专利名称：聚氨酯复合材料风筒的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用风筒，特别涉及将聚氨脂复合材料为主料和 优质元件有机结合制作高强度、耐冲击聚氨酯复合材料风筒。
(二)
背景技术：
我国是一个煤炭大国，煤炭资源储量丰富。由于矿产的形成机制 不同，造成各矿井、矿脉的地质结构各异，其中薄煤层、低储量煤矿 所占的比重较大。随着能源形势的紧张，薄煤层、低储量煤矿的开采 也日益受到重视。由于该类煤矿的煤层薄、储量小、矿井矮，因此， 配备现代化的采煤机械较为困难，炮采就成为主要的开采方式，导风
筒则成为与之相配套的重要设施之一；过去煤矿制造的通风用导风筒 大部分是以橡胶及玻璃钢制成，存在着强度差、变形大、脆性大、抗 冲击能力差等缺点，极不适宜于工作面的通风。因此，研制一种性能 可靠、质地稳定、可持续使用的导风筒成为市场的迫切需求。
(三)
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种性能可靠、质地稳 定、可持续使用的聚氨酯复合材料风筒。 本发明是通过如下技术方案实现的
一种聚氨酯复合材料风筒，包括筒体，其特殊之处在于所述筒 体是以经讳双轴向经讳编化纤织物为基材，采用聚氨酯刮胶法，经高 温硫化而成；各节筒体之间采用风筒连接头连接，风筒连接头采用聚 氨酯浇注，经高温硫化而成。
本发明的聚氨酯复合材料风筒，每节筒体上安装有两个吊环。
本发明利用聚氨脂复合材料的性能与优质元件有机结合制造高 强度、耐冲击矿用风筒。以高强低伸双轴向"经纬编"化纤织物为基 材，采用双面刮胶法，高温硫化而成。风筒分节，便于延伸，并能有 效地与循环进尺相结合；风筒节与节之间采用叉接方式连接，每节风
筒有两个吊环，现场安装十分方便；为便于巷道拐弯，或与矿井内原有柔性风筒配套，可根据需要在连接处及拐弯处设计成软连接，便于配套使用；根据岩石或煤层硬度不同，可制造出不同厚度、不同直径、 不同长度的风筒，确保现场使用。
本发明的优点在于具有高强度、耐冲击、耐热、耐寒、耐酸碱、阻燃、抗静电、优良的防水及遇水不膨胀、质地稳定等特色和亮点， 在使用上操作连接简便、通风效果好、经久耐用，最适宜为采掘工作 面强力风机配套，还可用于其它采矿行业和铁路、公路、水利工程隧道用，市场前景广阔。
(四)
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明风筒的组装示意图2是本发明中螺栓的位置示意图3是本发明中筒体的结构示意图4是本发明中连接套的结构示意图5是本发明中吊环的结构示意图6是本发明的技术路线示意图7是本发明的工艺流程示意图。 .
图中，1筒体，2风筒连接头，3吊环，4螺栓。
(五)
具体实施例方式
实施例1:
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括筒体1，筒体1 是以经纬双轴向经讳编化纤织物为基材，采用聚氨酯刮胶法，经高温硫化而成；各节筒体1之间采用风筒连接头2连接，风筒连接头2采 用聚氨酯浇注，经高温硫化而成；每节筒体上安装有两个吊环3。
首先，将图4中的连接套2按照图2螺栓的位置做好标记，然后 装入筒体1;然后，在筒体1与连接套相连的部位按照图2中螺栓4 的位置进行打孔；安装螺栓4和吊环3;最后，在筒体l上安装铁丝， 装配完成后，放入烘房硫化。
使用方法1、风筒分节，便于延伸，并能有效地与循环进尺相 结合。2、风筒节与节之间采用叉接方式连接，每节风筒有两个吊环3， 现场安装十分方便。3、为便于巷道拐弯，或与矿井内原有柔性风筒 配套，可根据需要在连接处及拐弯处设计成软连接，便于配套使用。 4、根据岩石或煤层硬度不同，可设计制造出不同厚度、不同直径、 不同长度的风筒，确保现场使用。
实施例2:主要工艺流程和技术路线
a. 技术路线见图6:多元醇与多异氰酸酯经过聚合反应生成预 聚体A;多元醇、固化剂与反应控制剂经过混合脱气后生成固化剂B。
b. 关键技术
① 控制聚氨酯弹性体结构，具有特定的性能； ，
② 组合料快速有效的均匀混合浇注、注射技术； (D轮胎结构设计确定；
④ 芳纶纤维增强材料的结构及复合形式；
⑤ 加工工艺及其参数确定。
c. 工艺流程见图7:预聚体A和固化剂B共同放进浇注机浇注， 然后和模具预处理及纤维缠绕一起注射成型，经过硫化、后硫化即为
成品o
d. 主要技术参数
聚氨酯材料合成参数真空度-0. 98MPa ;反应温度85±3°C;
反应时间4h;产品生产过程参数预热温度8(TC;固化温度10(TC;
固化时间40min;后硫化温度80。C;后硫化时间8h。
实施例3:具体工艺流程和技术路线
1、原料
①原料及规格
PTMEG，四氢呋喃聚醚(MwlOOO， 2000)工业级，进口，美国Du Pont 公司；PCL，聚己内酯二元醇(风IOOO， 2000)工业级，进口，日本大 赛璐化学公司，TDI (2， 4 80%， 2， 6 20%)甲苯二异氰酸酯，工 业级，进口，日本三井株式会社；MOCA， 3， 3， _二氯-4， 4' -二苯基甲烷二胺，工业级，苏州吴县精细化工厂；1， 4-BD0， 1， 4-丁二 醇，工业级，进口，德国BASF公司；导电炭黑，抚顺市化工溶剂厂； 三氧化二锑、十溴苯醚，济南泰兴化工厂。 ②测度与表征
预聚体NCO含量测定，GB12009. 4-89;拉伸强度和断裂伸长率测 定，依GB104-92塑料拉伸性能试验方法，在Instron Model 1185型 万能力学试验机上测试。X-射线衍射分析，在Bruker D8 Advanes (德) X-射线衍射分析仪上进行广角和小角扫描记谱分析。匿A动态力学分 析，在TA Instruments DMA 983动态力学分析仪上测试。TEM电镜分 析，在JEOL 200CX (日本电子公司)电子显微镜上扫描观察，试样经 锇化合物染色环氧包埋后切片制样，置于铜网上分析。TGA-DTA分析， SDT 2960型Simultaneous DTA-TGA分析仪。 2、材料的合成方法
① 预聚物的合成
将一定量导电炭黑、三氧化二锑、十溴苯醚经烘干、粉碎处理后， 与聚多元醇混合，40 5(TC温度下用剪切机以3000 4000r/min速度 热剪切10 15min成均匀相，然后在90 120°C， 0. 096 0. 097MPa 真空度条件下搅拌脱水4h，冷却至6CTC，快速与计量的二异氰酸酯 混合，在氮气保护下于75 80%下反应2h，抽真空脱气10min后取样 分析NCO含量。
② 复合材料样品制备
称取一定量预聚体，保持温度60 8(TC，边搅拌边加入液体扩链 剂并快速混合，搅拌均匀后迅速浇注到IO(TC预热的钢制模具中，必 要时可将模具置于真空烘箱中脱气10 20min，然后移入90 100°C 烘箱中热化24h，脱模，在室温下放置后熟化一周后测性能。
3、进行了大量的测试工作
自项目立项后，在项目执行期内，我们先后进行了大小试验和测试共一百余次，基本上解决了高强度、耐冲击矿用风筒的主要技术问 题，掌握了其技术性能，尤其是在高强度、耐冲击矿用风筒的结题测 试中，各项性能指标完全达标，效果良好，符合设计要求，达到了设 计的预期目标。
权利要求
1.一种聚氨酯复合材料风筒，包括筒体(1)，其特征在于所述筒体(1)是以经纬双轴向经纬编化纤织物为基材，采用聚氨酯刮胶法，经高温硫化而成；各节筒体(1)之间采用风筒连接头(2)连接，风筒连接头(2)采用聚氨酯浇注，经高温硫化而成。
2. 根据权利要求1所述的聚氨酯复合材料风筒，其特征在于每节筒体上安装有两个吊环(3)。
全文摘要
本发明公开了一种矿用风筒，特别公开了将聚氨酯复合材料为主料和优质元件有机结合制作高强度、耐冲击聚氨酯复合材料风筒。该聚氨酯复合材料风筒，包括筒体，其特殊之处在于所述筒体是以经纬双轴向经纬编化纤织物为基材，采用聚氨酯刮胶法，经高温硫化而成；各节筒体之间采用风筒连接头连接，风筒连接头采用聚氨酯浇注，经高温硫化而成。本发明具有高强度、耐冲击、耐热、耐寒、耐酸碱、阻燃、抗静电、优良的防水及遇水不膨胀、质地稳定等特色和亮点，在使用上操作连接简便、通风效果好、经久耐用，最适宜为采掘工作面强力风机配套，还可用于其它采矿行业和铁路、公路、水利工程隧道用，市场前景广阔。
文档编号E21F1/00GK101196121SQ200710115868
公开日2008年6月11日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者马兰英 申请人:马兰英