專利名稱：導電玻璃鋼陽極管及其制備方法

　　技術領域：

　　本發明屬于玻璃鋼管道的制作，特別是指一種導電玻璃鋼陽極管及其制備方法。

　　背景技術：

　　電除霧器陽極管目前主要有塑料制、鉛制和導電玻璃鋼制三種。由于塑料制電除霧器是靠液膜導電，有效沉淀面積改變較大，運行的電壓和電流偏低，效果不如后兩者；鉛制陽極比較笨重，近年來，鉛制陽極和塑料陽極不斷被導電玻璃鋼所替代，玻璃鋼導電管具有質輕、價低，綜合性能突出等優點。但目前生產導電玻璃鋼陽極管的導電性能多達不到要求，電阻率高，達100歐姆，除霧效率低。

　　發明內容

　　本發明的目的在于提供一種電阻率低的導電玻璃鋼陽極管及其制備方法。本發明的第一個發明目的是這樣實現的

　　導電玻璃鋼陽極管，由自內向外依次復合為一體的內導電防腐層、導電層、過渡層、結構層組成；導電層的兩端延伸并裸露于玻璃鋼導電管兩端外，導電層采用金屬網。本發明的第二個發明目的是這樣實現的

　　導電玻璃鋼陽極管的制備方法，包括如下的工藝步驟

　　A、模具清理清理模具表面并在其表面涂覆脫模劑或纏繞脫模薄膜；

　　B、內導電防腐層的制作在纏有脫模薄膜或脫模劑的模具上按照200g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面纏繞一層導電碳表面氈，將導電碳表面氈與模具之間的氣泡趕凈，待碳表面氈浸透后，再按照200g/m2的要求在碳表面氈層外表均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面再纏繞一層導電碳表面氈，導電防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為85-92 8-15 ；

　　C、導電層的制作在步驟B中制備好的管道兩端150mm處按照不少于270g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在其表面鋪上一層金屬網，金屬網兩端延伸出管道兩外端，在金屬網外按照不少于270g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的表面纏繞一層導電碳表面氈，導電防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為85-92 8-15 ；

　　D、過渡層的制作在步驟C中制備好的管道表面按照700-1350g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面纏繞一層針織氈，將針織氈與模具之間的氣泡趕凈，導電防腐樹脂與針織氈的質量份數比為60-75 25-40 ；

　　E、第一次固化固化硬度達到巴氏硬度為30-40；

　　F、纏繞制作結構層將帶張力纖維束浸膠后，按照設計鋪層工藝螺旋纏繞及環向纏繞交替進行的方式纏繞于步驟E制備的管道表面，膠液與帶張力纏繞纖維的質量份數比為25-35 65-75 ；

　　G、第二次固化固化硬度達到巴氏硬度為40-60；

　　H :脫模； 其中步驟B、C、D中的導電防腐樹脂由如下單位質量份的組分組成

　　乙稀基酷型樹脂100

　　固化劑1-4

　　促進劑1-2

　　導電劑1-3

　　步驟F中膠液由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑1-4

　　促進劑1-2

　　其中固化劑選用過氧化甲乙酮、過氧化環己酮糊中的一種，促進劑選用環烷酸鈷液或異辛酸鈷溶液中的一種，導電劑選用石墨粉、炭黑、鋁粉中的一種。本發明中的配料時應當注意不能一次性的配制出大量的料，以防止樹脂出現固化的現象，應當根據需要分成多次進行配制。所述的第一次固化及第二次固化可以采用常溫或加溫固化中的一種，加溫固化的固化溫度為60-80°C，因其屬于現有技術范疇，申請人在此不再贅述。本發明的具體的技術方案包括

　　為保證導電玻璃鋼陽極管的外徑在規定的范圍內，優選的技術方案是，所述的步驟G后還包括一步驟G1，該步驟為將第二次固化后的管道兩端進行打磨，打磨成帶毛面的平整面。為保證管道各結構層之間配合牢靠，導電玻璃鋼陽極管具有良好的導電性能，優選的技術方案是，所述的步驟B、D中的將氣泡趕凈，采用使用壓輥輥壓或用纖維網格布在高張力下纏繞趕出氣泡。導電層常用的材質選用是，所述的步驟B中選用導電防腐樹脂、導電碳表面氈，所述的步驟C中的金屬網采用銅質或鋁質。為便于導電管之間的電連接(通常采用導線連接)功能的實現，優選的技術方案是，所述的步驟C中金屬網兩端延伸出管道兩外端。所述的步驟H后還包括一步驟I，該步驟為將導電管的內表面打磨成毛面。本發明所取得的實質性特點和顯著的技術進步在于

　　在電除霧器內用的導電玻璃鋼陽極管的設計中，探索性地加入金屬絲網。利用導電的碳纖維玻璃鋼實現防腐功能，利用金屬絲網實現電荷的順利引出。經實測，1000X200樣品的電阻最高不超過10歐姆，長5米的DN300玻璃鋼管道電阻為20-30歐姆，真正實現了玻璃鋼導電管的導電功能。

　　本發明的附圖有

　　圖1是本發明中導電玻璃鋼陽極管的層次結構示意圖。附圖中的附圖標記是1、內導電防腐層；2、導電層；3、過渡層；4、結構層。

　　具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例做進一步描述，但不作為對本發明的限定，本發明的保護范圍以權利要求記載的內容為準，任何依據說明書做出的等效技術手段替換，均不脫離本發明的保護范圍。實施例1

　　本實施例的整體結構如圖示，其中導電玻璃鋼陽極管由自內向外依次復合為一體的內導電防腐層1、導電層2、過渡層3、結構層4組成；導電層2的兩端延伸并裸露于玻璃鋼導電管兩端外，導電層2采用金屬網。導電玻璃鋼陽極管的制備方法，包括如下的工藝步驟

　　A、模具清理清理模具表面并在其表面涂覆脫模劑或纏繞脫模薄膜；

　　B、內導電防腐層的制作在纏有脫模薄膜或脫模劑的模具上按照200g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面纏繞一層導電碳表面氈，將導電碳表面氈與模具之間的氣泡趕凈，待碳表面氈浸透后，再按照200g/m2的要求在碳表面氈層外表均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面再纏繞一層導電碳表面氈，導電防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為85 :15 ;

　　C、導電層的制作在步驟B中制備好的管道兩端150mm處按照不少于270g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在其表面鋪上一層金屬網，金屬網兩端延伸出管道兩外端，在金屬網外按照不少于270g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的表面纏繞一層導電碳表面氈，導電防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為85 15 ；

　　D、過渡層的制作在步驟C中制備好的管道表面按照700-1350g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面纏繞一層針織氈，將針織氈與模具之間的氣泡趕凈，導電防腐樹脂與針織氈的質量份數比為60 40 ；

　　E、第一次固化固化硬度達到巴氏硬度為30；

　　F、纏繞制作結構層將帶張力纖維束浸膠后，按照設計鋪層工藝螺旋纏繞及環向纏繞交替進行的方式纏繞于步驟E制備的管道表面，膠液與帶張力纏繞纖維的質量份數比為25 75 ；

　　G、第二次固化固化硬度達到巴氏硬度為40；

　　H :脫模；

　　其中步驟B、C、D中的導電防腐樹脂由如下單位質量份的組分組成

　　乙稀基酷型樹脂100

　　固化劑I

　　促進劑I

　　導電劑I

　　步驟F中膠液由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑I

　　促進劑I

　　其中固化劑選用過氧化甲乙酮，促進劑選用環烷酸鈷液，導電劑選用石墨粉。所述的第一次固化及第二次固化可以采用常溫或加溫固化中的一種，加溫固化的固化溫度為60-80°C，因其屬于現有技術范疇，申請人在此不再贅述。所述的步驟G后還包括一步驟G1，該步驟為將第二次固化后的管道兩端進行打磨，打磨成帶毛面的平整面。為保證管道各結構層之間配合牢靠，導電管具有良好的導電性能，優選的技術方案是，所述的步驟B、D中的將氣泡趕凈，采用使用壓輥輥壓或用纖維網格布在高張力下纏繞趕出氣泡。導電層常用的材質選用是，所述的步驟B中導電防腐樹脂、導電碳表面氈，所述的步驟C中的金屬網采用銅質或鋁質。為便于導電玻璃鋼陽極管之間的電連接(通常采用導線連接)功能的實現，優選的技術方案是，所述的步驟C中金屬網兩端延伸出管道兩外端。所述的步驟H后還包括一步驟I，該步驟為將導電管的內表面打磨成毛面。采用本實施例的方法制備的導電玻璃鋼管經過檢測，其實測的電阻值為1000X200樣品的電阻為10歐姆，長5米的DN300玻璃鋼管道電阻為30歐姆。實施例2

　　本實施例與實施例1的區別在于

　　步驟B中防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為92 8 ；

　　步驟C中的金屬網選用銅網，防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為92 8 ；

　　步驟D中導電防腐樹脂與針織氈的質量份數比為75 25 步驟E中的固化達到巴氏硬度為40 ；

　　步驟F中膠液與纏繞纖維的質量份數比為35 65 ；

　　步驟G中固化達到巴氏硬度為60 ；

　　其中步驟B、C、D中的防腐樹脂由如下單位質量份的組分組成

　　乙稀基酷型樹脂100

　　固化劑4

　　促進劑2

　　導電劑3

　　步驟F中膠液由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑4

　　促進劑2

　　其中固化劑選用過氧化環己酮糊中的，促進劑選用異辛酸鈷溶液，導電劑選用炭黑。步驟B、D中的將氣泡趕凈采用使用纖維網格布在高張力下纏繞趕出氣泡。其余內容與實施例1相同。采用本實施例的方法制備的導電玻璃鋼管經過檢測，其實測的電阻值為1000X200樣品的電阻為8歐姆，長5米的DN300玻璃鋼管道電阻為26歐姆。實施例3

　　本實施例與實施例1的區別在于

　　步驟B中防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為88 12 ；

　　步驟C中的金屬網選用銅網，防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為88 10 ； 步驟D中導電防腐樹脂與針織氈的質量份數比為65 35 步驟E中的固化達到巴氏硬度為35 ；

　　步驟F中膠液與纏繞纖維的質量份數比為30 70 ；

　　步驟G中固化達到巴氏硬度為50 ；

　　其中步驟B、C、D中的防腐樹脂由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑3

　　促進劑1. 7

　　導電劑2

　　步驟F中膠液由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑3

　　促進劑1. 7

　　其中固化劑選用過氧化甲乙酮，促進劑選用環烷酸鈷液，導電劑選用鋁粉。步驟B、D中的將氣泡趕凈采用壓輥輥壓趕出氣泡。其余內容與實施例1相同。采用本實施例的方法制備的導電玻璃鋼管經過檢測，其實測的電阻值為1000X200樣品的電阻為9歐姆，長5米的DN300玻璃鋼管道電阻為28歐姆。實施例4

　　本實施例與實施例1的區別在于

　　步驟B中防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為90 10 ；

　　步驟C中的金屬網選用銅網，防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為90 10 ；

　　步驟D中導電防腐樹脂與針織氈的質量份數比為68 32 ；

　　步驟E中的固化達到巴氏硬度為38 ；

　　步驟F中膠液與纏繞纖維的質量份數比為28 72 ；

　　步驟G中固化達到巴氏硬度為55 ；

　　其中步驟B、C、D中的防腐樹脂由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑2

　　促進劑1. 5

　　導電劑2

　　步驟F中膠液由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑2

　　促進劑1. 5

　　其中固化劑選用過氧化環己酮糊，促進劑選用異辛酸鈷溶液，導電劑選用石墨粉。步驟B、D中的將氣泡趕凈采用纖維網格布在高張力下纏繞趕出氣泡。其余內容與實施例1相同。采用本實施例的方法制備的導電玻璃鋼管經過檢測，其實測的電阻值為1000X200樣品的電阻為8歐姆，長5米的DN300玻璃鋼管道電阻為26歐姆。實施例5

　　本實施例與實施例1的區別在于

　　步驟B中防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為86 14 ；

　　步驟C中的金屬網選用銅網，防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為86 14 ；

　　步驟D中導電防腐樹脂與針織氈的質量份數比為70 30 ；

　　步驟E中的固化達到巴氏硬度為36 ；

　　步驟F中膠液與張力纏繞纖維的質量份數比為32 68 ；

　　步驟G中固化達到巴氏硬度為46 ；

　　其中步驟B、C、D中的防腐樹脂由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑3

　　促進劑1. 3

　　導電劑2.5

　　步驟F中膠液由如下單位質量份的組分組成

　　不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100

　　固化劑3

　　促進劑1. 3

　　其中固化劑選用過氧化甲乙酮，促進劑選用環烷酸鈷液，導電劑選用炭黑。步驟B、D中的將氣泡趕凈采用使用壓輥輥壓趕出氣泡。其余內容與實施例1相同。采用本實施例的方法制備的導電玻璃鋼管經過檢測，其實測的電阻值為1000X200樣品的電阻為9歐姆，長5米的DN300玻璃鋼管道電阻為29歐姆。

　　權利要求

　　1.導電玻璃鋼陽極管，其特征在于由自內向外依次復合為一體的內導電防腐層(I)、 導電層(2)、過渡層(3)、結構層(4)組成；導電層(2)的兩端延伸并裸露于導電玻璃鋼陽極管兩端外，導電層(2 )采用金屬網。

　　2.導電玻璃鋼陽極管的制備方法，其特征在于包括如下的工藝步驟A、模具清理清理模具表面并在其表面涂覆脫模劑或纏繞脫模薄膜；B、內導電防腐層的制作在纏有脫模薄膜或脫模劑的模具上按照200g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面纏繞一層導電碳表面氈，將導電碳表面氈與模具之間的氣泡趕凈，待碳表面氈浸透后，再按照200g/m2的要求在碳表面氈層外表均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面再纏繞一層導電碳表面氈，導電防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為85-92 8-15 ；C、導電層的制作在步驟B中制備好的管道兩端150mm處按照不少于270g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在其表面鋪上一層金屬網，金屬網兩端延伸出管道兩外端，在金屬網外按照不少于270g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的表面纏繞一層導電碳表面氈，導電防腐樹脂與導電碳表面氈的質量份數比為85-92 8-15 ；D、過渡層的制作在步驟C中制備好的管道表面按照700-1350g/m2的要求均勻噴灑導電防腐樹脂，在導電防腐樹脂的外表面纏繞一層針織氈，將針織氈與模具之間的氣泡趕凈，導電防腐樹脂與針織氈的質量份數比為60-75 25-40 ；E、第一次固化固化硬度達到巴氏硬度為30-40；F、纏繞制作結構層將帶張力纖維束浸膠后，按照設計鋪層工藝螺旋纏繞及環向纏繞交替進行的方式纏繞于步驟E制備的管道表面，膠液與帶張力纏繞纖維的質量份數比為 25-35 65-75 ；G、第二次固化固化硬度達到巴氏硬度為40-60；H :脫模；其中步驟B、C、D中的導電防腐樹脂由如下單位質量份的組分組成乙稀基酷型樹脂100固化劑1-4促進劑1-2導電劑1-3 步驟F中膠液由如下單位質量份的組分組成不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯型樹脂100固化劑1-2促進劑1-4其中固化劑選用過氧化甲乙酮、過氧化環己酮糊中的一種，促進劑選用環烷酸鈷溶液或異辛酸鈷溶液中的一種，導電劑選用石墨粉、炭黑、鋁粉中的一種。

　　3.根據權利要求2所述的導電玻璃鋼陽極管的制備方法，其特征在于所述的步驟G后還包括一步驟G1，該步驟為將第二次固化后的管道兩端分別進行打磨，打磨成代毛面的平整面。

　　4.根據權利要求2所述的導電玻璃鋼陽極管的制備方法，其特征在于所述的步驟B、D 中的將氣泡趕凈采用使用壓輥輥壓或用纖維網格布在高張力下纏繞趕出氣泡。

　　5.根據權利要求2所述的導電玻璃鋼陽極管的制備方法，其特征在于所述的步驟C中的金屬網采用銅質或鋁質。

　　6.根據權利要求2所述的導電玻璃鋼陽極管的制備方法，其特征在于所述的步驟C中金屬網兩端延伸出管件兩外端。

　　7.根據權利要求2所述的導電玻璃鋼陽極管的制備方法，其特征在于所述的步驟H后還包括一步驟I，該步驟為將導電管的內表面打磨成毛面。

　　全文摘要

　　本發明屬于玻璃鋼管道的制作，特別是指一種導電玻璃鋼陽極管及其制備方法。導電玻璃鋼陽極管由自內向外依次復合為一體的內導電防腐層、導電層、過渡層、結構層組成；導電層的兩端延伸并裸露于導電玻璃鋼陽極管兩端外，導電層采用金屬網。本發明的制備方法包括模具清理、內導電防腐層的制作、導電層的制作、過渡層的制作、第一次固化、纏繞制作結構層、第二次固化、脫模等工藝步驟，本發明解決了現有技術存在的產品電阻率高的技術問題，現有產品具有電阻率低(DN300長5米的玻璃鋼管道電阻為20-30歐姆)、工藝設計合理等優點。

　　文檔編號B03C3/49GK102989587SQ201210585899

　　公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日

　　發明者趙連明, 呂會敏, 付新蘭, 唐勇, 邢玉梅, 趙連軍, 柳志剛, 張玉柱 申請人:昊華中意玻璃鋼有限公司