一种压力变色尼龙复合钢管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了属于尼龙复合材料的制造技术领域的一种压力变色尼龙复合钢管。其从外到内包括外钢管层、液晶层和尼龙内衬层，钢管层涂抹液晶层后卡到离心机内并调整中心，通过离心浇铸的方式生产尼龙内衬层，尼龙内衬层凝固后与液晶层结合在一起。本发明利用改性MC尼龙管与钢管复合的方法，结合金属结构的高强度和改性尼龙管的耐腐蚀、耐磨等优势，并应用了光致变色液晶的方式检测管材压力，对管材、管体起保护作用，提高了管材寿命。
【专利说明】
一种压力变色尼龙复合钢管
技术领域
[0001]本发明属于尼龙复合材料的制造技术领域，具体涉及一种压力变色尼龙复合钢管。
【背景技术】
[0002]尼龙是美国杰出的科学家卡罗瑟斯及其领导下的一个科研小组研制出来的，是世界上出现的第一种合成纤维。该类产品用途广，是以塑代钢、铁、铜等金属的好材料，是重要的工程塑料;铸型尼龙广泛代替机械设备的耐磨部件，代替铜和合金作设备的耐磨损件。适用于制作耐磨零件，传动结构件，家用电器零件，汽车制造零件，丝杆防止机械零件，化工机械零件，化工设备。如涡轮、齿轮、轴承、叶轮、曲柄、仪表板，驱动轴，阀门、叶片、丝杆、高压垫圈、螺丝、螺母、密封圈，梭子、套简，轴套连接器等。
[0003]当代工业生产经常用管道输送腐蚀、磨损介质，所以要求管道具有优良的耐磨性和耐腐蚀性，现有的钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好，是输送颗粒物料、磨削、腐蚀性介质等常用管道，但是钢管硬度低、耐磨性差、耐腐蚀性差、使用寿命短、成本高。因此，需要一种新型内衬复合钢管。
[0004]目前现有的管材大多数为刚性管材，当管材的流体的压力增大时容易引发管材的破裂，从而对管材内的流体造成污染。如何监测管材内部压力需求呈逐渐增大的趋势。光致变色化合物是重要的光信息材料之一，它在信息存储、光记录材料、光学器件和防伪等领域具有广泛应用，但在管道压力检测中仍应用甚少。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种压力变色尼龙复合钢管。
[0006]—种压力变色尼龙复合钢管，其从外到内包括外钢管层、液晶层和尼龙内衬层。
[0007]所述钢管层涂抹液晶层后卡到离心机内并调整中心，通过离心浇铸的方式生产尼龙内衬层，尼龙内衬层凝固后与液晶层结合在一起。
[0008]所述尼龙内衬层是采用己内酰胺原料或者在己内酰胺原料中加入钛酸钾晶须原位聚合改性MC尼龙，设置多个浇料口，离心浇铸成型。
[0009]所述液晶层材料为超支化聚酰胺酯。
[0010]本发明的有益效果:本发明的复合钢管在MC尼龙防腐蚀、强度高、耐高温的基础上结合了钛酸钾晶须优秀的耐磨性和冲击韧性，不仅弥补了MC尼龙磨耗快的缺点，满足了输送腐蚀、磨损介质管道的需求，同时能更好的降低成本。液晶层选用的是改性超支化聚酰胺-酯，当尼龙管内流体压力发生变化时，在肉眼看不出尼龙管形变的情况下，在紫外光的照射下，受压部位会发出蓝色的荧光，从而达到检测管内流体压力，对管材、管体起保护作用，提高了管材寿命。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0012]实施例1
[0013]—种压力变色尼龙复合钢管，其从外到内包括外钢管层、液晶层和尼龙内衬层。所述钢管层涂抹液晶层后卡到离心机内并调整中心，通过离心浇铸的方式生产尼龙内衬层，尼龙内衬层凝固后与液晶层结合在一起。所述液晶层材料为超支化聚酰胺酯。
[0014]所述尼龙内衬层是采用己内酰胺原料或者在己内酰胺原料中加入钛酸钾晶须原位聚合改性MC尼龙，设置多个浇料口，离心浇铸成型。具体操作按照如下步骤进行:
[0015](I)由投料设施将尼龙单体投入熔料釜;开启温控系统，将尼龙单体熔融，并将温度升至125°C，压力设定为常压；
[0016](2)熔料釜启动充氮开关，通过输料管将原料分别输入2个负压脱水系统的反应釜中，I个反应釜用于A料制备，I个反应釜用于B料制备;往熔料釜内补充尼龙单体，使其融化，供下次反应使用；
[0017](3)将熔融的原料(己内酰胺)在负压脱水系统中进行真空脱水，设定脱水温度为125°C、脱水压力小于5mmHg;
[0018](4)启动辅投料系统，分别将所需辅料计量投入A料、B料反应釜中;A料、B料的添加质量比为1:4; A料添加的辅料为NaOH，NaOH与原料的质量份比例为0.001?0.0014:1; B料添加的辅料为二苯基甲烷二异氰酸酯、平平加(脂肪醇聚氧乙烯醚)和钛酸钾晶须，钛酸钾晶须与原料的质量份比例为0.06?0.1:1; 二苯基甲烷二异氰酸酯用量为NaOH重量的6.256倍，平平加用量同NaOH用量。
[0019](5)再次启动负压脱水系统对加入辅料的A料、B料进行真空脱水，设定脱水温度为125°C、脱水压力小于5mmHg，同时，开启原料微量含水测定仪，测控原料含水量，含水量小于300PPm即可关闭负压脱水系统；
[0020](6)启动充氮开关，将A料、B料反应釜中的原料通过输料管分别输入A料、B料储料釜中暂时存放，反应釜恢复常压；
[0021](7)再次从熔料釜内往负压脱水系统的反应釜中输送原料，并进行脱水，供下次使用;根据计划生产的产品重量，通过计量系统分别将A料、B料储料釜内的原料输入到搅拌釜中，搅拌均匀；
[0022](8)开启放料阀门，将搅拌釜中的原料全部输入模具中，模具温度控制在165°C，设置多个浇料口，离心浇铸成型。
[0023]本实施例制备的MC尼龙活性料抗拉强度为88MPa拉伸模量为3.5GPa抗弯强度为145MPa。产品结合了金属结构的高强度和改性尼龙管的耐腐蚀、耐磨等优势，并应用了光致变色液晶的方式检测管材压力，对管材、管体起保护作用，提高了管材寿命。
[0024]实施例2
[0025]—种压力变色尼龙复合钢管，其从外到内包括外钢管层、液晶层和尼龙内衬层。所述钢管层涂抹液晶层后卡到离心机内并调整中心，通过离心浇铸的方式生产尼龙内衬层，尼龙内衬层凝固后与液晶层结合在一起。所述液晶层材料为超支化聚酰胺酯。
[0026]所述尼龙内衬层是采用己内酰胺原料或者在己内酰胺原料中加入钛酸钾晶须原位聚合改性MC尼龙，设置多个浇料口，离心浇铸成型。具体操作按照如下步骤进行:
[0027](I)由投料设施将尼龙单体投入熔料釜;开启温控系统，将尼龙单体熔融，并将温度升至125°C，压力设定为常压；
[0028](2)熔料釜启动充氮开关，通过输料管将原料分别输入2个负压脱水系统的反应釜中，I个反应釜用于A料制备，I个反应釜用于B料制备;往熔料釜内补充尼龙单体，使其融化，供下次反应使用；
[0029](3)将熔融的原料(己内酰胺)在负压脱水系统中进行真空脱水，设定脱水温度为125°C、脱水压力小于5mmHg;
[0030](4)启动辅投料系统，分别将所需辅料计量投入A料、B料反应釜中;A料、B料的添加质量比为1:4; A料添加的辅料为NaOH，NaOH与原料的质量份比例为0.001?0.0014:1; B料添加的辅料为二苯基甲烷二异氰酸酯、平平加(脂肪醇聚氧乙烯醚)和钨酸钾晶须，钛酸钾晶须与原料的质量份比例为0.06?0.1:1; 二苯基甲烷二异氰酸酯用量为NaOH重量的6.256倍，平平加用量同NaOH用量。
[0031](5)再次启动负压脱水系统对加入辅料的A料、B料进行真空脱水，设定脱水温度为125°C、脱水压力小于5mmHg，同时，开启原料微量含水测定仪，测控原料含水量，含水量小于300PPm即可关闭负压脱水系统；
[0032](6)启动充氮开关，将A料、B料反应釜中的原料通过输料管分别输入A料、B料储料釜中暂时存放，反应釜恢复常压；
[0033](7)再次从熔料釜内往负压脱水系统的反应釜中输送原料，并进行脱水，供下次使用;根据计划生产的产品重量，通过计量系统分别将A料、B料储料釜内的原料输入到搅拌釜中，搅拌均匀；
[0034](8)开启放料阀门，将搅拌釜中的原料全部输入模具中，模具温度控制在165°C，设置多个浇料口，离心浇铸成型。
[0035]本实施例制备的MC尼龙活性料抗拉强度为38MPa拉伸模量为2.5GPa抗弯强度为77MPa。
[0036]实施例3
[0037]—种压力变色尼龙复合钢管，其从外到内包括外钢管层、液晶层和尼龙内衬层。所述钢管层涂抹液晶层后卡到离心机内并调整中心，通过离心浇铸的方式生产尼龙内衬层，尼龙内衬层凝固后与液晶层结合在一起。所述液晶层材料为超支化聚酰胺酯。
[0038]所述尼龙内衬层是采用己内酰胺原料或者在己内酰胺原料中加入钛酸钾晶须原位聚合改性MC尼龙，设置多个浇料口，离心浇铸成型。具体操作按照如下步骤进行:
[0039](I)由投料设施将尼龙单体投入熔料釜;开启温控系统，将尼龙单体熔融，并将温度升至125°C，压力设定为常压；
[0040](2)熔料釜启动充氮开关，通过输料管将原料分别输入2个负压脱水系统的反应釜中，I个反应釜用于A料制备，I个反应釜用于B料制备;往熔料釜内补充尼龙单体，使其融化，供下次反应使用；
[0041](3)将熔融的原料(己内酰胺)在负压脱水系统中进行真空脱水，设定脱水温度为125°C、脱水压力小于5mmHg;
[0042](4)启动辅投料系统，分别将所需辅料计量投入A料、B料反应釜中;A料、B料的添加质量比为1:4; A料添加的辅料为NaOH，NaOH与原料的质量份比例为0.001?0.0014:1; B料添加的辅料为二苯基甲烷二异氰酸酯和钛酸钾晶须和苏纪石粉，钛酸钾晶须与原料的质量份比例为0.06?0.1:1;苏纪石粉与原料的质量份比例为0.005:1。甲烷二异氰酸酯用量为NaOH重量的6.256倍。
[0043](5)再次启动负压脱水系统对加入辅料的A料、B料进行真空脱水，设定脱水温度为125°C、脱水压力小于5mmHg，同时，开启原料微量含水测定仪，测控原料含水量，含水量小于300PPm即可关闭负压脱水系统；
[0044](6)启动充氮开关，将A料、B料反应釜中的原料通过输料管分别输入A料、B料储料釜中暂时存放，反应釜恢复常压；
[0045](7)再次从熔料釜内往负压脱水系统的反应釜中输送原料，并进行脱水，供下次使用;根据计划生产的产品重量，通过计量系统分别将A料、B料储料釜内的原料输入到搅拌釜中，搅拌均匀；
[0046](8)开启放料阀门，将搅拌釜中的原料全部输入模具中，模具温度控制在165°C，设置多个浇料口，离心浇铸成型。
[0047]本实施例制备的MC尼龙活性料抗拉强度为98MPa拉伸模量为4.1GPa抗弯强度为188MPa。产品结合了金属结构的高强度和改性尼龙管的耐腐蚀、耐磨等优势，并应用了光致变色液晶的方式检测管材压力，对管材、管体起保护作用，提高了管材寿命。
[0048]实施例4
[0049]—种压力变色尼龙复合钢管，其从外到内包括外钢管层、液晶层和尼龙内衬层。所述钢管层涂抹液晶层后卡到离心机内并调整中心，通过离心浇铸的方式生产尼龙内衬层，尼龙内衬层凝固后与液晶层结合在一起。所述液晶层材料为超支化聚酰胺酯。
[0050]所述尼龙内衬层是采用己内酰胺原料或者在己内酰胺原料中加入钛酸钾晶须原位聚合改性MC尼龙，设置多个浇料口，离心浇铸成型。具体操作按照如下步骤进行:
[0051 ] (I)由投料设施将尼龙单体投入熔料釜;开启温控系统，将尼龙单体熔融，并将温度升至125°C，压力设定为常压；
[0052](2)熔料釜启动充氮开关，通过输料管将原料分别输入2个负压脱水系统的反应釜中，I个反应釜用于A料制备，I个反应釜用于B料制备;往熔料釜内补充尼龙单体，使其融化，供下次反应使用；
[0053](3)将熔融的原料(己内酰胺)在负压脱水系统中进行真空脱水，设定脱水温度为125°C、脱水压力小于5mmHg;
[0054](4)启动辅投料系统，分别将所需辅料计量投入A料、B料反应釜中;A料、B料的添加质量比为1:4; A料添加的辅料为NaOH，NaOH与原料的质量份比例为0.001?0.0014:1; B料添加的辅料为二苯基甲烷二异氰酸酯、平平加和钛酸钾晶须和日光石粉，钛酸钾晶须与原料的质量份比例为0.01:1，日光石粉与原料的质量份比例为0.005:1;平平加(脂肪醇聚氧乙烯醚)和钨酸钾晶须，钛酸钾晶须与原料的质量份比例为0.06?0.1:1; 二苯基甲烷二异氰酸酯用量为NaOH重量的6.256倍，平平加用量同NaOH用量。
[0055](5)再次启动负压脱水系统对加入辅料的A料、B料进行真空脱水，设定脱水温度为125°C、脱水压力小于5mmHg，同时，开启原料微量含水测定仪，测控原料含水量，含水量小于300PPm即可关闭负压脱水系统；
[0056](6)启动充氮开关，将A料、B料反应釜中的原料通过输料管分别输入A料、B料储料釜中暂时存放，反应釜恢复常压；
[0057](7)再次从熔料釜内往负压脱水系统的反应釜中输送原料，并进行脱水，供下次使用;根据计划生产的产品重量，通过计量系统分别将A料、B料储料釜内的原料输入到搅拌釜中，搅拌均匀；
[0058](8)开启放料阀门，将搅拌釜中的原料全部输入模具中，模具温度控制在165°C，设置多个浇料口，离心浇铸成型。
[0059]本实施例制备的MC尼龙活性料抗拉强度为97MPa拉伸模量为4.0GPa抗弯强度为186MPa。产品结合了金属结构的高强度和改性尼龙管的耐腐蚀、耐磨等优势，并应用了光致变色液晶的方式检测管材压力，对管材、管体起保护作用，提高了管材寿命。
【主权项】
1.一种压力变色尼龙复合钢管，其特征在于，其从外到内包括外钢管层、液晶层和尼龙内衬层。2.根据权利要求1所述一种压力变色尼龙复合钢管，其特征在于，所述钢管层涂抹液晶层后卡到离心机内并调整中心，通过离心浇铸的方式生产尼龙内衬层，尼龙内衬层凝固后与液晶层结合在一起。3.根据权利要求1所述一种压力变色尼龙复合钢管，其特征在于，所述尼龙内衬层是采用己内酰胺原料或者在己内酰胺原料中加入钛酸钾晶须原位聚合改性MC尼龙，设置多个浇料口，离心浇铸成型。4.根据权利要求1所述一种压力变色尼龙复合钢管，其特征在于，所述液晶层材料为超支化聚酰胺酯。
【文档编号】F16L57/00GK106015766SQ201610617244
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月1日
【发明人】张玉蓉, 沈国春, 朱海霞, 高静萍, 张超, 赵晓文, 刘天西, 姜再兴, 马永梅, 夏和生
【申请人】扬州赛尔达尼龙制造有限公司, 江苏利德尔塑化科技股份有限公司