[实用新型]一种钛纳米高分子合金涂层铝塑复合管及其加工设备

说明书

技术领域

本实用新型属于新材料应用技术与先进制造领域，它所涉及的是一种纳米有机钛高分子合金涂层新材料应用先进制造技术制备的涂层铝塑复合管材，主要用于替代铜制管材的制造工业(如代表性的家电行业)。

背景技术

我国是有色金属资源比较贫乏的国家，尤其是金属铜的产量与国民经济发展的步伐很不协调。由于改革开放三十多年的快速发展，国际制造业的重心移向中国，家电产业更是在全球独领风骚，全世界的每一个角落都充满着“中国制造”的商品。

然而，从另一个角度来观察我国的经济发展状况，也让我们看到资源对发展的桎梏。以有色金属为例，据中国有色金属工业协会的统计数据，2008年我国十种有色金属年产量为2519万吨，其中金属铜占378万吨，而实际使用了490万吨，为补充资源不足，进口了110万吨精铜。另据笔者市场调研情况来看，以家电产业为例，广东万和新电气股份有限公司是国内最大的家庭热水器制造商，在2011年共使用了5000吨铜管。据中国家电协会统计，2010年全国电冰箱产量为7300.8万台，广东为1457.8万台，空调器的全国产量为10899.6万台，广东为5477.8万台，据最新市场调查信息表明，全国未来五年中，每年仍需4500万台冰箱、5500万台空调器、4000万台热水器。依此来统计换算，仅家电行业每年用铜管量将超过1100万吨。由此可见，我国家电行业对金属铜的需求量接近于国内10种有色金属半年的总产量，需要进口大量的铜矿砂或精铜才能满足国内市场的需求。

钛纳米高分子合金是一种新型聚合物材料，它是用金属钛与高分子树脂在特殊的环境条件下，经高能球磨引发机械化学反应生成的纳米杂化聚合物。利用这种新型聚合物为基体材料加工制造的特种涂料产品，具有优异的耐高温、抗老化、防腐蚀性能。应用于油田油井管的内壁防护涂层，替代特种耐蚀合金钢管，可以大大节省油田的开发成本和维护费用；应用于家电行业以涂层铝塑复合管替代铜管，既可靠又经济，是降低材料和制造成本的最佳途径。目前，这项新材料已获得国家颁发的实用新型专利证书，依法受到国家的法律保护，这就形成了在市场上的绝对竞争优势。

纳米钛高分子合金涂层铝塑复合管是上述新材料应用与技术服务延伸的新产品。它是解决国家有色金属资源紧缺、价格高涨、以铝代铜的一种应用模式的创新。用铝管代替铜管，仅差价每吨即可节省4~5万元人民币。据广东万和新电气股份有限公司核算，由于铝的比重轻，用2000吨铝管可以替代5000吨铜管的年使用量，每年仅此节省的铜管用量，就可节省2.1亿元，节省铝代铜的差价0.8亿元，两项合计可为企业节省材料成本费用约3亿元人民币。以此推算，全国家电行业每年用铝管替代铜管，不仅可以缓解铜资源紧缺的局面，而且节省材料成本可以用千亿元做核算单位。

铝管替代铜管，关键的是解决铝不耐腐蚀的技术难题；采用钛纳米高分子合金涂层制备铝塑复合管，攻克铝管腐蚀的难题便可以迎刃而解；家电用纳米钛高分子合金涂层铝塑复合管的创新点是细径管内壁精密微喷涂技术。

管道内壁防护喷涂是近年来发展起来的一门新工艺技术，由于工业防腐蚀的技术需求，世界各国都相继开展了这方面的研究试验工作，国外的研究工作比较早，我国是通过管道喷涂设备的引进才开始这项研究开发工作。

然而，值得一提的是，国内外对细径管道内壁防护一直未有技术瓶颈的突破，找遍国内外市场，也未发现任何一家企业可以设计制造内径小于Ф6~12mm细径管内壁喷涂机械，这使目前本实用新型者正在开展的家电行业用铝管替代铜管要解决内壁防护的课题研究项目遇到了瓶颈制约，由此而引发了本实用新型的开发设计与研制。

发明内容

 本实用新型的目的之一是解决铝管替代铜管攻克铝不耐腐蚀的技术难题，从而为家电产业找到一条既节省资源、又节约材料费用、降低制造成本的新方案。

本实用新型的目的之一是以机器人喷涂原理的工作装置，依靠喷头的自动进给以及回退完成微型管内壁的喷涂工序。防腐涂层的喷涂过程依靠喷头的运动以及压力的协调控制，因此，合理设计运动控制器，利用涂料的雾化过程，精确控制喷涂过程中的涂料喷射的压力，对于节省涂料的用量，降低成本，控制喷涂的质量起着决定性的作用。涂料在管道内的气隙空间形成雾化，涂料压力控制器以及喷头运动滑车，如果不能协调控制将影响喷涂质量。