一種防靜電玻璃鋼管道及其連續(xù)制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于防靜電玻璃鋼管道制造領(lǐng)域，具體涉及一種防靜電玻璃鋼管道及其連 續(xù)制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 玻璃鋼（FRP)亦稱作SMC，即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚脂、 環(huán)氧樹(shù)脂與酚醛樹(shù)脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料，稱謂為玻璃纖維 增強(qiáng)塑料，或稱謂玻璃鋼。由于所使用的樹(shù)脂品種不同，因此有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚 醛玻璃鋼之稱。質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，機(jī)械強(qiáng)度高，回收利用少，耐腐蝕?？梢源驿摬闹圃鞕C(jī) 器零件和汽車(chē)、船舶外殼等。
[0003] 玻璃鋼管道是一種輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕的非金屬管道。它是具有樹(shù)脂基體重的玻璃 纖維按工藝要求逐層纏繞在旋轉(zhuǎn)的芯模上，并在纖維之間遠(yuǎn)距離均勻地鋪上石英砂作為夾 砂層。其管壁結(jié)構(gòu)合理先進(jìn)，能充分發(fā)揮材料的作用，在滿足使用強(qiáng)度的前提下，提高了鋼 度，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。玻璃鋼夾砂管以其優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕、輕質(zhì)高強(qiáng)，不結(jié) 垢，抗震性強(qiáng)，與普通鋼管比較使用壽命長(zhǎng)，綜合造價(jià)低，安裝快捷，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，被廣 大用戶所接受。
[0004][0005] 隨著復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，特種型玻璃鋼中高壓管道，越來(lái)越得到廣泛 的應(yīng)用，尤其是化工行業(yè)，使用量連年增加，但在輸送有機(jī)溶劑，易燃易爆物料的管道，物料 在管道內(nèi)高速流動(dòng)、摩擦?xí)a(chǎn)生靜電，如果靜電得不到有效的釋放，會(huì)產(chǎn)生火花，導(dǎo)致物料 自燃，其危害性極大，許多煉油、化工、醫(yī)藥生產(chǎn)企業(yè)的火災(zāi)、爆炸事故，很多都是靜電引起 的。所以在輸送上述物料的玻璃鋼管道，也需要有防靜電的功能，而防靜電最有效的方法就 是把靜電導(dǎo)出釋放，但玻璃鋼自身的導(dǎo)電性能極差?，F(xiàn)有的玻璃鋼管道生產(chǎn)工藝中，出現(xiàn)一 種有導(dǎo)電內(nèi)層的玻璃鋼管道，采用在樹(shù)脂中加入石墨的方法，在玻璃鋼管道內(nèi)壁形成一種 導(dǎo)電層，使得管道內(nèi)壁的靜電不再積聚，再導(dǎo)出接地的方式，然而，采用分層鋪層的方法不 適合連續(xù)化工藝，導(dǎo)致其生產(chǎn)效率較低，并且該方法制得的玻璃鋼管道強(qiáng)度有所下降。因 此，開(kāi)發(fā)出一種防靜電玻璃鋼管道的連續(xù)生產(chǎn)方法具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種防靜電玻璃鋼管道及其連續(xù)制造方法，該防靜電玻璃鋼管道不 僅導(dǎo)電性能良好，能夠有效地防止靜電聚集，而且具有較高的強(qiáng)度，耐壓性好。
[0007] -種防靜電玻璃鋼管道的連續(xù)制造方法，包括如下步驟：
[0008] (1)在芯棒的表面包裹上碳纖維布，然后使用導(dǎo)電樹(shù)脂組合物對(duì)碳纖維布進(jìn)行充 分滲透，再使用碳纖維在碳纖維布表面進(jìn)行紡織形成防漏層；
[0009] 所述的導(dǎo)電樹(shù)脂組合物的重量份組成如下：
[0010]
[0011] 所述的導(dǎo)電介質(zhì)由重量比為1 :1~5的聚苯胺和碳纖維粉組成；
[0012] (2)在步驟（1)得到的防漏層上纏繞玻璃纖維，纏繞后再通過(guò)注膠裝置將所述的 導(dǎo)電樹(shù)脂組合物涂布到玻璃纖維上，并重復(fù)數(shù)次形成導(dǎo)電層；
[0013] 所述的導(dǎo)電層的厚度為1~2mm ;
[0014] (3)在步驟（2)得到的導(dǎo)電層上纏繞玻璃纖維，纏繞后再通過(guò)注膠裝置將外層樹(shù) 脂組合物涂布到玻璃纖維上，并重復(fù)數(shù)次，得到半成品；
[0015] 所述的外層樹(shù)脂組合物的重量份組成如下：
[0016] 環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂 100份
[0017] 固化劑 1~5份
[0018] 固化促進(jìn)劑 0· 1~0· 3份
[0019] (4)對(duì)步驟（3)得到的半成品升溫進(jìn)行固化，然后脫模得到所述的防靜電玻璃鋼 管道。
[0020] 同現(xiàn)有技術(shù)的模壓法相比，本發(fā)明的制造方法通過(guò)在芯棒上先形成一層特定厚度 的導(dǎo)電層，然后再形成玻璃鋼管道主體，實(shí)現(xiàn)了防靜電玻璃鋼管道的連續(xù)生產(chǎn)，提高了生產(chǎn) 效率，采用該制造方法獲得的防靜電玻璃鋼管道同時(shí)具有較好的強(qiáng)度和導(dǎo)電性能。
[0021] 作為優(yōu)選，步驟（1)~（2)中，所述的碳纖維為聚丙烯腈基碳纖維，內(nèi)徑為0. 1~ 0. 5mm〇
[0022] 所述的環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂包括酚醛型環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂或者雙酚A型環(huán)氧乙烯 基酯樹(shù)脂，作為優(yōu)選，所述的環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂為酚醛型環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂，此時(shí)采用本發(fā) 明的操作方式，得到的玻璃鋼的強(qiáng)度更高。
[0023] 作為優(yōu)選，步驟（1)~（3)中，所述的導(dǎo)電樹(shù)脂組合物的重量份組成如下：
[0024]
[0025] 所述的外層樹(shù)脂組合物的重量份組成如下：
[0026] D470-300 樹(shù)脂 100 份
[0027] 過(guò)氧化環(huán)己酮 1~5份
[0028] 4~10%環(huán)烷酸鈷水溶液 0. 1~0. 3份。
[0029] 作為優(yōu)選，步驟（1)中，所述的碳纖維布的規(guī)格為200~300g/m2。此時(shí)，能夠使得 到的玻璃鋼管道在具有良好的防靜電性能的同時(shí)，具有較高的強(qiáng)度。
[0030] 作為優(yōu)選，步驟（1)中，滲透的溫度為30~35°C，滲透時(shí)間為8~10分鐘。此時(shí)， 能夠使導(dǎo)電樹(shù)脂對(duì)碳纖維較好地進(jìn)行滲透，便于后續(xù)操作的順利進(jìn)行。
[0031] 作為優(yōu)選，步驟（2)中，所述的碳纖維粉的目數(shù)為300目~500目。
[0032] 作為優(yōu)選，步驟（2)中，涂布導(dǎo)電樹(shù)脂組合物時(shí)，所述注膠裝置固定不動(dòng)，所述芯 棒相對(duì)所述注膠裝置沿軸向勻速前進(jìn)；
[0033] 所述芯棒移動(dòng)的速率為15~25cm/min，所述導(dǎo)電樹(shù)脂組合物注入的速度為0. 4~ 0. 7L/min，注入的溫度為40~50度。此時(shí)，能夠保證導(dǎo)電樹(shù)脂組合物均勻涂布，有利于提 高玻璃鋼管道的導(dǎo)電率。
[0034] 作為優(yōu)選，步驟（3)中，纏繞玻璃纖維時(shí)，先進(jìn)行直向鋪設(shè)，再進(jìn)行捆扎；
[0035] "直向鋪設(shè)"指的是每根玻纖繩的沿著芯棒的軸向方向延伸，多根之間在周向上平 行排布并布滿整個(gè)外壁；
[0036] "捆扎"指玻纖沿著芯棒的周向進(jìn)行環(huán)向纏繞，用于穩(wěn)定直向鋪設(shè)的紗線。
[0037] 作為優(yōu)選，步驟（3)中，涂布外層樹(shù)脂組合物時(shí)，所述注膠裝置固定不動(dòng)，所述芯 棒相對(duì)所述注膠裝置沿軸向勻速前進(jìn)；
[0038] 所述芯棒移動(dòng)的速率為30~35cm/min，所述外層樹(shù)脂組合物注入的速度為0. 5~ lL/min，注入的溫度為40~50度。此時(shí)，能夠保證外層樹(shù)脂組合物均勻涂布，有利于提高 玻璃鋼管道的強(qiáng)度。
[0039] 步驟（3)中，加熱固化的溫度為205-210°C。
[0040] 本發(fā)明還提供了由所述的制造方法得到防靜電玻璃鋼管道。該防靜電玻璃鋼管道 的各項(xiàng)強(qiáng)度較高，靜水試壓數(shù)據(jù)高達(dá)25mpa，爆破試驗(yàn)數(shù)據(jù)高達(dá)30mpa，環(huán)向拉伸強(qiáng)度高達(dá) IOMPa;同時(shí)，其電荷密度在25 μ C/m3以下，能夠有效地防止靜電的累積，可以用于石油化工 領(lǐng)域。
[0041] 同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0042] (1)本發(fā)明克服了傳統(tǒng)模壓法生產(chǎn)過(guò)程間歇化、固化時(shí)間長(zhǎng)、可控性差和環(huán)境污染 嚴(yán)重的缺點(diǎn)，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)化，生產(chǎn)效率高，并且提高了材料利用率，對(duì)環(huán)境污染小。
[0043] (2)本發(fā)明得到的防靜電玻璃鋼管道強(qiáng)度高，耐壓強(qiáng)度較高，管道中介質(zhì)電荷密度 低，有效地防止了靜電的積累。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0045] 實(shí)施例1
[0046] (1)在芯棒（規(guī)格為DN2. 5cm*5M)的表面包裹上一層碳纖維布（規(guī)格為200g/m2)， 然后將包裹有碳纖維布的芯棒放入盛有導(dǎo)電樹(shù)脂組合物的樹(shù)脂槽中，控制溫度為30°C，使 導(dǎo)電樹(shù)脂組合物向碳纖維布中進(jìn)行滲透，10分鐘后取出，然后使用聚丙烯腈基碳纖維