[发明专利]一种增强复合管及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料增强及塑料管材技术领域，尤其是涉及一种增强复合管及其制作方法。

背景技术

塑料管材在给水排水、石油化工等领域有着广泛的应用，但是常见的PE、PP等塑料管材抗压强度较低，在一些高压环境下，满足不了需求。通过增加管材的壁厚，能够使得管材的抗压强度得到提高，但是此法将增加管材的重量和成本。目前，在管壁外缠绕钢丝、纤维带、树脂包覆纤维等方法是常见的管材增强的手段。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够显著提高塑料管材的抗压强度等性能的增强复合管及其制作方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种增强复合管，其特征在于，该复合管由内管、外管及增强层构成，所述的增强层设在内管与外管之间，增强层为至少一层长纤维增强树脂基体预浸带。

所述的长纤维增强树脂基体预浸带设有1～10层，当缠绕多层预浸带时，采用交叉的方式缠绕在内管的外侧。

所述的长纤维增强树脂基体预浸带中采用的长纤维为玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维。

所述的长纤维增强树脂基体预浸带中采用的树脂基体为PP、PE或PA。

一种增强复合管的制作方法，其特征在于，该方法将长纤维增强树脂基体预浸带缠绕在内管的外侧，预浸带缠绕一层或多层，然后在预浸带外侧套设外管，即得到增强复合管。

所述的长纤维增强树脂基体预浸带经热空气加热缠绕在内管外侧或者长纤维增强树脂基体预浸带缠绕在经红外加热的内管外侧。

所述的长纤维增强树脂基体预浸带与内管的轴向呈0～90°夹角缠绕。

所述的长纤维增强树脂基体预浸带与内管的轴向呈45°夹角缠绕。

所述的长纤维增强树脂基体预浸带缠绕1～10层，当缠绕多层预浸带时，采用交叉的方式缠绕在内管的外侧。

与现有技术相比，本发明通过内管外层缠绕一层或多层预浸带，以获得更高的缠绕强度，并且对预浸带或者管材进行加热使预浸带与管材之间具有更好的界面粘结性能，从而能够显著提高塑料管材的抗压强度等性能。

附图说明

图1为增强复合管的横截面示意图；

图2为增强复合管的结构示意图；

图3为增强层缠绕过程中采用加热方式示意图；

图4为增强层缠绕过程中采用加热方式示意图。

图中1为内管、2为增强层、3为外管、4为热空气加热源、5为红外加热箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

选用带宽为30mm的长玻璃纤维增强PP预浸带(以下简称预浸带)，挤出管材外直径为100mm，采用热空气加热方式进行加热。在管材挤出过程中，通过热空气枪对预浸带进行加热软化的同时，预浸带绕着管材进行缠绕，缠绕层为一层，预浸带与管材之间缠绕的径向夹角控制在45度。

实施例2

一种增强复合管，其结构如图1～2所示，该复合管由内管1、增强层2及外管3构成，增强层2设在内管1与外管3之间，该增强层2为长纤维增强树脂基体预浸带，其中长纤维为玻璃纤维，树脂基体为PP。

增强复合管采用以下方法制作得到：将长纤维增强树脂基体预浸带作为增强层2与内管1呈45°夹角的方式缠绕在内管1的外侧，预浸带缠绕一层，缠绕时预浸带卷盘绕着挤出管做环绕运动，同时采用热空气加热源4对预浸带进行加热，如图3所示，在预浸带与内管接触地方吹热空气加热，使预浸带受热软化，最后在预浸带外侧套设外管，即得到增强复合管。

实施例3

一种增强复合管，该复合管由内管、外管及增强层构成，增强层设在内管与外管之间，该增强层为长纤维增强树脂基体预浸带，其中，长纤维为芳纶纤维，树脂基体为PA。

增强复合管采用以下方法制作得到：将长纤维增强树脂基体预浸带作为增强层2与内管1呈50°夹角的方式缠绕在内管的外侧，预浸带缠绕一层，缠绕时预浸带卷盘绕着挤出管做环绕运动，同时采用红外加热箱5对内管1进行加热，如图4所示，在挤出管材外套一个红外加热器，让管材通过红外加热器受热，最后在预浸带外侧套设外管，即得到增强复合管。

实施例4

一种增强复合管，该复合管由内管、外管及增强层构成，增强层设在内管与外管之间，该增强层为长纤维增强树脂基体预浸带，其中，长纤维为碳纤维，树脂基体为PE。