一种超轻高强度通风保温管道的制作方法
一种超轻高强度通风保温管道的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及保温管道的生产领域，具体的说涉及一种超轻高强度通风保温管道。
【背景技术】
[0002]现有运动载体(如高铁、轨道交通、航空航天器)上常用的通风保温管使用的是玻璃棉与环氧树脂复合结构。利用热压工艺依次交替将4层玻璃棉与4层环氧树脂复合最后成型，工艺复杂且工艺周期长。上述保温结构因为受原材料，结构及加工工艺因素的影响，容易造成成品的管壁，管径精度差，成品重量重，强度低，上述保温结构使用在运动载体上不仅浪费能源，而且容易带来安全隐患。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种结构简单合理，加工和生产方便，拥有轻质、保温、防火和耐高温性能。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的，该保温管道由内到外依次包括内固化层、复合在内固化层上的第一蜂窝保温层、复合在第一蜂窝保温层上的中固化层、复合在中固化层上的第二蜂窝保温层、复合在第二蜂窝保温层上的外固化层。
[0005]所述内固化层、中固化层和外固化层是采用氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布制成。
[0006]所述第一蜂窝保温层和第二蜂窝保温层是采用芳纶蜂窝材料制成。
[0007]所述保温管道结构可根据使用条件不同，制作不同管壁厚度，不同刚性强度，根据管道内运输载体不同，可选用不同的内固化层。
[0008]所述氰酸盐酯类树脂具有优良的高温力学性能，弯曲强度和拉伸强度都比双官能团环氧树脂高；极低的吸水率(〈1.5%);成型收缩率低，尺寸稳定性好；耐热性好，玻璃化温度在240?260°C，最高能达到400°C，改性后可在170°C固化；耐湿热性、阻燃性、粘结性都很好，和玻纤、碳纤、石英纤维、晶须等增强材料的粘接性能好；电性能优异，具有极低的介电常数(2.8?3.2)和介电损耗角正切值(0.002?0.008)，并且介电性能对温度和电磁波频率的变化都显示特有的稳定性(即具有宽频带性)。氰酸盐酯类树脂可用于制作军事、航空、航天、航海领域的结构件，比如机翼、舰船壳体等，还可制成宇航中常用的泡沫夹芯结构材料，氰酸盐酯类树脂有良好的相容性，与环氧树脂、不饱和聚酯等共聚可提高材料的耐热性和力学性能，也可用来对其它树脂改性，用做胶黏剂、涂料、复合泡沫塑料、人工介质材料等。
[0009]所述芳纶蜂窝复合材料是由多个六角形单元构成的结构体，外观类似蜂巢的横截面，蜂窝材料的90%到99%是空的，芳纶蜂窝芯与上下氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布紧密粘合复合就形成芯板结构。复合后特点:质量仅常规保温管约五份之一重量，芳纶蜂窝具有良好的保温性，完全替代常规玻纤，并且复合后强度，刚度大。(同等重量条件下能显著提高材料的弯曲刚度和强度，刚度可提高37倍，强度可提高9倍)。因芳纶蜂窝其轻质，高强度的特性，被广泛应用于轨道交通，航空航天，及其他运动载体。在给定的密度下，芳纶蜂窝结合碳纤维预浸料或氰酸盐酯类树脂复合后结构的抗冲击性优于其他材料。
[0010]所述碳纤维织布，由碳纤维纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料称为碳纤维预浸料，又名碳纤维预浸布。之所以叫预浸布是因为这只是树脂与碳纤维的初步含浸，在产品成型时才是最终含浸的缘故。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。
[0011 ] 所述真空袋复合技术，根据想要制成管道的形状制作模具，手工铺设各层结构，放入真空袋中，抽真空至指定时间，这种技术为真空袋复合技术。
[0012]所述热压成型复合技术，通过模具，将各层结构铺设完毕，并铺设好离型纸，通过指定压力，温度，快速定型，并缓慢降温，这种成型技术为热压成型复合技术。
[0013]采用过拉伸技术制成的蜂窝芯材，其切面造型为近似矩形，其横向的可弯曲度非常好，同时纵向的强度很大，可根据管道所需不同造型，如圆形，方形等，合理利用狭小空间。
[0014]本实用新型具有以下优点和积极效果:
[0015]1、本实用新型所述保温管道结构其层数可以由实际使用所需强度，防火耐高温等级等改变。
[0016]2、本实用新型复合固化层选用氰酸盐酯类树脂，碳纤维织布等预浸料层，可以实现很好的难燃性能，同时与芯材的复合可以做到很高强度。蜂窝层原料为芳纶纸蜂窝，外复合固化层选用材料除碳纤维织布以外还可采用氰酸盐酯类树脂，以达到不同应用场合对管道性能的不同要求。
[0017]3、本实用新型结构的管道可以拥有芳纶蜂窝的轻质，保温性能，又利用氰酸盐酯类树脂，得到与环氧树脂相似表面，同时又具有与苯酚类相似的防火和耐高温性能，大大降低管道的重量，提高管道的强度及保温性能，此结构不局限于管状形。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型立体结构示意图。
[0019]图2是本实用新型图1的径向截面放大图。
[0020]【具体实施方式】:
[0021]由附图1、2所示:该保温管道由内到外依次包括内固化层1、复合在内固化层I上的第一蜂窝保温层2、复合在第一蜂窝保温层2上的中固化层3、复合在中固化层3上的第二蜂窝保温层4、复合在第二蜂窝保温层4上的外固化层5。
[0022]所述内固化层1、中固化层3和外固化层5固化后的壁厚为1_，采用氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布通过热压成型复合或真空袋复合技术使其复合固化连接成型制成。
[0023]所述第一蜂窝保温层2和第二蜂窝保温层4的壁厚为5mm (根据内径大小可增大或减小厚度)，采用芳纶蜂窝复合材料制成。
[0024]所述保温管道结构可根据使用条件不同，制作不同管壁厚度，不同刚性强度，根据管道内运输载体不同，可选用不同的内固化层。
[0025]所述内固化层I的内径为D30mm?D500mm。
[0026]实施例1
[0027]内径为DlOOmm的超轻高强度通风保温管道，管壁厚度为13mm ;管壁设置聚氰酸盐树脂类内、中、外固化层，蜂窝保温层厚度各为5_，该超轻高强度通风保温管道重量约是常规材料管道的五分之一，强度与刚度是常规材料管道的9-37倍。可在0°C _150°C下运行30年。
【主权项】
1.一种超轻高强度通风保温管道，其特征在于:该保温管道由内到外依次包括内固化层(1)、复合在内固化层(I)上的第一蜂窝保温层(2)、复合在第一蜂窝保温层(2)上的中固化层(3)、复合在中固化层(3)上的第二蜂窝保温层(4)、复合在第二蜂窝保温层(4)上的外固化层(5)。2.根据权利要求1所述的一种超轻高强度通风保温管道，其特征在于:所述内固化层(1)、中固化层(3)和外固化层(5)固化后的壁厚为1_，采用氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布通过热压成型复合或真空袋复合技术使其复合固化连接成型制成。3.根据权利要求1所述的一种超轻高强度通风保温管道，其特征在于:所述第一蜂窝保温层(2)和第二蜂窝保温层(4)的壁厚为5_、采用芳纶蜂窝复合材料制成。4.根据权利要求1所述的一种超轻高强度通风保温管道，其特征在于:所述内固化层(I)的内径为D30mm?D500mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种超轻高强度通风保温管道，该保温管道由内到外依次包括内固化层、复合在内固化层上的第一蜂窝保温层、复合在第一蜂窝保温层上的中固化层、复合在中固化层上的第二蜂窝保温层、复合在第二蜂窝保温层上的外固化层；所述内固化层、中固化层和外固化层是采用氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布制成；所述第一蜂窝保温层和第二蜂窝保温层是采用芳纶蜂窝材料制成。本实用新型结构简单合理，加工和生产方便，拥有轻质、保温、防火和耐高温性能。
【IPC分类】F16L57/04, F16L59/02
【公开号】CN204717238
【申请号】CN201520427308
【发明人】毛雪琪, 毛素真
【申请人】吉林省金誉科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月19日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及保温管道的生产领域，具体的说涉及一种超轻高强度通风保温管道。
【背景技术】
[0002]现有运动载体(如高铁、轨道交通、航空航天器)上常用的通风保温管使用的是玻璃棉与环氧树脂复合结构。利用热压工艺依次交替将4层玻璃棉与4层环氧树脂复合最后成型，工艺复杂且工艺周期长。上述保温结构因为受原材料，结构及加工工艺因素的影响，容易造成成品的管壁，管径精度差，成品重量重，强度低，上述保温结构使用在运动载体上不仅浪费能源，而且容易带来安全隐患。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种结构简单合理，加工和生产方便，拥有轻质、保温、防火和耐高温性能。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的，该保温管道由内到外依次包括内固化层、复合在内固化层上的第一蜂窝保温层、复合在第一蜂窝保温层上的中固化层、复合在中固化层上的第二蜂窝保温层、复合在第二蜂窝保温层上的外固化层。
[0005]所述内固化层、中固化层和外固化层是采用氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布制成。
[0006]所述第一蜂窝保温层和第二蜂窝保温层是采用芳纶蜂窝材料制成。
[0007]所述保温管道结构可根据使用条件不同，制作不同管壁厚度，不同刚性强度，根据管道内运输载体不同，可选用不同的内固化层。
[0008]所述氰酸盐酯类树脂具有优良的高温力学性能，弯曲强度和拉伸强度都比双官能团环氧树脂高；极低的吸水率(〈1.5%);成型收缩率低，尺寸稳定性好；耐热性好，玻璃化温度在240?260°C，最高能达到400°C，改性后可在170°C固化；耐湿热性、阻燃性、粘结性都很好，和玻纤、碳纤、石英纤维、晶须等增强材料的粘接性能好；电性能优异，具有极低的介电常数(2.8?3.2)和介电损耗角正切值(0.002?0.008)，并且介电性能对温度和电磁波频率的变化都显示特有的稳定性(即具有宽频带性)。氰酸盐酯类树脂可用于制作军事、航空、航天、航海领域的结构件，比如机翼、舰船壳体等，还可制成宇航中常用的泡沫夹芯结构材料，氰酸盐酯类树脂有良好的相容性，与环氧树脂、不饱和聚酯等共聚可提高材料的耐热性和力学性能，也可用来对其它树脂改性，用做胶黏剂、涂料、复合泡沫塑料、人工介质材料等。
[0009]所述芳纶蜂窝复合材料是由多个六角形单元构成的结构体，外观类似蜂巢的横截面，蜂窝材料的90%到99%是空的，芳纶蜂窝芯与上下氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布紧密粘合复合就形成芯板结构。复合后特点:质量仅常规保温管约五份之一重量，芳纶蜂窝具有良好的保温性，完全替代常规玻纤，并且复合后强度，刚度大。(同等重量条件下能显著提高材料的弯曲刚度和强度，刚度可提高37倍，强度可提高9倍)。因芳纶蜂窝其轻质，高强度的特性，被广泛应用于轨道交通，航空航天，及其他运动载体。在给定的密度下，芳纶蜂窝结合碳纤维预浸料或氰酸盐酯类树脂复合后结构的抗冲击性优于其他材料。
[0010]所述碳纤维织布，由碳纤维纱、环氧树脂、离型纸等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料称为碳纤维预浸料，又名碳纤维预浸布。之所以叫预浸布是因为这只是树脂与碳纤维的初步含浸，在产品成型时才是最终含浸的缘故。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；它与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。
[0011 ] 所述真空袋复合技术，根据想要制成管道的形状制作模具，手工铺设各层结构，放入真空袋中，抽真空至指定时间，这种技术为真空袋复合技术。
[0012]所述热压成型复合技术，通过模具，将各层结构铺设完毕，并铺设好离型纸，通过指定压力，温度，快速定型，并缓慢降温，这种成型技术为热压成型复合技术。
[0013]采用过拉伸技术制成的蜂窝芯材，其切面造型为近似矩形，其横向的可弯曲度非常好，同时纵向的强度很大，可根据管道所需不同造型，如圆形，方形等，合理利用狭小空间。
[0014]本实用新型具有以下优点和积极效果:
[0015]1、本实用新型所述保温管道结构其层数可以由实际使用所需强度，防火耐高温等级等改变。
[0016]2、本实用新型复合固化层选用氰酸盐酯类树脂，碳纤维织布等预浸料层，可以实现很好的难燃性能，同时与芯材的复合可以做到很高强度。蜂窝层原料为芳纶纸蜂窝，外复合固化层选用材料除碳纤维织布以外还可采用氰酸盐酯类树脂，以达到不同应用场合对管道性能的不同要求。
[0017]3、本实用新型结构的管道可以拥有芳纶蜂窝的轻质，保温性能，又利用氰酸盐酯类树脂，得到与环氧树脂相似表面，同时又具有与苯酚类相似的防火和耐高温性能，大大降低管道的重量，提高管道的强度及保温性能，此结构不局限于管状形。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型立体结构示意图。
[0019]图2是本实用新型图1的径向截面放大图。
[0020]【具体实施方式】:
[0021]由附图1、2所示:该保温管道由内到外依次包括内固化层1、复合在内固化层I上的第一蜂窝保温层2、复合在第一蜂窝保温层2上的中固化层3、复合在中固化层3上的第二蜂窝保温层4、复合在第二蜂窝保温层4上的外固化层5。
[0022]所述内固化层1、中固化层3和外固化层5固化后的壁厚为1_，采用氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布通过热压成型复合或真空袋复合技术使其复合固化连接成型制成。
[0023]所述第一蜂窝保温层2和第二蜂窝保温层4的壁厚为5mm (根据内径大小可增大或减小厚度)，采用芳纶蜂窝复合材料制成。
[0024]所述保温管道结构可根据使用条件不同，制作不同管壁厚度，不同刚性强度，根据管道内运输载体不同，可选用不同的内固化层。
[0025]所述内固化层I的内径为D30mm?D500mm。
[0026]实施例1
[0027]内径为DlOOmm的超轻高强度通风保温管道，管壁厚度为13mm ;管壁设置聚氰酸盐树脂类内、中、外固化层，蜂窝保温层厚度各为5_，该超轻高强度通风保温管道重量约是常规材料管道的五分之一，强度与刚度是常规材料管道的9-37倍。可在0°C _150°C下运行30年。
【主权项】
1.一种超轻高强度通风保温管道，其特征在于:该保温管道由内到外依次包括内固化层(1)、复合在内固化层(I)上的第一蜂窝保温层(2)、复合在第一蜂窝保温层(2)上的中固化层(3)、复合在中固化层(3)上的第二蜂窝保温层(4)、复合在第二蜂窝保温层(4)上的外固化层(5)。2.根据权利要求1所述的一种超轻高强度通风保温管道，其特征在于:所述内固化层(1)、中固化层(3)和外固化层(5)固化后的壁厚为1_，采用氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布通过热压成型复合或真空袋复合技术使其复合固化连接成型制成。3.根据权利要求1所述的一种超轻高强度通风保温管道，其特征在于:所述第一蜂窝保温层(2)和第二蜂窝保温层(4)的壁厚为5_、采用芳纶蜂窝复合材料制成。4.根据权利要求1所述的一种超轻高强度通风保温管道，其特征在于:所述内固化层(I)的内径为D30mm?D500mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种超轻高强度通风保温管道，该保温管道由内到外依次包括内固化层、复合在内固化层上的第一蜂窝保温层、复合在第一蜂窝保温层上的中固化层、复合在中固化层上的第二蜂窝保温层、复合在第二蜂窝保温层上的外固化层；所述内固化层、中固化层和外固化层是采用氰酸盐酯类树脂或碳纤维织布制成；所述第一蜂窝保温层和第二蜂窝保温层是采用芳纶蜂窝材料制成。本实用新型结构简单合理，加工和生产方便，拥有轻质、保温、防火和耐高温性能。
【IPC分类】F16L57/04, F16L59/02
【公开号】CN204717238
【申请号】CN201520427308
【发明人】毛雪琪, 毛素真
【申请人】吉林省金誉科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月19日
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