[0001] 本发明涉及复合管生产工艺技术领域，尤其涉及一种竹缠绕复合管及其制备方法。

[0002] 随着我国双碳目标的提出，国家持续推进产业结构和能源结构调整，大力发展可再生能源，其中光伏发电发展迅速。我国的沿海地区经济发达，而中东部地区土地资源较为紧张，对电力需求量大，因此，海上光伏有很大的发展空间，投入后无需西部长距离送电，便利且成本低。海上光伏在利用形式上可分为桩基式和漂浮式，桩基式海上光伏电站是将发电设备固定在近海或滩涂等水深较浅的海域，漂浮式海洋光伏电站能够较好地适用于远海领域，或将成为未来海洋光伏电站的主流形式。

[0003] 目前漂浮式海洋光伏电站行业主流以改性高密度聚乙烯为浮体材料制成浮管或者浮箱加上支架构建而成。

[0004] 现有的生产高密度聚乙烯的主要方法是通过淤浆或气相加工法。淤浆法是以高纯度乙烯作为主要原料，丙烯或1‑丁烯作为共聚单体，己烷作为溶剂，在高效催化剂作用下进行低压淤浆聚合，聚合淤浆经分离干燥、混炼造粒、颗粒混合、包装码垛后即得到各种性能优良的高密度聚乙烯产品；气相加工法是借助于低压气相流化反应器选择铬系催化剂，在85‑110℃工况环境下进行的聚合反应，生产出来的高密度聚乙烯通过挤塑的方式制成高密度聚乙烯管。

[0005] 尽管高密度聚乙烯的生产技术较为成熟，但是它用于海上光伏浮体材料的技术还是在摸索阶段，在实际应用中它们存在不同程度的缺陷：

[0006] 1)高密度聚乙烯生产时对原料的纯度要求比较高，生产的工艺条件较为苛刻，同时生产过程中会产生有害气体；

[0007] 2)高密度聚乙烯管的耐老化性能不好，热氧作用下会使其性能下降，当它用于海上光伏工程时，需要在生产时额外的添加抗氧化剂和紫外线吸收剂；

[0008] 3)表面硬度低，易刮伤。

[0040] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0041] 应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

[0042] 还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

[0043] 还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

[0044] 实施例1

[0045] 请参阅图1‑2所示的竹缠绕复合管。竹缠绕复合管由内到外依次为内衬层1、增强层2和外防护层。

[0046] 内衬层1为织物层，织物层由不饱和聚酯类树脂浸润的织物缠绕固化而成；内衬层1主要起固定作用，防止介质渗流。不饱和聚酯类树脂选自邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂和乙烯基不饱和聚酯树脂中的一种，不饱和聚酯类树脂强度高，能常温固化，固化速度快，耐腐蚀性能好，能满足内衬层的需要。

[0047] 增强层2为固化层，固化层由水性氨基树脂或环氧树脂浸润的竹篾和网格布环向缠绕固化而成，固化层至少为八层；增强层2表面还设置有竹纤维层，竹纤维层由竹纤维毡缠绕增强层表面而成，竹纤维层能增加增强层2的平整度。竹篾的拉伸强度高、韧性好，可以很好地承受外压，起到支撑作用。水性氨基树脂价格低，硬度高，加入填料后可以很好地改善它脆性大的问题；环氧树脂的硬度、强度、附着力和耐腐蚀性等都比氨基树脂要好，在实际应用中，可根据不同的需求选择水性氨基树脂或环氧树脂。

[0048] 外防护层包括覆盖在增强层2表面的树脂层3和覆盖在树脂层3表面的涂料层4，树脂层3由乙烯基类树脂固化而成，涂料层4由油性无溶剂型重防腐环氧涂料固化而成，涂料层4的总厚度不低于300μm。外防护层需耐海水腐蚀，起保护竹缠绕复合管结构层的作用。

[0049] 竹缠绕复合管的制备方法包括以下步骤：

[0050] 步骤S1：在模具上先缠绕聚酯薄膜，形成聚酯薄膜层，再缠绕浸有邻苯型不饱和聚酯树脂的玻纤毡，压辊玻纤毡挤出表面气泡，常温下自然固化，得到内衬层1；

[0051] 步骤S2：在内衬层1表面环向缠绕浸有水性氨基树脂的竹篾和网格布，固化后在网格布表面缠绕竹纤维毡，形成竹纤维层，加热固化的温度为90℃，时间为3h，得到增强层2；

[0052] 步骤S3：打磨增强层2，在增强层2的表面刷涂乙烯基类树脂，固化形成树脂层3，然后在树脂层3表面刷涂油性无溶剂型重防腐涂料，固化形成涂料层4，涂料层4的总厚度为320μm，固化后得到外防护层；

[0053] 步骤S4：外防护层固化完成后放置24h，脱模得到竹缠绕复合管。

[0054] 实施例2‑4

[0055] 采用实施例1竹缠绕复合管的制备方法制备实施例2‑4的竹缠绕复合管。

[0056] 实施例2竹缠绕复合管的制备方法与实施例1竹缠绕复合管的制备方法不同之处在于：将实施例1的邻苯型不饱和聚酯树脂替换为实施例2的间苯型不饱和聚酯树脂。

[0057] 实施例3竹缠绕复合管的制备方法与实施例1竹缠绕复合管的制备方法不同之处在于：将实施例1的邻苯型不饱和聚酯树脂替换为实施例3的乙烯基类不饱和聚酯树脂。

[0058] 实施例4竹缠绕复合管的制备方法与实施例1竹缠绕复合管的制备方法不同之处在于：将实施例1的水性氨基树脂替换为实施例5的环氧树脂。

[0059] 实施例5

[0060] 实施例5的竹缠绕复合管的制备方法包括以下步骤：

[0061] 步骤S1：在模具上先缠绕聚酯薄膜，形成聚酯薄膜层，再缠绕浸有邻苯型不饱和聚酯树脂的竹纤维无纺布，压辊竹纤维无纺布挤出表面气泡，常温下自然固化，得到内衬层1；

[0062] 步骤S2：在内衬层1表面缠绕浸有水性氨基树脂的竹篾和网格布，竹篾帘可分为轴向竹篾帘和环向竹篾帘，轴向竹篾帘和环向竹篾帘的铺层顺序不固定的，固化后在网格布表面缠绕竹纤维毡，形成竹纤维层，加热固化的温度为80℃，时间为4h，得到增强层2；

[0063] 步骤S3：打磨增强层2，在增强层2的表面刷涂乙烯基类树脂，固化形成树脂层3，然后在树脂层3表面刷涂油性无溶剂型重防腐环氧涂料，固化形成涂料层4，涂料层4的总厚度为350μm，固化后得到外防护层；

[0064] 步骤S4：外防护层固化完成后放置24h，脱模得到竹缠绕复合管。

[0065] 实施例6

[0066] 实施例6的竹缠绕复合管的制备方法包括以下步骤：

[0067] 步骤S1：在模具上先缠绕聚酯薄膜，形成聚酯薄膜层，再缠绕浸有邻苯型不饱和聚酯树脂的织物，压辊织物挤出表面气泡，织物由玻纤毡和竹纤维无纺布搭配而成，常温下自然固化，得到内衬层1；

[0068] 步骤S2：在内衬层1表面缠绕浸有水性氨基树脂的竹篾和网格布，竹篾可分为轴向铺层和环向铺层，轴向铺层和环向铺层顺序不固定，固化后在网格布表面缠绕竹纤维毡，形成竹纤维层，加热固化的温度为100℃，时间为2h，得到增强层2；

[0069] 步骤S3：打磨增强层2，在增强层2的表面刷涂聚氨酯，涂料层4的总厚度为350μm，固化后得到外防护层；

[0070] 步骤S4：外防护层固化完成后放置24h，脱模得到竹缠绕复合管。

[0071] 实施例7

[0072] 采用实施例6竹缠绕复合管的制备方法制备实施例7的竹缠绕复合管(用于海洋)。

[0073] 实施例7竹缠绕复合管的制备方法与实施例7竹缠绕复合管的制备方法不同之处在于：制备增强层2时，竹篾可分为轴向竹篾帘和环向竹篾帘，竹篾的轴向铺层多于环向铺层。

[0074] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。