一种玻璃钢管及其制造方法转让专利
申请号 : CN201910306152.7
文献号 : CN110274098A
文献日 : 2019-09-24
发明人 : 吴伟聪
申请人 : 深圳市深捷通管业发展有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种玻璃钢管,其特征在于,由内向外依次包括内衬层(a)、结构层(b)和保护层(c);
所述内衬层(a)由厚度为0.1-0.15mm的聚四氟乙烯薄膜(a1)和内衬浆料复合而成,所述内衬浆料由如下重量份的组分制备而成:环氧乙烯基树脂100份、胺类固化剂3-5份、硬脂酸0.1-0.3份;
所述结构层(b)由厚度为0.2-0.3mm的玻璃纤维布(b1)和结构浆料复合而成,所述结构浆料由如下重量份的组分制备而成:不饱和聚酯树脂100份、玻璃纤维15-20份、填充剂8-12份、过氧化环己酮2-3份、过氧化苯甲酰2-3份、5%环烷酸钴水溶液0.1-0.3份、硅烷偶联剂3-
5份;
所述保护层(c)由厚度为0.1-0.15mm的100号芳纶纤维无捻平纹布(c1)和保护浆料复合而成,所述保护浆料由以下重量份的组分制备而成:环氧乙烯基树脂100份、胺类固化剂
3-5份、甘油0.1-0.3份、纳米氧化锌颗粒0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢管,其特征在于,所述结构层(b)中包括2-3层玻璃纤维布(b1)。
3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃钢管,其特征在于,所述玻璃纤维布(b1)为无碱无捻纱玻璃纤维布(b1)。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃钢管,其特征在于,所述胺类固化剂包括脂肪多元胺和芳香族多元胺,所述脂肪多元胺和芳香多元胺的摩尔比为1:1.5-1:2,所述脂肪多元胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种,所述芳香多元胺为二氨基二苯甲烷、间苯二胺中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃钢管,其特征在于,所述填充剂为石英砂、碳酸钙、滑石粉中的一种,所述填充剂的粒径为200-600μm。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃钢管,其特征在于,所述玻璃纤维的长度为600-800μm。
7.根据权利要求1所述的一种玻璃钢管,其特征在于,所述纳米氧化锌颗粒的粒径为
40-60nm。
8.一种权利要求1-7所述的玻璃钢管的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:A、内衬层(a)的制备
将环氧乙烯基树脂、胺类固化剂、硬脂酸按配比称重并混合均匀制成内衬浆料;
在芯模上均匀涂覆一层内衬浆料,并将在内衬浆料中浸透的聚四氟乙烯薄膜(a1)均匀缠绕在芯模上,固化;
B、结构层(b)的制备
将不饱和聚酯树脂、玻璃纤维、填充剂、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰混合均匀,再加入
5%环烷酸钴水溶液以及硅烷偶联剂混合均匀制成结构浆料;
在步骤A制备内衬层(a)的外壁均匀涂覆结构浆料,并将在结构浆料中浸透的玻璃纤维布(b1)均匀缠绕在内衬层(a)的外侧,固化;
C、保护层(c)的制备
将环氧乙烯基树脂、胺类固化剂、甘油、纳米氧化锌颗粒混合均匀制成保护浆料;
在步骤B制备的结构层(b)外侧均匀涂覆保护浆料,并将在保护浆料中浸透的芳纶纤维无捻平纹布(c1)均匀缠绕在结构层(b)的外侧,固化得到半成品;
D、将步骤C制备的半成品解热固化,脱模,其中,固化温度180-200℃,固化时间2-3h。
说明书 :
一种玻璃钢管及其制造方法
技术领域
背景技术
发明内容
0.3份;
所述结构层由厚度为0.2-0.3mm的玻璃纤维布和结构浆料复合而成,所述结构浆料由如下重量份的组分制备而成:不饱和聚酯树脂100份、玻璃纤维15-20份、填充剂8-12份、过氧化环己酮2-3份、过氧化苯甲酰2-3份、5%环烷酸钴水溶液0.1-0.3份、硅烷偶联剂3-5份;
所述保护层由厚度为0.1-0.15mm的100号芳纶纤维无捻平纹布和保护浆料复合而成,所述保护浆料由以下重量份的组分制备而成:环氧乙烯基树脂100份、胺类固化剂3-5份、甘油0.1-0.3份、纳米氧化锌颗粒0.1-0.3份。
将环氧乙烯基树脂、胺类固化剂、硬脂酸按配比称重并混合均匀制成内衬浆料;
在芯模上均匀涂覆一层内衬浆料,并将在内衬浆料中浸透的聚四氟乙烯薄膜均匀缠绕在芯模上,固化;
B、结构层的制备
将不饱和聚酯树脂、玻璃纤维、填充剂、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰混合均匀,再加入
5%环烷酸钴水溶液以及硅烷偶联剂混合均匀制成结构浆料;
在步骤A制备内衬层的外壁均匀涂覆结构浆料,并将在结构浆料中浸透的玻璃纤维布均匀缠绕在内衬层的外侧,固化;
C、保护层的制备
将环氧乙烯基树脂、胺类固化剂、甘油、纳米氧化锌颗粒混合均匀制成保护浆料;
在步骤B制备的结构层外侧均匀涂覆保护浆料,并将在保护浆料中浸透的芳纶纤维无捻平纹布均匀缠绕在结构层的外侧,固化得到半成品;
D、将步骤C制备的半成品解热固化,脱模,其中,固化温度180-200℃,固化时间2-3h。
2、玻璃钢管的内衬层和保护层均具有较强的耐腐蚀性,有利于增强玻璃钢管的产品性能;3、结构层中5%环烷酸钴水溶液的添加不仅促进过氧化环己酮、过氧化苯甲酰对环氧乙烯基的固化作用,水还使硅烷偶联剂水解并在不饱和树脂和玻璃纤维、不饱和树脂和玻璃纤维布之间形成牢固的界面连接,有利于增加结构层的均匀性和强度;
4、玻璃钢管的制造方法简单且耗时小,有利于增加加工效率降低生产成本。
附图说明
具体实施方式
A、内衬层a的制备
按重量份数称取100份环氧乙烯基树脂、4份胺类固化剂、0.25份硬脂酸并混合均匀制成内衬浆料;
其中,环氧乙烯基树脂购于常州是方鑫化工物资有限公司,型号FX-901;胺类固化剂包括三乙烯四胺和二氨基二苯甲胺,且三乙烯四胺和二氨基二苯甲胺的摩尔比为1:1.8;在芯模上均匀涂覆一层内衬浆料,再将在内衬浆料中浸透的厚度为0.14mm的聚四氟乙烯薄膜a1均匀缠绕在芯模上,固化;
B、结构层b的制备
按重量份数称取100份不饱和聚酯树脂、18份长度为600-800μm的玻璃纤维、10份粒径为400-600μm的石英砂、2.5份过氧化环己酮、2.5份过氧化苯甲酰混合均匀,在加入0.25份
5%环烷酸钴水溶液以及5份硅烷偶联剂KH-550混合均匀制成结构浆料;
其中,不饱和树脂购于湖北鑫润德化工有限公司,型号196;
在步骤A制备内衬层a的外壁均匀涂覆结构浆料,并将在结构浆料中浸透的厚度为0.25玻璃纤维布b1均匀缠绕在内衬层a的外侧,缠绕两层玻璃纤维布b1,固化;
其中,玻璃纤维布b1为无碱无捻纱玻璃纤维布b1;
C、保护层c的制备
按重量份数为称取100份环氧乙烯基树脂、4份胺类固化剂、0.2份甘油、0.3份粒径为
40-60nm的纳米氧化锌颗粒并混合均匀制成保护浆料;
其中,环氧乙烯基树脂和步骤A中相同,胺类固化剂包括二乙烯三胺和间苯二胺,且二乙烯三胺和间苯二胺的摩尔比为1:1.8;
在步骤B制备的结构层b外侧均匀涂覆保护浆料,并将在保护浆料中浸透的厚度为
0.13mm的100号芳纶纤维无捻平纹布c1均匀缠绕在结构层b的外侧,固化得到半成品;D、将步骤C制备的半成品解热固化,脱模,固化温度180-200℃,固化时间3h。
步骤B中使用的玻璃纤维布b1为中碱无捻玻璃纤维布b1,厚度为0.3mm。
步骤B中使用的玻璃纤维布b1为重碱无捻玻璃纤维布b1,厚度为0.3mm。
步骤B中缠绕玻璃纤维布b1的层数为一且玻璃纤维布b1的厚度为0.3mm。
步骤B中缠绕玻璃纤维布b1的层数为三。
步骤B中缠绕玻璃纤维布b1的层数为四。
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.2mm。
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.22mm。
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.28mm。
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.3mm。
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.18mm。
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.32mm。
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.1mm。
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.12mm。
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.15mm。
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.08mm。
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.16mm。
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.1mm。
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.12mm。
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.15mm。
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.08mm。
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.16mm。
步骤A中胺类固化剂仅包括三乙烯四胺,步骤C中胺类固化剂仅包括四乙烯五胺。
步骤A中胺类固化剂中三乙烯四胺和二氨基二苯甲胺的摩尔比为1:1.3,步骤C中胺类固化剂中二乙烯三胺和间苯二胺的摩尔比为1:1.3。
步骤A中胺类固化剂中三乙烯四胺和二氨基二苯甲胺的摩尔比为1:1.5,步骤C中胺类固化剂中二乙烯三胺和间苯二胺的摩尔比为1:1.5。
步骤A中胺类固化剂中三乙烯四胺和二氨基二苯甲胺的摩尔比为1:2,步骤C中胺类固化剂中二乙烯三胺和间苯二胺的摩尔比为1:2。
步骤A中胺类固化剂中三乙烯四胺和二氨基二苯甲胺的摩尔比为1:2.2,步骤C中胺类固化剂中二乙烯三胺和间苯二胺的摩尔比为1:2.2。
步骤A中胺类固化剂仅为二氨基二苯甲胺,步骤C中胺类固化剂仅为间苯二胺。
步骤A中胺类固化剂的加入量为3份,硬脂酸的加入量为0.1份;步骤C中胺类固化剂的加入量为3份、甘油的加入量为0.1份,纳米氧化锌的加入量为0.2份,纳米氧化锌的粒径为
60-80nm。
步骤A中胺类固化剂的加入量为5份,硬脂酸的加入量为0.3份;步骤C中胺类固化剂的加入量为5份、甘油的加入量为0.3份,纳米氧化锌的加入量为0.1份,纳米氧化锌的粒径为
20-40nm。
步骤A中胺类固化剂的加入量为2份,硬脂酸的加入量为0.05份;步骤C中胺类固化剂的加入量为2份、甘油的加入量为0.05份,纳米氧化锌的加入量为0.5份,纳米氧化锌的粒径为
60-80nm。
步骤A中胺类固化剂的加入量为6份,硬脂酸的加入量为0.35份;步骤C中胺类固化剂的加入量为6份、甘油的加入量为0.35份,纳米氧化锌的加入量为0.35份,纳米氧化锌的粒径为60-80nm。
步骤B中玻璃纤维的长度为800-1000μm,加入量为15份;填充剂为碳酸钙,粒径为200-
400μm,加入量为8份;过氧化环己酮的加入量为3份;过氧化苯甲酰的加入量为3份;5%环烷酸钴水溶液的加入量为0.3份;硅烷偶联剂KH-550的加入量为3份。
步骤B中玻璃纤维的长度为400-600μm,加入量为20份;填充剂为滑石粉,粒径为200-
400μm,加入量为12份;过氧化环己酮的加入量为2份;过氧化苯甲酰的加入量为2份;5%环烷酸钴水溶液的加入量为0.1份;硅烷偶联剂KH-550的加入量为4份。
步骤B中玻璃纤维的加入量为13份;石英砂的加入量为6份;过氧化环己酮的加入量为4份;过氧化苯甲酰的加入量为4份;5%环烷酸钴水溶液的加入量为0.4份。
步骤B中玻璃纤维的加入量为22份;石英砂的加入量为14份;过氧化环己酮的加入量为
1份;过氧化苯甲酰的加入量为1份;5%环烷酸钴水溶液的加入量为0.05份,硅烷偶联剂KH-
550的加入量为6份。
步骤D中固化时间为2h。
步骤D中固化时间为2.5h。
步骤D中固化时间为1.5h。
步骤D中固化时间为3.5h。
步骤D中固化温度为160-180℃。
步骤D中固化温度为200-220℃。
不包括内衬层a和保护层c,且结构层b的壁厚为10mm。
结构层b采用实施例1制备的结构浆料用定长缠绕工艺的螺旋缠绕工艺制备玻璃钢管,其中,结构浆料中的玻璃纤维为玻璃纤维短切丝,长度为0.3cm,浸胶槽移动速度为10m/min,芯模转速为200r/min。固化脱模后,与实施例1一样进行加热固化。制备的玻璃钢管的长度为6m,公称直径200mm,外径210mm。