一种玻璃钢夹砂管，由内向外依次包括内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层以及外保护层，所述内轴向纤维层以及所述外轴向纤维层均由玻璃纤维缠绕纱环向缠绕构成，其中所述玻璃纤维缠绕纱中含有25-35％重量的树脂。本发明专利技术取消了影响管道外直径均匀度及轴向强度提供效率低的往复交叉缠绕层，设计了独立的环向缠绕层和轴向纤维层，有效提升了管道的轴向强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及给玻璃钢管道领域，特别地，涉及ー种玻璃钢夹砂管。
技术介绍
现有的定长缠绕玻璃钢管道为管端承插接ロ并管体结构为螺旋交叉往复缠绕和环向缠绕加夹砂的结构，螺旋交叉缠绕提供管道的轴向和环向强度，环向缠绕只提供环向強度。由于螺旋缠绕在管道两端存在加減 速段和停止段，会造成管道的两端及加減速段形成非均匀加厚区，导致管道外壁不规整。这要求每根管道都必须进行较大范围的打磨修正，这不仅费エ、费时，而且管体外径很难保持一致。另外，往复式交叉缠绕技术采用断续生产方式(管道需ー根一根的进行生产)进行，原材料添加的自动化程度较低，这造成管道性能不稳定，性能离散率较大、轴向压缩强度较低，在产品安装过程中容易出现损毁现象。再者，该种结构在大口径管道生产和设计中，由于管道模具为承ロ直径大，且要连接必须管道带承ロ，而螺旋交叉缠绕必然在反向时要求有加減速段(角度变化段)，且在两端易滑纱，造成两端质量不易保证，且对于长度短的管道，特别是长度小于I倍直径长度的管道，不能生产且两端滑纱严重，另外在高压カ管道领域由于承ロ的直径变化形成的变径段也是管道失效的薄弱点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供ー种玻璃钢夹砂管，以提高管道的強度和韧度，能够降低生产成本，达到节能环保的要求，并且在夹砂层中为非良好石英砂级配或较低的树脂含量的情况下，确保树脂砂浆层的性能保证率，提高玻璃钢夹砂管道的強度。本专利技术的目的可以采取以下方法来实现ー种玻璃钢夹砂管，由内向外依次包括内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层以及外保护层，所述内轴向纤维层以及所述外轴向纤维层均由环向缠绕的方式加工而成。优选地，所述夹砂层通过以下步骤制得(I)将纳米ニ氧化硅和/或纳米活性碳酸钙与树脂分散混合，得到改性树脂基体，其中纳米ニ氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的重量比为1-8% ；(2)将所述改性树脂基体与石英砂进行搅拌混合，其中，树脂重量比为15-18%。优选地，所述步骤(I)中的分散混合包括以下步骤a、将纳米ニ氧化硅和/或纳米碳酸钙与树脂采用搅拌器进行初步混合；b、将初步混合的混合物用真空搅拌器进行二次分散。 优选地，所述纳米ニ氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的粒径小于50nm。优选地，内衬层由树脂重量含量百分比为70-92%的表面毡和短切毡组成。优选地，所述石英砂的颗粒级配按以下配比粒径范围为10目-20目的石英砂颗粒,质量占比为45% ；粒径范围为30目-60目的石英砂颗粒，质量占比为15% ;粒径范围为70目-80目的石英砂颗粒，质量占比为15% ;粒径范围大于90目的石英砂颗粒,质量占比为25%。由于本专利技术采用了上述的技术措施，使其对比现有技术有如下优点本专利技术取消了影响管道外直径均匀度及轴向强度提供效率低的往复交叉缠绕层，设计了独立的环向缠绕层和轴向纤维层。其中，轴向纤维层由轴向短切纤维(纤维长度50mm)或轴向玻璃纤维织物(对于小口径管道采用轴向短切纤维，大直径管道采用轴向玻璃纤维织物)通过环向缠绕方式布置而成，有效提升了管道轴向强度。另外，管体结构的轴向强度有环向缠绕方式加工的轴向纤维层提供，轴向强度的提供效率高 (纤维方向的强度高)，成型方法简单，采用环向缠绕方式，避免了螺旋交叉缠绕的问题如两端厚度堆积，滑纱及提供轴向强度效率低的缺点。管体结构的刚度效率高，将高强度高模量环向缠绕层内层和外层布置在结构外层，刚度效率高。附图说明图I是本专利技术玻璃钢夹砂管的结构示意图。具体实施例方式下面结合实施例详细描述本专利技术的实现方案。本专利技术的纳米改性玻璃钢夹砂管由7层结构组成，分别为内衬层I、内环向缠绕层2、内轴向纤维层3、夹砂层4(即納米改性树脂砂浆层)、外轴向纤维层5、外环向缠绕层6、外保护层7组成。其中，内衬层I :该层的作用是保证玻璃钢夹砂管在一定的压カ下能安全正常地输送物料，使产品长期稳定的工作。该层由高树脂含量(树脂含量在70-92%)的表面毡和短切毡组成，具有耐磨、耐腐蚀、防渗漏等特点。内环向缠绕层2和外环向缠绕层6:这两层为玻璃钢夹砂管的承载层，它保证了管的环向拉伸強度、环向弯曲強度及刚度。这两层由高強度的玻璃纤维连续缠绕纱，采用环向缠绕的方式加工而成，其树脂含量在25-35%重量之间。内轴向纤维层3和外轴向纤维层5:这两层为玻璃钢夹砂管的承载层，它保证了管的轴向拉伸强度及轴向刚度。这两层由短切轴向纤维或轴向纤维织物，采用环向缠绕的方式加工而成，其树脂含量在45-65%重量之间。夹砂层4 :该层为玻璃钢夹砂管的承载层，设置在管的中性层附近，主要作用提供管的轴向压缩强度及韧度。它和高強度的玻璃纤维层构成三明治夹芯结构，提升管环向弯曲刚度，増加管荷载能力。该层由1-8%重量的双组分纳米材料(经表面处理的纳米ニ氧化硅和纳米活性碳酸钙混合物)分散混合到树脂中，得到混合纳米材料改性树脂基体，再将该树脂基体和石英砂进行强制搅拌混合而成，其树脂含量在15-18%重量之间。外保护层7 :该层为玻璃钢夹砂管的外防护层，具有良好的耐腐蚀、耐磨损性能。该层由纯树脂和高強度的短切纤维构成，其树脂含量在70-100%重量之间。通过实验室研究试验显示，采用高強度和高韧性的树脂，比如环氧聚酰胺固化树脂或者こ烯基脂树脂，可以在15-18%的树脂含量的情况下满足通用石英砂级配(如20目-40目占比100% )的树脂砂浆压缩強度高于75Mpa，但主要存在的问题是上述树脂价格高昂，且其均为高耐腐或者其他特殊要求的条件下才能应用。通过对不同颗粒直径的石英砂进行不同比例的复配，说明石英砂的级配对压缩强度的影响较大，良好级配的石英砂树脂砂浆的强度比不良级配的石英砂树脂砂浆的强度高出30%以上，试验结果显示采用如下颗粒级配下的压缩强度可以满足要求本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种玻璃钢夹砂管，由内向外依次包括内衬层、内环向缠绕层、内轴向纤维层、夹砂层、外轴向纤维层、外环向缠绕层以及外保护层，其特征在干所述内轴向纤维层以及所述外轴向纤维层均由环向缠绕的方式加工而成。2.根据权利要求I所述的玻璃钢夹砂管，其特征在于所述夹砂层通过以下步骤制得 (1)将纳米ニ氧化硅和/或纳米活性碳酸钙与树脂分散混合，得到改性树脂基体，其中纳米ニ氧化硅和/或纳米活性碳酸钙的重量比为1-8% ； (2)将所述改性树脂基体与石英砂进行搅拌混合，其中，树脂重量比为15-18%。3.根据权利要求I或2所述的玻璃钢夹砂管，其特征在于所述步骤(I)中的分散混合包括以下步骤 a、将纳米ニ氧化硅和/或纳米碳酸钙与树脂采用搅...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳建罡，王磊，蒋天明，刘强，叶进峰，
申请(专利权)人：浙江新世管道股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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