一种连续编织碳纤维复合材料油管及其制备方法技术

本发明专利技术属于复合材料制造技术领域，提供了一种连续编织碳纤维复合材料油管及其制备方法，连续编织碳纤维复合材料油管由轴向纱和左向纱、右向纱组成；轴向纱沿轴向分布；左向纱和右向纱围绕轴向纱左右对称分布；制备连续编织碳纤维复合材料油管的原料包括碳纤维。本发明专利技术通过设置轴向纱、左向纱和右向纱，经过连续编织可制得管状材料，并且采用的编织结构有利于控制碳纤维的加工损伤，减少纤维的磨损和损伤；以碳纤维为原料，得到了重量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、热膨胀系数低、使用寿命长的连续编织碳纤维复合材料油管。实施例的结果显示，本发明专利技术提供的连续编织碳纤维复合材料油管的密度为1.65g/cm3，耐酸碱性较优。耐酸碱性较优。

【技术实现步骤摘要】
一种连续编织碳纤维复合材料油管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料制造
，尤其涉及一种连续编织碳纤维复合材料油管及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的石油专用油管存在的缺点是体积大，重量较重，搬运较为困难，不耐酸碱腐蚀，耐磨损性能低，使用寿命较短，作业成本较高。而且，石油管道是输送石油的专用油管，需求量较大，随着汽车制造以及其他与石油相关产业的快速发展，石油输送是现今将石油进行远距离输送的主要途径，对于石油管道的需求量较大，因此，在石油输送的过程中，每年由于石油输送造成的油管更换的成本逐年提高，其原因也包括随着对石油开采程度的加深，石油内含有的杂质逐渐增多，导致对石油管道的腐蚀程度逐渐加深，从而加快了石油管道的破损。因此，亟需一种重量轻且耐腐蚀的油管材料。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种连续编织碳纤维复合材料油管及其制备方法，本专利技术提供的连续编织碳纤维复合材料油管重量轻，并且具有优异的耐腐蚀性能。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种连续编织碳纤维复合材料油管，所述连续编织碳纤维复合材料油管由轴向纱和左向纱、右向纱组成；所述轴向纱沿轴向分布；所述左向纱和右向纱围绕轴向纱左右对称分布；
[0006]制备所述连续编织碳纤维复合材料油管的原料包括碳纤维。
[0007]优选地，所述轴向纱的份数为88~264根。
[0008]优选地，所述左向纱的份数为88~264根，所述右向纱的份数为88~264根。
[0009]优选地，所述左向纱和右向纱与轴向纱的夹角为
±
（15~40
°
）。
[0010]本专利技术还提供了上述技术方案所述连续编织碳纤维复合材料油管的制备方法，包括以下步骤：
[0011]（1）将碳纤维制成管状织物；
[0012]（2）将所述步骤（1）得到的管状织物套在成型芯模上，然后对管状织物的边缘进行预热平烫，得到预热后的管状织物；
[0013]（3）将所述步骤（2）得到的预热后的管状织物依次进行涂胶、缠带、烘烤、脱模、扒带、研磨、涂装和裁切包装，得到连续编织碳纤维复合材料油管。
[0014]优选地，所述步骤（2）中的成型芯模为Φ30~35mm的空心PVC管；所述成型芯模的长度为5~15m。
[0015]优选地，所述步骤（2）中的成型芯模的表面涂有脱模剂和树脂胶。
[0016]优选地，所述步骤（3）中缠带所缠的带膜为耐温型塑料带膜；所述耐温型塑料带膜的耐温范围为100~180℃。
[0017]优选地，所述步骤（3）中烘烤的温度为120~150℃，烘烤的时间为1.2~2.5h。
[0018]本专利技术提供了一种连续编织碳纤维复合材料油管，所述连续编织碳纤维复合材料油管由轴向纱和左向纱、右向纱组成；所述轴向纱沿轴向分布；所述左向纱和右向纱围绕轴向纱左右对称分布；制备所述连续编织碳纤维复合材料油管的原料包括碳纤维。本专利技术通过设置轴向纱、左向纱和右向纱，经过连续编织可制得管状材料，并且采用的编织结构有利于控制碳纤维的加工损伤，减少纤维的磨损和损伤；以碳纤维为原料，有利于得到重量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、热膨胀系数低、使用寿命长的连续编织碳纤维复合材料油管。实施例的结果显示，本专利技术提供的连续编织碳纤维复合材料油管的密度为1.65g/cm3，抗拉强度为750~850MPa，抗压强度为320MPa，热膨胀系数为0.15
×
10
‑5/K，耐酸碱性较优。
具体实施方式
[0019]本专利技术提供了一种连续编织碳纤维复合材料油管，所述连续编织碳纤维复合材料油管由轴向纱和左向纱、右向纱组成；所述轴向纱沿轴向分布；所述左向纱和右向纱围绕轴向纱左右对称分布；
[0020]制备所述连续编织碳纤维复合材料油管的原料包括碳纤维。
[0021]本专利技术提供的连续编织碳纤维复合材料油管由轴向纱和左向纱、右向纱组成。本专利技术通过设置轴向纱、左向纱和右向纱，经过连续编织可制得管状材料，并且采用的编织结构有利于控制碳纤维的加工损伤，减少纤维的磨损和损伤。
[0022]在本专利技术中，所述轴向纱沿轴向分布。在本专利技术中，所述轴向纱的份数优选为88~264根，更优选为176根。
[0023]在本专利技术中，所述左向纱和右向纱围绕轴向纱左右对称分布。在本专利技术中，所述左向纱的份数优选为88~264根，更优选为88根；所述右向纱的份数优选为88~264根，更优选为176根。
[0024]在本专利技术中，所述左向纱和右向纱与轴向纱的夹角优选为
±
（15~40
°
），更优选为
±
30
°
。
[0025]在本专利技术中，制备所述连续编织碳纤维复合材料油管的原料包括碳纤维。本专利技术以碳纤维为原料，碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性能好，比热及导电性介于非金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好，有利于得到重量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、热膨胀系数低、使用寿命长的连续编织碳纤维复合材料油管。在本专利技术中，所述碳纤维优选为12k碳纤维。本专利技术对所述碳纤维的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
[0026]在本专利技术中，制备所述连续编织碳纤维复合材料油管的原料优选还包括玻璃纤维或涤纶纤维。在本专利技术中，所述玻璃纤维或涤纶纤维和碳纤维的质量比优选为50：50；所述玻璃纤维的细度优选为2400tex；所述涤纶纤维的细度优选为800tex。本专利技术对所述玻璃纤维和涤纶纤维的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
[0027]在本专利技术中，所述连续编织碳纤维复合材料油管的直径优选为40~120mm；所述连续编织碳纤维复合材料油管的的长度优选为5~15m；所述连续编织碳纤维复合材料油管的接头方式优选为螺纹连接。
[0028]本专利技术通过设置轴向纱、左向纱和右向纱，经过连续编织可制得管状材料，并且采
用编织结构有利于控制碳纤维的加工损伤，减少纤维的磨损和损伤；以碳纤维为原料，有利于得到重量轻、强度高、不生锈、耐腐蚀、热膨胀系数低、使用寿命长的连续编织碳纤维复合材料油管。
[0029]本专利技术还提供了上述技术方案所述连续编织碳纤维复合材料油管的制备方法，包括以下步骤：
[0030]（1）将碳纤维制成管状织物；
[0031]（2）将所述步骤（1）得到的管状织物套在成型芯模上，然后对管状织物的边缘进行预热平烫，得到预热后的管状织物；
[0032]（3）将所述步骤（2）得到的预热后的管状织物依次进行涂胶、缠带、烘烤、脱模、扒带、研磨、涂装和裁切包装，得到连续编织碳纤维复合材料油管。
[0033]本专利技术将碳纤维制成管状织物。
[0034]本专利技术对所述管状织物的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的管状织本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续编织碳纤维复合材料油管，所述连续编织碳纤维复合材料油管由轴向纱和左向纱、右向纱组成；所述轴向纱沿轴向分布；所述左向纱和右向纱围绕轴向纱左右对称分布；制备所述连续编织碳纤维复合材料油管的原料包括碳纤维。2.根据权利要求1所述的连续编织碳纤维复合材料油管，其特征在于，所述轴向纱的份数为88~264根。3.根据权利要求1所述的连续编织碳纤维复合材料油管，其特征在于，所述左向纱的份数为88~264根，所述右向纱的份数为88~264根。4.根据权利要求1所述的连续编织碳纤维复合材料油管，其特征在于，所述左向纱和右向纱与轴向纱的夹角为
±
（15~40
°
）。5.权利要求1~4任一项所述连续编织碳纤维复合材料油管的制备方法，包括以下步骤：（1）将碳纤维制成管状织物；（2）将所述步骤（...

【专利技术属性】
技术研发人员：代军，吕明迪，龙腾，高守臻，李宗乐，
申请(专利权)人：山东中恒景新碳纤维科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：