阅读说明：本技术 一种纤维增强多性能复合管 (Fiber-reinforced multi-performance composite pipe ) 是由 于长河 于 2020-03-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种纤维增强多性能复合管,包括内层坯管、加强网、外保护层,钢丝网包含在内层坯管和外保护层之间的胶黏剂中,内层坯管为纤维增强聚乙烯管；外保护层为纤维增强聚乙烯管。所述内层胚管的外壁缠绕有钢丝网,钢丝网外壁包裹有外保护层；钢丝网形成网状骨架；由于在内层坯管和外保护层中间加入了增强短纤维,增加了HDPE水管耐压强度,使得HDPE水管不易发生破裂,具有良好的抗冲击性能,延长了HDPE水管的使用寿命；并且施工工艺简单,可广泛应用于多种流体输送领域。(The invention relates to a fiber-reinforced multi-performance composite pipe, which comprises an inner layer blank pipe, a reinforcing net and an outer protective layer, wherein a steel wire mesh is contained in an adhesive between the inner layer blank pipe and the outer protective layer, and the inner layer blank pipe is a fiber-reinforced polyethylene pipe; the outer protective layer is a fiber reinforced polyethylene pipe. The outer wall of the inner layer embryonic tube is wound with a steel wire mesh, and the outer wall of the steel wire mesh is wrapped with an outer protective layer; the steel wire mesh forms a mesh framework; the reinforced short fibers are added between the inner layer blank pipe and the outer protective layer, so that the compressive strength of the HDPE water pipe is increased, the HDPE water pipe is not easy to break, the HDPE water pipe has good impact resistance, and the service life of the HDPE water pipe is prolonged; and the construction process is simple, and can be widely applied to the field of conveying various fluids.)

一种纤维增强多性能复合管

技术领域

本发明涉及复合管领域，具体是一种纤维增强多性能复合管。

背景技术

本世纪在管道领域发生了一场革命性的进步，即"以塑代钢"。随着高分子材料科学技术的飞跃进步，塑料管材开发利用的深化，生产工艺的不断改进，塑料管道淋漓尽致地展示其卓越性能。在今天，塑料管材已不再被人们误认为是金属管材的"廉价代用品"。在这场革命中，聚乙烯管道倍受青睐，日益发出夺目的光辉，广泛用于燃气输送、给水、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送，以及油田、化工和邮电通讯等领域，特别在燃气输送上得到了普遍的应用。钢丝网骨架塑料复合管是一款改良过的新型的钢骨架塑料复合管。这种管材又称为srtp管。这种新型管道是用高强度过塑钢丝网骨架和热塑性塑料聚乙烯为原材料，钢丝缠绕网作为聚乙烯塑料管的骨架增强体，以高密度聚乙烯（HDPE）为基体，采用高性能的HDPE改性粘结树脂将钢丝骨架与内、外层高密度聚乙烯紧密地连接在一起，使之具有优良的复合效果。因为有了高强度钢丝增强体被包覆在连续热塑性塑料之中，因此这种复合管克服了钢管和塑料管各自的缺点，而又保持了钢管和塑料管各自的优点，由于高密度聚乙烯（HDPE）高密度聚乙烯或HDPE是常用的石油热塑性塑料，如果你在显微镜下观察这种塑料，你会发现它具有线性结构，只有很少的分支可以提供最佳的强度/密度比，HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。高密度聚乙烯是种白色粉末颗粒状产品，无毒、无味，密度在0.940~0.976 g/cm3范围内;结晶度为80%~90%，软化点为125~135℃，使用温度可达100℃;熔化温度120~160℃，对于分子较大的材料，建议熔化温度范围在200~250℃之间。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯;耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些;化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀;薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低;耐老化性能差，耐环境开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以，树脂需加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来提高改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下的热变形温度较低，由此制作的复合管道也存在以上缺陷。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种纤维增强多性能复合管，所述纤维增强多性能复合管包括内层坯管、加强网、外保护层，钢丝网包含在内层坯管和外保护层之间的胶黏剂中，所述复合管包含增强短纤维。短纤维具有分散均匀、喂料方式多样、工艺简单等的优点，可以应用于碳纤维长丝所不适合的特殊领域，它柔韧性好，不会出现接头应力集中断裂现象，耐压力强，能有效抵御内部压力波动及水锤冲击力，它造价低，使用寿命长，能够根据用户要求制造各种口径产品。其中，内层坯管、外保护层材料为铝、镁、铜、钛及其合金、合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳的一种或多种，增强材料为增强纤维、晶须、金属丝和硬质细粒的一种或多种，胶黏剂为有机胶黏剂和无机胶黏剂，或以上述胶黏剂为基体的复合材料，包括超高性能混凝土等，内层坯管、外保护层材料也可是胶黏剂为基体的复合材料。

为了达到以上目的，本发明采用了如下技术方案：一种纤维增强多性能复合管，包括内层坯管、加强网、外保护层，钢丝网包含在内层坯管和外保护层之间的胶黏剂中，内层坯管为短纤维增强聚乙烯管；外保护层为短纤维增强聚乙烯管。所述内层胚管的外壁缠绕有钢丝网，钢丝网外壁包裹有外保护层；钢丝网形成网状骨架；由于在内层坯管和外保护层中间加入了增强短纤维，增加了HDPE水管耐压强度。

优化的，所述内层坯管、外保护层、胶黏剂至少一处含增强短纤维，增强短纤维可以是纤维大体分天然纤维、人造纤维和合成纤维，[天然纤维]指自然界生长或形成的纤维，包括植物纤维 (天然纤维素纤维)、动物纤维 (天然蛋白质纤维)和矿物纤维。 [人造纤维]人造纤维是利用自然界的天然高分子化合物——纤维素或蛋白质作原料(如木材、棉籽绒、稻草、甘蔗渣等纤维或牛奶、大豆、花生等蛋白质)，经过一系列的化学处理与机械加工而制成类似棉花、羊毛、蚕丝一样能够用来纺织的纤维。如人造棉、人造丝等。[合成纤维] 合成纤维的化学组成和天然纤维完全不同，是从一些本身并不含有纤维素或蛋白质的物质如石油、煤、天然气、石灰石或农副产品，加工提炼出来的有机物质，再用化学合成与机械加工的方法制成纤维。如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、氯纶等。。

优化的，所述内层坯管、外保护层中至少一层含加强网，加强网可以是金属网或非金属网。

优化的，所述复合管内外加上高性能涂层，包括温控涂层，有有机硅氧化锌、硅酸钾氧化锆和氧化铝涂层；陶瓷涂层，1、耐磨损涂层，包括抗粘着磨损、表面疲劳磨损涂层和耐冲蚀涂层。其中有些情况还有抗低温(<538℃)磨损和抗高温(538~843℃)磨损涂层之分。2、耐热抗氧化涂层，该种涂层包括高温过程(其中有氧化气氛、腐蚀性气体、高于843℃的冲蚀及热障)和熔融金属过程(其中有熔融锌、熔融铝、熔融铁和钢、熔融铜)所应用的涂层。3、抗大气和浸渍腐蚀涂层

大气腐蚀包括工业气氛、盐性气氛、田野气氛等造成的腐蚀;浸渍腐蚀包括饮用淡水、非饮用淡水、热淡水、盐水、化学和食品加工等造成的腐蚀。4、电导和电阻涂层，该种涂层用于电导、电阻和屏蔽。5、恢复尺寸涂层，该种涂层用于铁基(可切削与可磨削的碳钢和耐蚀钢)和有色金属(镍、钴、铜、铝、钛及他们的合金)制品。6、耐化学腐蚀涂层等。

优化的，所述复合管含硬质颗粒。

优化的，所述复合管含晶须。

优化的，所述复合管含储热调温纤维

优化的，所述复合管内层坯管含碳纳米纤维。

有益效果

本发明所述的一种纤维增强多性能复合管，包括内层坯管、加强网、外保护层，钢丝网包含在内层坯管和外保护层之间的胶黏剂中，内层坯管为短纤维增强聚乙烯管；外保护层为短纤维增强聚乙烯管。所述内层胚管的外壁缠绕有钢丝网，钢丝网外壁包裹有外保护层；钢丝网形成网状骨架；由于在内层坯管和外保护层中间加入了增强短纤维，增加了HDPE水管耐压强度，使得HDPE水管不易发生破裂，具有良好的抗冲击性能。

优化的，所述内层坯管、外保护层、胶黏剂至少一处含增强短纤维，是为了根据管道用途及特性添加，达到性价比的最优化。

优化的，所述内层坯管、外保护层中至少一层含加强网，是为了更进一步增加管材的强度。

优化的，所述复合管内外加上高性能涂层，是为了更进一步增加管材的性能。

优化的，所述复合管含硬质颗粒，是为了更进一步增加管材的强度。

优化的，所述复合管含晶须，是为了更进一步增加管材的强度。

优化的，所述复合管含储热调温纤维，是为了保持管壁的温度恒定性，一方面可以让管材连接更稳定，另一方面，可以保护管内液体的液体质量、液体张力的稳定性，进而让管内液体流通性更强，参见大庆石油学院学报，输油管道系统管壁温度和原油温度对蜡沉积规律的影响。

优化的，所述复合管内层坯管含碳纳米纤维，可以在增强管壁的强度的同时，大大提高管壁的润滑性，提高管材内的液体通过性。

综上所述，本发明所述的一种纤维增强多性能复合管，由于在复合管加入增强短纤维，大大增强了复合管的承压能力，其性能稳定，不易发生滑移，耐压强度高、耐腐蚀、柔性好，水力性好，可广泛应用于多种流体输送领域。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中：1、内层胚管，2、胶黏剂，3、加强网，4、胶黏剂，5、外保护层

具体实施方式

根据图1所示，本发明一种超高分子量聚乙烯高强度钢丝网复合管，包括内层胚管1、加强网3、外保护层5。所述内层胚管1的外壁缠绕有钢丝网3，钢丝网3外壁包裹有外保护层5，增强短纤维包含在内层胚管和外保护层中。

实施方式

实施例1

本发明的具体实施方式如下：在制作内层胚管1时，在制作原料中加入短切玻璃纤维，外壁采用高强度钢丝左右螺旋缠绕排列，形成的网状骨架作为增强体；然后将辐射交联聚乙烯拉伸胶带以螺旋缠绕方式包裹在内层胚管1外壁的钢丝网2上，通过热熔胶加热的方式胶粘成一体，形成强度高、结构稳定的复合管；左右交叉的钢丝之间、钢丝网2与内层胚管1之间、钢丝网2与含增强短纤维的辐射交联聚乙烯拉伸胶带之间采用聚乙烯热熔胶加热粘合成一体，内层胚管1、钢丝网增强体2和外保护层3由内至外，最终复合成融为一体的复合管。

本发明只是保护产品，制作工艺不属于本发明保护范围，所使用的工艺为本行业技术人员通常掌握的工艺，为了突出本发明内容，对制作工艺不做过多描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。