫本身为闭孔泡沫，吸水率低，就可以实现管材本体内部与空气和水的隔绝，起到良好的密封作用，使得最终制得的复合纤维管材特别适用于作为浮体结构使用。
[0019]本专利技术的第三方面，提供一种上述复合纤维管材的应用，所述复合纤维管材用于深海养殖网箱的浮体结构及网箱骨架结构。
[0020]具有上述结构的复合纤维管材，隔水密封、容重轻、强度高，可以大规模应用于海洋养殖行业，提高管材应用范围。
[0021]具体地，所述复合纤维管材之间通过接头进行固定密封连接，所述接头的材质与所述复合纤维管材中管材本体的材质相同。
[0022]采用接头与复合纤维管材端部套接的方式进行连接，可最大程度保证连接后复合纤维管材的外观平整度和美观程度。
[0023]具体地，所述接头包括接头本体，所述接头本体为内部为中空结构，所述接头本体端部开设有插入口，所述接头本体内侧壁靠近于所述插入口处设有环形凸台，所述复合纤维管材端部由所述插入口插入，并与所述环形凸台侧面相抵接，所述接头本体内侧壁上形成有粗糙面，所述粗糙面位于所述环形凸台与所述插入口之间。
[0024]通过在接头本体内部设置环形凸台，其起到限位作用，可以在管材连接时，快速准确的将管材插入到所需位置，在保证了连接准确性的同时加快了连接时间；并在接头本体内侧壁形成有粗糙面，增大后续管材端部外侧与接头本体内侧壁之间的粘接面积，保证两者的连接强度。
[0025]具体地，所述接头本体内侧壁的粗糙面上涂覆有树脂作为粘结层。
[0026]接头本体加工时，可采用钢丝刷、刚纱布、锉刀或电动工具等对接头本体内侧壁进行表面摩擦处理，以形成粗糙面，增加接头与管材连接时的粘接面积，保证连接强度。具体应用时，将树脂胶黏剂(如环氧树脂胶)均匀涂覆在接头本体内侧壁的粗糙面上，树脂胶黏剂具有很强的黏稠性和密封性，可将管材端部外侧与接头本体内侧壁的连接处采用树脂粘接，来实现管材与接头的连接密封，树脂胶粘接操作简单，所需的场地等外界施工条件要求比较低，具有很强的可操作性和经济性，而且树脂胶具有生态环保的特点，因此使用其形成粘结层的连接密封方式可适用于深远海网箱的管材结构的连接。
[0027]具体地，所述接头本体为线型结构、弯头结构或多通结构。
[0028]对于弯头结构或多通结构的接头本体，插入口和环形凸台设置于接头本体上的线形结构处，可保证管材与接头对接后的密封性。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0030]本专利技术中管材本体由基体树脂和增强材料复合材料制备而成，稳定性好，耐腐蚀、强度高，其作为外层
‑
结构层，可以给管材提供良好的结构性能，保证管材有足够的强度、抗拉伸和抗弯性能；内层为聚氨酯泡沫内胆，泡沫本身为闭孔泡沫，吸水率低，就可以实现管材内部与空气和水的隔绝，起到良好的密封作用，使得管材具有较强的耐水性和缓冲抗震性，管材在浮体结构中使用时，可以起到防止内部渗水、进水的作用；
[0031]本专利技术中的复合纤维管材，其隔水密封，容重轻，强度高，具有优异的耐水性和缓冲抗震性，可大规模应用于海洋养殖行业，作为浮体结构及网箱骨架结构使用，提高管材应用范围，而且该复合纤维管材的制备过程操作简单，施工方便。
附图说明
[0032]下面结合附图与具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合纤维管材，其特征在于，包括管材本体，所述管材本体为内部中空、两端开口的管状结构，所述管材本体的材质为由基体树脂和增强材料复合而成的复合纤维材料，所述管材本体内部填充有聚氨酯泡沫内胆。2.根据权利要求1所述的复合纤维管材，其特征在于，所述聚氨酯泡沫内胆由管材本体内侧壁向中心进行发泡。3.根据权利要求1所述的复合纤维管材，其特征在于，所述增强材料为玻璃纤维。4.一种如权利要求1至3中任一项所述的复合纤维管材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、采用基体树脂和增强材料复合而成的复合纤维材料经成型工艺加工得到内部中空、两端开口，呈管状结构的管材本体；S2、采用喷射枪将聚氨酯发泡原料向管材本体内侧壁均匀喷射，边喷射边缓慢转动管材本体，聚氨酯泡沫本体由管材本体内侧壁向中心发泡，最终在管材本体内部均匀填充聚氨酯泡沫。5.根据权利要求4所述的复合纤维管材的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，向管材本体内侧壁喷射聚氨酯发泡原料前，预先对管...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨贺翔，马超光，宋启海，宋维广，王龙生，谢章婷，田国东，李林，奚望，刘茂铎，
申请(专利权)人：山东滨海新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：