应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构

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1.本发明属于玻璃微管技术领域，具体涉及一种应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构。

背景技术：

2.玻璃是一种无定形无机非金属材料，其成分主要为二氧化硅、硅酸盐和其他金属氧化物。由于其透光性好，硬度大，被广泛用于建筑业和电子行业中。近年来，考虑到玻璃的超高理论气体耐压值(＞200mpa)及相比于传统金属气瓶质量轻等优势，玻璃微管已被用于高压气体储存、运输。
3.目前，在玻璃微管制备过程中，常会出现玻璃内部气泡和表面微裂纹的情况，这会极大降低玻璃对高压气体的耐压性和力学性能。此外，玻璃本身缺乏韧性，遇冲击时易粉碎。这些问题在玻璃微管储气、运输过程中会对人员和财产安全产生重大隐患。
4.综上所述，现有的玻璃微管对高压气体的承受能力低以及抗冲击性能低，玻璃微管用于高压气体储存、运输有较大的安全隐患。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，它能够提高玻璃微管对高压气体的承受能力以及抗冲击性能，以降低玻璃微管用于高压气体储存、运输的安全隐患。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，包括玻璃微管、聚合物涂层、弹性体层，所述玻璃微管的外表面依次设置有聚合物涂层和弹性体层，所述玻璃微管具有用于输送气体的内腔。
8.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述聚合物涂层是所述玻璃微管浸渍在聚合物溶液中获得的黏附层。
9.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述聚合物涂层是聚合物前驱体溶液或者聚合物溶液与硅烷偶联剂混合后，加热固化得到层结构。
10.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述弹性体层是热塑性弹性体母粒熔融后形成在所述聚合物涂层外的层结构。
11.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述玻璃微管为石英玻璃。
12.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述玻璃微管为高硼硅酸盐玻璃。
13.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述玻璃微管的横截面为圆环状。
14.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述玻璃微管的横截
面为三角环状。
15.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述玻璃微管的横截面为矩形环状。
16.优选地，在上述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构中，所述聚合物涂层填补所述玻璃微管表面的微裂纹。
17.本发明的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构的有益效果在于：能够提高玻璃微管对高压气体的承受能力以及抗冲击性能，以降低玻璃微管用于高压气体储存、运输的安全隐患。
附图说明
18.图1是本发明实施例应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构的立体图；
19.图2是本发明实施例应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构的端面视图。
20.图中部件名称和标号如下：
21.玻璃微管(1)、聚合物涂层(2)、弹性体层(3)。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
23.实施例一
24.如图1和图2所示，本实施例公开了一种应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构。该应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构包括玻璃微管1、聚合物涂层2、弹性体层3，玻璃微管1的外表面依次设置有聚合物涂层2和弹性体层3，玻璃微管1具有用于输送气体的内腔。
25.玻璃微管1气体耐压性能与理论值相比下降巨大，主要就是微裂纹的存在。优选地，聚合物涂层2填补玻璃微管1表面的微裂纹。聚合物涂层2主要是用来改善玻璃微管1表面的微裂纹，从而提高玻璃微管1对高压气体的承受能力。弹性体层3具有一定的弹性，主要是用来提高玻璃微管1的抗冲击能力，使得玻璃微管1被外物撞击或者跌落时，都不易损坏。
26.本实施例通过在玻璃微管1的表面增设聚合物涂层2和弹性体层3，从而降低玻璃微管1用于高压气体储存、运输的安全隐患。
27.优选地，聚合物涂层2是玻璃微管1浸渍在聚合物溶液中获得的黏附层，使得聚合物涂层2能更加均匀地包裹在玻璃微管1的外表面，且填补玻璃微管1表面的微裂纹。进一步优选地，聚合物涂层2是聚合物前驱体溶液或者聚合物溶液与硅烷偶联剂混合后，加热固化得到层结构。本实施例的硅烷偶联剂的含量为聚合物质量的1～5wt％。本实施例的聚合物涂层2与玻璃微管1连接的可靠性好，从而提高玻璃微管1对高压气体的承受能力。
28.本实施例利用了硅烷偶联剂“分子桥”特性和弹性体层3超高韧性的特点。在高压气体储气、运输过程中，聚合物涂层2使得玻璃微管1的实际气体耐压值接近理论气体耐压值。硅烷偶联剂可以增强聚合物与玻璃微管1间的相互作用力，极大改善了聚合物涂层2的牢固性。弹性体层3柔韧性大，可以有效地吸收冲击力所带来的能量，降低对玻璃微管1的损坏程度。
29.优选地，弹性体层3是热塑性弹性体母粒熔融后形成在聚合物涂层2外的层结构。弹性体层3牢固贴在聚合物涂层2上，粘附力大，弹性强，可以有效避免由高处跌落、外力冲击而导致的玻璃微管1结构损伤，延长了玻璃微管1的使用寿命及运输过程中的可靠性。
30.热塑性弹性体为聚烯烃弹性体、热塑性聚氨酯、聚苯乙烯系弹性体及聚醚酯弹性体中的一种，其中满足简支梁缺口冲击强度测试(iso 179/1ea)无断裂现象。
31.本实施例可以根据需要设定弹性体层3的厚度。
32.优选地，玻璃微管1为石英玻璃。
33.优选地，玻璃微管1的横截面为圆环状。
34.本实施例的玻璃微管1与金属钢瓶相比具有更低密度的优势，由本实施例的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构制备的高压气体储存、运输介质具有重量轻、体积小优势。
35.本实施例的聚合物涂层2与玻璃微管1之间的附着力更强，增加聚合物涂层2与玻璃微管1之间的牢固性、耐久性。
36.本实施例的聚合物涂层2和弹性体层3都具有着较好的力学性能，即使超高压气体导致内部玻璃微管1破裂，聚合物涂层2和弹性体层3可以有效阻隔超高压气体，降低对操作人员的安全风险。
37.本实施例的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构的制作工艺为：
38.1.聚合物前驱体溶液或者聚合物溶液与硅烷偶联剂混合形成预浸液；
39.2.玻璃微管1浸渍在预浸液中，随后加热固化，即得到外表面涂有聚合物涂层2的玻璃微管1；
40.3.向模板内倒入热塑性弹性体母粒后，放置外表面涂有聚合物涂层2的玻璃微管1，抽真空加热；
41.4.待冷却后，取出模板内的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构。
42.本实施例的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构的制作工艺简单，成本低，易于推广。
43.实施例二
44.如图1和图2所示，本实施例公开了一种应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构。该应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构包括玻璃微管1、聚合物涂层2、弹性体层3，玻璃微管1的外表面依次设置有聚合物涂层2和弹性体层3，玻璃微管1具有用于输送气体的内腔。
45.优选地，聚合物涂层2填补玻璃微管1表面的微裂纹。聚合物涂层2主要是用来改善玻璃微管1表面的微裂纹，从而提高玻璃微管1对高压气体的承受能力。弹性体层3具有一定的弹性，主要是用来提高玻璃微管1的抗冲击能力，使得玻璃微管1被外物撞击或者跌落时，都不易损坏。本实施例通过在玻璃微管1的表面增设聚合物涂层2和弹性体层3，从而降低玻璃微管1用于高压气体储存、运输的安全隐患。
46.优选地，玻璃微管1为高硼硅酸盐玻璃。
47.优选地，玻璃微管1的横截面为三角环状。
48.实施例三
49.如图1和图2所示，本实施例公开了一种应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构。该应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构包括玻璃微管1、聚合物涂层2、弹性体层3，玻璃微管1的外表面依次设置有聚合物涂层2和弹性体层3，玻璃微管1具有用于输送气体的内腔。
50.优选地，聚合物涂层2填补玻璃微管1表面的微裂纹。聚合物涂层2主要是用来改善玻璃微管1表面的微裂纹，从而提高玻璃微管1对高压气体的承受能力。弹性体层3具有一定的弹性，主要是用来提高玻璃微管1的抗冲击能力，使得玻璃微管1被外物撞击或者跌落时，都不易损坏。本实施例通过在玻璃微管1的表面增设聚合物涂层2和弹性体层3，从而降低玻璃微管1用于高压气体储存、运输的安全隐患。
51.优选地，玻璃微管1的横截面为矩形环状。
52.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于，包括玻璃微管(1)、聚合物涂层(2)、弹性体层(3)，所述玻璃微管(1)的外表面依次设置有聚合物涂层(2)和弹性体层(3)，所述玻璃微管(1)具有用于输送气体的内腔。2.根据权利要求1所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述聚合物涂层(2)是所述玻璃微管(1)浸渍在聚合物溶液中获得的黏附层。3.根据权利要求2所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述聚合物涂层(2)是聚合物前驱体溶液或者聚合物溶液与硅烷偶联剂混合后，加热固化得到层结构。4.根据权利要求1所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述弹性体层(3)是热塑性弹性体母粒熔融后形成在所述聚合物涂层(2)外的层结构。5.根据权利要求1所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述玻璃微管(1)为石英玻璃。6.根据权利要求1所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述玻璃微管(1)为高硼硅酸盐玻璃。7.根据权利要求1所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述玻璃微管(1)的横截面为圆环状。8.根据权利要求1所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述玻璃微管(1)的横截面为三角环状。9.根据权利要求1所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述玻璃微管(1)的横截面为矩形环状。10.根据权利要求1所述的应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构，其特征在于：所述聚合物涂层(2)填补所述玻璃微管(1)表面的微裂纹。

技术总结

本发明属于玻璃微管技术领域，具体涉及一种应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构。该应用于玻璃微管的耐高压防冲击结构包括玻璃微管、聚合物涂层、弹性体层，玻璃微管的外表面依次设置有聚合物涂层和弹性体层，玻璃微管具有用于输送气体的内腔。聚合物涂层是玻璃微管浸渍在聚合物溶液中获得的黏附层。聚合物涂层是聚合物前驱体溶液或者聚合物溶液与硅烷偶联剂混合后，加热固化得到层结构。弹性体层是热塑性弹性体母粒熔融后形成在聚合物涂层外的层结构。本发明能够提高玻璃微管对高压气体的承受能力以及抗冲击性能，以降低玻璃微管用于高压气体储存、运输的安全隐患。运输的安全隐患。运输的安全隐患。