一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管，所述的復合管包括依次由內到外設置的內層、增強繩層、增強帶層和外層，其特征在于增強繩層、增強帶層均為多層，所述增強繩層由一組碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩通過粘結樹脂粘結構成，增強帶層為由連續(xù)單向碳纖維增強環(huán)氧樹脂帶纏繞得到，各相鄰的碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩和粘結樹脂以螺旋式交叉纏繞在內層外壁上，各相鄰的增強帶層以螺旋式交叉纏繞在增強繩層外。本實用新型采用了以上技術方案，通過碳纖維環(huán)氧樹脂復合繩帶協(xié)同增強的復合管，可以提高復合管的耐壓能力，同時，相同壁厚外徑條件下的碳纖維復合管質量更輕，其結構設計合理，承壓能力高，同等壓力下壁厚小，質量小。
【專利說明】
一種碳纖維繩帶協(xié)同増強的復合管
技術領域
[0001]本實用新型屬于纖維復合管技術領域，具體涉及一種用于油田，天然氣，化工等行業(yè)的碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管。
【背景技術】
[0002]隨著管道技術的發(fā)展，對管道的抗壓能力要求越來越高。金屬管道耐壓強度大，但是容易腐蝕，玻璃鋼管性能脆，且連接處容易泄漏，鋼絲或鋼帶復合管比強度小，芳綸纖維復合管雖然強度大，但是價格昂貴，且原材料受國外控制，聚酯纖維復合管強度不夠高。碳纖維復合材料比強度大，原材料能夠國產，不受國外限制，具有自身獨有的優(yōu)勢。中國專利《高強度鋼絲繩編織骨架熱塑性聚乙烯柔性復合管》(授權號:CN 204372366 U)公開了一種鋼絲繩柔性管，鋼絲繩強度雖高，但是比強度小。專利《一種環(huán)氧樹脂浸漬玻璃纖維帶連續(xù)增強復合管》(授權號:CN 203099118 U)公開了一種玻纖/環(huán)氧復合管，其增強效果沒有碳纖維復合管好，耐壓能力稍差。專利《一種玻璃纖維增強熱塑性塑料管》(授權號:CN202597940 U)和專利《一種連續(xù)纖維預浸帶纏繞增強復合管》(授權號:CN 202360912 U)都公開的是一種玻纖復合管，其增強效果沒有碳纖維復合管好，耐壓能力稍差。專利《一種耐溫高壓增強型熱塑性復合管》(授權號:CN 201715115 U)公開了一種增強型復合管，采用鋼絲繩/帶或纖維組合增強，耐壓能力可以得到提高，但是比強度并沒有碳纖維復合材料比強度大。
【實用新型內容】
[0003]針對現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種比強度更高的用于油田，天然氣，化工等行業(yè)的碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管。
[0004]所述的一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管，所述的復合管包括依次由內到外設置的內層、增強繩層、增強帶層和外層，其特征在于增強繩層、增強帶層均為多層，所述增強繩層由一組碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩通過粘結樹脂粘結構成，增強帶層為由連續(xù)單向碳纖維增強環(huán)氧樹脂帶纏繞得到，各相鄰的碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩和粘結樹脂以螺旋式交叉纏繞在內層外壁上，各相鄰的增強帶層以螺旋式交叉纏繞在增強繩層外。
[0005]所述的一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管，其特征在于所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩加捻的角度為0-20°，直徑為0.8-1.2 mm，纏繞時螺旋纏繞角度為50-65°，相鄰兩層纏繞角度相反，纏繞層數(shù)為偶數(shù)層。
[0006]所述的一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管，其特征在于增強帶層中單根帶的厚度為0.1-0.3 mm，纏繞時的螺旋纏繞角度為50-65°，相鄰兩層纏繞角度相反，纏繞層數(shù)為偶數(shù)層。
[0007]所述的增強繩層中所用的粘結樹脂與碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩和增強帶層的樹脂體系相同，為雙酸A型環(huán)氧樹脂和甲基六氫苯酐混合物;所述的內層和外層的樹脂為熱塑性樹脂，PE、PERT、PPX、PPR、PVDF、PEEK 等。
[0008]本實用新型的有益效果是:通過碳纖維環(huán)氧樹脂復合繩帶協(xié)同增強的復合管，可以提高復合管的耐壓能力，同時，相同壁厚外徑條件下的碳纖維復合管質量更輕。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0010]圖中:1-外層，2-增強帶層，3-增強繩層，4-碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩，5-內層。
【具體實施方式】
[0011]下面參照說明書附圖對本實用新型作進一步的補充說明，但本實用新型的保護范圍并不僅限于此。
[0012]參見圖1，本實用新型公開的一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管，它包括依次由內到外設置的內層5、增強繩層3、增強帶層2和外層I，增強繩層、增強帶層2均為多層，所述增強繩層3由一組碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩4通過粘結樹脂粘結構成，增強帶層2為由連續(xù)單向碳纖維增強環(huán)氧樹脂帶纏繞得到，各相鄰的碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩4和粘結樹脂以螺旋式交叉纏繞在內層5外壁上，各相鄰的增強帶層2以螺旋式交叉纏繞在增強繩層外。
[0013]如圖所示，所述增強繩層中的碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩4加捻的角度為0-20°，優(yōu)選角度為10°，直徑為0.8-1.2 mm，優(yōu)選直徑為I mm，纏繞時螺旋纏繞角度為50-65°，優(yōu)選纏繞角度為55°，相鄰兩層纏繞角度相反，纏繞層數(shù)為偶數(shù)層，增強繩層3中的粘結樹脂與碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩4和增強帶層2的樹脂體系相同，為雙酚A型環(huán)氧樹脂和甲基六氫苯酐混合物。增強帶層2中單根帶的厚度為0.1-0.3 mm，優(yōu)選厚度為0.25mm，碳纖維體積含量為50-70%，優(yōu)選纖維體積含量為60%，帶子纏繞時的螺旋纏繞角度為50-65°，優(yōu)選纏繞角度為55°，相鄰兩層纏繞角度相反，纏繞層數(shù)為偶數(shù)層。內層和外層的樹脂為熱塑性樹脂，PE、PERT、PPX、PPR、PVDF、PEEK中的一種，優(yōu)選考慮為PE。
[0014]上面結合說明書附圖對本實用新型實施例進行了說明，但本實用新型不受上述實施例的限制，可以在權利要求的范圍內改動，如果在本實用新型技術方案的啟發(fā)下做的改變、替代、組合、簡化，而并非實質性的改變，只要符合本實用新型的目的，不背離本實用新型的技術原理和發(fā)明構思，都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管，所述的復合管包括依次由內到外設置的內層(5)、增強繩層(3)、增強帶層(2)和外層(1)，其特征在于增強繩層、增強帶層(2)均為多層，所述增強繩層(3)由一組碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩(4)通過粘結樹脂粘結構成，增強帶層(2)為由連續(xù)單向碳纖維增強環(huán)氧樹脂帶纏繞得到，各相鄰的碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩(4)和粘結樹脂以螺旋式交叉纏繞在內層(5)外壁上，各相鄰的增強帶層(2)以螺旋式交叉纏繞在增強繩層外。2.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管，其特征在于所述碳纖維增強環(huán)氧樹脂繩(4)加捻的角度為0-20°，直徑為0.8-1.2 mm，纏繞時螺旋纏繞角度為50-65°，相鄰兩層纏繞角度相反，纏繞層數(shù)為偶數(shù)層。3.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維繩帶協(xié)同增強的復合管，其特征在于增強帶層(2)中單根帶的厚度為0.1-0.3 mm，纏繞時的螺旋纏繞角度為50-65°，相鄰兩層纏繞角度相反，纏繞層數(shù)為偶數(shù)層。
【文檔編號】F16L11/24GK205618844SQ201620423949
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】周正偉, 馮金茂
【申請人】浙江偉星新型建材股份有限公司