專利名稱：用陶粒砂作為中間增強(qiáng)層材料的非金屬給排水復(fù)合管材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的非金屬給排水復(fù)合管材，特別涉及一種應(yīng)用陶粒砂作為主要中間層增強(qiáng)材料的非金屬給排水復(fù)合管材。
背景技術(shù)：
目前市場上給排水復(fù)合管材主要有，金屬復(fù)合管，如銅、鋁、鋼塑復(fù)合管；非金屬復(fù)合管，如襯膠管、玻璃鋼夾砂管等，這些管材優(yōu)勢各異，但也各有一定局限，其中共同的缺點(diǎn)為造價高、自身重，對用戶成本控制、運(yùn)輸以及安裝都帶來一定的問題；以本發(fā)明最為相近的玻璃鋼夾砂管為例玻璃鋼夾砂管(規(guī)范用名為“玻璃纖維增強(qiáng)塑料夾砂管”，以下稱“玻璃鋼夾砂管”)是近年來廣泛應(yīng)用于地下和地面用給排水、水利、農(nóng)田灌溉等管道工程的非金屬給排水復(fù)合管材，特別是此類大口徑管材在城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)工程中被廣泛選用，具有高強(qiáng)度、耐腐蝕、、施工方便、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，該管材以玻璃纖維、樹脂、石英砂為主要材料，其中石英砂作為主要增強(qiáng)材料，具有剛性強(qiáng)，耐壓、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，但石英砂質(zhì)地較重，制作成管材后比較沉重，對運(yùn)輸安裝造成不便；在生產(chǎn)過程中樹脂和石英砂的粘合密實(shí)也是一大難題，對產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定造成一定的影響；而用陶粒砂作為增強(qiáng)材料就可以避免以上缺陷，陶粒砂具有密度低、筒抗壓強(qiáng)度高、孔隙率高，軟化系數(shù)高、抗凍性良好、抗堿集料反應(yīng)性優(yōu)異等特性，特別由于陶粒密度小，內(nèi)部多孔，形態(tài)、成分較均一，且具一定強(qiáng)度和堅(jiān)固性，因而具有質(zhì)輕，耐腐蝕，抗凍，抗震和良好的隔絕性等多功能特點(diǎn)，陶粒砂屬環(huán)保產(chǎn)品，可以用廢棄礦土、粉煤灰、垃圾、污泥等作為原料燒制，對消化環(huán)保污染和廢物再生利用具有特別貢獻(xiàn)；本發(fā)明首次將該材料科學(xué)的運(yùn)用到給排水管道制作中，所發(fā)明管材不僅保留了玻璃鋼夾砂管的一切優(yōu)良特點(diǎn)，而且還有造價低、重量輕、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，同時由于陶粒砂和科學(xué)配方后的不飽和樹脂結(jié)合密實(shí)，避免了玻璃鋼夾砂管由于樹脂和石英砂結(jié)合不緊密造成管道整體性能下降的致命弱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用一種新型增強(qiáng)材料-陶粒砂和不飽和樹脂混合固化作為中間增強(qiáng)層，采用無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料制備管道內(nèi)外層所形成的非金屬給排水復(fù)合管材，具有抗壓、抗震、耐腐蝕、耐高溫、良好隔絕性、力學(xué)性能優(yōu)異、質(zhì)地輕安裝方便等優(yōu)良特點(diǎn)，首次將環(huán)保產(chǎn)品陶粒砂作為增強(qiáng)材料運(yùn)用到給排水管道制作中，是一種資源再生利用和消化環(huán)保污染物的應(yīng)用產(chǎn)品；本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種用陶粒砂作為中間增強(qiáng)層材料的非金屬給排水復(fù)合管材，其特征是中間增強(qiáng)層為陶粒砂和不飽和樹脂混合固化而成，內(nèi)鋪層采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料隔水而成；外鋪層用纏繞工藝或離心澆鑄工藝制成的玻璃纖維增強(qiáng)塑料，內(nèi)外鋪層厚度各為1. 2 50mm,管道公稱直徑可為100 4000mm ;可根據(jù)設(shè)備情況采用復(fù)合材料定長纏繞工藝、離心澆鑄工藝、連續(xù)纏繞工藝制作；本發(fā)明的特點(diǎn)及效果是首次采用了一種新型的管材內(nèi)層增強(qiáng)材料-陶粒砂(最大粒徑在2. 5mm以下)，用不飽和樹脂混合固化成型，使該類非金屬給排水復(fù)合管材具備抗壓、耐腐蝕、使用壽命長、造價低、運(yùn)輸安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，屬于資源再生型環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品，特別對目前市場上大口徑給排水管材的替代具有劃時代意義，對管材的應(yīng)用發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)、廢物利用等都有明顯的社會和經(jīng)濟(jì)價值。


附圖1為本發(fā)明非金屬給排水復(fù)合管材的正面剖視示意圖
(I)無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料外層，(2)陶粒砂混合不飽和樹脂固化增強(qiáng)層，(3)無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料隔水內(nèi)層，(4)隔水內(nèi)襯。
具體實(shí)施例方式纏繞工藝
1:無堿玻璃纖維(表面氈、針織氈和纏繞玻璃纖維)在配方不飽和聚酯樹脂(粘度O. 18-
0.4Pas酸18-34mgkoH/g、凝膠30_60min)中充分浸潤后,一次性上模制備成型,上模時必須平整均勻一次成功，并施加外力與模具完全貼合，避免產(chǎn)生起泡、錯位、缺損；
2:制備內(nèi)層內(nèi)襯完成后選用高溫?zé)Y(jié)的陶粒砂與不飽和樹脂混合，進(jìn)行中間增強(qiáng)層制作，采用目前國內(nèi)成熟的第三代復(fù)合材料濕法纏繞加砂制作工藝；使中間增強(qiáng)層和內(nèi)層緊
3:完成夾砂后既進(jìn)行制備外殼，采用無堿玻璃纖維經(jīng)過不飽和樹脂的充分浸潤后，一次性上模制備成型，最后經(jīng)過加壓，并進(jìn)行外表平整、去毛、上光、包膜(膜厚2. 5um、表面光潔度>▽ 4、耐溫彡280°C );
4:將制作完成的半成品經(jīng)過微機(jī)溫控的烘房、電爐或紅外線升溫、保溫、降溫、冷卻(起始溫度60 0C升溫時段3m )、保溫(保溫溫度90 0C 保溫時段3m)、冷卻過程(冷卻溫度自然溫度，自然固化最佳時段一星期左右)完成固化過程；
5 :最后經(jīng)過脫模、修整、磨光、去毛等完成管道成品制作；
離心澆鑄工藝
1:設(shè)定規(guī)格口徑，將喂料程序按配方要求，依次設(shè)定為外層(無堿玻璃纖維、不飽和樹脂)，中間增強(qiáng)層(陶粒砂、不飽和樹脂、碳酸鈣)，內(nèi)層(無堿玻璃纖維、不飽和樹脂)，內(nèi)襯(不飽和樹脂)；內(nèi)外層厚度按設(shè)計(jì)管道強(qiáng)度口徑不同分別控制在1. 2 50mm之間；
2:啟動離心機(jī)，喂料機(jī)把各種原材料按配方要求，依次按量加入，從外及里逐步形成管材的無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料外層、陶粒砂混合不飽和樹脂中間增強(qiáng)層、無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料隔水內(nèi)層，隔水內(nèi)襯；
3:轉(zhuǎn)速加快，在離心力的作用下，各組成分在模壁上壓實(shí)、脫泡；
4:實(shí)施加溫固化工序，冷卻后脫模成型，最后進(jìn)行修整、磨光、去毛等完成管道成品制作。
權(quán)利要求
1.用陶粒砂作為中間增強(qiáng)層材料的非金屬給排水復(fù)合管材，其特征是管材隔水內(nèi)層采用無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料(表面氈、針織氈和纏繞玻璃纖維浸潤不飽和樹脂固化)制備，外層為無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料，厚度各為1. 2 50_ (視管道設(shè)計(jì)要求而定)，中間為陶粒砂與不飽和樹脂混合固化的增強(qiáng)層；根據(jù)管道用途和抗壓強(qiáng)度的要求，管道公稱直徑可為100 4000mm ； I。
2.本發(fā)明管材內(nèi)外層所夾中間增強(qiáng)層為陶粒砂和不飽和樹脂混合固化而成2。
全文摘要
本發(fā)明為用陶粒砂作為中間增強(qiáng)層材料的非金屬給排水復(fù)合管材，公開了一種采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料為內(nèi)外鋪層，中間采用陶粒砂混合不飽和樹脂粘合固化為中間增強(qiáng)層的非金屬給排水復(fù)合管材；涉及一種新型的非金屬給排水復(fù)合管材，選用經(jīng)高溫?zé)Y(jié)的陶粒砂作為中間增強(qiáng)層材料，運(yùn)用纏繞或離心澆鑄工藝制作而成；該發(fā)明管材具備目前大多給排水管材的功能和特性,還特別具有成本低、自身重量輕的特點(diǎn)；是一種高性價比、運(yùn)輸安裝方便的節(jié)能環(huán)保型管材，也是資源再生利用和消化環(huán)保污染物的應(yīng)用產(chǎn)品。摘要

(1)無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料外層(2)陶粒砂混合不飽和樹脂固化增強(qiáng)層(3)無堿玻璃纖維增強(qiáng)塑料隔水內(nèi)層(4)隔水內(nèi)襯。
文檔編號F16L9/14GK103062515SQ20121040531
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者張曉冬, 張宇明, 方軍 申請人:杭州新世紀(jì)電力器材有限公司, 浙江德鑫新世紀(jì)電纜管有限公司