Способ нанесения армирующего покрытия на стеклянные трубы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕЩУЬЛИН ИЮ ) 948 А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТКРЫТИЙ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 861081, кл. В 29 0 23/12, 1979.2. "Стекло и керамика". М., 1981, В 7, с. 14 (прототип).(54)(57) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ АРМИРУЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ НА СТЕКЛЯННЫЕ ТРУБЫ, включающий послойную намотку резино 4(51) В 29 С 63/12; В 29 К 105:08; В.299:00 вой ленты и стеклонаполнителя, прони" танного связующим на основе ненасыщенной полиэфирной смолы, и его отве- ждение при нагревании, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повьппения прочности покрытия, на внутреннюю поверхность ленты наносят клеевой состав в количестве 450-750 г/м , жизне 2 способность которого составляет 1,2- 6,0 величины жйзнеспособности связующего, намотку ленты производят при растягивающей нагрузке, создающей в ленте напряжение 0,32-0,76 МПа, и отверждение клеевого состава производят при нагревании после отверждения полимерного связующего.1136948 100 Изобретениеотносится к технологийнанесения полимерных материалов на наружную поверхность стеклянных труб,предназначенных для работы в агрессивных средах, например для перекачкижидкости, и может быть использованов химической, нефтеперерабатывающей,нефтехимической, медицинской и др.отраслях промышленности,Известен способ изготовления толстостенных оболочек из слоистых пластиков путем намотки материала на оправку с укладываниеи внутренней части заготовки оболочки из материала с более низкой температурой отвержде ния, а наружной - из материала с бо" лее высокой температурой отверждения, после чего производят нагрев с последовательной выдержкой при температуре отверждения внутренней, а затеи 20 наружной части заготовки1.Однако указанный способ нетехнологичен при массовом изготовлении оболочек из-за необходимости частой смены связующего в процессе намотки сло ев и применим для изготовления только толстостенных оболочек труб.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ намотки на стеклянную трубу армирующего по" крытия, состоящего из резиновой профильной ленты и стекложгута пропитанного связующим на основе ненасыщенной полиэфирной смолы 21.Данный способ не обеспечивает высокой прочности покрытия трубы, что обусловлено наличием высокого уровня остаточных напряжений в стеклопластиковой оболочке, возникающих в осевом направлении при отверждении покрытия. При этом скорость нарастания напряжений опережает скорость нарастания прочности композита, что способствуете появлению трещин и разрывов в оболочке трубы. Целью изобретения является повышение прочности покрытия,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу нанесения армирующего покрытия на стеклянные трубы, включающему послойную намотку резиновой ленты и стеклонаполнителя, пропитанного Связующим на основе ненасы, щенной полиэфирной смолы,и его отверждение при нагревании, на внутреннююповерхность ленты наносят клеевойсостав в количестве 450-750 г/м жизнеспособность которого составляет1,2-6,0 величины жизнеспособностисвязующего, намотку ленты производятпри растягивающей нагрузке, создающейв ленте напряжение 0,32-0,76 ИПа, иотверждение клеевого состава производят при нагревании после отвержденияполимерного связующего.В процессе отверждения стеклопластикового слоя клеевой слой, находясьв вязко текучем состоянии, играетроль смазки и обеспечивает равномерную релаксацию напряжений, вызываемых усадкой полимерного связующего,арезиновый слой, нанесенный в виде предварительно растянутого профиля, в процессе отверждения сжимается, вызываясокращение межвитковых расстояний, испособствует усадке связующего, чтов целом повышает надежность и долговечность эксплуатации армированныхстеклянных труб.Способ осуществляют, следующим образом,На серийно изготовленные стеклянные трубы диаметром 50 мм и длиной3000 мм на намоточном станке произ-водят послойную намотку резиновойленты при натяжении, создающем в ленте напряжение, равное 0,32-0,76 ИПа,на внутреннюю поверхность ленты впроцессе намотки наносят клеевой слойв количестве 450-750 г/и , Затем про.".2изводят намотку стеклонаполнителя,пропитанного связующим. Отверждениесвязующего, а затем клеевого составапроизводят в термокамере. Составыклея и связующего выбирают по времени жизнеспособности так, чтобы время жизнеспособности клеевого составасоставляло 1,2-6,0 времени отверждения связующего. Жизнеспособность выбранных составов характеризуют временем достижения максимума экзотермы при температуре отверждения. П р и м е р 1, Состав клея, вес.ч.: Ненасыщенная полиэфирнаясиола ПН-21 И 100 Нафтенат кобальтаНК8,0 Гипериэ 3,0 Цемент марки 500 100 Время достижения максимума экзотермы при 353 К 58 мин,Состав связующего, вес,ч.:Ненасыщенная полиэфирная смола ПН"21 ИНафтенат кобальтаНК8,5Гипериз 4,0Пигмент желтыйсветопрочный 10,0 5Время достижения максимума экзотермы при 353 К 48 мин.Трубу помещают в термокамеру и выдерживают при 353 К 60 мин.П р и м е р 2.Состав клен, вес.ч.: 1 ОЭластомерный олигодиенуретанэпоксид ПДИ-ЗАК 100ПолиэтиленполиамидПЭПА 8,0Время достижения максимума экэо спермы при 353 К 90 мин.Состав полимерного связующего, вес,ч.:Ненасыщенная полиэфирная смола ПН-21 МНафтенат кобальта НК Гипериз фПигмент желтый светопрочный 10,0Время достижения максимума экзо термы при 353 К 48 мин.Трубу помещают в термокамеру и выдерживают при 353 К 95 мин.П р и м е р 3. Состав клеявес.ч.:Ненасыщенная полиэфирная30смола ПН-21 МНафтенат кобальтаНК8,0Гипериз 4,0Цемент марки 500 100 35Время достижения максимума экзотермы при 353 К 55 мин.Состав связующего, вес.ч.:Ненасыщенная полиэфирнаясмола ПН100 4 оНафтенат кобальта. НК7,0Гипериз 3,0Пигмент желтый светопрочныйВремя достижения максимума экзотермы при 353 К 25 мин.Трубу помещают в термокамеру, и выдерживают при 353 К 60 мин.П р и м е р .4. Состав клея,вес.ч.Эластомерный олигодиенуретанэпоксид ПДИ-ЗАК 100Полиэтиленполиамин ПЭПА 8,0Время достижения максимума экзотермы при 393 К 90 мин.Состав полимерного связующего,вес. ч.:Ненасыщенная полиэфирнаясмола ПН100100 25 1 О 1136948 4Нафтенат кобальта НК7,0Гипериз 3,0Пигмент желтыйсветопрочный 10,0Время достижениямаксимума экзотермы при 393 К 15 мин.Трубу помещают в термокамеру и выдерживают при 393 К 90 мин.П р и м е р 5.Состав клея, вес.чРезол 300 50Нитрильный каучук 50Цемент 50Время достижения максимума экзотермы при 423 К 70 мин.Состав полимерного связующего,вес.ч:Ненасыщенная полиэфирнаясмола ПН-21 М 100Нафтенат кобальта00 2 О НК7,0,0 Пигмент желтыйсветопрочный 10,0Время достижения максимума экзотермы при 423 К 17 мин.Трубу помещают в термокамеру и выдерживают при 423 К 70 мин,П р и м е р 6. Состав клея,вес,ч.;Эпоксидная диановаясмола 50Фурфурол-ацетоновыймономерСтиролФенол-формальдегиднаясмола, модифицированнаяциклогексадиеном 1,3 5Полиэтнленполиамин 10Время достижения максимума экзотермы при 383 К 60 мин.Состав полимерного связующего,,вес.ч.;Ненасышенная полиэфирнаясмола ПН-21 М, .100Нафтенат кобальта НК7,5Гипериз 3,0Пигмент желтыйсветопрочный 10,0Время достижения максимума экзотермы при 383 К 14 мин.Трубу помещают в термокамеру ивыдерживают при 383 К в течение60 мин.Оптимальное количество клеевогосостава, наносимого на ленту, определяют, используя клеевой и пропитывающнй составы, описанные в примере 2.1136948 Таблица 1 Примере Предел прочности при динамическом ударе, Дж Клеевой состав Состав полиПредел прочности при гидростатическом нагружении,ИПа мерного связующего. В первом случае на внутреннюю по- верхность резиновой ленты наносят клеевой состав в количестве 450 г/м, (пример 7), во втором - в количестве 600 г/м (пример 8), в третьем - в 5 количестве 750 г/м (пример 9).Для получения образцов трубы разрезают на отрезки длиной 300 мм для определения работы разрушения и на отрезки длиной 600 мм для проведения гидравлических испытаний. Предел прочности при динамическом ударе определяют бросанием стального шара на образец до его разрушения в соответствии с "Иетодикой испытания стеклян э ных труб" ГИС НРБ 912077.Гидравлические испытания для определения предела прочности при гидро-"/ Время достижения максимума экзотермы, мнн статическом нагружении проводят в соответствии со СНиП Ш-Г.9-62,Результаты испытаний приведены втабл.В трубах, изготавливаемых с использованием клеевого состава и связующего, как описано в примере 2, эластичный слой получают намоткой с растяжением резиновой ленты до создания вней напряжения 0,32-0,76 ИПа. Образ-цы испытывали на прочность.Результаты испытаний приведены втабл. 2,Как видно из табл. 1 и 2, покрытие,нанесенное по предлаГаеиому способу в,сравнении с известным, обладает болеевысокими показателями прочности. Показатели прочности136948 Таблица Напряжение в ленте, МПа Показателипрочности 0,76 1760 1920 1840 1720 0,50 0,50 0,50 0,40 Составитель А. РожковТехред М.Надь Корректор М. Демчик Редактор А, Гулько Заказ 10)83/10 Тирами 645 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Предел прочностипри динамическомударе, Дж Предел прочностиВ при гидростатическом нагружении, МПа 0,32 0,54 0,68 1