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CN112406132B - 一种阻燃玻璃钢管材及其生产工艺 - Google Patents

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CN112406132B CN202011117080.0A CN202011117080A CN112406132B CN 112406132 B CN112406132 B CN 112406132B CN 202011117080 A CN202011117080 A CN 202011117080A CN 112406132 B CN112406132 B CN 112406132B
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Abstract

本发明公开了一种阻燃玻璃钢管材及其生产工艺，包括如下技术步骤：1)制衬；2)缠绕；3)固化：缠绕完成后将带有管材的模具立即吊装到固化工位，并开动主轴使模具处于匀速转动状态进行固化；4)修整：检测管道固化度，当管道外表面巴氏硬度不低于20时，修整承口、修整插口、表面处理；5)脱模：当管道外表面巴氏硬度不低于25时，进行脱模，将管道承插口毛边彻底切除，打磨承插口端部毛刺后均匀涂刷树脂至固化。本发明生产工艺制备得到的玻璃钢管材，在发挥阻燃作用的同时，还能够保证玻璃钢管材的机械性能。

Description

一种阻燃玻璃钢管材及其生产工艺
技术领域
本发明涉及玻璃钢管道技术领域，具体涉及一种阻燃玻璃钢管材及其生产工艺。
背景技术
玻璃钢管道是复合材料的一种，玻璃钢管道是一种轻质、高强、耐腐蚀的非金属管道。它是由树脂为基体。玻璃纤维为增强材料经特殊工艺制作而成。这种管道具有耐腐蚀性能、抗渗漏性能、隔热性能等优点。轻质高强、寿命长、可设计性强、流体阻力小、安装方便、综合造价低等优点。可广泛用于石油、化工、制药、电力、造纸、城市给排水、工厂污水...玻璃钢材管道因其独特的性能优势，已在航空航天、铁道铁路、装饰建筑、家居家具、广告展示、工艺礼品、建材卫浴、游艇泊船、体育用材、环卫工程等等相关十多个行业中广泛应用。国家支持发展新型建筑材料，以降低能耗，节约能源，利用玻璃钢建筑材料是符合国家节能政策，实现节能降耗的有效途径。玻璃钢管（玻璃钢管道）作为建筑业，特别是土木工程建筑建筑业中的重要建筑材料，广泛应用于各个领域中，主要为城市给排水工程、城市电缆工程等，其发展壮大对建筑业的促进作用具有重要的意义。
但是玻璃钢材料也存在耐火性能差的缺点，在使用时存在诸多火灾隐患，已满足不了一些特殊工况的使用要求，所以需靠考虑玻璃钢管的阻燃。现已有阻燃的研究，例如中固专利申请CN201510235367一种管材用复合阻燃剂，其组成成分按质量份数计如下：9-22份多聚磷酸、5-10 份氢氧化镁、3-10 份次亚磷酸、4-12 份磷酸镁、5-15 份氟化钠，但是其没有涉及得阻燃剂和管材机械性能的关系。玻璃钢管道的阻燃一般是通过在树脂基体中参加阻燃剂来完成。按运用方法的不同可把阻燃剂分为添加型和反应型。添加型阻燃剂（添加型阻燃UPR）首要是通过在可燃物中添加阻燃剂发挥阻燃剂的作用。反应型阻燃剂（反应型阻燃UPR）则是通过化学反应在高分子资猜中引进阻燃基团，然后行进资料的抗燃性，起到阻挠资料被引燃和按捺火焰的传达的意图。在阻燃剂类型中，添加型阻燃剂占主导地位，运用的规划比较广，约占阻燃剂的85％，反应型阻燃剂仅占15％。 阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的，如吸热作用、掩盖作用、按捺链反应、不燃气体的窒息作用等。大都阻燃剂是通过若干机理共同作用抵达阻燃意图。
通过研究添加型阻燃剂及复合材料的工艺性能、阻燃性能、及其力学性能的影响，从而开发新型阻燃玻璃钢管材生产工艺很有市场前景。
发明内容
针对现有玻璃钢管生产中添加型阻燃剂加入的量过多导致阻燃玻璃钢管材的机械性能降低的不足，本发明提供一种阻燃玻璃钢管材及其生产工艺，在发挥阻燃作用的同时，还能够保证玻璃钢管材的机械性能。
一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，包含如下步骤：
1）制衬：根据设计材料类型、规格备料，清除模具表面杂物，将脱模蜡均匀涂敷于模具外表面，并反复挤压，使模具表面蜡层均匀，厚度合乎设计要求，根据管径不同准备不同规格的薄膜，上膜，将配有促进剂、固化剂、阻燃剂和助剂的树脂充分搅拌后，均匀淋在模具表面，将玻璃表面毡均匀缠绕在模具表面，接着将针织毡缠绕在模具表面，然后将网格布缠绕于针织毡外表面，用压辊反复挤压内衬表面消除气泡后进行远红外深度固化；
所述的促进剂是钴水，固化剂是过氧化甲乙酮，树脂选自不饱和聚酯树脂，其中内衬层树脂选自间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂、聚酯树脂或乙烯基酯树脂中的一种；
阻燃剂是甲基磷酸二甲酯（DMMP）和氢氧化铝组成，其中甲基磷酸二甲酯和树脂的质量比是（5-12）：100，氢氧化铝和树脂的质量比是（5-10）：100；
促进剂、固化剂、助剂和树脂的质量比是0.3：（2-3）：（2-4）：100；
所述的助剂是将纳米氧化硅、丙酮、二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物，按照1：4：0.2的质量比混合均匀得到；
2）缠绕：开启缠绕机控制系统，设置参数，检查设备是否运转正常，排纱，根据设计要求将玻璃纤维按照设计线型逐层缠绕在内衬层表面，对承插口轴向进行增强处理，进行外层缠绕，用刮板刮胶回收管道表面富余树脂，管道缠绕完成后，将薄膜缠绕于管道外表面，同时用压板把气泡从薄膜内部挤出；
3）固化：缠绕完成后将带有管材的模具立即吊装到固化工位，并开动主轴使模具处于匀速转动状态进行固化；
4）修整：检测管道固化度，当管道外表面巴氏硬度不低于20时，修整承口、修整插口、表面处理；
5）脱模：当管道外表面巴氏硬度不低于25时，进行脱模，将管道承插口毛边彻底切除，打磨承插口端部毛刺后均匀涂刷树脂至固化。
本发明步骤1）所述的备料，是根据设计材料类型、规格准备材料，材料堆放整齐、安全、清洁，严防材料受潮，促进剂和固化剂存放距离不小于5米。
步骤1）所述的清除模具表面杂物，是使模具外表面平整光滑，检查模具结构是否完好，轴头焊缝是否开焊。
步骤1）所述的将脱模蜡均匀涂敷于模具外表面，并反复挤压，是使模具表面蜡层均匀，厚度，合乎设计要求，模具初次使用或连续使用多次需打蜡一次，脱模困难时增加打蜡频次。
步骤1）所述的根据管径不同准备不同规格的薄膜，是指阻燃玻璃钢管材一般采用50mm和200mm两种规格薄膜，根据管径不同也采用其它宽度薄膜。
步骤1）所述的上膜，是指把200mm宽度薄膜安装至小车托架上，开启主轴、启动小车将薄膜均匀缠绕在模具表面，薄膜搭接宽度按照设计要求，从模具尾部一直缠绕至模具变径处停止，更换50mm薄膜，采用相同方法将50mm宽度薄膜缠绕在模具变径及工作面部位，操作要点：①薄膜张力均匀、搭接宽度(设计值±5mm)、无褶皱；②模具表面与树脂接触部位薄膜完整；③模具工作面及变径处易出现褶皱，重点控制。
步骤1）所述的阻燃剂是甲基磷酸二甲酯和氢氧化铝组成，其中甲基磷酸二甲酯和树脂的质量比是8：100，氢氧化铝和树脂的质量比是5：100；促进剂、固化剂、助剂和树脂的质量比是0.3：2.5：3：100。
步骤1）所述的充分搅拌，是指至少搅拌120min。
步骤1）所述的均匀淋在模具表面，树脂量控制在无富余树脂脱离模具为止。
步骤1）所述的将玻璃表面毡均匀缠绕在模具表面，是通过手工方法将玻璃表面毡均匀缠绕在模具表面，表面毡搭接宽度合乎设计要求(设计值5±2mm)，缠绕过程张力适中，无褶皱，同时将树脂淋于毡层表面，表面毡层树脂含量足够保证针织毡层树脂由内向外渗透，以减少针织毡层气泡的形成。
步骤1）所述的将针织毡缠绕在模具表面，是将针织毡安装于小车托架上，通过小车将针织毡缠绕在模具表面，针织毡搭接宽度合乎设计要求(设计值10±5mm)，缠绕前保证表面毡表面有足够的树脂，无褶皱，模具变径处重点处理，如果树脂量不足以浸透针织毡，在针织毡表面补充树脂，通过压辊挤压使树脂充分浸润针织毡，针织毡面密度一般远大于表面毡，保证有足够的树脂含量，树脂含量符合设计文件要求。
步骤1）所述的然后将网格布缠绕于针织毡外表面，是将网格布安装于小车托架上，将网格布展平，启动小车，通过一定张力将网格布缠绕于针织毡外表面，网格布搭接宽度合乎设计要求(设计值15±5mm)，外表平整。
步骤1）所述的用压辊反复挤压内衬表面消除气泡，是指用压辊反复挤压内衬表面气泡，挤压富余树脂至贫胶区保证内衬表面树脂含量均匀，无气泡，内衬外表面平整，无树脂瘤。
步骤1）所述的远红外深度固化，是指完成的半成品在固化站以20cm/秒的面速度匀速旋转，使其温度保持在45±1℃，当固化硬度不低于40巴氏硬度时，进行下一步工序。
消除气泡后，使模具始终处于匀速转动状态，否则内衬层局将可能出现贫胶现象，采用自然固化或热固化，通过固化，使树脂由液态逐渐聚合成固态，内衬一般采用自然固化，当环境温度低于15℃时采用热固化。
步骤2）所述的设置参数，设置的参数包括：管道直径、管道长度、缠绕角、纱片宽度、机头停角、机尾停角、机头(尾)加减角、内环向层数、内螺旋层数、内环向层数、外螺旋层数。
步骤2）所述的检查设备是否运转正常，是指初次生产或产品规格发生变化时，调试缠绕线型，测量螺距和纱片宽度是否符合设计要求。
步骤2）所述的排纱，是把纱分层均匀有序排列于纱架上，相邻两卷纱首尾相接，将设计数量的纱通过穿纱孔穿过缠绕小车导丝头，纱必须整齐有序排列于纱架上，否则生产过程易出现乱纱现象，相邻两卷纱接头尽可能小，否则当纱通过小车导丝头时易结团。
步骤2）所述的根据设计要求将玻璃纤维按照设计线型逐层缠绕在内衬层表面，确保缠绕线型精确，管头和管尾无滑线现象，玻璃纤维张力均匀合乎设计要求，数量准确，断纱即时补接，管道表面应平整不得出现纱线架空现象，纤维树脂含量均匀，富余树脂应即时回收利用。
步骤2）所述的对承插口轴向进行增强处理，是因为受工艺限制，缠绕时管道承插口只能进行环向缠绕，不能进行螺旋缠绕，因此管道承插口轴向强度严重不足，为了增加管道承插口轴向强度，对承插口轴向进行增强处理，在玻璃纤维缠绕过程中(包括内缠绕和外缠绕)，根据设计工艺要求把玻璃纤维织物依次加入管道承插口部位：①在进行承插口增强时，承口和插口增强方式稍有不同，对于承口，沿管壁方向应把增强材料均匀分布在承口部位，对于插口，沿管壁方向应把增强材料主要分布在插口肋槽以下部位；②在承插口上增强材料时，应使增强材料展开，避免增强材料重叠，以免材料浸润不良；③对于承插口增强材料上的贫胶区要及时通过刮胶装置补胶，以保证增强材料充分浸润。
步骤2）所述的用压板把气泡从薄膜内部挤出，确保薄膜之间无离缝，薄膜与管材外表面之间无气泡。
步骤3）所述的固化，是采用自然固化或热固化，一般采用自然固化，当环境温度低于15℃时采用热固化，当进行热固化时，热源距管道外表面距离不小于20cm，并时刻关注模具转动状态。
步骤4）所述的修整，是采用装配刀具进行修整，装配刀具由切刀、间隔刀、槽刀、缘刀和平磨刀组成，在装配刀具时严格按照《管道承插口尺寸设计表》要求配刀，以保证插口各部位尺寸准确，同时也避免切伤模具，产品规格发生变化时或原有刀具磨损严重时，根据《管道承插口尺寸设计表》要求重新装配新刀具。
步骤4）所述的修整承口，是调整承口切刀位置，使刀片垂直于管轴方向，根据模具尺寸保留承口倒角长度20±5mm，启动切刀，同时开启水处理系统控制粉尘污染，切除承口毛边，为防止切伤模具，不能一次性切透管道毛边，当切刀距模具外表深度3±1mm时停止切割，未切透部分脱模后，手工切割，此外在脱模时承口毛边对管道承口端部具有保护作用。
步骤4）所述的修整插口，是调整插口刀具位置，使刀片垂直于管轴方向，根据《管道承插口尺寸设计表》要求，测量管道长度，确定切割点，启动磨刀，通过修整机摇轮控制刀具进退刀方向及工作时的磨削力度，同时开启水处理系统控制粉尘污染，修整管道插口肋槽，并切除毛边，严格控制插口密封槽尺寸，修整过程反复测量修整量，当修整量接近于设计尺寸时减慢进刀速度直至达到设计尺寸为止，最后1-2mm厚度应进行干磨，以提高后续工序效率。
步骤4）所述的表面处理，是清除管道插口表面粉尘，待插口外表面完全干燥后，在插口修整面均匀涂刷树脂，涂刷完毕后，保证模具处于匀速转动状态至树脂固化。
步骤5）所述的脱模，是当管道外表面巴氏硬度不低于25时，调整托管平台位置使模具中心对准牵引车夹头中心，调整夹头位置使夹头与模具表面距离控制在5±2mm，把模具轴头法兰卡在牵引拖车卡盘上，用夹头夹住管道承口端部，启动龙门架上液压系统，使液压顶杆匀速从龙门架上顶出，并逐渐顶在牵引拖车横梁上，使顶杆继续顶进，顶进过程仔细观察油缸上液压表压力，直至把模具从管道中顶出，顶出距离大于300mm时，采用牵引机将模具从管道内部拉出，脱模过程严格控制油缸液压表压力不得高于30MPa，模具通过液压顶出距离不低于300mm时，才使用牵引机开始牵引将模具从托管平台上吊出，降落平台至最低位置，把管道从平台上吊运至指定位置，以保护液压系统，采用角磨机将管道承插口毛边彻底切除，打磨承插口端部毛刺后均匀涂刷树脂至固化。
本发明还涉及采用上述生产工艺制备得到的阻燃玻璃钢管，满足JC/T 552-2011《纤维缠绕增强热固性树脂压力管》的性能要求，管材内表面光滑，无龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区、气泡和纤维浸润等现象，管端面平齐，边棱无毛刺，外表面无明显缺陷。
和现有技术相比，本发明具有如下优点：
在玻璃钢管的制备过程中，树脂中随着阻燃剂的加入，不论是液体阻燃剂甲基磷酸二甲酯（DMMP），还是固体阻燃剂氢氧化铝，一般加入量超过10%就会影响最终得到的玻璃钢管的机械性能，因为随着甲基磷酸二甲酯或氢氧化铝添加量的提高，浇铸体的拉伸强度和模量都降低，断裂伸长率增加，使聚酯分子间的距离增大，分子间作用力减弱，大分子链之间的交联密度变小，分子受束缚的作用力变小，在外力的作用下，聚酯大分子链甚至可发生相互滑移，导致玻璃钢管的拉伸性能降低、模量下降、断裂伸长率变大等。采用本发明的生产工艺，在阻燃剂的添加过程中，加入了助剂，助剂由纳米氧化硅、丙酮、二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物按照1：4：0.2的质量比混合均匀得到，纳米氧化硅的平均颗粒半径为15-20nm，通过二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物的交联作用，作为助剂，能防止树脂裂解收缩，助剂中二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物的存在，可以和树脂颗粒缔合形成网状结构，降低了树脂颗粒的迁移性，在保证阻燃性能的同时，还可以防止机械性能的降低。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例1：
一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，包括如下技术步骤：
1）制衬：
根据设计材料类型、规格备料，材料堆放整齐、安全、清洁，严防材料受潮，促进剂和固化剂存放距离不小于5米；
清除模具表面杂物，使模具外表面平整光滑，检查模具结构是否完好，轴头焊缝是否开焊，将脱模蜡均匀涂敷于模具外表面，并反复挤压，使模具表面蜡层均匀，厚度合乎设计要求，模具初次使用或连续使用多次需打蜡一次，脱模困难时增加打蜡频次；
根据管径要求，准备50mm规格薄膜；
上膜，把200mm宽度薄膜安装至小车托架上，开启主轴、启动小车将薄膜均匀缠绕在模具表面，薄膜搭接宽度按照设计要求，从模具尾部一直缠绕至模具变径处停止，更换50mm薄膜，采用相同方法将50mm宽度薄膜缠绕在模具变径及工作面部位，操作要点：①薄膜张力均匀、搭接宽度(设计值±5mm)、无褶皱；②模具表面与树脂接触部位薄膜完整；③模具工作面及变径处易出现褶皱，重点控制；
将配有促进剂、固化剂、阻燃剂和助剂的树脂搅拌120min后，均匀淋在模具表面，将玻璃表面毡均匀缠绕在模具表面，通过手工方法将玻璃表面毡均匀缠绕在模具表面，表面毡搭接宽度合乎设计要求(设计值5±2mm)，缠绕过程张力适中，无褶皱，同时将树脂淋于毡层表面，表面毡层树脂含量足够保证针织毡层树脂由内向外渗透，以减少针织毡层气泡的形成，树脂量控制在无富余树脂脱离模具为止；
所述的促进剂是钴水，固化剂是过氧化甲乙酮，树脂选自不饱和聚酯树脂，其中内衬层树脂选自间苯型不饱和聚酯树脂；
阻燃剂是甲基磷酸二甲酯和氢氧化铝组成，其中甲基磷酸二甲酯和树脂的质量比是5：100，氢氧化铝和树脂的质量比是10：100；
促进剂、固化剂、助剂和树脂的质量比是0.3：2：2：100；
所述的助剂是将纳米氧化硅、丙酮、二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物，按照1：4：0.2的质量比混合均匀得到；
接着将针织毡缠绕在模具表面，将针织毡安装于小车托架上，通过小车将针织毡缠绕在模具表面，针织毡搭接宽度合乎设计要求(设计值10±5mm)，缠绕前保证表面毡表面有足够的树脂，无褶皱，模具变径处重点处理，如果树脂量不足以浸透针织毡，在针织毡表面补充树脂，通过压辊挤压使树脂充分浸润针织毡，针织毡面密度一般远大于表面毡，保证有足够的树脂含量，树脂含量符合设计文件要求；
然后将网格布缠绕于针织毡外表面，将网格布安装于小车托架上，将网格布展平，启动小车，通过一定张力将网格布缠绕于针织毡外表面，网格布搭接宽度合乎设计要求(设计值15±5mm)，外表平整；用压辊反复挤压内衬表面气泡，挤压富余树脂至贫胶区保证内衬表面树脂含量均匀，无气泡，内衬外表面平整，无树脂瘤后进行远红外深度固化，完成的半成品在固化站以20cm/秒的面速度匀速旋转，使其温度保持在45±1℃，当固化硬度不低于40巴氏硬度时，进行下一步工序；
2）缠绕：
开启缠绕机控制系统，设置参数，参数包括：管道直径、管道长度、缠绕角、纱片宽度、机头停角、机尾停角、机头(尾)加减角、内环向层数、内螺旋层数、内环向层数、外螺旋层数；
检查设备是否运转正常，初次生产或产品规格发生变化时，调试缠绕线型，测量螺距和纱片宽度是否符合设计要求；
排纱，是把纱分层均匀有序排列于纱架上，相邻两卷纱首尾相接，将设计数量的纱通过穿纱孔穿过缠绕小车导丝头，纱必须整齐有序排列于纱架上，否则生产过程易出现乱纱现象，相邻两卷纱接头尽可能小，否则当纱通过小车导丝头时易结团；
根据设计要求将玻璃纤维按照设计线型逐层缠绕在内衬层表面，确保缠绕线型精确，管头和管尾无滑线现象，玻璃纤维张力均匀合乎设计要求，数量准确，断纱即时补接，管道表面应平整不得出现纱线架空现象，纤维树脂含量均匀，富余树脂应即时回收利用；
对承插口轴向进行增强处理，为了增加管道承插口轴向强度，对承插口轴向进行增强处理，在玻璃纤维缠绕过程中(包括内缠绕和外缠绕)，根据设计工艺要求把玻璃纤维织物依次加入管道承插口部位：①在进行承插口增强时，承口和插口增强方式稍有不同，对于承口，沿管壁方向应把增强材料均匀分布在承口部位，对于插口，沿管壁方向应把增强材料主要分布在插口肋槽以下部位；②在承插口上增强材料时，应使增强材料展开，避免增强材料重叠，以免材料浸润不良；③对于承插口增强材料上的贫胶区要及时通过刮胶装置补胶，以保证增强材料充分浸润；
进行外层缠绕，用刮板刮胶回收管道表面富余树脂，管道缠绕完成后，将薄膜缠绕于管道外表面，同时用压板把气泡从薄膜内部挤出；
3）固化：缠绕完成后将带有管材的模具立即吊装到固化工位，并开动主轴使模具处于匀速转动状态进行固化，一般采用自然固化，当环境温度低于15℃时采用热固化，当进行热固化时，热源距管道外表面距离不小于20cm，并时刻关注模具转动状态；
4）修整：检测管道固化度，当管道外表面巴氏硬度不低于20时，修整承口、修整插口、表面处理；
所述的修整，是采用装配刀具进行修整，装配刀具由切刀、间隔刀、槽刀、缘刀和平磨刀组成，在装配刀具时严格按照《管道承插口尺寸设计表》要求配刀，以保证插口各部位尺寸准确，同时也避免切伤模具，产品规格发生变化时或原有刀具磨损严重时，根据《管道承插口尺寸设计表》要求重新装配新刀具；
所述的修整承口，是调整承口切刀位置，使刀片垂直于管轴方向，根据模具尺寸保留承口倒角长度20±5mm，启动切刀，同时开启水处理系统控制粉尘污染，切除承口毛边，为防止切伤模具，不能一次性切透管道毛边，当切刀距模具外表深度3±1mm时停止切割，未切透部分脱模后，手工切割，此外在脱模时承口毛边对管道承口端部具有保护作用；
所述的修整插口，是调整插口刀具位置，使刀片垂直于管轴方向，根据《管道承插口尺寸设计表》要求，测量管道长度，确定切割点，启动磨刀，通过修整机摇轮控制刀具进退刀方向及工作时的磨削力度，同时开启水处理系统控制粉尘污染，修整管道插口肋槽，并切除毛边，严格控制插口密封槽尺寸，修整过程反复测量修整量，当修整量接近于设计尺寸时减慢进刀速度直至达到设计尺寸为止，最后1-2mm厚度应进行干磨，以提高后续工序效率；
所述的表面处理，是清除管道插口表面粉尘，待插口外表面完全干燥后，在插口修整面均匀涂刷树脂，涂刷完毕后，保证模具处于匀速转动状态至树脂固化；
5）脱模：当管道外表面巴氏硬度不低于25时，调整托管平台位置使模具中心对准牵引车夹头中心，调整夹头位置使夹头与模具表面距离控制在5±2mm，把模具轴头法兰卡在牵引拖车卡盘上，用夹头夹住管道承口端部，启动龙门架上液压系统，使液压顶杆匀速从龙门架上顶出，并逐渐顶在牵引拖车横梁上，使顶杆继续顶进，顶进过程仔细观察油缸上液压表压力，直至把模具从管道中顶出，顶出距离大于300mm时，采用牵引机将模具从管道内部拉出，脱模过程严格控制油缸液压表压力不得高于30MPa，模具通过液压顶出距离不低于300mm时，才使用牵引机开始牵引将模具从托管平台上吊出，降落平台至最低位置，把管道从平台上吊运至指定位置，以保护液压系统，采用角磨机将管道承插口毛边彻底切除，打磨承插口端部毛刺后均匀涂刷树脂至固化。
实施例2：
一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，和实施例1相比：
步骤1）的制衬中，根据管径要求，准备200mm规格薄膜；
所述的促进剂是钴水，固化剂是过氧化甲乙酮，树脂选自不饱和聚酯树脂，其中内衬层树脂选自双酚A型不饱和聚酯树脂；
阻燃剂是甲基磷酸二甲酯和氢氧化铝组成，其中甲基磷酸二甲酯和树脂的质量比是12：100，氢氧化铝和树脂的质量比是8：100；
促进剂、固化剂、助剂和树脂的质量比是0.3：3：4：100；
所述的助剂是将纳米氧化硅、丙酮、二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物，按照1：4：0.2的质量比混合均匀得到；
其他步骤同实施例1一样。
实施例3：
一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，和实施例1相比：
步骤1）的制衬中，根据管径要求，准备100mm规格薄膜；
所述的促进剂是钴水，固化剂是过氧化甲乙酮，树脂选自不饱和聚酯树脂，其中内衬层树脂选自聚酯树脂或乙烯基酯树脂；
阻燃剂是甲基磷酸二甲酯和氢氧化铝组成，其中甲基磷酸二甲酯和树脂的质量比是8：100，氢氧化铝和树脂的质量比是5：100；
促进剂、固化剂、助剂和树脂的质量比是0.3：3：3：100；
所述的助剂是将纳米氧化硅、丙酮、二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物，按照1：4：0.2的质量比混合均匀得到；
其他步骤同实施例1一样。
对比例1：
和实施例1相比，步骤1）的制衬中，所述的促进剂、固化剂、助剂和树脂的质量比是0.3：2：2：100，既没有加入助剂。
其他步骤同实施例1一样。
对比例2：
和实施例1相比，步骤1）的制衬中，所述的助剂是将纳米氧化硅、丙酮、二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物，按照1：4：0的质量比混合均匀得到，既助剂中没有加入二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物；
其他步骤同实施例1一样。
实验结果：
表1：实施例和对比例得到的玻璃钢制品的阻燃性能
检验项目 规定值 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
氧指数（oxygen index，OI） ≥27 28.8 29.2 29.5 27.2 27.5
表2：实施例和对比例得到的玻璃钢制品的机械性能
序号 检验项目 计量单位 规定值 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
1 环向拉伸强度 MPa ≥294 310 310 311 295 297
2 环向弹性模量 MPa ≥24517 24790 24794 24805 24522 24532
3 轴向拉伸强度 MPa ≥147 163 161 162 150 151
4 轴向弹性模量 MPa ≥122500 123000 123000 123100 1222500 1222600
5 抗压强度 MPa ≥235 246 249 250 242 245
结果分析：
1）表1中，由于对比例1的制衬步骤中，阻燃剂缺少助剂的配合，对比例1和实施例1-3相比，对比例1得到的玻璃钢管的氧指数明显偏低。对比例2和实施例1-3相比，说明助剂中二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物的存在，可以提高最终产品的阻燃性能，但是和实施例1-3相比，还是有差距。
2）表2中，由于对比例1的制衬步骤中，促进剂、固化剂和树脂的混合过程中，没有加入助剂，对比例1和实施例1-3相比，对比例1得到的玻璃钢管的机械性能明显降低，特别是环向拉伸强度、环向弹性模量、轴向拉伸强度、轴向弹性模量与实施例相比，差距明显，抗压强度和实施例相当。
3）表2中，由于对比例1的制衬步骤中，助剂中没有加入二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物，对比例2和实施例相比，对比例2得到的玻璃钢管的初始力学性能还是和实施例1-3有差距，说明助剂中二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物的存在，可以和树脂颗粒缔合形成网状结构，降低了树脂颗粒的迁移性，使树脂颗粒间的空隙减小，降低干燥应力，增强了管材的完整性，从而改善玻璃管的机械性能。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于，包括如下技术步骤：
1）制衬：根据设计材料类型、规格备料，清除模具表面杂物，将脱模蜡均匀涂敷于模具外表面，并反复挤压，使模具表面蜡层均匀，厚度合乎设计要求，根据管径不同准备不同规格的薄膜，上膜，将配有促进剂、固化剂、阻燃剂和助剂的树脂充分搅拌后，均匀淋在模具表面，将玻璃表面毡均匀缠绕在模具表面，接着将针织毡缠绕在模具表面，然后将网格布缠绕于针织毡外表面，用压辊反复挤压内衬表面消除气泡后进行远红外深度固化；
所述的促进剂是钴水，固化剂是过氧化甲乙酮，树脂选自不饱和聚酯树脂，其中内衬层树脂选自间苯型不饱和聚酯树脂、双酚A型不饱和聚酯树脂中的一种；
阻燃剂是甲基磷酸二甲酯（DMMP）和氢氧化铝组成，其中甲基磷酸二甲酯和树脂的质量比是（5-12）：100，氢氧化铝和树脂的质量比是（5-10）：100；
促进剂、固化剂、助剂和树脂的质量比是0.3：（2-3）：（2-4）：100；
所述的助剂是将纳米氧化硅、丙酮、二乙烯基四甲基二硅氧烷铂络合物，按照1：4：0.2的质量比混合均匀得到；
2）缠绕：开启缠绕机控制系统，设置参数，检查设备是否运转正常，排纱，根据设计要求将玻璃纤维按照设计线型逐层缠绕在内衬层表面，对承插口轴向进行增强处理，进行外层缠绕，用刮板刮胶回收管道表面富余树脂，管道缠绕完成后，将薄膜缠绕于管道外表面，同时用压板把气泡从薄膜内部挤出；
3）固化：缠绕完成后将带有管材的模具立即吊装到固化工位，并开动主轴使模具处于匀速转动状态进行固化；
4）修整：检测管道固化度，当管道外表面巴氏硬度不低于20时，修整承口、修整插口、表面处理；
5）脱模：当管道外表面巴氏硬度不低于25时，进行脱模，将管道承插口毛边彻底切除，打磨承插口端部毛刺后均匀涂刷树脂至固化。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于：步骤1）所述的根据管径不同准备不同规格的薄膜，是指阻燃玻璃钢管材采用50mm和200mm两种规格薄膜。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于：步骤1）所述的阻燃剂是甲基磷酸二甲酯和氢氧化铝组成，其中甲基磷酸二甲酯和树脂的质量比是8：100，氢氧化铝和树脂的质量比是5：100；促进剂、固化剂、助剂和树脂的质量比是0.3：2.5：3：100。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于：步骤1）所述的用压辊反复挤压内衬表面消除气泡，是指用压辊反复挤压内衬表面气泡，挤压富余树脂至贫胶区保证内衬表面树脂含量均匀，无气泡，内衬外表面平整，无树脂瘤。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于：步骤1）所述的深度固化，是指完成的半成品在固化站以20cm/秒的面速度匀速旋转，使其温度保持在45±1℃，当固化硬度不低于40巴氏硬度时，进行下一步工序。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于：步骤2）所述的排纱，是把纱分层均匀有序排列于纱架上，相邻两卷纱首尾相接，将设计数量的纱通过穿纱孔穿过缠绕小车导丝头，纱必须整齐有序排列于纱架上。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于：步骤2）所述的根据设计要求将玻璃纤维按照设计线型逐层缠绕在内衬层表面，是确保缠绕线型精确，管头和管尾无滑线现象，玻璃纤维张力均匀合乎设计要求，数量准确，断纱即时补接，管道表面应平整不得出现纱线架空现象，纤维树脂含量均匀，富余树脂即时回收利用。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于：步骤3）所述的固化，是采用自然固化或热固化，当环境温度低于15℃时采用热固化。
9.根据权利要求1所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺，其特征在于：步骤4）所述的表面处理，是清除管道插口表面粉尘，待插口外表面完全干燥后，在插口修整面均匀涂刷树脂，涂刷完毕后，保证模具处于匀速转动状态至树脂固化。
10.一种阻燃玻璃钢管材，其特征在于：采用权利要求1-9任一所述的一种阻燃玻璃钢管材的生产工艺制备得到。
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