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

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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 :

本发明涉及一种玻璃钢管及其制造方法,玻璃钢管由内向外依次包括内衬层、结构层和保护层;内衬层由厚度为0.1-0.15mm的聚四氟乙烯薄膜和内衬浆料复合而成;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;保护层由厚度为0.1-0.15的100号芳纶纤维无捻平纹布和保护浆料复合而成。玻璃钢管的各层之间分别通过对应的纤维布和浆料复合而成,避免出现螺旋缠绕造成的端部的薄弱区,管材的两端切割量可控且较小,减少材料的浪费和工业垃圾的产生。各层之间通过树脂固化成型的过程进行连接,界面连接牢固,玻璃钢管整体的强度高,且内衬和保护层均具有耐腐蚀性。

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

[0001] 本发明涉及玻璃钢管加工制造技术领域,尤其涉及一种玻璃钢管及其制造方法。

背景技术

[0002] 玻璃钢,即玻璃纤维强化塑料,也称为玻璃纤维增强塑料夹砂管。根据GB/T21238-2007,玻璃纤维增强塑料夹砂管是指用玻璃纤维及其制品为增强材料,以不饱和聚酯树脂等为基体材料,以石英砂及碳酸钙等无机非金属颗粒为填料,采用定长缠绕工艺、离心浇注工艺、连续缠绕工艺方法制成的管道。
[0003] 其中,定长缠绕工艺是在长度一定的管模上,采用螺旋缠绕和/或环向缠绕工艺在沿管模长度由内至外逐层制造管材的一种生产方法。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芯模轴向移动二者复合运动的结果,玻璃纤维浸透树脂后按设计的线型有规律的铺覆在芯模表面上形成缠绕层,多个行程后形成一层缠绕,多层缠绕后形成头尾部带有螺纹的缠绕构件。头尾部的螺纹是由于玻璃纤维缠绕到芯模的头尾段时变角过程中产生的,在玻璃钢管成型后,两端的螺纹过渡区是管道破坏的薄弱区域,往往会导致管道失效,为了保证产品性能,往往需要切除管道两端较长的薄弱区,造成大量的材料浪费和工业垃圾,增加加工和成本。

发明内容

[0004] 本发明的目的一是提供一种玻璃钢管,具有管材两端切割量小、产品性能好的特点。
[0005] 本发明的上述目的一是通过以下技术方案得以实现的:一种玻璃钢管,由内向外依次包括内衬层、结构层和保护层;所述内衬层由厚度为0.1-0.15mm的聚四氟乙烯薄膜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。
[0006] 通过采用上述技术方案,玻璃钢管的各层之间分别通过对应的薄膜或者纤维布和浆料复合而成,避免出现螺旋缠绕造成的端部的薄弱区,管材的两端切割量可控且较小,减少材料的浪费和工业垃圾的产生。且内衬层的聚四氟乙烯薄膜和内衬浆料制备的内衬层具有强耐腐蚀性。结构层的加工方便,5%环烷酸钴水溶液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。保护层由芳纶纤维无捻平纹布以及保护浆料复合使得玻璃钢外表面具有耐腐蚀性和较高的强度。各层之间通过树脂固化成型的过程进行连接,界面之间发生一定反应,界面连接牢固,有利于增加玻璃钢管的整体的强度。
[0007] 本发明进一步设置为:所述结构层中包括2-3层玻璃纤维布。
[0008] 通过采用上述技术方案,玻璃纤维布的增加有利于增加结构层以及玻璃钢管的整体的强度,但玻璃纤维布的层数过多成本也会随之增加,因此在保证玻璃钢管的强度达到要求后,玻璃纤维布的层数越小越利于节约成本和加工成本。
[0009] 本发明进一步设置为:所述玻璃纤维布为无碱无捻纱玻璃纤维布。
[0010] 通过采用上述技术方案,无碱玻璃纤维布中不含碱金属,避免碱金属减小玻璃纤维布的化学稳定性和强度,有利于增加结构层以及玻璃钢管的整体的长期稳定性和强度。
[0011] 本发明进一步设置为: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。
[0012] 通过采用上述技术方案,脂肪多元胺和芳香多元胺复配,避免脂肪多元胺单独作为催化剂使固化后的结构脆性大,另外也避免芳香多元胺溶解性不好的问题。
[0013] 本发明进一步设置为: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。
[0014] 通过采用上述技术方案,添加填充剂的目的是提高结构层的强度和刚度,同时减少用料和成本。填充剂的粒径的选择平衡颗粒之间的聚集以及结构层的强度之间的关系。
[0015] 本发明进一步设置为:所述玻璃纤维的长度为600-800μm。
[0016] 通过采用上述技术方案,玻璃纤维长度较长利于增加结构层的强度,但是过大不利于结构层界面以及内部的均匀性。玻璃纤维过短,容易聚集。
[0017] 本发明进一步设置为:所述纳米氧化锌颗粒的粒径为40-60nm。
[0018] 通过采用上述技术方案,纳米氧化锌作为稳定剂,有利于增加玻璃钢管的光稳定性,增加玻璃钢管的使用寿命。同时,纳米氧化锌颗粒也作为填料填充在保护层中,颗粒过小易聚集不利于分散均匀,颗粒过大不利于保护层的均匀性和强度。
[0019] 本发明的目的二是提供一种上述玻璃钢管的制造方法。
[0020] 本发明的上述目的二是通过以下技术方案得以实现的:一种玻璃钢管的制造方法,包括以下步骤:A、内衬层的制备
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。
[0021] 通过采用上述技术方案,玻璃钢管的各层分别通过对应的薄膜或者纤维布以及浆料复合而成,涂覆和缠绕即可完成各层的制备,加工十分方便且耗时少。各层通过树脂固化成型,各层之间连接牢固,有利于增加玻璃钢管的整体强度和刚度。
[0022] 综上所述,本发明的有益技术效果为:1、玻璃钢管的各层通过对应的薄膜或者纤维布和浆料复合而成,各层界面的连接牢固且加工方便,有利于增加玻璃钢管的整体的强度,且可以大大减少管材两端的切除量,节省成本,减少浪费和工业垃圾的产生;
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

[0023] 图1是实施例1制备的玻璃钢管的沿径向的局部剖视示意图。
[0024] 附图标记:a、内衬层;a1、聚四氟乙烯薄膜;b、结构层;b1、玻璃纤维布;c、保护层;c1、芳纶纤维无捻平纹布。

具体实施方式

[0025] 实施例1一种玻璃钢管,参照图1,由内向外依次包括内衬层a、结构层b和保护层c,其制造方法包括以下步骤:
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。
[0026] 参照图1,玻璃钢管的公称直径为200mm,外径为210mm,偏差+1mm\-1mm。内衬层a的壁厚为2mm,偏差+0.2mm\-0.2mm,其中含有一层聚四氟乙烯薄膜a1。结构层b的壁厚为8mm,偏差+0.2mm\-0.2mm,其中含有两层玻璃纤维布b1。保护层c的厚度为2mm,偏差+0.2mm\-0.2mm,其中含有一层芳纶纤维无捻平纹布c1。玻璃钢管的长度为6m。
[0027] 实施例2实施例2与实施例1的区别在于:
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。
[0028] 实施例3实施例3与实施例1的区别在于:
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。
[0029] 实施例4实施例4与实施例1的区别在于:
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。
[0030] 实施例5实施例5与实施例1的区别在于:
步骤B中缠绕玻璃纤维布b1的层数为三。
[0031] 实施例6实施例6与实施例1的区别在于:
步骤B中缠绕玻璃纤维布b1的层数为四。
[0032] 实施例7实施例7与实施例1的区别在于:
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.2mm。
[0033] 实施例8实施例8与实施例1的区别在于:
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.22mm。
[0034] 实施例9实施例9与实施例1的区别在于:
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.28mm。
[0035] 实施例10实施例10与实施例1的区别在于:
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.3mm。
[0036] 对比例1对比例1与实施例1的区别在于:
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.18mm。
[0037] 对比例2对比例2与实施例1的区别在于:
步骤B中玻璃纤维布b1的厚度为0.32mm。
[0038] 实施例11实施例11与实施例1的区别在于:
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.1mm。
[0039] 实施例12实施例12与实施例1的区别在于:
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.12mm。
[0040] 实施例13实施例13与实施例1的区别在于:
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.15mm。
[0041] 对比例3对比例3与实施例1的区别在于:
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.08mm。
[0042] 对比例4对比例4与实施例1的区别在于:
步骤A中聚四氟乙烯薄膜a1的厚度为0.16mm。
[0043] 实施例14实施例14与实施例1的区别在于:
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.1mm。
[0044] 实施例15实施例15与实施例1的区别在于:
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.12mm。
[0045] 实施例16实施例16与实施例1的区别在于:
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.15mm。
[0046] 对比例5对比例5与实施例1的区别在于:
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.08mm。
[0047] 对比例6对比例6与实施例1的区别在于:
步骤C中芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度为0.16mm。
[0048] 实施例17实施例17与实施例1的区别在于:
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。
[0049] 实施例18实施例18与实施例1的区别在于:
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。
[0050] 实施例19实施例19与实施例1的区别在于:
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。
[0051] 实施例20实施例20与实施例1的区别在于:
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。
[0052] 实施例21实施例21与实施例1的区别在于:
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。
[0053] 实施例22实施例22与实施例1的区别在于:
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。
[0054] 实施例23实施例23与实施例1的区别在于:
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。
[0055] 实施例24实施例24与实施例1的区别在于:
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。
[0056] 对比例7对比例7与实施例1的区别在于:
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。
[0057] 对比例8对比例8与实施例1的区别在于:
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。
[0058] 实施例25实施例25与实施例1的区别在于:
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。
[0059] 实施例26实施例26与实施例1的区别在于:
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。
[0060] 对比例9对比例9与实施例1的区别在于:
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。
[0061] 对比例10对比例10与实施例1的区别在于:
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。
[0062] 实施例27实施例27与实施例1的区别在于:
步骤D中固化时间为2h。
[0063] 实施例28实施例28与实施例1的区别在于:
步骤D中固化时间为2.5h。
[0064] 对比例11对比例11与实施例1的区别在于:
步骤D中固化时间为1.5h。
[0065] 对比例12对比例12与实施例1的区别在于:
步骤D中固化时间为3.5h。
[0066] 对比例13对比例13与实施例1的区别在于:
步骤D中固化温度为160-180℃。
[0067] 对比例14对比例14与实施例1的区别在于:
步骤D中固化温度为200-220℃。
[0068] 对比例15对比例15与实施例1的区别在于:
不包括内衬层a和保护层c,且结构层b的壁厚为10mm。
[0069] 对比例16对比例16与对比例15的区别在于:
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。
[0070] 对实施例1-28以及对比例1-16制造的玻璃钢管分别进行力学性能测试,分别对玻璃钢管的两端以及整体进行测试,每种测试进行5组且结果取平均值。根据GB/T9647-2003进行环刚度测试,根据GB/T 1458进行环向拉伸强度测试,根据GB/T 5349进行轴向拉伸强度测试。具体结果见表1-7。
[0071] 表1实施例1-10以及对比例1-2制备的玻璃钢管测试结果
[0072] 由表1可知,结构层b中玻璃纤维布b1为无碱无捻玻璃纤维布b1相对于中碱和重碱的玻璃纤维布b1更利于提高玻璃钢管的端部和整体的力学性能,这是因为玻璃纤维布b1中没有碱金属的影响。结构层b的环刚度和拉伸强度会随着玻璃纤维布b1的层数的增加而有所增加,为了节省材料,在玻璃纤维布b1的厚度为0.25mm时,两层即可达到较好的性能。在层数一定时,玻璃纤维布b1的厚度在小于0.3mm范围内增加时,会增加玻璃钢管的环强度以及其它强度,但是超过0.3mm后增加的不明显。
[0073] 表2实施例1、11-13以及对比例3-4制备的玻璃钢管测试结果
[0074] 由表2可知,聚四氟乙烯薄膜a1的厚度对玻璃钢管的力学性能影响不大,是由于内衬层a较薄以及聚四氟乙烯薄膜a1的厚度较小,所以体现不明显。
[0075] 表3实施例1、14-16以及对比例5-6制备的玻璃钢管测试结果
[0076] 由表3可知,在保护层c的厚度一定时,芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度的增加可以增加玻璃钢管的环刚度和拉伸强度,芳纶纤维无捻平纹布c1的厚度超过0.15mm后增加不大。
[0077] 表4实施例1、17-24以及对比例7-8制备的玻璃钢管测试结果
[0078] 由表4可知,胺类固化剂的加入使树脂固化完全可以提高玻璃钢管的强度,脂肪多元胺和芳香多元胺复配一方面为了避免脂肪多元胺固化形成的产物脆化,另一方面增加芳香多元胺的溶解性。
[0079] 表5实施例1、25-26以及对比例9-10制备的玻璃钢管测试结果
[0080] 由表5可知,填料加入有利于增加玻璃钢管的端部和整体的刚度和强度。
[0081] 表6实施例1、27-28以及对比例11-14制备的玻璃钢管测试结果
[0082] 由表6可知,在180-200℃固化2小时以上基本可固化完全,3小时完全固化。加热固化温度为180-200℃比较合适。
[0083] 表7实施例1以及对比例15-16制备的玻璃钢管测试结果
[0084] 结合表1-7可知,采用本发明的方法制备的玻璃钢管与采用定长缠绕工艺的螺旋缠绕工艺制备的玻璃钢管性能对比可知,本发明制备的玻璃钢管的两端的环刚度更强,玻璃钢管的整体的强度都相对较好,管材两端切割量小,节省材料和减少工业垃圾产生。本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。