專利名稱：一種復(fù)合材料管道支架及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用復(fù)合材料制成管道支架以及該管道支架的制造方法。
背景技術(shù)：
長期以來，公用事業(yè)和工業(yè)管道采用金屬的管道支架，這些金屬管道支架通常是由鋼鐵或鋁合金軋制所需型材，裁剪后焊接或用緊固件拼裝而成。這些傳統(tǒng)金屬支架生產(chǎn)過程能耗大、工序多、周期長。而且在許多場合下，例如地下工程、化工企業(yè)、多雨潮濕或沿海鹽霧環(huán)境，鋼鐵支架容易生銹、腐蝕，使用壽命大大降低，即使采用外涂油漆或熱浸鋅等處理，仍不能徹底解決腐蝕問題?！岸嘤猛句撍軓?fù)合材料支架”(專利號96114172.7)采用的是熱塑性塑料和金屬擠壓而成，形狀為雙層管材或矩型，外層為塑料，內(nèi)層為金屬薄壁管，它具有耐腐蝕的優(yōu)點，但由于其強度低，韌性大，彎曲強度僅為40MPa，易變形，并不適用于管道支架；同時它采用鋼作為內(nèi)襯，具有磁性，不適合于在要求無磁性的條件下使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種無磁性、耐腐蝕、耐火性好、剛性好、絕熱性好、制造成本低的復(fù)合材料管道支架及其制造方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種復(fù)合材料管道支架，其特征在于，該管道支架由纖維增強熱固性模塑料制成；所述的纖維增強熱固性模塑料包括熱固性樹脂、玻璃纖維、玻璃布、填料和阻燃劑，按重量百分比為熱固性樹脂20～40，玻璃纖維5～40，玻璃布10～30，填料20～60，阻燃劑5～30。
所述的熱固性樹脂為不飽和聚酯樹脂；所述的玻璃纖維為5mm短纖維或連續(xù)長纖維；所述的玻璃布為無堿玻璃布或玻璃纖維無紡布，所述的填料包括碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、氫氧化鋁、硅微粉中的一種或幾種，所述的阻燃劑為三水合氧化鋁或含磷、含鹵素阻燃劑。
所述的不飽和聚酯樹脂選自乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂中的一種。
所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維。
所述的纖維增強熱固性模塑料還可包括脫模劑，按重量百分比為0.5～2。
所述的管道支架是獨立成型管道支架或組合型管道支架。
所述的管道支架用于支撐DN80及以下管道。
一種復(fù)合材料管道支架的制造方法，其特征在于，該方法以纖維增強熱固性模塑料為原材料，采用熱壓成型法制造；所述的纖維增強熱固性模塑料的重量百分比組成為熱固性樹脂20～40，玻璃纖維5～40，玻璃布10～30，填料20～60，阻燃劑5～30；所述的熱壓成型法為首先將纖維增強熱固性模塑料按上述重量百分比組成配制成預(yù)混料，然后采用帶加熱及控溫裝置的可上下閉合的管道支架模具，并將其安裝于壓機上，在模溫達到100～170℃時，迅速投入纖維增強熱固性模塑料預(yù)混料，在5～25MPa下保壓保溫固化5～20分鐘，然后出模即可得到所需產(chǎn)品。
本發(fā)明支架是以纖維增強熱固性模塑料為原料，先預(yù)制成預(yù)浸料，再采用熱壓成型法制備而成的。預(yù)浸料可制成團狀(BMC)、片狀(SMC)、厚狀(TMC)或高強(HMC)等。
本發(fā)明的支架由于材料采用玻璃纖維增強熱固性模塑料，并且材料中加有阻燃劑，所以其剛性高(彎曲模量可達12×103MPa左右)、不變形、耐腐蝕、耐火性好，無毒、絕緣性好、絕熱性好，并且其加工制造能耗低、設(shè)備投資較少，成本低、性能/價格比高。本發(fā)明支架克服了金屬支架所存在的問題。表1是本發(fā)明支架與已有的金屬管道支架的性能比較。
表1



圖1為本發(fā)明管道支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A剖視圖。
附圖中的管道支架可以是整體式也可以是組合式。
具體實施例方式
以下通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1(整體式支架)材料組成(按重量百分數(shù))為9508#不飽和聚酯樹酯28玻璃纖維 20碳酸鈣 10玻璃布 15五溴乙基苯 8氫氧化鋁 16過苯甲酸叔丁酯 1硬酯酸鋅 2制造方法1、先將材料預(yù)制成片狀預(yù)浸料；2、在100噸壓機上安裝金屬制的支架模具，模具帶有加熱裝置和自動控溫裝置；3、將模具溫度升至145℃，按上述材料組成的片狀模塑料預(yù)浸料投入模具型腔，快速合模。放氣2至5次，在20 MPa下保壓保溫固化10分鐘。
4、開模取出制品，去除飛邊，即為產(chǎn)品。
上述支架性能阻燃性氧指數(shù)＞30；載荷支臂上總負載可達500Kg以上(10倍于安全系數(shù))。
實施例2(支架)
材料組成(按重量百分數(shù))為環(huán)氧樹脂30玻璃纖維20無紡布 15磷酸三乙酯 8氫氧化鋁25硬脂酸鋅2制造方法1、先將材料預(yù)制成團狀預(yù)浸料；2、在100噸壓機上安裝金屬制的模具，模具帶有加熱裝置和自動控溫裝置；3、將模具溫度升至120℃，把上述材料組成的團狀模塑料預(yù)浸料放入模具型腔，合模，迅速加壓，在20MPa下保壓保溫固化15分鐘；4、開模取出制品，去除飛邊，即為產(chǎn)品。
上述組裝式支架性能性能阻燃性氧指數(shù)＞30；載荷支臂上總負載可達500Kg(10倍于安全系數(shù))。
實施例3(組裝式管道支架)材料組成(按重量百分數(shù))為反應(yīng)性阻燃乙烯基樹脂 30玻璃纖維 30玻璃布 10氫氧化鋁 28硬脂酸鎂 2制造方法1、先將材料預(yù)制成片狀預(yù)浸料；2、在100噸壓機上安裝金屬制的模具，模具帶有加熱裝置和自動控溫裝置；3、將模具溫度升至160℃，把定量的片狀模塑料預(yù)浸料放入模具型腔，合模，放氣2至5次，迅速加壓，在15MPa下保壓保溫固化10分鐘；4、開模取出制品，去除飛邊，即為產(chǎn)品。
上述組裝式支架性能性能阻燃性氧指數(shù)＞36；載荷支臂上總負載可達500Kg(10倍于安全系數(shù))。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合材料管道支架，其特征在于，該管道支架由纖維增強熱固性模塑料制成；所述的纖維增強熱固性模塑料包括熱固性樹脂、玻璃纖維、玻璃布、填料和阻燃劑，按重量百分比為熱固性樹脂20～40，玻璃纖維5～40，玻璃布10～30，填料20～60，阻燃劑5～30。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料管道支架，其特征在于，所述的熱固性樹脂為不飽和聚酯樹脂；所述的玻璃纖維為5mm短纖維或連續(xù)長纖維；所述的玻璃布為無堿玻璃布或玻璃纖維無紡布，所述的填料包括碳酸鈣、滑石粉、高嶺土、氫氧化鋁、硅微粉中的一種或幾種，所述的阻燃劑為三水合氧化鋁或含磷、含鹵素阻燃劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合材料管道支架，其特征在于，所述的不飽和聚酯樹脂選自乙烯基樹脂、環(huán)氧樹脂中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合材料管道支架，其特征在于，所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料管道支架，其特征在于，所述的纖維增強熱固性模塑料還可包括脫模劑硬脂酸鋅或硬脂酸鎂，按重量百分比為0.5～2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料管道支架，其特征在于，所述的管道支架是獨立成型管道支架或組合型管道支架。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料管道支架，其特征在于，所述的管道支架用于支撐DN80及以下管道。
8.一種復(fù)合材料管道支架的制造方法，其特征在于，該方法以纖維增強熱固性模塑料為原材料，采用熱壓成型法制造；所述的纖維增強熱固性模塑料的重量百分比組成為熱固性樹脂20～40，玻璃纖維5～40，玻璃布10～30，填料20～60，阻燃劑5～30；所述的熱壓成型法為首先將纖維增強熱固性模塑料按上述重量百分比組成配制成預(yù)混料，然后采用帶加熱及控溫裝置的可上下閉合的管道支架模具，并將其安裝于壓機上，在模溫達到100～170℃時，迅速投入纖維增強熱固性模塑料預(yù)混料，在5～25MPa下保壓保溫固化5～20分鐘，然后出模即可得到所需產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料管道支架及其制造方法，該管道支架以熱固性塑料為材料，采用熱壓成型法制成，其材料成分包括熱固性樹脂、玻璃纖維、玻璃布、填料和阻燃劑；該支架具有無磁性、強度高、耐鹽霧腐蝕、耐火性好、無毒、絕熱性好、不刮傷管道，以及加工制造能耗低、設(shè)備投資少、成本低、性能/價格比高等優(yōu)點，較好地克服了金屬支架所存在的缺陷。
文檔編號C08K7/14GK1916075SQ200510028870
公開日2007年2月21日 申請日期2005年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月17日
發(fā)明者薛峰, 王瑋, 陳大慶, 王啟明, 王洪波 申請人:核工業(yè)第八研究所