专利名称：玻璃钢与聚合物复合管材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种管材，具体说是一种玻璃钢与聚合物复合管材及其制造方法以及在该制造方法使用的专用设备。
背景技术：
目前，一种玻璃钢夹砂管，由于具有重量轻、强度高、耐压、防腐蚀、密封性能好以及施工方便等特点，已经逐渐取代了混凝土管和钢管，被广泛应用于市政建设、化工、工农业生产诸多领域，主要用于城市给、排水等压力管道、排污管道以及燃气、热力管道输送。该管材是一种复合管材，主要以玻璃纤维作为增强材料，以树脂为基体制成的玻璃钢纤维缠绕增强热固性树脂管，再在其中夹入石英砂，从性能上提高了管材刚度，但是这种管材生产工艺复杂，每根管材是断续生产，生产效率低，成本高。另外一种是聚乙烯中空壁缠绕管，这是一种经缠绕焊接成型的管材，可以连续生产，但管材强度比较低，一般只用作排水，由于聚乙烯树脂的价格比较高，因而管材成本比较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃钢与聚合物复合管材及其制造方法，这种管材既包括玻璃钢夹砂管的强度层又包括中空壁缠绕管材的表面层，将两者的优点结合起来，因而可以具有耐腐蚀、抗老化、耐磨损、重量轻、强度高、防渗透、无毒性、表面光滑的特点，这种管材刚度大，生产工艺简单，可以连续生产，生产效率高，成本低，可广泛应用于饮用水的输送、市政排污管道和排雨水管道、海水输送管道、发电厂循环水管道、农田灌溉管道等。
本发明是按照下述的技术方案实现的一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法，其工艺步骤如下1)将高分子聚合物原料送入塑料挤出机；挤出形成高分子聚合物内层热熔带；2)经缠绕复合机缠绕形成高分子聚合物内层管；3)顺序加入混有聚酯树脂的表面毡、玻璃纤维、短切纤维、石英砂、表面毡和玻璃纤维；4)然后加热固化；5)送入切割机切断，形成玻璃钢与聚合物复合管材成品。
在上述技术方案中所说的高分子聚合物可以为高密度聚乙烯或尼龙等。
一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法所使用的缠绕复合机，由机架，电机，中心支撑轴，传动系统所组成，电机固定于机架，通过皮带轮与传动系统连接，传动系统的输出轴固定有链轮，所说的链轮，通过链条与固定于缠绕辊上的缠绕辊链轮相联接，缠绕辊两端分别通过轴承与固定于转盘的缠绕辊中心轴连接，转盘围绕固定于机架的中心支撑轴转动，所说的缠绕辊的一端固定于中心支撑轴，中心支撑轴加长，在所说的缠绕辊与所说的中心支撑轴固定的中心支撑轴外侧，固定有缠绕固化辊后支撑盘，所说的缠绕固化辊后支撑盘与缠绕固化辊前支撑盘之间固定有缠绕固化辊中心轴，缠绕固化辊的两端通过轴承与所说的缠绕固化辊中心轴连接，在所说的缠绕辊与所说的中心支撑轴固定的中心支撑轴外侧，固定有另一缠绕固化辊后支撑盘，所说的缠绕固化辊后支撑盘与另一缠绕固化辊前支撑盘之间固定有另一缠绕固化辊中心轴，所说的另-缠绕固化辊的两端通过轴承与所说的另一缠绕固化辊中心轴连接。
一种玻璃钢与聚合物复合管材制造方法所生产的产品，它是采用上述技术方案所说的制造方法的工艺步骤所生产，其横截面从内到外，依次为内层高分子聚合物缠绕管层，混有聚酯的表面毡层、混有聚酯的玻璃纤维、短切纤维、石英砂复合层、混有聚酯的表面毡层和混有聚酯的玻璃纤维层。
在上述技术方案中，所说的高分子聚合物为高密度聚乙烯或尼龙等。
本发明有如下的作用和积极效果本发明提供了一种玻璃钢与聚合物复合管材及其制造方法，用这种方法制造的管材，既包括玻璃钢夹砂管的强度层又包括普通缠绕壁管材的表面层，将两者的优点结合了起来，因而具有耐腐蚀、抗老化、耐磨损、重量轻、强度高、防渗透、无毒性、表面光滑的特点，这种管材刚度大，生产工艺简单，由于采用专用的缠绕复合机，在缠绕过程中，可以自行调节缠绕的角度，而且实现连续生产，生产效率高，成本低，可广泛应用于饮用水的输送、市政排污管道和排雨水管道、海水输送管道、发电厂循环水管道、农田灌溉管道等。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细地说明
图1是本发明实施例2一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法所使用的缠绕复合机的结构示意图；图2是图1中的缠绕辊部分的剖面结构示意图；图3是本发明实施例1一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法所生产的产品结构示意图；图4是本发明实施例3一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法的工艺流程图。
在图中，1是缠绕辊，2是中心支撑轴，3是传动系统，4是机架，5是缠绕固化辊，，5’是缠绕固化辊，6是缠绕固化辊，6’是缠绕固化辊，7是电机，8是转盘，10是轴承，11是缠绕辊中心轴，12是轴承，13是前支撑盘，14是缠绕固化辊后支撑盘，15是缠绕固化辊前支撑盘，16是缠绕固化辊后支撑盘，17是缠绕固化辊前支撑盘，21是内层高密度聚乙烯缠绕管层，22是混有聚酯的表面毡层，23是混有聚酯的玻璃纤维、短切纤维、石英砂复合层，24是混有聚酯的表面毡层，25是混有聚酯的玻璃纤维层，1)是将高分子聚合物原料送入塑料挤出机，挤出形成高分子聚合物内层热熔带，2)是经缠绕复合机缠绕形成高分子聚合物内层管，3)是顺序加入混有聚酯树脂的表面毡、玻璃纤维、短切纤维、石英砂、表面毡和玻璃纤维，4)是加热固化，5)是送入切割机切断，形成玻璃钢与聚合物复合管材成品。
具体实施例方式实施例1图3是本发明一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法所生产的产品结构示意图。
一种玻璃钢与聚合物复合管材制造方法所生产的产品，其横截面从内到外，依次为内层高密度聚乙烯缠绕管层21、混有聚酯的表面毡层22、混有聚酯的玻璃纤维、短切纤维、石英砂复合层23、混有聚酯的表面毡层24和混有聚酯的玻璃纤维层25。其中，内层高密度聚乙烯缠绕管层21的内径为Φ1000mm，缠绕固化长度为6000mm。
实施例2图1是本发明实施例2一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法所使用的缠绕复合机的结构示意图；图2是图1中的缠绕辊部分的剖面结构示意图；一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法所使用的缠绕复合机，由机架4，电机7，中心支撑轴2，传动系统3所组成，电机7固定于机架4，通过皮带轮与传动系统3连接，传动系统3的输出轴固定有链轮，所说的链轮，通过链条与固定于缠绕辊1上的缠绕辊链轮相联接，缠绕辊1两端分别通过轴承10、12与固定于转盘8的缠绕辊中心轴11连接，转盘8围绕固定于机架4的中心支撑轴2转动，所说的缠绕辊1的一端固定于中心支撑轴2，中心支撑轴2加长，在所说的缠绕辊1与所说的中心支撑轴2固定的中心支撑轴2外侧，固定有缠绕固化辊后支撑盘14，所说的缠绕固化辊后支撑盘14与缠绕固化辊前支撑盘15之间固定有缠绕固化辊中心轴，缠绕固化辊5的两端通过轴承与所说的缠绕固化辊中心轴连接，在所说的缠绕固化辊5与所说的中心支撑轴2固定的中心支撑轴2外侧，固定有另一缠绕固化辊后支撑盘16，所说的缠绕固化辊后支撑盘16与另一缠绕固化辊前支撑盘17之间固定有另一缠绕固化辊中心轴，缠绕固化辊6的两端通过轴承与所说的另一缠绕固化辊中心轴连接。
实施例3图4是本发明一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法的工艺流程图。一种玻璃钢聚合物复合管材的制造方法，其工艺步骤如下1)将高分子聚合物原料送入塑料挤出机，挤出形成高分子聚合物内层热熔带；2)经缠绕复合机缠绕形成高分子聚合物内层管；3)顺序加入混有聚酯树脂的表面毡、玻璃纤维、短切纤维、石英砂、表面毡和玻璃纤维；4)然后加热固化；5)送入切割机切断，形成玻璃钢与聚合物复合管材成品，所说的高分子聚合物为高密度聚乙烯。
上述塑料挤出机，为青岛德意利塑料设备有限公司生产的SJ-65X30型塑料挤出机，缠绕复合机为青岛德意利塑料设备有限公司生产的CRFJ-1200型缠绕复合机，成型机驱动功率为11KW。
权利要求
1.一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法，其特征在于它是由下列工艺步骤实现的1)将高分子聚合物原料送入塑料挤出机；挤出形成高分子聚合物内层热熔带；2)经缠绕复合机缠绕形成高分子聚合物内层管；3)顺序加入混有聚酯树脂的表面毡、玻璃纤维、短切纤维、石英砂、表面毡和玻璃纤维；4)然后加热固化；5)送入切割机切断，形成玻璃钢与聚合物复合管材成品。
2.根据权利要求1所述的玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法，其特征在于所说的高分子聚合物为高密度聚乙烯或尼龙。
3.一种玻璃钢与聚合物复合管材的制造方法所使用的缠绕复合机，由机架(4)，电机(7)，中心支撑轴(2)，传动系统(3)所组成，电机(7)固定于机架(4)，通过皮带轮与传动系统(3)连接，传动系统(3)的输出轴固定有链轮，所说的链轮，通过链条与固定于缠绕辊(1)上的缠绕辊链轮相联接，缠绕辊(1)两端分别通过轴承(10、12)与固定于转盘(8)的缠绕辊中心轴(11)连接，转盘(8)围绕固定于机架(4)的中心支撑轴(2)转动，所说的缠绕辊(1)的一端固定于中心支撑轴(2)，其特征在于中心支撑轴(2)加长，在所说的缠绕辊(1)与所说的中心支撑轴(2)固定的中心支撑轴(2)外侧，固定有缠绕固化辊后支撑盘(14)，所说的缠绕固化辊后支撑盘(14)与缠绕固化辊前支撑盘(15)之间固定有缠绕固化辊中心轴，缠绕固化辊(5)的两端通过轴承与所说的缠绕固化辊中心轴连接，在所说的缠绕固化辊(5)与所说的中心支撑轴(2)固定的中心支撑轴(2)外侧，固定有另外一缠绕固化辊后支撑盘(16)，所说的缠绕固化辊后支撑盘(16)与另一缠绕固化辊前支撑盘(17)之间固定有另一缠绕固化辊中心轴，缠绕固化辊(6)的两端通过轴承与所说的另一缠绕固化辊中心轴连接。
4.一种玻璃钢与聚合物复合管材制造方法所生产的产品，其特征在于它是采用权利要求1所说的制造方法的工艺步骤所生产，所说的产品其横截面从内到外，依次为内层高分子聚合物缠绕管层、混有聚酯的表面毡层(22)、混有聚酯的玻璃纤维、短切纤维、石英砂复合层(23)、混有聚酯的表面毡层(24)和混有聚酯的玻璃纤维层(25)。
5.根据权利要求4所述的玻璃钢与聚合物复合管材制造方法所生产的产品，其特征在于所说的高分子聚合物为高密度聚乙烯或尼龙。
全文摘要
本发明公开了一种玻璃钢与聚合物复合管材及其制造方法，1)将原料送入塑料挤出机；挤出形成高分子聚合物内层热熔带；2)经缠绕复合机缠绕形成高分子聚合物内层管；3)顺序加入混有聚酯树脂的表面毡、玻璃纤维、短切纤维、石英砂、表面毡和玻璃纤维；4)加热固化；5)切割机切断，形成成品。用这种方法制造的管材，具有耐腐蚀、抗老化、耐磨损、重量轻、强度高、防渗透、无毒性、表面光滑和耐热、抗冻性好的特点，刚度大，工艺简单，连续生产，生产效率高，成本低，可广泛应用于饮用水的输送、市政排污管道和排雨水管道、海水输送管道、发电厂循环水管道、农田灌溉管道等。
文档编号B29L23/00GK1899802SQ200610069770
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月27日 优先权日2006年7月27日
发明者赵炳泉 申请人:赵炳泉