竹塑复合管材卷制成型工艺方法

摘要

本发明涉及竹塑复合管材卷制成型工艺方法。解决了现有竹－塑复合管材离心浇铸存在竹骨架容易偏置露出，且竹质填充材料疏松含量低等问题。具体工艺步骤是：将竹材削分成竹篾长条，经过脱脂、脱水和表面活性剂活化处理；预制成席状竹编物；在席状竹编物上均匀涂敷树脂胶泥；在模管外表面涂设硅油脱模剂；将一层以上的席状竹编物呈螺旋状张拉卷绕到模管上，并加热固化成型；冷却至室温脱模，得竹塑复合管材。本发明的生产工艺条件要求相对简单，竹质填充材料致密性大大提高，提高了管材的强度和刚性，使竹质材料的含量最高达50－70％，有利于进一步降低成本，特别适合于大口径管材产品的生产。

说明书

技术领域

本发明涉及竹塑复合材料制备工艺，具体地说是竹塑复合管材卷制成型工艺方法。

背景技术

现有的塑料管材生产主要有挤塑、缠绕、离心浇铸几种方式。离心法主要用于反应型塑料管材的生产，如夹砂玻璃钢管和改性MC尼龙管的生产，以及专利ZL 03 2 59654.5中竹—塑复合管材生产，其中改性MC尼龙管和夹砂玻璃钢管生产工艺复杂、成本高；而竹—塑复合管材离心浇铸存在竹骨架容易偏置露出，且竹质填充材料疏松含量低等问题，影响到工业生产效率和产品合格率。高性能塑料复合材料管材开发对于管道运输业的发展具有重大意义，轻质高强、耐磨耐蚀、价廉以及大口径，特别是可持续生产绿色环保材料的利用，是其发展方向。

发明内容

本发明旨在，解决现有竹—塑复合管材离心浇铸存在竹骨架容易偏置露出，且竹质填充材料疏松含量低等问题，研制出一种竹塑复合管材产品致密性高、强度和刚性好、竹质材料含量高、工艺技术要求相对简单的竹塑复合管材卷制成型工艺方法。

本发明工艺步骤如下：

竹塑复合管材卷制成型工艺方法包括下列步骤：

(1)、将竹材削分成1-30mm宽、0.5-5mm厚的竹篾长条，经过脱脂、脱水和表面活性剂活化处理，

(2)、预制成具有200～6000mm宽度的席状竹编物，

(3)、在席状竹编物上均匀涂敷树脂胶泥，

(4)、在模管外表面涂设硅油脱模剂，

(5)、将一层以上的席状竹编物呈螺旋状张拉卷绕到模管上，并加热固化成型，加热固化温度40-100℃、时间0.5-3小时，

(6)、冷却至室温脱模，得竹塑复合管材；

所述树脂胶泥包括下列重量配比的原料

粘结剂                  15-35份

填充剂                  20-50份；

所述粘结剂为不饱和聚酯和/或环氧树脂和/或酚醛树脂；

所述填充剂为白垩粉、或硅灰石粉、或滑石粉。

所述竹篾长条的表面活性剂活化处理方法是，在竹篾长条表面喷洒硅烷类、铝酸酯类偶联剂，

所述硅烷类偶联剂为KH-550硅烷，铝酸酯类偶联剂为偶联剂DL-2411。

所述胶泥还包括下列重量配比的颜料：碳黑、或铁红0-5份。

所述加热固化成型时，可边加热边旋转管模，转速0-200转/分钟。

所述管模上卷绕5-10层席状竹编物。

本发明的生产工艺条件要求相对简单，特别是竹质材料经过张拉卷制，致密性大大提高，不仅提高竹塑复合管材的强度和刚性，还提高了竹塑复合管材中竹质材料的含量，竹质材料的含量最高达50-70％，有利于进一步降低成本，特别适合于大口径管材产品的生产。

采用本发明方法制备的竹塑复合材料在竹质填充量约65％时可达拉伸强度51MPa，抗压强度75MPa，冲击强度35KJ/m²。同时因为竹质材料的价格低廉，使竹塑复合管材的价比优于通用塑料管材，综合机械性能优良、隔热质轻、耐磨耐蚀、价格低廉，有较强的竞争优势。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地说明。

实施例1：

竹塑复合管材卷制成型工艺方法包括下列步骤：

(1)、将竹材削分成1-30mm宽、0.5-5mm厚的竹篾长条，经过碱水煮沸脱脂、烘干脱水和表面活性剂活化处理，活化处理方法是在竹篾长条表面喷洒KH-550硅烷偶联剂，提高竹质材料与树脂胶泥的粘附性。

(2)、编制成具有200～6000mm宽度、可与模管配合的席状竹编物，

(3)、在席状竹编物上均匀涂敷一层树脂胶泥，并使树脂胶泥渗入填满席状竹编物的缝隙，

树脂胶泥包括下列重量配比的原料：

不饱和聚酯∶白垩粉∶碳黑＝35∶37∶3，且混合均匀。

(4)、在模管外表面涂设一层硅油脱模剂薄膜，

(5)、将席状竹编物呈螺旋状张拉卷绕到模管上，在管模上卷绕10层，并加热固化成型，加热固化温度40℃、时间3小时，使附着在席状竹编物上的低分子原料聚合成高聚物材料，并和席状竹编物牢固结合成为整体复合管材。

(6)、冷却至室温脱模，得竹塑复合管材。

实施例2

将竹材削分成1mm宽、0.5mm厚的竹篾长条，在竹篾长条表面喷洒铝酸酯类偶联剂DL-2411，

编制成具有200mm宽度、可与模管配合的席状竹编物，

在管模上卷绕5层席状竹编物，

树脂胶泥包括下列重量配比的原料：

不饱和聚酯∶环氧树脂∶硅灰石粉＝26∶5∶42；

加热固化温度100℃、时间0.5小时，加热固化成型时，可边加热边旋转管模，转速100转/分钟。

其他同实施例1。

实施例3

将竹材削分成15mm宽、2.5mm厚的竹篾长条，在竹篾长条表面喷洒铝酸酯类偶联剂DL-2411，编制成具有2000mm宽度、可与模管配合的席状竹编物，

在管模上卷绕8层席状竹编物，

树脂胶泥包括下列重量配比的原料：

酚醛树脂∶滑石粉∶铁红＝15∶20∶5；

所述加热固化温度60℃、时间1.5小时，

其他同实施例1。

实施例4

在管模上卷绕3层席状竹编物，

树脂胶泥包括下列重量配比的原料：

不饱和聚酯∶硅灰石粉＝26∶42；

加热固化温度40℃、时间0.5小时，加热固化成型时，可边加热边旋转管模，转速50转/分钟。

其他同实施例1。