专利名称：一种复合材料管道支架及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种采用复合材料制成管道支架以及该管道支架的制造方法。
背景技术：
长期以来，公用事业和工业管道采用金属的管道支架，这些金属管道支架通常是由钢铁或铝合金轧制所需型材，裁剪后焊接或用紧固件拼装而成。这些传统金属支架生产过程能耗大、工序多、周期长。而且在许多场合下，例如地下工程、化工企业、多雨潮湿或沿海盐雾环境，钢铁支架容易生锈、腐蚀，使用寿命大大降低，即使采用外涂油漆或热浸锌等处理，仍不能彻底解决腐蚀问题。“多用途钢塑复合材料支架”(专利号96114172.7)采用的是热塑性塑料和金属挤压而成，形状为双层管材或矩型，外层为塑料，内层为金属薄壁管，它具有耐腐蚀的优点，但由于其强度低，韧性大，弯曲强度仅为40MPa，易变形，并不适用于管道支架；同时它采用钢作为内衬，具有磁性，不适合于在要求无磁性的条件下使用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无磁性、耐腐蚀、耐火性好、刚性好、绝热性好、制造成本低的复合材料管道支架及其制造方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现一种复合材料管道支架，其特征在于，该管道支架由纤维增强热固性模塑料制成；所述的纤维增强热固性模塑料包括热固性树脂、玻璃纤维、玻璃布、填料和阻燃剂，按重量百分比为热固性树脂20～40，玻璃纤维5～40，玻璃布10～30，填料20～60，阻燃剂5～30。
所述的热固性树脂为不饱和聚酯树脂；所述的玻璃纤维为5mm短纤维或连续长纤维；所述的玻璃布为无碱玻璃布或玻璃纤维无纺布，所述的填料包括碳酸钙、滑石粉、高岭土、氢氧化铝、硅微粉中的一种或几种，所述的阻燃剂为三水合氧化铝或含磷、含卤素阻燃剂。
所述的不饱和聚酯树脂选自乙烯基树脂、环氧树脂中的一种。
所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
所述的纤维增强热固性模塑料还可包括脱模剂，按重量百分比为0.5～2。
所述的管道支架是独立成型管道支架或组合型管道支架。
所述的管道支架用于支撑DN80及以下管道。
一种复合材料管道支架的制造方法，其特征在于，该方法以纤维增强热固性模塑料为原材料，采用热压成型法制造；所述的纤维增强热固性模塑料的重量百分比组成为热固性树脂20～40，玻璃纤维5～40，玻璃布10～30，填料20～60，阻燃剂5～30；所述的热压成型法为首先将纤维增强热固性模塑料按上述重量百分比组成配制成预混料，然后采用带加热及控温装置的可上下闭合的管道支架模具，并将其安装于压机上，在模温达到100～170℃时，迅速投入纤维增强热固性模塑料预混料，在5～25MPa下保压保温固化5～20分钟，然后出模即可得到所需产品。
本发明支架是以纤维增强热固性模塑料为原料，先预制成预浸料，再采用热压成型法制备而成的。预浸料可制成团状(BMC)、片状(SMC)、厚状(TMC)或高强(HMC)等。
本发明的支架由于材料采用玻璃纤维增强热固性模塑料，并且材料中加有阻燃剂，所以其刚性高(弯曲模量可达12×103MPa左右)、不变形、耐腐蚀、耐火性好，无毒、绝缘性好、绝热性好，并且其加工制造能耗低、设备投资较少，成本低、性能/价格比高。本发明支架克服了金属支架所存在的问题。表1是本发明支架与已有的金属管道支架的性能比较。
表1
图1为本发明管道支架的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图。
附图中的管道支架可以是整体式也可以是组合式。
具体实施例方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1(整体式支架)材料组成(按重量百分数)为9508#不饱和聚酯树酯28玻璃纤维 20碳酸钙 10玻璃布 15五溴乙基苯 8氢氧化铝 16过苯甲酸叔丁酯 1硬酯酸锌 2制造方法1、先将材料预制成片状预浸料；2、在100吨压机上安装金属制的支架模具，模具带有加热装置和自动控温装置；3、将模具温度升至145℃，按上述材料组成的片状模塑料预浸料投入模具型腔，快速合模。放气2至5次，在20 MPa下保压保温固化10分钟。
4、开模取出制品，去除飞边，即为产品。
上述支架性能阻燃性氧指数＞30；载荷支臂上总负载可达500Kg以上(10倍于安全系数)。
实施例2(支架)
材料组成(按重量百分数)为环氧树脂30玻璃纤维20无纺布 15磷酸三乙酯 8氢氧化铝25硬脂酸锌2制造方法1、先将材料预制成团状预浸料；2、在100吨压机上安装金属制的模具，模具带有加热装置和自动控温装置；3、将模具温度升至120℃，把上述材料组成的团状模塑料预浸料放入模具型腔，合模，迅速加压，在20MPa下保压保温固化15分钟；4、开模取出制品，去除飞边，即为产品。
上述组装式支架性能性能阻燃性氧指数＞30；载荷支臂上总负载可达500Kg(10倍于安全系数)。
实施例3(组装式管道支架)材料组成(按重量百分数)为反应性阻燃乙烯基树脂 30玻璃纤维 30玻璃布 10氢氧化铝 28硬脂酸镁 2制造方法1、先将材料预制成片状预浸料；2、在100吨压机上安装金属制的模具，模具带有加热装置和自动控温装置；3、将模具温度升至160℃，把定量的片状模塑料预浸料放入模具型腔，合模，放气2至5次，迅速加压，在15MPa下保压保温固化10分钟；4、开模取出制品，去除飞边，即为产品。
上述组装式支架性能性能阻燃性氧指数＞36；载荷支臂上总负载可达500Kg(10倍于安全系数)。
权利要求
1.一种复合材料管道支架，其特征在于，该管道支架由纤维增强热固性模塑料制成；所述的纤维增强热固性模塑料包括热固性树脂、玻璃纤维、玻璃布、填料和阻燃剂，按重量百分比为热固性树脂20～40，玻璃纤维5～40，玻璃布10～30，填料20～60，阻燃剂5～30。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料管道支架，其特征在于，所述的热固性树脂为不饱和聚酯树脂；所述的玻璃纤维为5mm短纤维或连续长纤维；所述的玻璃布为无碱玻璃布或玻璃纤维无纺布，所述的填料包括碳酸钙、滑石粉、高岭土、氢氧化铝、硅微粉中的一种或几种，所述的阻燃剂为三水合氧化铝或含磷、含卤素阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的一种复合材料管道支架，其特征在于，所述的不饱和聚酯树脂选自乙烯基树脂、环氧树脂中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种复合材料管道支架，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的一种复合材料管道支架，其特征在于，所述的纤维增强热固性模塑料还可包括脱模剂硬脂酸锌或硬脂酸镁，按重量百分比为0.5～2。
6.根据权利要求1所述的一种复合材料管道支架，其特征在于，所述的管道支架是独立成型管道支架或组合型管道支架。
7.根据权利要求1所述的一种复合材料管道支架，其特征在于，所述的管道支架用于支撑DN80及以下管道。
8.一种复合材料管道支架的制造方法，其特征在于，该方法以纤维增强热固性模塑料为原材料，采用热压成型法制造；所述的纤维增强热固性模塑料的重量百分比组成为热固性树脂20～40，玻璃纤维5～40，玻璃布10～30，填料20～60，阻燃剂5～30；所述的热压成型法为首先将纤维增强热固性模塑料按上述重量百分比组成配制成预混料，然后采用带加热及控温装置的可上下闭合的管道支架模具，并将其安装于压机上，在模温达到100～170℃时，迅速投入纤维增强热固性模塑料预混料，在5～25MPa下保压保温固化5～20分钟，然后出模即可得到所需产品。
全文摘要
本发明涉及一种复合材料管道支架及其制造方法，该管道支架以热固性塑料为材料，采用热压成型法制成，其材料成分包括热固性树脂、玻璃纤维、玻璃布、填料和阻燃剂；该支架具有无磁性、强度高、耐盐雾腐蚀、耐火性好、无毒、绝热性好、不刮伤管道，以及加工制造能耗低、设备投资少、成本低、性能/价格比高等优点，较好地克服了金属支架所存在的缺陷。
文档编号C08K7/14GK1916075SQ200510028870
公开日2007年2月21日 申请日期2005年8月17日 优先权日2005年8月17日
发明者薛峰, 王玮, 陈大庆, 王启明, 王洪波 申请人:核工业第八研究所