專利名稱：一種frp筋復(fù)合不銹鋼管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種FRP筋復(fù)合不銹鋼管技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種可用于醫(yī)療器械、生活飲用水、化學(xué)排液等多領(lǐng)域的FRP筋復(fù)合不銹鋼管。
背景技術(shù)：
[0002]不銹鋼管安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用，使其具有其它管材不可替代的優(yōu)點(diǎn)，工程中的應(yīng)用會(huì)越來越普及。[0003]隨著我國改革開放政策的實(shí)施，國民經(jīng)濟(jì)獲得快速增長，城鎮(zhèn)住宅、公共建筑和旅游設(shè)施大量興建，對(duì)熱水供應(yīng)和生活用水供給提出了新的要求。特別是水質(zhì)問題，人們越來越重視，要求也不斷提高。鍍鋅鋼管這一常用管材因其易腐蝕性，將逐漸退出歷史舞臺(tái)；塑料管、復(fù)合管及銅管成了管道系統(tǒng)的常用管材。但在許多情況下，不銹鋼管更具有優(yōu)越性， 薄壁不銹鋼管在優(yōu)質(zhì)飲用水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)及將其它給水要求高的系統(tǒng)，具有安全可靠、衛(wèi)生環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn)。薄壁不銹鋼管已被國內(nèi)外工程實(shí)踐證明是給水系統(tǒng)綜合性能最好的、新型、節(jié)能和環(huán)保型的管材之一，也是一種很有競爭力的給水管材，必將對(duì)改善水質(zhì)、 提高人們生活水平發(fā)揮無可比擬的作用。[0004]不銹鋼管經(jīng)久耐用，但其成本較高，有關(guān)方面都在從減小壁厚、降低價(jià)格方面著手研究，以利于進(jìn)一步推廣。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有的不銹鋼管厚度大而成本較高的技術(shù)問題，本實(shí)用新型主要采取以下技術(shù)方案。[0006]本實(shí)用新型提供一種FRP筋復(fù)合不銹鋼管，包括不銹鋼管、緊固在所述不銹鋼管外表面的FRP筋，所述FRP筋包括凸起部分和螺紋狀部分，所述螺紋狀部分連續(xù)分布于所述 FRP 筋。[0007]優(yōu)先地，所述不銹鋼管的厚度為0. 5mm。[0008]優(yōu)先地，所述不銹鋼管的厚度為0. 2mm。[0009]優(yōu)先地，所述FRP筋的厚度為2 3mm。[0010]優(yōu)先地，所述螺紋狀部分的寬度為5mm，厚度為2mm。[0011]優(yōu)先地，所述螺紋狀部分材料為聚丙烯。[0012]優(yōu)先地，所述凸起部分的材料包括增強(qiáng)纖維和樹脂。[0013]優(yōu)先地，所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、玄武巖纖維、碳纖維、 苧麻纖維、亞麻纖維、黃麻纖維中的任意一種。[0014]優(yōu)先地，所述樹脂為熱固性樹脂中的不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯基脂樹脂中的任意一種。[0015]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果是在保證FRP筋復(fù)合不銹鋼管各項(xiàng)性能指標(biāo)的情況下，有效降低不銹鋼管的壁厚，降低材料成本和材料重量；并且采用FRP筋符合綠色環(huán)保，資源節(jié)約型社會(huì)發(fā)展需求。

[0016]圖1是本實(shí)用新型一種FRP筋復(fù)合不銹鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖；[0017]圖2是圖1的左視圖；[0018]圖3是本實(shí)用新型一種FRP筋復(fù)合不銹鋼管的制備工藝示意圖。[0019]圖1至圖3中纖維紗架1，穿紗板2，樹脂槽3，集束器4，預(yù)成型裝置5，成型模具和纏繞機(jī)頭6，加熱固化裝置7，牽引裝置8，切割裝置9，F(xiàn)RP筋10，凸起部分11，螺紋狀部分12，不銹鋼管20。
具體實(shí)施方式
[0020]
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的闡述。[0021]FRP 是 Fiber Reinforced polymer (纖維增強(qiáng)材料)的簡稱。[0022]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供一種FRP筋復(fù)合不銹鋼管，包括不銹鋼管20、 緊固在所述不銹鋼管20外表面的FRP筋10，所述FRP筋10包括凸起部分11和螺紋狀部分12，所述螺紋狀部分12連續(xù)分布于所述FRP筋10。在保證FRP筋復(fù)合不銹鋼管各項(xiàng)性能指標(biāo)的情況下，有效降低不銹鋼管20的壁厚，降低材料成本和材料重量；并且采用FRP筋 10符合綠色環(huán)保，資源節(jié)約型社會(huì)發(fā)展需求。[0023]螺紋狀部分12在FRP筋10上橫向設(shè)置，由于FRP筋10的螺紋狀部分12能夠在橫向和縱向產(chǎn)生拉拔應(yīng)力，在保證FRP筋10具有足夠縱向的拉伸應(yīng)力外，同時(shí)能極大地增強(qiáng)FRP筋10縱向扭轉(zhuǎn)力，保證了 FRP筋10的環(huán)向性能，使得FRP筋10能夠滿足不同的使用要求。[0024]FRP筋復(fù)合不銹鋼管是通過將增強(qiáng)纖維和樹脂混合物經(jīng)過集束器4拉擠在不銹鋼外表面預(yù)成型為圓柱形FRP筋10，不銹鋼管20置于該FRP筋10正中間；再利用旋轉(zhuǎn)纏繞機(jī)頭將帶狀物聚丙烯纏繞在拉擠成型的FRP筋10上，在聚丙烯的拉擠作用下FRP筋10形成凹槽，凹槽有效地使FRP筋10與不銹鋼管20緊固在一起，在牽引機(jī)縱向拉動(dòng)與旋轉(zhuǎn)纏繞機(jī)頭徑向纏繞的共同作用下形成螺紋狀部分12，即凹槽連續(xù)連在一起就是螺紋狀部分12。[0025]所述不銹鋼管20厚度> 0. 2mm，可以選擇所述不銹鋼管20的厚度為0. 5mm,優(yōu)選地不銹鋼管20的厚度為0. 2mm ；所述FRP筋10的厚度> Imm,優(yōu)選地所述FRP筋10的厚度為2 3mm。本實(shí)用新型采用0. 2mm厚的不銹鋼管20作為內(nèi)壁支撐，不銹鋼管20保證其耐腐蝕性，耐內(nèi)壓等性能按產(chǎn)品規(guī)格要求而改變外包FRP筋10的用量、厚度或材質(zhì)，可有效保證管材的耐腐蝕性和各項(xiàng)力學(xué)性能要求的條件下，降低材料成本和材料重量，為產(chǎn)品使用提供了成本優(yōu)勢和重量優(yōu)勢。[0026]所述螺紋狀部分12材料為聚丙烯，所述螺紋狀部分12的寬度為5mm，厚度為2mm。 螺紋狀部分12把增強(qiáng)纖維和樹脂混和物勒緊在一起，聚丙烯扁絲勒到的地方FRP筋10直徑小一點(diǎn)，沒勒到的地方直徑大一點(diǎn)，所以看上出就像螺紋鋼筋一樣。本實(shí)用新型生產(chǎn)的 FRP筋復(fù)合不銹鋼管，F(xiàn)RP筋10為連續(xù)螺紋狀使管材之間可通過螺母連接，很好地解決了管材應(yīng)用的局限性。[0027]所述凸起部分11的材料包括增強(qiáng)纖維和樹脂。增強(qiáng)纖維的重量百分含量為75%，樹脂的重量百分含量為25%。所述增強(qiáng)纖維為玻璃纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維、玄武巖纖維、碳纖維、苧麻纖維、亞麻纖維、黃麻纖維中的任意一種。所述樹脂為熱固性樹脂中的不飽和樹脂、環(huán)氧樹脂、乙烯基脂樹脂中的任意一種。[0028]本實(shí)例以玻璃纖維為增強(qiáng)纖維，以乙烯基脂樹脂為基體樹脂，通過拉擠熱固化成型工藝制備而得FRP筋復(fù)合不銹鋼管。[0029]其中，乙烯基脂樹脂膠液是由乙烯基脂樹脂、偶聯(lián)劑、過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、苯乙烯、填料與色漿混合而成；其中，取重量份數(shù)為100份的乙烯基脂樹脂，在加入其它各組分的重量份數(shù)為偶聯(lián)劑0. 5-3. 0份，過氧化苯甲酰0. 2-1. 0份，過氧化苯甲酸叔丁酯0. 8-1. 8份，苯乙烯2-10份，填料3-10份與色漿0. 5-1. 5份。[0030]FRP筋復(fù)合不銹鋼管主要制備成型工藝可分為以下幾個(gè)制備工序[0031]送紗一浸膠一纖維集束一不銹鋼管置入一預(yù)成型一纏繞定型一牽引一固化成型 —切割[0032]本實(shí)用新型FRP筋復(fù)合不銹鋼管的制備工藝采用傳統(tǒng)拉擠熱固化成型工藝，設(shè)備改造要求不大，可在現(xiàn)行的拉擠纏繞設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)，應(yīng)用前景廣泛。[0033]
以下結(jié)合附圖3具體描述本實(shí)用新型的成型制備工藝[0034](1)所述的玻璃纖維置于纖維紗架1上，引出后經(jīng)穿紗板2的若干個(gè)穿紗孔分股牽弓I，在牽引力的作用下，進(jìn)入樹脂槽3進(jìn)行浸膠，膠液為上述乙烯基脂樹脂膠液；[0035](2)浸膠后的玻璃纖維在牽引力的作用下依次通過集束器4和預(yù)成型裝置5擠出纖維上富余的樹脂膠液，同時(shí)不銹鋼管20置入到玻璃纖維的正中間，不銹鋼管20隨浸膠后的玻璃纖維一起由牽引機(jī)往前牽引，在預(yù)成型裝置5的擠壓模具的作用下，玻璃纖維和樹脂的混合物在不銹鋼管20外表面編織并初步成型為圓柱形的FRP筋10形狀；[0036](3)預(yù)成型的圓柱形FRP筋10再經(jīng)過成型模具和纏繞機(jī)頭6，進(jìn)一步擠出富余的樹脂膠液，再利用旋轉(zhuǎn)纏繞機(jī)頭將帶狀物聚丙烯纏繞在拉擠成型的FRP筋10上，在牽引機(jī)縱向拉動(dòng)與旋轉(zhuǎn)纏繞機(jī)頭徑向纏繞的共同作用下定型為表面帶有連續(xù)螺紋狀部分12的 FRP 筋 10 ；[0037](4)經(jīng)過上述步驟的FRP筋復(fù)合不銹鋼管在牽引力的作用下，進(jìn)入加熱固化裝置 7的烘道，在設(shè)定好的溫度下受熱產(chǎn)生固化反應(yīng)，最終得到表面形態(tài)為連續(xù)螺紋狀的FRP筋復(fù)合不銹鋼管。[0038](5)最后FRP筋復(fù)合不銹鋼管經(jīng)牽引裝置8牽引至切割裝置9切割成符合要求的 FRP筋復(fù)合不銹鋼管成品。[0039]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種FRP筋復(fù)合不銹鋼管，其特征在于包括不銹鋼管、緊固在所述不銹鋼管外表面的FRP筋，所述FRP筋包括凸起部分和螺紋狀部分，所述螺紋狀部分連續(xù)分布于所述FRP筋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FRP筋復(fù)合不銹鋼管，其特征在于所述不銹鋼管的厚度為 0. 5mmο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FRP筋復(fù)合不銹鋼管，其特征在于所述不銹鋼管的厚度為 0. 2mmο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FRP筋復(fù)合不銹鋼管，其特征在于所述FRP筋的厚度為2 3mm ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FRP筋復(fù)合不銹鋼管，其特征在于所述螺紋狀部分的寬度為5mm,厚度為2mmο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FRP筋復(fù)合不銹鋼管，其特征在于所述螺紋狀部分材料為聚丙烯。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種FRP筋復(fù)合不銹鋼管，包括不銹鋼管、緊固在所述不銹鋼管外表面的FRP筋，所述FRP筋包括凸起部分和螺紋狀部分，所述螺紋狀部分連續(xù)分布于所述FRP筋。本實(shí)用新型在保證FRP筋復(fù)合不銹鋼管各項(xiàng)性能指標(biāo)的情況下，有效降低不銹鋼管的壁厚，降低材料成本和材料重量；并且采用FRP筋符合綠色環(huán)保，資源節(jié)約型社會(huì)發(fā)展需求。
文檔編號(hào)B32B27/04GK202283795SQ20112033389
公開日2012年6月27日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者何唯平, 吳輝生, 張 杰 申請人:上海啟鵬工程材料科技有限公司, 深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司, 深圳海川工程科技有限公司, 深圳海川新材料科技有限公司