[发明专利]陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管及其制造方法

权利要求书

1.一种陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管，由外套管和内衬层组成，其特征在于：外套管为不锈钢管、合金钢管或其他类型的金属管；内衬层是将聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料液态浇注料浇注到外套管内壁上固化后得到的陶瓷颗粒强化复合材料。

2.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管，其特征在于：作为内衬层的陶瓷颗粒强化复合材料的基体为聚氨酯橡胶材料，增强相为陶瓷颗粒；

3.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管，其特征在于：在外套管内壁还涂覆有用于提高复合材料内衬层和金属外套管之间的结合力的橡胶-金属粘结剂。

4.根据权利要求1所述的陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管，其特征在于：所述的聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料液态浇注料使用下述材料和方法制得：由4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚酯二醇作为预聚体，1，4-丁二醇(BD)作为扩链剂，陶瓷颗粒作为增强相，在一定条件下混合形成液态浇注料，具体方法是：

a.将100～300目的氧化铝颗粒、石英砂颗粒或其他种类的陶瓷颗粒按颗粒级配混合均匀，用丙酮溶液清洗干净后干燥，待用；

b.用硅烷偶联剂配制质量分数为5％的水溶液作为陶瓷颗粒的预处理液；

c.将步骤a里干燥好的陶瓷颗粒浸入步骤b中配制好的预处理液中，搅拌0.5～2小时后过滤掉液体，在110℃下烘干待用；

d.采用4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)和聚酯二醇的混合物作为预聚体，将步聚c中准备好的陶瓷颗粒浸入预聚体中并搅拌0.5～2小时，使充分混合均匀，得到聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料预混液；

e.将1，4-丁二醇(BD)按配比加入步骤d中所得预混液中并搅拌均匀，制得聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料液态浇注料。

5.一种陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管的制造方法，其特征在于：将聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料液态浇注料浇注到外套管内壁上，在一定温度下固化后得到，具体步骤如下：

f.在外套管内壁均匀涂抹商用橡胶金属结合剂，以此提高复合材料内衬层与外套金属管之间的结合力；

g.将外套管放置在大型烘炉中的四个滚筒上，其中有一个滚筒保持200～500转/分的转速，其它滚筒处于从动状态；

h.调节烘炉气氛温度并保温0.5～2小时，使外套管温度达到80C～120℃范围内；

i.将一根下方沿轴向开有窄槽的浇注管道沿外套管中心轴线伸入外套管内；

j.将步骤e中准备好的液态浇注料在一定的压力下从浇注管道下方开槽挤出，并浇注在外套管内壁上，液态浇注料接触管壁后2～20分钟内即凝胶化成为固态；

k.随着浇注料的不断挤出和外套管的旋转，外套管内壁逐渐形成沿轴向和圆周厚度都较为均匀的聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料固态凝胶层；

l.凝胶层厚度达到预期要求时，停止通入液态浇注料，并撤出浇注管道；

m.浇注完成1～2小时后滚筒停止转动，在100～110℃下继续保温3～30℃小时使凝胶层继续硫化，最终完全固化形成具有很高耐磨性和耐冲蚀性的聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料固态内衬层。

6.根据权利要求5所述的陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管的制造方法，其特征在于：陶瓷颗粒强化复合材料液态浇注料的固化温度为100～110℃，固化时间为3～30小时。

7.根据权利要求5所述的陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管的制造方法，其特征在于：复合材料内衬层的邵氏硬度A为50～120。

8.根据权利要求5所述的陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管的制造方法，其特征在于：通过调整浇注料的注入压力和滚筒转速和浇注时间调整复合材料内衬层的厚度。