一種玻璃鋼聚氨酯tpu復(fù)合管及其制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玻璃鋼聚氨酯TPU復(fù)合管及其制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的自來(lái)水廠使用的通水管道，大多采用金屬管道或者普通的塑料管。金屬管道雖然比較結(jié)實(shí)耐用，但是質(zhì)量重、易腐蝕、易生銹、易結(jié)垢，成本也比較高；普通的塑料管雖然質(zhì)量輕、耐腐蝕，但是卻存在著長(zhǎng)期輸水易結(jié)垢、密封性差、隨極端天氣變化易破裂、長(zhǎng)期飲用對(duì)人體有害等缺點(diǎn)。因此，開發(fā)一種性能優(yōu)良、輸水對(duì)人體無(wú)害的管道成為人們亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種玻璃鋼聚氨酯TPU復(fù)合管。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明一種玻璃鋼聚氨酯TPU復(fù)合管，其括由外至內(nèi)依次設(shè)置的外保護(hù)層、外增強(qiáng)層、夾砂結(jié)構(gòu)層、內(nèi)增強(qiáng)層和內(nèi)襯層；所述的外保護(hù)層為石英砂與不飽和聚酯樹脂復(fù)合層，所述的外增強(qiáng)層為玻璃纖維與不飽和聚酯樹脂復(fù)合層，所述的夾砂結(jié)構(gòu)層為石英砂、玻璃纖維與不飽和聚酯樹脂復(fù)合層，所述的內(nèi)增強(qiáng)層為玻璃纖維與不飽和聚酯樹脂復(fù)合層，所述的內(nèi)襯層為低游離納米聚氨酯層。
[0006]進(jìn)一步地，所述的不飽和聚酯樹脂為鄰苯型不飽和聚酯、間苯型不飽和聚酯、雙酚A型不飽和聚酯、乙烯基樹脂和鹵代不飽和聚酯中的一種或幾種。
[0007]進(jìn)一步地，所述的低游離納米聚氨酯層，以重量份計(jì)，包括組份:
[0008]100份的低游離I3U預(yù)聚體；
[0009]12 ?12.5 份的 MOCA ；以及
[0010]3.36 ?5.625 份的蒙脫土。
[0011]進(jìn)一步地，所述低游離I3U預(yù)聚體由摩爾比為6:1的低游離TDI與PTMG的混合制得。
[0012]進(jìn)一步地，所述PTMG的相對(duì)分子量為2000。
[0013]本發(fā)明的另一方面公布了一種玻璃鋼聚氨酯TPU復(fù)合管的制造工藝，其包括以下步驟:
[0014](I)預(yù)先對(duì)玻璃鋼管道內(nèi)壁進(jìn)行打磨、粗糙工藝；
[0015](2)根據(jù)客戶要求的管道參數(shù)，設(shè)計(jì)程序，設(shè)計(jì)管道生產(chǎn)工藝配方，并輸入與中央控制室PC相連的PLC機(jī)中自動(dòng)生成機(jī)器投入程序；
[0016](3)彈性體澆注機(jī)在PC控制下自動(dòng)將各種原材料按配方設(shè)定量投入到高速旋轉(zhuǎn)著的玻璃鋼管道內(nèi)，在模具高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用下，加熱固化成型；
[0017](4)PC自動(dòng)跟蹤每根管道生產(chǎn)時(shí)的設(shè)備和物料數(shù)據(jù)，并儲(chǔ)存打印備查。
[0018]石英砂是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分是Si02，石英砂的顏色為乳白色、或無(wú)色半透明狀，莫氏硬度7，性脆無(wú)解理，貝殼狀斷口，油脂光澤，密度為2.65，堆積密度(1-20目為1.6)，20-200目為1.5，其化學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能具有明顯的異向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔點(diǎn)1750°C;其內(nèi)在分子鏈結(jié)構(gòu)、晶體形狀和晶格變化規(guī)律，使其具有的耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、高度絕緣、耐腐蝕、壓電效應(yīng)、諧振效應(yīng)以及其獨(dú)特的光學(xué)特性。
[0019]不飽和聚酯樹脂，一般是由不飽和二元酸二元醇或者飽和二元酸不飽和二元醇縮聚而成的具有酯鍵和不飽和雙鍵的線型高分子化合物。通常，聚酯化縮聚反應(yīng)是在190?220°C進(jìn)行，直至達(dá)到預(yù)期的酸值(或粘度)，在聚酯化縮反應(yīng)結(jié)束后，趁熱加入一定量的乙烯基單體，配成粘稠的液體，這樣的聚合物溶液稱之為不飽和聚酯樹脂，其耐腐蝕性，電性能和阻燃性強(qiáng)，且價(jià)格較便宜。
[0020]玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無(wú)機(jī)非金屬材料。英文原名為:glass fiber ο成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝。最后形成各類產(chǎn)品，玻璃纖維單絲的直徑從幾個(gè)微米到二十幾米個(gè)微米，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/20-1/5，每束纖維原絲都有數(shù)百根甚至上千根單絲組成，通常作為復(fù)材料中的增強(qiáng)材料。玻璃纖維比有機(jī)纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱、隔音性好(特別是玻璃棉)，抗拉強(qiáng)度高，電絕緣性好。但是玻璃纖維性脆，耐磨性較差，通過(guò)與石英砂和不飽和聚酯樹脂復(fù)合，能夠顯著提高玻璃纖維的韌性和耐磨性。
[0021]低游離納米聚氨酯與擴(kuò)鏈劑的混合粘度較小，加工流動(dòng)性較好，從而制造的產(chǎn)品比較均勻；并且，凝膠后固化速度較快，脫模時(shí)間較短，強(qiáng)伸性能與常規(guī)PU彈性體相當(dāng)，但回彈值較大，壓縮永久變形較小，動(dòng)態(tài)性能較好。
[0022]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:
[0023]本發(fā)明提供的玻璃鋼聚氨酯TPU復(fù)合管，具有可靠性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性，主要用于礦漿輸送、鹽鹵輸送、海水淡化、防腐耐磨工藝管線，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗腐蝕、高耐磨、使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行和維修成本低等特點(diǎn)，可為建設(shè)工程節(jié)約大量資金。
[0024](I)輕質(zhì)高強(qiáng):玻璃鋼聚氨酯復(fù)合管道比重為1.5?1.8，對(duì)于相同管徑的單位長(zhǎng)度重量，只有碳素鋼的1/4、玻璃鋼聚氨酯復(fù)合管只有鑄鐵管的1/5，預(yù)應(yīng)力砼管的1/10，在施工中降低了吊裝費(fèi)用，提高了安裝速度；
[0025](2)水力學(xué)特性好:這一特性在給排水領(lǐng)域應(yīng)用尤為突出，其水力特性好:可以節(jié)省管網(wǎng)泵送費(fèi)用、減少管徑尺寸、縮短泵送時(shí)間以及長(zhǎng)期輸水不結(jié)垢，無(wú)需清污，使水質(zhì)不受二次污染。
[0026](3)耐水耐腐蝕性能好:玻璃鋼聚氨酯復(fù)合管道的耐腐蝕性能優(yōu)良，減少了防腐費(fèi)用，延長(zhǎng)了使用壽命；同時(shí)由于不生銹，使輸水水質(zhì)不受二次污染，還能用于輸送污水、泥漿、海水等介質(zhì)。
[0027](4)耐壓:按工藝要求的壓力，設(shè)計(jì)、制造管道和管件，以工藝要求的1.5倍壓力進(jìn)行水壓試驗(yàn)。
[0028](5)接口密封性好，不滲漏，不會(huì)破裂，增加管道運(yùn)行可靠性。
[0029](6)無(wú)毒，可用于輸送飲用水(內(nèi)襯低游離納米聚氨酯材料，得到美國(guó)FDA認(rèn)證)。
[0030](7)耐高低溫性能優(yōu)異，可以在零下30°、高溫100°運(yùn)行，還具有一定的保溫性會(huì)K。
[0031](8)尚抗撕裂強(qiáng)度，具有良好的粘接性能、以及在尚硬度下仍具有尚彈性等特點(diǎn)，尤其是耐磨性能顯著提高，比較普通聚氨酯材料其耐磨性能提高10倍。
【附圖說(shuō)明】
[0032]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0033]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)