本发明涉及汽车排气管，尤其涉及一种玄武岩纤维制备的排气管道及其制作方法。
背景技术：
1、排气管道在汽车、船舶、飞机等领域有广泛应用，排气管道是连接发动机和消声器的重要部件，其性能直接影响汽车的排放性能和噪音水平；由于汽车排出的尾气中含有硫化物和磷化物，这些物质残留在汽车排气管中会发生化学腐蚀和电化学腐，损伤排气管，因此要求排气管具有良好的耐高温、耐腐蚀和轻质高强的性能。
2、传统的金属排气管道存在重量大的问题，且虽然排气管表面会喷涂耐腐蚀涂层，但耐腐蚀涂层长时间使用会出现脱落的现象，露出内部金属，遇到残留物质会出现锈蚀，导致其耐腐蚀性差，这也是现有的金属排气管道存在的致命问题，因此，本发明提出一种玄武岩纤维制备的排气管道及其制作方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
1、针对上述问题，本发明的目的在于提出一种玄武岩纤维制备的排气管道及其制作方法，该玄武岩纤维制备的排气管道及其制作方法通过玄武岩纤维材料作为基料进行编织并改性含柔性链段环氧树脂，使得排气管道的基材本身具备很好的耐高温性能和耐腐蚀性能，即使外部喷涂的耐高温漆层由于长时间使用造成脱落，也不会影响排气管道的使用，其耐高温和耐腐蚀性依旧优异，同时玄武岩纤维短切纱改性的含柔性链段环氧树脂固化后可以大大增加排气管道的强度，制作的排气管道在降低自身重量的同时耐腐蚀性得到提升。
2、为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种玄武岩纤维制备的排气管道，包括玄武岩纤维编织层、管壁加强层和耐高温漆层，所述玄武岩纤维编织层由玄武岩纤维纺纱按管道直径高密度缠绕编织后浸胶固化制成，所述玄武岩纤维编织层厚度为1-1.5mm，所述管壁加强层分布在玄武岩纤维编织层内外侧，所述管壁加强层由改性环氧树脂涂覆后固化形成，所述管壁加强层厚度为0.5-1mm，所述管壁加强层内外侧喷涂有耐高温漆层。
3、进一步改进在于：所述玄武岩纤维编织层浸胶所使用的是含柔性链段环氧树脂；所述改性环氧树脂由玄武岩纤维短切纱和耐腐蚀填料改性含柔性链段环氧树脂制成；所述耐腐蚀填料为纳米级的二氧化硅和二氧化钛中的一种。
4、一种玄武岩纤维制备的排气管道的制作方法，包括以下步骤：
5、步骤一、环氧树脂原料的制备：使用甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇反应制成端异氰酸酯基聚醚，然后将其与环氧树脂混合反应制得含柔性链段环氧树脂；
6、步骤二、玄武岩纤维编织层的制作：以小于排气管直径的管道为基架，在基架上高密度编织玄武岩纤维纺纱，然后将其浸入含柔性链段环氧树脂中取出进行固化处理，最后从管道上取下即得玄武岩纤维编织层；
7、步骤三、改性环氧树脂制备：将玄武岩纤维短切纱和耐腐蚀填料加入含柔性链段环氧树脂中，然后对其进行充分搅拌制得改性环氧树脂；
8、步骤四、管壁加强层涂覆处理：将步骤三中制备的改性环氧树脂均匀涂覆在玄武岩纤维编织层内外表面后固化处理，反复涂覆固化3-5次后制得排气管道半成品；
9、步骤五、半成品后处理：对排气管道半成品的内外表面进行平整打磨和抛光处理，最后在内外表面喷涂一层耐高温漆层，干燥后即得排气管道。
10、进一步改进在于：所述步骤一中具体制备过程为：
11、s1、先将甲苯二异氰酸酯在通氮气保护的条件下加热至70℃保温，然后缓慢滴加聚丙二醇并搅拌，等待反应3h，制得端异氰酸酯基聚醚；
12、s2、然后将环氧树脂在通氮气保护条件下加热至70℃后将端异氰酸酯基聚醚加入其中，并加入作催化剂反应2h，制得高纯度含柔性链段环氧树脂；
13、s3、最后将高纯度含柔性链段环氧树脂与固化剂混合后用稀释剂稀释，制得含柔性链段环氧树脂。
14、进一步改进在于：所述s1中甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇反应质量比为2:1；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，其加入量为端异氰酸酯基聚醚和环氧树脂混合总量的0.1％；所述s3中高纯度含柔性链段环氧树脂、固化剂和稀释剂的质量比为70:10:20，其中固化剂为改性脂肪胺环氧树脂固化剂，稀释剂为苄基缩水甘油醚。
15、进一步改进在于：所述步骤二中作为基架的管道外径小于所要制作的排气管道内径0.5-1mm；编织玄武岩纤维纺纱前在基架的管道外侧涂覆一层脱模剂；所述步骤二和步骤四中的固化处理条件为在80℃条件下固化3h。
16、进一步改进在于：所述步骤三中含柔性链段环氧树脂、玄武岩纤维短切纱和耐腐蚀填料的质量比为75:15:10；所述步骤四中单次涂覆层控制在0.2-0.4mm之间。
17、进一步改进在于：所述步骤五中先使用600目砂纸进行粗磨，然后分别使用2000目砂纸和3000目砂纸分别进行细磨，最后使用5000目砂纸进行抛光处理；在打磨抛光后对管道进行清洗干燥，随后将由聚钛酸酯、石墨、锌粉、有机硅树脂、黑色颜料、固化剂和溶剂混合制成的耐高温漆喷涂在打磨抛光后的管道表面；其中聚钛酸酯、石墨、锌粉、有机硅树脂、黑色颜料、固化剂和溶剂的质量比为60:8:5:15:5:4:3。
18、本发明的有益效果为：本发明通过玄武岩纤维材料作为基料进行编织并改性含柔性链段环氧树脂，使得排气管道的基材本身具备很好的耐高温性能和耐腐蚀性能，即使外部喷涂的耐高温漆层由于长时间使用造成脱落，也不会影响排气管道的使用，其耐高温和耐腐蚀性依旧优异，同时玄武岩纤维短切纱改性的含柔性链段环氧树脂固化后可以大大增加排气管道的强度，制作的排气管道在降低自身重量的同时耐腐蚀性得到提升，其在汽车发动机等领域具有较高的市场潜力。
1.一种玄武岩纤维制备的排气管道，其特征在于：包括玄武岩纤维编织层、管壁加强层和耐高温漆层，所述玄武岩纤维编织层由玄武岩纤维纺纱按管道直径高密度缠绕编织后浸胶固化制成，所述玄武岩纤维编织层厚度为1-1.5mm，所述管壁加强层分布在玄武岩纤维编织层内外侧，所述管壁加强层由改性环氧树脂涂覆后固化形成，所述管壁加强层厚度为0.5-1mm，所述管壁加强层内外侧喷涂有耐高温漆层。
2.根据权利要求1所述的一种玄武岩纤维制备的排气管道，其特征在于：所述玄武岩纤维编织层浸胶所使用的是含柔性链段环氧树脂；所述改性环氧树脂由玄武岩纤维短切纱和耐腐蚀填料改性含柔性链段环氧树脂制成；所述耐腐蚀填料为纳米级的二氧化硅和二氧化钛中的一种。
3.一种玄武岩纤维制备的排气管道的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种玄武岩纤维制备的排气管道额制作方法，其特征在于：所述步骤一中具体制备过程为
5.根据权利要求4所述的一种玄武岩纤维制备的排气管道的制作方法，其特征在于：所述s1中甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇反应质量比为2:1；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，其加入量为端异氰酸酯基聚醚和环氧树脂混合总量的0.1％；所述s3中高纯度含柔性链段环氧树脂、固化剂和稀释剂的质量比为70:10:20，其中固化剂为改性脂肪胺环氧树脂固化剂，稀释剂为苄基缩水甘油醚。
6.根据权利要求3所述的一种玄武岩纤维制备的排气管道的制作方法，其特征在于：所述步骤二中作为基架的管道外径小于所要制作的排气管道内径0.5-1mm；编织玄武岩纤维纺纱前在基架的管道外侧涂覆一层脱模剂；所述步骤二和步骤四中的固化处理条件为在80℃条件下固化3h。
7.根据权利要求3所述的一种玄武岩纤维制备的排气管道的制作方法，其特征在于：所述步骤三中含柔性链段环氧树脂、玄武岩纤维短切纱和耐腐蚀填料的质量比为75:15:10；所述步骤四中单次涂覆层控制在0.2-0.4mm之间。
8.根据权利要求3所述的一种玄武岩纤维制备的排气管道的制作方法，其特征在于：所述步骤五中先使用600目砂纸进行粗磨，然后分别使用2000目砂纸和3000目砂纸分别进行细磨，最后使用5000目砂纸进行抛光处理；在打磨抛光后对管道进行清洗干燥，随后将由聚钛酸酯、石墨、锌粉、有机硅树脂、黑色颜料、固化剂和溶剂混合制成的耐高温漆喷涂在打磨抛光后的管道表面；其中聚钛酸酯、石墨、锌粉、有机硅树脂、黑色颜料、固化剂和溶剂的质量比为60:8:5:15:5:4:3。
