[实用新型]一种热塑性缠绕压力管道

说明书

技术领域

本实用新型属于管道材料技术领域，涉及一种热塑性缠绕压力管道。

背景技术

现在工业和生活中使用的管道主要有两种，金属管道和非金属管道。金属管道主要是钢管，非金属管道主要是塑料管道和玻璃钢管道。钢管强度高，耐压能力强，但是重量大，运输施工较为麻烦，而且不耐腐蚀，在腐蚀性场合应用必须做防腐处理，成本较高。塑料管道轻，耐腐蚀性也很好，但是塑料管道强度较差，一般只在低压领域进行应用，强行在高压领域进行应用时，只能增大壁厚，大大的增加了成本，其成本甚至超过了钢管。玻璃钢管目前通常指的是不饱和聚酯或者环氧玻璃钢管道，强度高，耐腐蚀，但是树脂基体均是热固性树脂，环保性差，一度因为安全性问题，在一些地方的市政给水管道领域被禁止使用，并且热固性树脂脆，导致玻璃钢管道在使用过程中对外界损伤表现出零容忍，一旦出现外部破坏整个管道将被破坏，直接影响着管道的使用性能和安全性。因此开发出一款质量轻、耐腐蚀、强度高、抗冲击强度高的管材具有十分重要的意义。

公开号为CN101418886A的中国专利申请公开了一种连续纤维增强热塑性复合管道，其结构上包含内衬层、增强层和外表面层三层结构，然而其增强层的制备方式是先铺设连续纤维或其织物，然后再浸润热塑性树脂，此工艺制备的增强层树脂浸润性差，管材性能低，从其实施例中就可以看出，62mm内径管，壁厚5mm，爆破压力才只有15MPa。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种质量轻、强度高、抗冲击性能好、耐压性能好、大口径、经济实用的热塑性缠绕压力管道。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种热塑性缠绕压力管道，该管道从内到外依次包括内衬层、结构层和外保护层，内衬层与结构层的内壁连接，结构层的外壁与外保护层连接。

所述的热塑性缠绕压力管道的内径为80mm～1400mm；优选150mm～1000mm。

所述的内衬层厚度为1.0～10mm。

所述的结构层厚度为1.0～50mm。

所述的外保护层厚度为1.0～10mm。

所述的内衬层选自塑料管或热塑性塑料片材缠绕层，其中所述的塑料管选自聚乙烯管或聚丙烯管。所述的结构层为连续纤维增强热塑性塑料预浸带缠绕层。

优选的，所述连续纤维增强热塑性塑料预浸带中纤维重量百分比为50%～80%。

优选的，所述的连续纤维增强热塑性塑料预浸带缠绕层为连续纤维增强热塑性塑料预浸带通过交叉环向缠绕，层与层之间实现热熔粘结的缠绕层；

所述的外保护层为热塑性塑料片材缠绕层。

所述的热塑性塑料选自聚丙烯或聚乙烯。

所述的连续纤维选自玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维。

一种上述热塑性缠绕压力管道的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备内衬层；

（2）将连续纤维增强热塑性塑料预浸带裁成缠绕需要的宽度，进行预热后通过缠绕机缠绕在步骤（1）制备的内衬层上，缠绕过程中边缠绕边进行辊压，缠绕时对材料保持加热，使得预浸带完全熔融，形成结构层；

（3）将热塑性片材通过缠绕机缠绕在步骤（2）制备的结构层上，加热使之熔融，并用PET薄膜缠绕在热塑性片材外面，使得管材外部光亮，然后通过冷风冷却管材，撕掉PET薄膜，制得热塑性缠绕压力管道。

所述的步骤（1）中，内衬层的制备是将热塑性塑料管套在胀缩轴上，然后将胀缩轴胀紧，作为内衬层；或将热塑性塑料片材缠绕在圆柱状芯模上，加热熔融粘结为一体作为内衬层。

所述的步骤（1）中，当采用热塑性塑料片材缠绕在圆柱状芯模上仅缠绕一层时，可以不进行加热。

所述的步骤（2）中，预浸带的缠绕方式为交叉缠绕和环向缠绕配合使用；优选的所述的缠绕方式为交叉缠绕1～2层配合1层环向缠绕压实；所述交叉缠绕角度为45°～75°，优选55°～65°；所述辊压压力为0.1～0.2MPa；

所述步骤（1）、（2）和（3）中的熔融加热方式选自红外加热器加热、火焰加热或者激光加热器加热。

与现有技术相比，实用新型具有以下优点：

（1）本实用新型制备的热塑性缠绕压力管道拥有较高的强度与刚性，能够制备大口径管道，同时轻质高强，运输施工方便。

（2）结构层的厚度可以根据管道压力等级和口径大小调节，抗冲击性能好。

（4）管材内层具有很好的密封性能。

（5）管材具有很好外密封、抗破坏性。

（6）环保。