Труба

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Л И С А Н И Е 891461

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву{22)Заявлено 11.07.79 (21) 2806356/23-05 с присоединением заявки,%

{23) Приоритет

Опубликовано 23. 12. 81. Бюллетень РВ47

Дата опубликования описания 25. 12. 81

t5l)M. Кл, В 29 О 23/12

В 32 В 1/08

В 32 В 27/38

3Ъоударстоенный квинтет ао делон изобретений и открытий (53) УДК 678. . 067. 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. И. Волк, Д. В. Кушнир и В, С. Захожий (71) Заявитель (5" ) ТРУБА

Изобретение относится к производству стеклопластиковых труб на основе фенольных смол, работающих в условиях длительного нагружения при транспортировании коррозионных жидких сред.

Известна фенольная стеклопластиковая труба, состоящая из нескольких слоев стеклоткани, пропитанных фенольной смолой, применяемая в электротехнике $1). то

Недостатком трубы являются низкие герметичность и корроэионная стойкость внутренней рабочей поверхности.

Известна также труба фенольная

15 стеклопластиковая,состоящая из нескольких слоев стеклоткани, пропитанных фенольной смолой, между которыми содержится в качестве герметика лента вулканизирующегося хлоропренового каучука. Такая труба герметична и применяется для подачи под давлением горячего воздуха 12).

Недостатком трубы является невозможность ее использования для транспортирования под давлением корроэионных жидких сред в связи с низкой коррозионной стойкостью внутреннего рабочего. слоя.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является труба, сформированная из слоев стеклоткани, пропитанной фенольным связующим, внутренний герметизирующий слой которой выполнен из стеклоткани, пропитанной термопластичным связующим (3j.

Однако известная труба обладает недостаточно высокими физико-механическими свойствами, коррозионной стой<остью и герметичностью.

Цель изобретения — повышение физико-механических свойств, корроэионной стойкости и герметичности.

Эта цель достигается тем, что в трубе внутренний герметиэирующий слой выполнен из стекловолокнистого напол" нителя, пропитанного связующим, содер"

89 жащим эпоксидную диановую смолу, полиэтиленполиамин, каменноугольную смолу, олигоэфиракрилат, графит и двуокись титана при следующем соотношении компонентов внутреннего слоя, вес.ч.:

Эпоксидная диановая смола 100

Полиэтиленполиамин t 0-20

Олигоэфиракрилат 20-30

Каменноугольная смола 60-150

Двуокись титана 3-12

Стекловолокнистый наполнитель 60-110

Трубу изготавливают следующим образом.

На оправку укладывают и фиксируют стеклоткань. Поверх ткани наматывают стеклоткань, пропитанную фенольной смолой. Полученную заготовку термообрабатывают. После отверждения заготовку снимают с оправки и пропитывают внутреннюю поверхность трубы, оформленную стеклотканью, компаундом, который затем отверждают.

Пример 1. На обогреваемую оправку с температурой поверхности

1О. С, длиной 6000 мм и диаметром

250 мм гродольно укладывают и фиксируют непропитанный стеклохолст ВПР-10 весом 1 м 780 г и шириной 800 мм.

Затем поверх холста наматывают стеклоровинг, пропитанный в процессе намотки фенольной спирторастворимой смолой новолочного типа 180. Содержание смолы в ровинге в пересчете на сухой остаток составляет 30Ф. Количество намотанных слоев стеклоровинга определяется заданной толщиной конструкционного слоя трубы. Далее с перекрытием 10-20 мм поверх ровинга наматывают предварительно пропитанный фенольный спирторастворимой смолой новолачного типа 180, наполненной пылевидным графитом, стеклохолст .ВПР-10, высушенный до содержания летучих веществ 54, растворимых — 904 и содержанием смолы по сухому остатку 354, графита 15ь.

Полученную заготовку плотно обматывают целлофановой пленкой, обкатывают под давлением 10 кгс/см в течение 2 мин, а затем термообрабатывают при 180 С в течение времени из расчета 1,5 мин на 1 мм толщины заготовки.

Отвержденное изделие извлекают с оправки и пропитывают внутренне по! 461

4 верхность трубы, оформленную непропитанным холстом под давлением композицией следующего состава, вес.ч.:

Смола эпоксидная диановая ЭД-20 100

Полиэтиленполиамин 15

Олигоэфиракрилат

МГФ 9 20

Каменноугольная

1О смола

Графит порошковый

Двуокись титана

55

Пропитку осуществляют центробежным способом с подачей горячего воздуха внутрь трубы. Скорость вращения

400 об/мин, время вращения 25 мин, температура подаваемого воздуха

70 С.

Пример 2. На обогреваемую оправку с температурой поверхности о

105 С, длиной 6000 мм и диаметром

250 мм продольно укладывают и фиксируют стеклоровинговую ткань TP-0,7 шириной 900 мм и весом 1 м 900 r.

Затем поверх ткани наматывают стек. лоткань Т-13 весом 1 м 285 г, пропитанную спирторастворимой смолой новолочного типа 180. Содержание смолы в стеклоткани в пересчете на сухой остаток составляет 403.

Количество намотанных слоев стеклоткани определяется заданной толщиной конструкционного слоя трубы. Далее наматывают стеклохолст ВПР-10, пропитанный фенольной смолой 180, наполненный графитом. Содержание смолы в стеклохолсте в пересчете на сухой остаток 40, содержание графита

103, растворимых веществ 904, летучих — 53. Полученную заготовку плотно обматывают целлофановой пленкой, обкатывают под давлением 20 кгс/см в течение 2 мин, а затем термообрабатывают при 180 С в течение времени из расчета 1,5 мин на 1 мм толщины.

Отвержденное изделие извлекают с оправки и пропитывают внутреннюю поверхность трубы, оформленную непропитанной стеклотканью под давлением, компаундом следующего состава, вес,ч.

Смола эпоксидная ЭД-20 100

Полиэтиленполиамин 20

Каменноугольная смола 100

Олигоэфиракрилат МГФ-9 15

Графит порошковый 18

Двуокись титана, 10

Пропитку осуществляют центробежным способом. Режим проп«тки: ско891461 рость вращения трубы 500 об/мин, время вращения 30 мин, температура воздуха, подаваемого внутрь трубы, 60 С.

Назначение компонентов и их роль в композиции °

Эпоксидная смола — основной компоа нент, обеспечивающий высокую адгезию к фенольному стеклопластику, при отверждении имеет низкую усадку и не выделяет летучих, что способствует получению беспористого продукта.

Каменноугольная смола уменьшает вязкость композиции, образует с эпоксидной смолой химические компоненты за счет наличия фенольных, жирнокис" лотных и пиридиновых фракций, способствующих повышению коррозионной стойкости, резко снижает стоимость композиции.

Олигоэфиракрилат уменьшает вязкость композиции, не мигрирует из отвержденного продукта, обеспечивая его эластичность за счет вну1ренней пластификации.

Стеклоткань — волокнистый высокопрочный наполнитель, обеспечивающий

Таблица

Труба фенольная с герметиком облицовкой внутренней поверхности из стеклоткани, пропитанной эпоксидным компонентом

Труба фенольная с герметиком — лентой хлоропренового каучука между слоями стеклопластика

Показатели

2820

1870

1560

450

Герметична

Герметична

0,8

Разрушающее напряжение при растяжении колец, вырезанных из труб, кгс/см

Разрушающее напряжение при продольном сжатии труб, кгс/см

Герметичность труб при кратковременных гидравлических испытаниях давлением, 36 кгс/см

Водопоглощение материала трубы при кипячении в течение 24 ч, 3 высокую прочность рабочего. слоя трубы в процессе нагружения внутренним гидростатическим давлением.

Графит обеспечивает уменьшенную

5 усадку композиции в процессе отверждения, обеспечивая отсутствие пор и раковин, повышает износостойкость трубы за счет уменьшения трения при гранспортировании по трубам других продуктов.

Двуокись титана обеспечивает повышенную адгезию композиции к фенольному стеклопластику, а в сочетании с графитом обеспечивает высокую коррозионную стойкость и износостойкость, уменьшает усадку при отверждении композиции.

20 Полиэтиленполиамин — отвердитель технологичный, особенно эффективен при отверждении эпоксикаменноугольных компаундов, обеспечивает плавное регулирование степени и скорости от2% верждения.

Сравнительная характеристика труб приведена в табл. 1.

891461

Т а б л и ц а 2

Изз-::..тная фенольная труба

Труба фенольная с внутренним слоем из стеклоПоказатели

Внутренний слой, армированная труба из ПВХ

Внутренний слой, армированная труба из полиэтилена пластика на основе эпоксидного компаунда

Герметична

Герметична

Герметична

Герметична при давлении

36 кгс/cM

Потери герметичности при давлении

16 кгс/см

Потеря герметичности при давлении 12 кгс/см

Гидравлические испытания жидкостью с температурой 70 С под давлением

Разрушающее напряжение колец, вырезанных из труб, кгс/см

2820

1545

1720

Разрушающее напряжение при продольном снятии труб, кгс/см

980

1040

1560

7,8

6,3

0,9

32

8,3

26,6

Не пориста

Пориста

Пориста

Введение дополнительного внутреннего слоя не приводит к удорожанию трубы, так как, во-первых, прочность материала трубы возрастает, а толщина трубы при всех прочих равных условиях уменьшается, во-вторых, исключается необходимость введения хлороГидравлические испытания жидкостью с температурой 20 С под, давлением 36 кгс/см .

Водопоглощение материала трубы при ускоренных испытаниях кипячением в воде в течение 72 ч, Ф

Потеря прочности материала при растяжении после 72 ч кипячения в процентах к первоначальной прочности

Потеря прочности при растяжении материала трубы после ускорен" ных испытаний в водных растворах, имитирующих состав грунтов в процентах к первоначальной прочности

Пористость стенки трубы при испытаниях под давлением

36 кгс/см- через торец пренового каучука между слоями стеклопластика.

Сравнительный анализ свойств фе55 нольных труб дан в табл. 2 формула изобретения

Труба, сформированная из слоев стекловолокнистого наполнителя, про10

Олигоэфиракрилат

Графит

Двуокись титана

Стекловолокнистый наполнитель

20-,30

10-30

3-12

60-110

100

10-20

Составитель В. Чистякова

Редактор Н. Егорова Техред T. Маточка. Корректор А. Дзятко

Тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11105/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 891461 питанного фенольным связующим, внутренний герметизирующий слой которол выполнен из стекловолокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим, отличающаяся тем, )To с целью повышения физико-механй еских свойств, коррозионной стойкости и герметичности, стекловолокнистый заполнитель внутреннего слоя пропитан связующим, содержащим эпоксидную >о диановую смолу, полиэтиленполиамин, каменноугольную смолу, олигоэфиракри. лат, графит и двуокись титана при следующем соотношении компонентов внутреннего слоя, вес.ч.: 15

Эпоксидная диановая смола

Полиэтиленполиамин

Каменноугольная смола 60-150

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Барановский В.В. Слоистые пластики электротехнического назначения.

Л., Госиздат, 1963.

2. Николаев А.Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М., "Химия", с. 504, 3. Патент Японии 1 29395, кл. 25 N 221.2, опублик. 1969 (прототип).