一種超輕高強度通風(fēng)保溫管道的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及保溫管道的生產(chǎn)領(lǐng)域，具體的說涉及一種超輕高強度通風(fēng)保溫管道。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有運動載體(如高鐵、軌道交通、航空航天器)上常用的通風(fēng)保溫管使用的是玻璃棉與環(huán)氧樹脂復(fù)合結(jié)構(gòu)。利用熱壓工藝依次交替將4層玻璃棉與4層環(huán)氧樹脂復(fù)合最后成型，工藝復(fù)雜且工藝周期長。上述保溫結(jié)構(gòu)因為受原材料，結(jié)構(gòu)及加工工藝因素的影響，容易造成成品的管壁，管徑精度差，成品重量重，強度低，上述保溫結(jié)構(gòu)使用在運動載體上不僅浪費能源，而且容易帶來安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理，加工和生產(chǎn)方便，擁有輕質(zhì)、保溫、防火和耐高溫性能。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，該保溫管道由內(nèi)到外依次包括內(nèi)固化層、復(fù)合在內(nèi)固化層上的第一蜂窩保溫層、復(fù)合在第一蜂窩保溫層上的中固化層、復(fù)合在中固化層上的第二蜂窩保溫層、復(fù)合在第二蜂窩保溫層上的外固化層。
[0005]所述內(nèi)固化層、中固化層和外固化層是采用氰酸鹽酯類樹脂或碳纖維織布制成。
[0006]所述第一蜂窩保溫層和第二蜂窩保溫層是采用芳綸蜂窩材料制成。
[0007]所述保溫管道結(jié)構(gòu)可根據(jù)使用條件不同，制作不同管壁厚度，不同剛性強度，根據(jù)管道內(nèi)運輸載體不同，可選用不同的內(nèi)固化層。
[0008]所述氰酸鹽酯類樹脂具有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能，彎曲強度和拉伸強度都比雙官能團環(huán)氧樹脂高；極低的吸水率(〈1.5%);成型收縮率低，尺寸穩(wěn)定性好；耐熱性好，玻璃化溫度在240?260°C，最高能達到400°C，改性后可在170°C固化；耐濕熱性、阻燃性、粘結(jié)性都很好，和玻纖、碳纖、石英纖維、晶須等增強材料的粘接性能好；電性能優(yōu)異，具有極低的介電常數(shù)(2.8?3.2)和介電損耗角正切值(0.002?0.008)，并且介電性能對溫度和電磁波頻率的變化都顯示特有的穩(wěn)定性(即具有寬頻帶性)。氰酸鹽酯類樹脂可用于制作軍事、航空、航天、航海領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)件，比如機翼、艦船殼體等，還可制成宇航中常用的泡沫夾芯結(jié)構(gòu)材料，氰酸鹽酯類樹脂有良好的相容性，與環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯等共聚可提高材料的耐熱性和力學(xué)性能，也可用來對其它樹脂改性，用做膠黏劑、涂料、復(fù)合泡沫塑料、人工介質(zhì)材料等。
[0009]所述芳綸蜂窩復(fù)合材料是由多個六角形單元構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體，外觀類似蜂巢的橫截面，蜂窩材料的90%到99%是空的，芳綸蜂窩芯與上下氰酸鹽酯類樹脂或碳纖維織布緊密粘合復(fù)合就形成芯板結(jié)構(gòu)。復(fù)合后特點:質(zhì)量僅常規(guī)保溫管約五份之一重量，芳綸蜂窩具有良好的保溫性，完全替代常規(guī)玻纖，并且復(fù)合后強度，剛度大。(同等重量條件下能顯著提高材料的彎曲剛度和強度，剛度可提高37倍，強度可提高9倍)。因芳綸蜂窩其輕質(zhì)，高強度的特性，被廣泛應(yīng)用于軌道交通，航空航天，及其他運動載體。在給定的密度下，芳綸蜂窩結(jié)合碳纖維預(yù)浸料或氰酸鹽酯類樹脂復(fù)合后結(jié)構(gòu)的抗沖擊性優(yōu)于其他材料。
[0010]所述碳纖維織布，由碳纖維紗、環(huán)氧樹脂、離型紙等材料，經(jīng)過涂膜、熱壓、冷卻、覆膜、卷取等工藝加工而成的復(fù)合材料稱為碳纖維預(yù)浸料，又名碳纖維預(yù)浸布。之所以叫預(yù)浸布是因為這只是樹脂與碳纖維的初步含浸，在產(chǎn)品成型時才是最終含浸的緣故。碳纖維與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；它與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。
[0011 ] 所述真空袋復(fù)合技術(shù)，根據(jù)想要制成管道的形狀制作模具，手工鋪設(shè)各層結(jié)構(gòu)，放入真空袋中，抽真空至指定時間，這種技術(shù)為真空袋復(fù)合技術(shù)。
[0012]所述熱壓成型復(fù)合技術(shù)，通過模具，將各層結(jié)構(gòu)鋪設(shè)完畢，并鋪設(shè)好離型紙，通過指定壓力，溫度，快速定型，并緩慢降溫，這種成型技術(shù)為熱壓成型復(fù)合技術(shù)。
[0013]采用過拉伸技術(shù)制成的蜂窩芯材，其切面造型為近似矩形，其橫向的可彎曲度非常好，同時縱向的強度很大，可根據(jù)管道所需不同造型，如圓形，方形等，合理利用狹小空間。
[0014]本實用新型具有以下優(yōu)點和積極效果:
[0015]1、本實用新型所述保溫管道結(jié)構(gòu)其層數(shù)可以由實際使用所需強度，防火耐高溫等級等改變。
[0016]2、本實用新型復(fù)合固化層選用氰酸鹽酯類樹脂，碳纖維織布等預(yù)浸料層，可以實現(xiàn)很好的難燃性能，同時與芯材的復(fù)合可以做到很高強度。蜂窩層原料為芳綸紙蜂窩，外復(fù)合固化層選用材料除碳纖維織布以外還可采用氰酸鹽酯類樹脂，以達到不同應(yīng)用場合對管道性能的不同要求。
[0017]3、本實用新型結(jié)構(gòu)的管道可以擁有芳綸蜂窩的輕質(zhì)，保溫性能，又利用氰酸鹽酯類樹脂，得到與環(huán)氧樹脂相似表面，同時又具有與苯酚類相似的防火和耐高溫性能，大大降低管道的重量，提高管道的強度及保溫性能，此結(jié)構(gòu)不局限于管狀形。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本實用新型圖1的徑向截面放大圖。
[0020]【具體實施方式】:
[0021]由附圖1、2所示:該保溫管道由內(nèi)到外依次包括內(nèi)固化層1、復(fù)合在內(nèi)固化層I上的第一蜂窩保溫層2、復(fù)合在第一蜂窩保溫層2上的中固化層3、復(fù)合在中固化層3上的第二蜂窩保溫層4、復(fù)合在第二蜂窩保溫層4上的外固化層5。
[0022]所述內(nèi)固化層1、中固化層3和外固化層5固化后的壁厚為1_，采用氰酸鹽酯類樹脂或碳纖維織布通過熱壓成型復(fù)合或真空袋復(fù)合技術(shù)使其復(fù)合固化連接成型制成。
[0023]所述第一蜂窩保溫層2和第二蜂窩保溫層4的壁厚為5mm (根據(jù)內(nèi)徑大小可增大或減小厚度)，采用芳綸蜂窩復(fù)合材料制成。
[0024]所述保溫管道結(jié)構(gòu)可根據(jù)使用條件不同，制作不同管壁厚度，不同剛性強度，根據(jù)管道內(nèi)運輸載體不同，可選用不同的內(nèi)固化層。
[0025]所述內(nèi)固化層I的內(nèi)徑為D30mm?D500mm。
[0026]實施例1
[0027]內(nèi)徑為DlOOmm的超輕高強度通風(fēng)保溫管道，管壁厚度為13mm ;管壁設(shè)置聚氰酸鹽樹脂類內(nèi)、中、外固化層，蜂窩保溫層厚度各為5_，該超輕高強度通風(fēng)保溫管道重量約是常規(guī)材料管道的五分之一，強度與剛度是常規(guī)材料管道的9-37倍?？稍?°C _150°C下運行30年。
【主權(quán)項】
1.一種超輕高強度通風(fēng)保溫管道，其特征在于:該保溫管道由內(nèi)到外依次包括內(nèi)固化層(1)、復(fù)合在內(nèi)固化層(I)上的第一蜂窩保溫層(2)、復(fù)合在第一蜂窩保溫層(2)上的中固化層(3)、復(fù)合在中固化層(3)上的第二蜂窩保溫層(4)、復(fù)合在第二蜂窩保溫層(4)上的外固化層(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超輕高強度通風(fēng)保溫管道，其特征在于:所述內(nèi)固化層(1)、中固化層(3)和外固化層(5)固化后的壁厚為1_，采用氰酸鹽酯類樹脂或碳纖維織布通過熱壓成型復(fù)合或真空袋復(fù)合技術(shù)使其復(fù)合固化連接成型制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超輕高強度通風(fēng)保溫管道，其特征在于:所述第一蜂窩保溫層(2)和第二蜂窩保溫層(4)的壁厚為5_、采用芳綸蜂窩復(fù)合材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超輕高強度通風(fēng)保溫管道，其特征在于:所述內(nèi)固化層(I)的內(nèi)徑為D30mm?D500mm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種超輕高強度通風(fēng)保溫管道，該保溫管道由內(nèi)到外依次包括內(nèi)固化層、復(fù)合在內(nèi)固化層上的第一蜂窩保溫層、復(fù)合在第一蜂窩保溫層上的中固化層、復(fù)合在中固化層上的第二蜂窩保溫層、復(fù)合在第二蜂窩保溫層上的外固化層；所述內(nèi)固化層、中固化層和外固化層是采用氰酸鹽酯類樹脂或碳纖維織布制成；所述第一蜂窩保溫層和第二蜂窩保溫層是采用芳綸蜂窩材料制成。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，加工和生產(chǎn)方便，擁有輕質(zhì)、保溫、防火和耐高溫性能。
【IPC分類】F16L57/04, F16L59/02
【公開號】CN204717238
【申請?zhí)枴緾N201520427308
【發(fā)明人】毛雪琪, 毛素真
【申請人】吉林省金譽科技有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月19日