一種復(fù)合夾芯保溫管材及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合夾芯保溫管材及其制作方法，復(fù)合夾芯保溫管材包括連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層、纖維布層、保溫層、增強(qiáng)材料。在保溫層內(nèi)或外設(shè)置增強(qiáng)材料，保溫管材的內(nèi)層和外層為連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層，復(fù)合夾芯保溫管材是由連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層、保溫層和增強(qiáng)材料采用一次性發(fā)泡成型。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、保溫性好、降低了流體的流動(dòng)噪聲，并且一體成型，具有抗震動(dòng)強(qiáng)、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)，可以廣泛適用于耐高溫地下直埋保溫管道、氣體和液體材料的輸送。
【專利說明】一種復(fù)合夾芯保溫管材及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種復(fù)合夾芯保溫管材及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在管道的保溫方面，采用將保溫外殼主要采用金屬管材外殼、玻璃鋼管材外殼或混凝土外殼，由于金屬管材外殼和混凝土外殼的重量大，金屬管材外殼易生銹、混凝土外殼經(jīng)受碰撞后易裂碎，嚴(yán)重影響了保溫管材的整體強(qiáng)度，而玻璃鋼管材外殼的保溫管材的強(qiáng)度較連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材的強(qiáng)度低，剛性差，因此，開發(fā)一種新型、節(jié)能環(huán)保的保溫管材具有很重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)更為科學(xué)合理，既具有傳統(tǒng)保溫管材優(yōu)良的隔熱保溫性能，又具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、質(zhì)量輕等性能的復(fù)合夾芯保溫管材及其制備方法，該復(fù)合夾芯保溫管材可作為耐高溫防潮防水的地下直埋保溫管道用于氣體和液體材料的輸送。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種復(fù)合夾芯保溫管材，該管材包括自內(nèi)向外呈同心套設(shè)的內(nèi)層、保溫層和外層。
[0006]所述的內(nèi)層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其外表面的纖維布層組成；所述的外層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其內(nèi)表面的纖維布層組成。
[0007]所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層采用的塑料基材選自聚丙烯、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、尼龍6、尼龍66、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或聚氯乙烯中的一種；
[0008]所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層采用的連續(xù)纖維選自玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維或玄武巖纖維中的一種。
[0009]所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層的厚度為2?50mm，管材層中纖維的含量為30 ?70wt%。
[0010]所述的纖維布層部分浸于連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材的外表面或內(nèi)表面并與連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材表面形成良好結(jié)合。
[0011]所述的纖維布層的材料選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、尼龍或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯中的一種或一種以上。
[0012]纖維布層的厚度為0.2?1mm。
[0013]纖維布的成型工藝為熱軋成型或浸膠成型。
[0014]纖維布表面為凹凸不平表面。
[0015]作為優(yōu)選的方案，纖維布表面有網(wǎng)點(diǎn)紋或菱形紋。
[0016]所述的保溫層的材料選自聚氨酯或聚苯乙烯中的一種。
[0017]所述的保溫層厚度為5?200mm。
[0018]所述的保溫層內(nèi)設(shè)增強(qiáng)材料，增強(qiáng)材料的材質(zhì)為金屬網(wǎng)或玻璃纖維氈或金屬構(gòu)件；所述的增強(qiáng)材料金屬網(wǎng)或玻璃纖維氈的厚度范圍是3?15mm。
[0019]復(fù)合夾芯保溫管材的制作方法，包括以下步驟:
[0020](1)制作內(nèi)層和外層
[0021]a.將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，纏繞到充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合；
[0022]b.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材，在表面繼續(xù)纏繞一層纖維布層，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0023]c.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到內(nèi)層；
[0024]d.在充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上纏繞一層纖維布層，然后將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，纏繞到纖維布層上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合；
[0025]e.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷纖維預(yù)浸樹脂的片材，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0026]f.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到外層；
[0027](2) 一次性發(fā)泡成型
[0028]a.將內(nèi)層套在漲緊軸承上，外層用施壓模具與卡具固定，使外層套在內(nèi)層的外面，作為復(fù)合夾芯板材的內(nèi)層和外層，卡具將內(nèi)層和外層的兩端封閉，使內(nèi)層和外層的中間形成封閉的環(huán)形空間；
[0029]b.從卡具一端的注料口向內(nèi)層和外層中間的環(huán)形空間注入保溫發(fā)泡材料，在一定的溫度和壓力下，保溫保壓一定的時(shí)間；
[0030]c.松開卡具，放掉漲緊軸承中的氣體，將管材取出，得到復(fù)合夾芯保溫管材。
[0031]步驟(1)中所述的熱熔的溫度為140?270°C，優(yōu)選170?240°C，輥壓的壓力為3?lOMPa ;步驟(2)中保溫溫度為60?80°C，保壓壓力為3?lOMPa，保溫保壓的時(shí)間為10?50min，制作得到的復(fù)合夾芯保溫管材的截面形狀為圓形或方形。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0033]1.本發(fā)明的復(fù)合夾芯保溫管材既具有優(yōu)良的隔熱保溫性能，又具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、質(zhì)量輕等性能特點(diǎn)，因此，可適用于耐高溫地下直埋保溫管道、氣體和液體材料的輸送。
[0034]2.本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、美觀、方便加工和強(qiáng)度高等特點(diǎn)，適用范圍廣。
[0035]3.本發(fā)明的復(fù)合夾芯保溫管材具有使用年限長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，使用本發(fā)明的復(fù)合夾芯保溫管材，在節(jié)能減排及環(huán)境保護(hù)方面具體突出優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1為復(fù)合夾芯保溫管材的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖2為連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3為金屬構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖4為內(nèi)層和外層制備流程示意圖；
[0040]圖5為一次性發(fā)泡成型示意圖；[0041]圖中，1為內(nèi)層、101為連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層、102為纖維布層、2為保溫層、3為外層、301為連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層、302為纖維布層、4為漲緊軸承、5為注料口、6為卡具、7為施壓模具、8為連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材、9為導(dǎo)輥、10為加熱箱、11為漲緊成型模具、12為冷卻輥、13為金屬構(gòu)件。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043]實(shí)施例1
[0044]如圖1所示的一種復(fù)合夾芯保溫管材，從內(nèi)到外依次為內(nèi)層1、保溫層2、外層3。本實(shí)施例中所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材為連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合管材。內(nèi)層1為連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層101與其外側(cè)的纖維布層102組成。外層3為連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層301與其內(nèi)側(cè)的纖維布層302組成。連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層厚度為2mm，玻璃纖維的含量為70wt%。纖維布層部分浸于連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材的內(nèi)表面或外表面，與連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材表面良好結(jié)合。纖維布的材質(zhì)為PET，表面有菱形紋，厚度為0.2mm，采用熱軋工藝成型。
[0045]保溫層2為聚氨酯發(fā)泡材料，保溫層厚度為5_。保溫層內(nèi)設(shè)增強(qiáng)材料，增強(qiáng)材料的材質(zhì)為金屬構(gòu)件13,厚度是3mm,金屬構(gòu)件13的形狀如圖3。
[0046]如圖4和圖5所示，所述的復(fù)合夾芯保溫管材采用以下方法制備:
[0047](1)制備內(nèi)層和外層
[0048]a.將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材8通過導(dǎo)輥9輸送到加熱箱10預(yù)熱后熱熔，纏繞到充氣狀態(tài)的漲緊成型模具11上，通過冷卻輥12輥壓的方式提纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為3MPa。熱熔溫度范圍為170°C ；
[0049]b.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材，在表面繼續(xù)纏繞一層纖維布層，然后向冷卻輥12內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0050]c.放掉漲緊成型模具11中的氣體，將材料從漲緊成型模具上脫下得到內(nèi)層。
[0051]d.先在充氣狀態(tài)的漲緊成型模具11上纏繞一層纖維布層，然后將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過加熱箱10預(yù)熱后熱熔，纏繞到纖維布層上，通過冷卻輥12輥壓的方式提纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為3Mpa，熱熔溫度范圍為170°C ；
[0052]e.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷纖維預(yù)浸樹脂的片材，然后向冷卻輥12內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0053]f.放掉漲緊成型模具11中的氣體，將材料從漲緊成型模具上脫下得到外層。
[0054](2) 一次性發(fā)泡成型
[0055]a.將內(nèi)層套在漲緊軸承4上，外層用施壓模具7與卡具6固定，使外層套在內(nèi)層的外面，作為復(fù)合夾芯板材的內(nèi)層和外層，卡具6將內(nèi)層和外層的兩端封閉，使內(nèi)層和外層的中間形成封閉的環(huán)形空間；
[0056]b.從卡具6 —端的注料口 5向內(nèi)層和外層中間的環(huán)形空間注入聚氨酯發(fā)泡材料，在60°C溫度和3MPa壓力下，保溫保壓lOmin ；
[0057]c.松開卡具6，放掉漲緊軸承4中的氣體，將管材取出，得到復(fù)合夾芯保溫管材。[0058]實(shí)施例2
[0059]如圖1所示的一種復(fù)合夾芯保溫管材，從內(nèi)到外依次為內(nèi)層1、保溫層2、外層3。本實(shí)施例中連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材為連續(xù)芳綸纖維增強(qiáng)PA6復(fù)合管材。內(nèi)層1為連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層101與其外側(cè)的纖維布層102組成。外層3為連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層301與其內(nèi)側(cè)的纖維布層302組成。其中，連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層厚度為50mm，纖維的含量為30wt%。
[0060]所述的纖維布層部分浸于連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材的內(nèi)表面或外表面，與連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材表面良好結(jié)合。纖維布的材質(zhì)為PET，表面有網(wǎng)點(diǎn)紋，厚度為1_，采用熱軋工藝成型。
[0061]所述的保溫層為聚苯乙烯發(fā)泡材料，保溫層厚度為200mm。如圖2所示，保溫層內(nèi)設(shè)增強(qiáng)材料4，增強(qiáng)材料的材質(zhì)為玻璃纖維氈，厚度是15mm。
[0062]所述的復(fù)合夾芯保溫管材采用以下方法制備:
[0063](1)制備內(nèi)層和外層
[0064]a.將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材8通過導(dǎo)輥9輸送到加熱箱10預(yù)熱后熱熔，纏繞到充氣狀態(tài)的漲緊成型模具11上，通過冷卻輥12輥壓的方式提纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為lOMPa。熱熔溫度范圍為240°C ；
[0065]b.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材，在表面繼續(xù)纏繞一層纖維布層，然后向冷卻輥12內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0066]c.放掉漲緊成型模具11中的氣體，將材料從漲緊成型模具上脫下得到內(nèi)層。
[0067]d.先在充氣狀態(tài)的漲緊成型模具11上纏繞一層纖維布層，然后將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過加熱箱10預(yù)熱后熱熔，纏繞到纖維布層上，通過冷卻輥12輥壓的方式提纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為lOMPa，熱熔溫度范圍為240°C ；
[0068]e.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷纖維預(yù)浸樹脂的片材，然后向冷卻輥12內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0069]f.放掉漲緊成型模具11中的氣體，將材料從漲緊成型模具上脫下得到外層。
[0070](2) 一次性發(fā)泡成型
[0071]a.將內(nèi)層套在漲緊軸承4上，外層用施壓模具7與卡具6固定，使外層套在內(nèi)層的外面，作為復(fù)合夾芯板材的內(nèi)層和外層，卡具6將內(nèi)層和外層的兩端封閉，使內(nèi)層和外層的中間形成封閉的環(huán)形空間；
[0072]b.從卡具6—端的注料口 5向內(nèi)層和外層中間的環(huán)形空間注入聚苯乙烯發(fā)泡材料，在80°C溫度和lOMPa壓力下，保溫保壓50min ；
[0073]c.松開卡具6，放掉漲緊軸承4中的氣體，將管材取出，得到復(fù)合夾芯保溫管材。
[0074]實(shí)施例3
[0075]—種復(fù)合夾芯保溫管材，該管材包括自內(nèi)向外呈同心套設(shè)的內(nèi)層、保溫層及外層。其中，內(nèi)層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其外表面的纖維布層組成，外層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其內(nèi)表面的纖維布層組成。連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層采用的塑料基材為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，采用的連續(xù)纖維為碳纖維，纖維的含量為40wt%，連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層的厚度為10mm，纖維布層部分浸于連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材的外表面或內(nèi)表面并與連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材表面形成良好結(jié)合。纖維布層的材料為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，厚度為0.5_，纖維布的成型工藝為熱軋成型，纖維布表面為凹凸不平表面。保溫層的材料為聚氨酯，保溫層厚度為20mm。另外，在保溫層內(nèi)設(shè)增強(qiáng)材料，增強(qiáng)材料的材質(zhì)為厚度3mm的玻璃纖維氈。
[0076]復(fù)合夾芯保溫管材的制作方法，包括以下步驟:
[0077](1)制作內(nèi)層和外層
[0078]a.將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，熱熔的溫度為255°C，纏繞到充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為5MPa ；
[0079]b.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材，在表面繼續(xù)纏繞一層纖維布層，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0080]c.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到內(nèi)層；
[0081]d.在充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上纏繞一層纖維布層，然后將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，熱熔的溫度為255°C，纏繞到纖維布層上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為5MPa ；
[0082]e.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷纖維預(yù)浸樹脂的片材，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0083]f.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到外層；
[0084](2) 一次性發(fā)泡成型
[0085]a.將內(nèi)層套在漲緊軸承上，外層用施壓模具與卡具固定，使外層套在內(nèi)層的外面，作為復(fù)合夾芯板材的內(nèi)層和外層，卡具將內(nèi)層和外層的兩端封閉，使內(nèi)層和外層的中間形成封閉的環(huán)形空間；
[0086]b.從卡具一端的注料口向內(nèi)層和外層中間的環(huán)形空間注入保溫發(fā)泡材料，控制溫度為60°C，壓力為5MPa，，保溫保壓30min ；
[0087]c.松開卡具，放掉漲緊軸承中的氣體，將管材取出，得到截面形狀為方形復(fù)合夾芯保溫管材。
[0088]實(shí)施例4
[0089]一種復(fù)合夾芯保溫管材，該管材由包括內(nèi)向外呈同心套設(shè)的內(nèi)層、保溫層及外層。其中，內(nèi)層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其外表面的纖維布層組成，外層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其內(nèi)表面的纖維布層組成。連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層采用的塑料基材為尼龍66，采用的連續(xù)纖維為玄武巖纖維，纖維的含量為40wt%，連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層的厚度為20mm，纖維布層部分浸于連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材的外表面或內(nèi)表面并與連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材表面形成良好結(jié)合。纖維布層的材料為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，厚度為0.35_，纖維布的成型工藝為熱軋成型，纖維布表面為凹凸不平表面。保溫層的材料為聚氨酯，保溫層厚度為20mm。
[0090]復(fù)合夾芯保溫管材的制作方法，包括以下步驟:
[0091](1)制作內(nèi)層和外層
[0092]a.將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，熱熔的溫度為270°C，纏繞到充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為5MPa ；
[0093]b.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材，在表面繼續(xù)纏繞一層纖維布層，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0094]c.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到內(nèi)層；
[0095]d.在充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上纏繞一層纖維布層，然后將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，熱熔的溫度為270°C，纏繞到纖維布層上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為5MPa ；
[0096]e.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷纖維預(yù)浸樹脂的片材，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0097]f.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到外層；
[0098](2) 一次性發(fā)泡成型
[0099]a.將內(nèi)層套在漲緊軸承上，外層用施壓模具與卡具固定，使外層套在內(nèi)層的外面，作為復(fù)合夾芯板材的內(nèi)層和外層，卡具將內(nèi)層和外層的兩端封閉，使內(nèi)層和外層的中間形成封閉的環(huán)形空間；
[0100]b.從卡具一端的注料口向內(nèi)層和外層中間的環(huán)形空間注入保溫發(fā)泡材料，控制溫度為60°C，壓力為5MPa，，保溫保壓30min ；
[0101]C.松開卡具，放掉漲緊軸承中的氣體，將管材取出，得到截面形狀為方形復(fù)合夾芯保溫管材。
[0102]實(shí)施例5
[0103]一種復(fù)合夾芯保溫管材，該管材包括自內(nèi)向外呈同心套設(shè)的內(nèi)層、保溫層及外層。其中，內(nèi)層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其外表面的纖維布層組成，外層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其內(nèi)表面的纖維布層組成。連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層采用的塑料基材為聚乙烯，采用的連續(xù)纖維為超高分子量聚乙烯纖維，纖維的含量為70wt%，連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層的厚度為20mm，纖維布層部分浸于連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材的外表面或內(nèi)表面并與連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材表面形成良好結(jié)合。纖維布層的材料為尼龍6，厚度為
0.3_，纖維布的成型工藝為熱軋成型，纖維布表面為凹凸不平表面。保溫層的材料為聚氨酯，保溫層厚度為100mm。
[0104]復(fù)合夾芯保溫管材的制作方法，包括以下步驟:
[0105](1)制作內(nèi)層和外層
[0106]a.將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，熱熔的溫度為140°C，纏繞到充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為5MPa ；
[0107]b.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材，在表面繼續(xù)纏繞一層纖維布層，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0108]c.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到內(nèi)層；
[0109]d.在充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上纏繞一層纖維布層，然后將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，熱熔的溫度為140°C，纏繞到纖維布層上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合，輥壓的壓力為5MPa ；
[0110]e.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷纖維預(yù)浸樹脂的片材，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；
[0111]f.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到外層；
[0112](2) 一次性發(fā)泡成型
[0113]a.將內(nèi)層套在漲緊軸承上，外層用施壓模具與卡具固定，使外層套在內(nèi)層的外面，作為復(fù)合夾芯板材的內(nèi)層和外層，卡具將內(nèi)層和外層的兩端封閉，使內(nèi)層和外層的中間形成封閉的環(huán)形空間；
[0114]b.從卡具一端的注料口向內(nèi)層和外層中間的環(huán)形空間注入保溫發(fā)泡材料，控制溫度為60°C，壓力為5MPa，，保溫保壓30min ；
[0115]c.松開卡具，放掉漲緊軸承中的氣體，將管材取出，得到截面形狀為方形復(fù)合夾芯保溫管材。
[0116]對(duì)實(shí)施例1~5中制得的復(fù)合夾芯保溫管材進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表1:
[0117]表1
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合夾芯保溫管材，其特征在于，該管材包括自內(nèi)向外呈同心套設(shè)的內(nèi)層、保溫層和外層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合夾芯保溫管材，其特征在于，所述的內(nèi)層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其外表面的纖維布層組成；所述的外層由連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層與其內(nèi)表面的纖維布層組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合夾芯保溫管材，其特征在于，所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合管材層采用的塑料基材選自聚丙烯、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、尼龍6、尼龍66、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯或聚氯乙烯中的一種；采用的連續(xù)纖維選自玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維或玄武巖纖維中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合夾芯保溫管材，其特征在于，所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材層的厚度為2~50mm，管材層中纖維的含量為30~70wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合夾芯保溫管材，其特征在于，所述的纖維布層部分浸于連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材的外表面或內(nèi)表面并與連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合管材表面形成良好結(jié)合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的一種復(fù)合夾芯保溫管材，其特征在于，所述的纖維布層的材料選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、尼龍或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯中的一種或一種以上；纖維布層的厚度為0.2~1mm ;纖維布的成型工藝為熱軋成型或浸膠成型；纖維布表面為凹凸不平表面，優(yōu)選的，纖維布表面有網(wǎng)點(diǎn)紋或菱形紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合夾芯保溫管材，其特征在于，所述的保溫層的材料選自聚氨酯或聚苯乙烯中的一種，保溫層厚度為5~200mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種復(fù)合夾芯保溫管材，其特征在于，所述的保溫層內(nèi)設(shè)增強(qiáng)材料，增強(qiáng)材料的材質(zhì)為金屬網(wǎng)或玻璃纖維氈或金屬構(gòu)件；所述的增強(qiáng)材料金屬網(wǎng)或玻璃纖維氈的厚度范圍是3~15mm。`
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一所述的復(fù)合夾芯保溫管材的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:(1)制作內(nèi)層和外層a.將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，纏繞到充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合；b.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材，在表面繼續(xù)纏繞一層纖維布層，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；c.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到內(nèi)層；d.在充氣狀態(tài)的漲緊成型模具上纏繞一層纖維布層，然后將連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材通過預(yù)熱后熱熔，纏繞到纖維布層上，通過輥壓的方式提高纏繞材料各層間的結(jié)合；e.當(dāng)熱熔的連續(xù)纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合片材纏繞到要求的厚度時(shí)，剪斷纖維預(yù)浸樹脂的片材，然后向冷卻輥內(nèi)部通入冷卻水，冷卻固化成型；f.放掉漲緊成型模具中的氣體，將上述材料層從漲緊成型模具上脫下得到外層；(2)一次性發(fā)泡成型a.將內(nèi)層套在漲緊軸承上，外層用施壓模具與卡具固定，使外層套在內(nèi)層的外面，作為復(fù)合夾芯板材的內(nèi)層和外層，卡具將內(nèi)層和外層的兩端封閉，使內(nèi)層和外層的中間形成封閉的環(huán)形空間；b.從卡具一端的注料口向內(nèi)層和外層中間的環(huán)形空間注入保溫發(fā)泡材料，在一定的溫度和壓力下，保溫保壓一定的時(shí)間；C.松開卡具，放掉漲緊軸承中的氣體，將管材取出，得到復(fù)合夾芯保溫管材。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的復(fù)合夾芯保溫管材的制作方法，其特征在于，步驟(1)中所述的熱熔的溫度為 140~270°C，優(yōu)選170~240°C，輥壓的壓力為3~lOMPa ;步驟⑵中保溫溫度為60~80°C，保壓壓力為3~lOMPa，保溫保壓的時(shí)間為10~50min，制作得到的復(fù)合夾芯保溫管材的截面形狀為圓形或方形。
【文檔編號(hào)】B32B17/04GK103722781SQ201210391042
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】李丹 申請(qǐng)人:遼寧遼杰科技有限公司