专利名称：用沙漠沙作为中间增强层主材的非金属给排水复合管道的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型的非金属给排水复合管道，特别涉及一种应用沙漠沙作为主要中间层增强主材的非金属给排水复合管道。
背景技术：
自从用石英砂作为中间增强主体的玻璃纤维增强塑料夹砂管发明以来，愈来愈多的基础工程开始广泛应用这类管道，大量石英砂应用和开采同时也带来一些问题，比如开采对环境和水土流失风化的问题，石英砂合理利用的问题，开采和应用成本的问题等，相比较性能成分几乎相同的沙漠沙则不会有以上问题；
全世界沙漠总面积4800多万平方千米，约占陆地的三分之一，据统计，中国沙漠、戈壁和沙漠化土地面积总计约130.8万平方公里，占国土面积的13.5 %，在荒漠地带以流动性沙丘为主的沙漠，占全
国沙漠面积70%以上，面对“沙漠化”给人类带来的巨大损失，人类必须保护地球环境，要大力植树造林，绿化沙漠，这已是全世界所达成的共识，同时，利用沙漠资源，变废为宝，循环改造沙漠环境也是目前世界公认的方法之一，沙漠沙最一般的组成成份为二氧化硅(SiO,),通常为石英的形式，因其化学性质稳定和质地坚硬，并抗拒风化，目前，用石英砂作为中间增强层主体的管道已非常成熟，被广泛应用认可，在基础建设中发挥重要作用；沙漠沙和石英砂的主要组成成分都是二氧化硅(逛仏)，一般沙漠沙其含量均超过90%以上，加上沙漠沙在形成过程中经过大自然的洗礼，颗粒均匀，干燥刚硬，是绝佳的自然增强填料，和不饱和树脂的结合也非常好，更重要的是这些自然原料取道方便，非但不用破坏自然环境，还能循环利用为改善沙漠环境提供便利；
膨润土(英文名为bentonite)是以蒙脱石为丰的含水粘土矿。蒙脱石的化学成分为:(A12，Mg3) Si4O10 OH2.ηΗ20,由于它具有特殊的性质，如膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性，有机膨润土是一种无机矿物/有机铵复合物，以膨润土为原料，利用膨润土中蒙脱石的层片状结构及其能在水或有机溶剂中溶胀分散成胶体级粘粒特性，通过离子交换技术插入有机覆盖剂而制成的，有机膨润土在各类有机溶剂、油类、液体树脂中能形成凝胶，具有良好的增稠性、触变性、悬浮稳定性、高温稳定性、润滑性、成膜性，耐水性及化学稳定性。本发明中就是利用上述优点，按一定配比融入管道制造过程中，使管道在刚度满足需求的基础上管道内部更加致密，防水，抗压，韧性更加出色。
发明内容
本发明提供了用一种新型增强主材-沙漠沙和特殊配方的不饱和树脂混合固化作为中间增强层，采用无碱玻璃纤维增强塑料制备管道内外层所形成的非金属给排水复合管道，具有抗压、抗震、耐腐蚀、耐高温、良好隔绝性、力学性能优异、安装方便等优良特点，首次将沙漠沙作为增强主材运用到给排水管道制作中，是一种资源循环利用和改善沙漠环境的独特新型产品；本发明是通过如 下技术方案实现的:一种用沙漠沙作为中间增强层主体的非金属给排水复合管道，其特征是:中间增强层为沙漠沙和经特殊配方的不饱和树脂混合固化而成，内铺层采用玻璃纤维增强塑料隔水而成；外铺层用缠绕工艺或离心浇铸工艺制成的玻璃纤维增强塑料，内外铺层厚度各为(1.2 5.0)mm,管道公称直径可为(100 4000)_ ;可根据设备情况采用复合填料定长缠绕工艺、离心浇铸工艺、连续缠绕工艺制作；本发明的特点及效果是:首次采用了一种新型的管道中间层增强填料-沙漠沙(最大粒径在2.5mm以下)，用特殊配方的不饱和树脂混合固化成型，使该类非金属给排水复合管道具备抗压、耐腐蚀、使用寿命长、造价低、运输安装方便等优点，对管道的应用发展以及环境保护、废物利用，改善沙漠环境绿化造林等都有明显的社会和经济价值。此外，取材沙漠，又用该发明的管道应用于沙漠改良和绿化，实可谓善莫大焉。
附图1为本发明非金属给排水复合管道的正面剖视示意图
(1)无碱玻璃纤维增强塑料外层，(2)沙漠沙混合特殊配方的不饱和树脂固化增强层，
(3)无碱玻璃纤维增强塑料隔水内层，(4)隔水内衬。
具体实施例方式缠绕工艺
1:无碱玻璃纤维(表面毡、针织毡和缠绕玻璃纤维)在不饱和聚酯树脂(粘度(0.18-
0.4) Pa S，酸:(18-34)mgKOH/g，凝胶:(30-60) min)中充分浸润后，一次性上模制备成型，上模时必须平整均匀一次成功，并施加外力与模具完全贴附，避免产生起泡、错位、缺损；
2:制备内层内衬完成后选用沙漠沙与特殊配方的不饱和树脂混合，进行中间增强层制作，采用目前国内成熟的第三代复合填料湿法缠绕加砂制作工艺；使中间增强层和内层紧
3:完成夹沙后既进行制备外层，采用纤维缠绕工艺使无碱玻璃纤维经过不饱和树脂的充分浸润后，缠绕上模制备成型，最后经过加压，并进行外表平整、去毛、上光、包膜(膜厚:
2.5um、表面光洁度:>▽ 4、耐温:≥280°C);
4:将制作完成的半成品经过微机温控的烘房、电炉或红外线升温、保温、降温、冷却(起始温度:60 0C升温时段:15m)、保温(保温温度:90 0C 保温时段:lh)、冷却过程(冷却温度:自然温度，自然固化最佳时段:一星期左右)完成固化过程；
5:最后经过脱模、修整、磨光、去毛等完成管道成品制作；
离心浇铸工艺
1:设定规格口径，将喂料程序按配方要求，依次设定为外层(无碱玻璃纤维、不饱和树脂)，中间增强层(沙漠沙、特殊配方的不饱和树脂)，内层(无碱玻璃纤维、不饱和树脂)，内衬(不饱和树脂)；内外层厚度按设计管道强度口径不同分别控制在(1.2 5.0)mm之间；
2:启动离心机，喂料机把各种原填料按配方要求，依次按量加入，从外及里逐步形成管道的无碱玻璃纤维增强塑料外层、沙漠沙混合特殊配方的不饱和树脂中间增强层、无碱玻璃纤维增强塑料隔水内层，隔水内衬；
3:转速加快，在离心力的作用下，各组成分在模壁上压实、脱泡；
4:实施加温固化工序，冷却后脱模成型，最后进行修整、磨光、去毛等完成管道成品制作；
两种工艺成品后 即进行管道内压外压测试，完成产品制作。
权利要求
1.用沙漠沙作为中间增强层主材的非金属给排水复合管道，其特征是:管道隔水内层采用无碱玻璃纤维增强塑料(表面毡、针织毡和缠绕玻璃纤维浸润不饱和树脂固化)制备，外层为无碱玻璃纤维增强塑料，厚度各为(1.2 5.0)mm(视管道设计要求而定)，中间为沙漠沙与特殊配方的不饱和树脂混合固化而成的增强层；根据管道用途和抗压强度的要求，管道公称直径可为(100 4000) mm。
2.本发明管道内外层所夹中间增强层为沙漠沙和特殊配方的不饱和树脂混合固化而成。
3.本发明管道中添加有膨 润土填料。
全文摘要
本发明涉及一种新型的非金属给排水复合管材，此管材采用玻璃纤维增强塑料为内外铺层，中间采用自然沙漠沙混合特殊配方的不饱和树脂粘合固化而成，制作工艺可选择采用定长缠绕工艺或离心浇铸工艺，本发明选用沙漠沙作为中间增强层主体，取材便利，变废为宝，由于沙漠沙有物理化学性能稳定，密度低、吸水率低、抗冻耐久性能好等众多优点，使本发明和目前同类管道相比，除共有的优点外还特别具有成本低、致密度高，高抗压等特点，是一种高性价比、运输安装方便的节能环保型复合管道，也是资源循环利用和改善沙漠环境的独特新型产品，(1)无碱玻璃纤维增强塑料外层，(2)沙漠沙混合特殊配方的不饱和树脂固化增强层，(3)无碱玻璃纤维增强塑料隔水内层，(4)隔水内衬。
文档编号F16L9/14GK103244761SQ20131021293
公开日2013年8月14日 申请日期2013年6月1日 优先权日2013年6月1日
发明者张晓冬, 张宇明, 方军 申请人:杭州新世纪电力器材有限公司, 浙江德鑫新世纪电缆管有限公司