[发明专利]高压环氧玻璃钢管道及其加入玻璃纤维织物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃钢管道，具体涉及一种高压环氧玻璃钢管道及其加入玻璃纤维织物的制备方法。

背景技术

高压环氧玻璃钢管道，具有耐高温、耐腐蚀性强的特点，并且，导热系数小，使用寿命长，产品适应性强，安装、运输方便，维护费用低，被广泛应用于石油、天然气输送、化学处理以及污水处理等领域。

目前，高压玻璃钢管道大多采用环氧树脂为基体，玻璃纤维为增强材料，采用定长往复式纤维缠绕成型和内加热固化工艺制造。玻璃纤维螺旋缠绕是玻璃纤维缠绕机主轴芯模的旋转运动与缠绕小车沿着芯模轴向移动二者复合运动的结果。玻璃纤维充分浸透树脂后，按设计好的线型有规律的铺敷在芯模表面上形成缠绕层，多个行程后形成一层缠绕，多层缠绕后形成头部带有阴螺纹的缠绕构件。通过芯模内部高温加热，固化成型后，脱模完成。其中，头尾两段是玻璃纤维缠绕到头尾段时变角过程产生的，因产品外观及性能的要求，需切去这两部分后，再进行下一个工序的制作。切去部分的长度因管道的压力等级和公称直径不同而不同，最长时可达60cm。

随着科技发展的日新月异以及市场竞争的日益加剧，现有的生产工艺、生产方式越来越显现出它的缺点：

(1)玻璃钢管道端部阴螺纹过渡区是管道内压破坏的薄弱区域，管道的破坏性试验和长期静水压试验90％以上此区域被破坏，从而导致管道失效。

(2)缠绕耗时长，生产效率低，压力等级越高，缠绕铺层越多，耗用时间越多。

(3)为方便玻璃钢管道两个端头线型控制，切割量超过管道毛重的15％，间接造成产能较低。高压环氧玻璃钢管道的头尾分别切去的长度最长可达80cm，切割量大，人力成本高，切掉的管头管尾无法处理，产生大量工业垃圾。

从技术、经济两方面综合考虑，现阶段还没有很有效的管头管尾的处理办法。如何使高压环氧玻璃钢管道既能满足产品性能要求，又能减少缠绕铺层，并且缩短管头管尾的切割长度，具有非常重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高压环氧玻璃钢管道，具有缠绕铺层少、管头管尾切割长度短、产品性能好的特点；本发明同时提供其加入玻璃纤维织物的制备方法，工艺简单、易于实现。

本发明所述的高压环氧玻璃钢管道，由如下重量份数的原料制成：

其中：

所述的双酚A型环氧树脂结构中含有极性的羟基、醚基，并且含有极为活泼的环氧基，使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间的作用力。而环氧基团则与介质表面，特别是金属表面上的游离键起反应，形成化学键，因而环氧树脂具有较强的黏合力。

所述的固化剂为甲基四氢苯酐。甲基四氢苯酐是酸酐类固化剂中的一种高性能产品，其性能如下：耐热性好，特别是在150℃下，环氧固化物具有优良的机械性能及电性能，耐气候性好，不受光热影响，抗湿性好，反应活性高，可快速固化，凝胶时间短，对环氧树脂有很好的促进作用。

所述的促进剂为苄基三乙基氯化铵。对环氧树脂的固化具有很好的促进作用。

所述的润湿剂是一种具有表面活性的物质，容易润湿玻璃纤维表面而达到均匀浸透原丝的效果，能改善树脂对被覆有浸润剂的玻璃纤维表面的浸润和向原丝内部即单丝间的浸润性。原丝为直接纱没有成股前的形态，浸润剂为直接纱制备过程中加入的化工原料。所述的润湿剂为丙烯酸共聚物，优选为CP-1188。

所述的直接纱成带性好，呈扁带状；退解性好，在从纱团退解时不脱圈，不形成"鸟巢"状乱丝；张力均匀，无悬垂现象；线密度均匀，一般须小于±7％；浸透性好，从胶槽通过时易被树脂润湿及浸透。

所述的玻璃纤维织物，采用0度或90度方向的玻璃纤维经聚酯线捆绑缝编而成，其中，采用0度方向的玻璃纤维时，用玻纤纱间隔衬纬。编制好的玻璃纤维减振效果好，膨胀系数小，骨架轻，变形小，具有良好的耐腐蚀性，易于被树脂浸润，层间粘合好，能适合各种曲面；布面不易变形，渗透性能好，易于操作，纤维的强度和刚度在复合材料中得以充分发挥，从而减少材料消耗，降低成本；抗疲劳性及损伤容限高，使用寿命长，可靠性大。

所述的高压环氧玻璃钢管道加入玻璃纤维织物的制备方法，包括如下步骤：

(1)胶液配制：向双酚A型环氧树脂中依次加入固化剂、促进剂、润湿剂搅拌均匀，然后运至缠绕主机；

(2)管体缠绕：将直接纱浸入步骤(1)配制好的胶液中，按设计线型进行铺敷，在芯模表面上形成缠绕层，多个行程后形成一层缠绕，得到管体；