专利名称：一种输电线路用间隔棒框架的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种输电线路用间隔棒的制备方法，特别涉及一种采用高强度复合材料的输电线路用间隔棒框架的制备方法。
背景技术：
在电力系统的多分裂高压输电线路中，需要安装使用间隔棒，常用的有二分裂、三分裂、四分裂、六分裂和八分裂等不同规格，一般间隔棒包括框架和线夹，框架和线夹均为金属铸造加工而成，并进行镀铬等防锈处理，此类产品重量大、制造工艺复杂、生产成本较高，以及由于是金属材料，在输电线路的电磁场以及空气中水分和腐蚀性成分的作用下，会慢慢锈蚀，影响设备使用寿命和输电线路运行安全，另外，重量较大加剧了线路的机械负荷，在高湿、高海拔和高寒地区，因为线路覆冰的情况严重，线路的机械负荷更加严峻，甚至会出现断线、倒塔的严重事故，造成重大的财产和人身安全损失。另外，其框架由对称的两个片状面板连接组装而成，零配件较多，组装工序较多，导致成本进一步增加。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种机械强度高、重量轻的并采用高强度复合材料的输电线路用间隔棒框架的制备方法。为达到上述目的，本发明的技术方案是一种输电线路用间隔棒框架的制备方法， 包括以下步骤第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计形状制作上模和下模，并在模具表面涂上脱模剂；第二步，配制混合料，根据配方单要求配制混合料，所述混合料包括树脂和添加剂；第三步，施纱，根据设计要求将纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内；第四步，合模，施纱达到规定要求后，将上模与下模合在一起；第五步，混合料注入，将混合料通过注入口注入间隔棒框架模腔中，直至树脂完全充满模腔；第六步，固化成型，室温环境固化成型或加温固化成型；第七步，产品脱模，将冷却后的产品从模具中取出。优选的，第三步，施纱，纤维纱是连续的，并根据设计要求将连续纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径连续的绕在间隔棒框架模具内。优选的，所述第五步混合料注入模具的方法，是通过注射机从注射口加压将料注入，或利用抽真空，在间隔棒框架模腔内形成一定的真空度，利用间隔棒框架模腔内真空负压压力将树脂注入，或加压注射与所述抽真空同步进行。优选的，第六步，固化成型，如是加温固化成型，模具温度为40°C -100°C，室温环境固化成型或加温固化成型时间由树脂从液态变为固态所需时间而定，然后对模具进行冷却，冷却方式是水冷却、风冷却、自然冷却和空调强制冷却中的一种或数种组合。优选的，第一步，模具制备，若混合料注入模具的方法是通过抽真空的方式把树脂注入间隔棒框架模腔时，下模是硬模，上模是软模或是硬模。优选的，其特征在于，所述间隔棒产品中纤维重量占间隔棒重量的15% 60%之间优选的，所述添加剂为填料、色料、阻燃剂、促进剂、固化剂、紫外光吸收剂中的一种或数种，所述的树脂是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂数种树脂的混合物，所述树脂和添加剂各组分的重量百分比为，树脂25% -99. 7%，填料0-70%，稀释剂0_40%，固化剂0. 3% _40%，促进剂 0-10%，阻燃剂0-70 %，颜料糊0-20 %，紫外线吸收剂:0-10%。优选的，所述的填料是碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、高龄土、硅微粉、玻璃粉中的一种或数种组合。优选的，所述的纤维纱是玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维、PBO纤维中的一种或数种组合。优选的，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，所述的促进剂为钴液，当树脂是酚醛树脂时，所述的促进剂为六亚甲基四胺，当树脂是环氧树脂时，所述的促进剂为2-乙基-4甲基咪唑。当树脂是酚醛树脂时，还添加有固化剂无机酸或有机酸溶液，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，添加有固化剂过氧化二苯甲酰或过氧化甲乙酮。采用本技术方案的有益效果是利用将连续的纤维纱沿着所述输电线路用间隔棒框架骨架的路径连续的绕在输电线路用间隔棒框架模具内，同时注入含有树脂和添加剂的混合料等工艺手段，使得所生产的输电线路用间隔棒框架内部纤维走向均勻有序，并且纤维纱是连续的整体，大大增加了输电线路用间隔棒框架的机械强度，因此与相同技术指标的产品相比，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀，并且产品一体成型， 生产效率高。
图1是本发明一种间隔棒框架的制备方法的示意图；图2是本发明一种间隔棒实施例1的示意图；图3是本发明一种间隔棒实施例1横截面的示意图；图4是本发明一种间隔棒实施例1横截面的局部放大图；图5是本发明一种间隔棒实施例2的示意图；图6是本发明一种间隔棒实施例2横截面的示意图；图7是本发明一种间隔棒实施例2横截面的局部放大图。图中数字和字母所表示的相应部件名称1.本体框架11.树脂混合物2.线夹支臂3.纤维纱束31.纤维纱具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。实施例1，如图1、图2、图3和图4所示，一种输电线路用间隔棒框架，包括二分裂、三分裂、 四分裂、六分裂、八分裂间隔棒等，以四分裂间隔棒为例，包括本体框架1和与本体框架1 一体成型的线夹支臂2，其包括以下步骤第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计要求制作上模和下模，并在模具表面涂上脱模剂；第二步，配制4. 4千克混合料，由间苯聚脂树脂30份、氢氧化铝10份、碳酸钙10 份、滑石粉10份、高龄土 10份、硅微粉10份、玻璃粉10份、稀释剂丙酮5份、颜料糊2份、 固化剂过氧化甲乙酮1份、促进剂钴液1份、紫外线吸收剂1份混合而成；第三步，施纱，将连续的纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径连续的、绷紧的、 均勻的缠绕在间隔棒框架模具内；纤维纱占产品总重量的15% ；第四步，合模，施纱达到规定要求后，将上模与下模合在一起；第五步，混合料注入，将盛装混合料的容器与模具的注入孔连接，启动真空泵，将模具内的空气抽出，当真空表度数为-O. OSMPa时，将混合料注入阀打开，利用模具内真空负压压力自然将混合料注入模具中；第六步，固化成型，将模具升温到80°C，进行恒温固化成型，固化时间20分钟；第七步，冷却，对模具进行冷却，通入冷却水冷却10分钟；第八步，产品脱模，将冷却后的产品从模具中取出；如图2、图3和图4所示，本实施例所生产的间隔棒框架，包括本体框架1和线夹支臂2，本体框架1和线夹支臂2为一体成型，包括树脂混合物11和置于树脂11内部的加强筋，加强筋为纤维纱束3，纤维纱束3由多股纤维纱31组成，纤维纱束3沿着所述本体框架 1和线夹支臂2的结构路径走向缠绕。实施例2，其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料由邻苯树脂25份、稀释剂苯乙烯35 份、固化剂过氧化甲乙酮2份、促进剂钴液1份、阻燃剂氢氧化铝37份组成；不同之处在于， 纤维纱占产品总重量的30% ；不同之处在于，产品在室温固化成型，固化时间240分钟。本实施例的具体绕制路径如图4、图5、图6和图7所示，纤维纱束3沿着本体框架 1和线夹支臂2的结构路径走向连续的、往复缠绕。一部分纤维纱束3的缠绕方向为沿本体框架1和线夹支臂2的外形走向循环缠绕，另一部分纤维纱束3沿位置相对应的线夹支臂之间往复交叉缠绕，还有一部分纤维纱束3在本体框架1中回字形缠绕。另有一部分纤维纱束3在本体框架1中横向和纵向分别Z形缠绕。在横截面上，相邻的纤维纱束3错位分布，可进一步改善机械性能，图6是横截面的局部放大图。实施例3，其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料由乙烯基树脂99. 7份、固化剂过氧化二苯甲酰0.3份组成；不同之处在于，纤维纱占产品总重量的60% ；不同之处在于，产品在室温固化成型，固化时间240分钟。实施例4，其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料由环氧树脂40份、填料碳酸钙7份、阻燃剂氢氧化铝10份，固化剂乙二胺40份、颜料糊2. 5份、紫外线吸收剂0. 5份组成；不同之处在于，纤维纱占产品总重量的45% ；不同之处在于，产品在40°C恒温固化成型，固化时间120分钟。实施例5，其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料由酚醛树脂50份、甲醛4份、苯磺酸 6份、六亚甲基四胺10份、颜料糊20份、紫外线吸收剂10份组成；不同之处在于，纤维纱占产品总重量的35% ；不同之处在于，产品在100°C恒温固化成型，固化时间60分钟。实施例6，其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料由酚醛树脂94份，固化剂无机酸6 份均勻混合后组成；不同之处在于，纤维纱占产品总重量的25% ；不同之处在于，产品在 100°C恒温固化成型，固化时间40分钟。上述实施例中，第五步混合料注入模具的方法，也可以是通过注射机从注射口加压将料注入。第六步，固化成型，可以是室温环境固化成型，固化时间40分钟到240分钟，或加温固化成型，温度为40°C -100°C，固化时间20分钟到240分钟。实施例7，其余和实施例1到6中的任一一种相同，不同之处在于制备混合料时，在混合料中拌入35mm-150mm不等的短纤维纱和各种增强纤维制品，这样使混合料本身的机械强度大大提高，因此也进一步改善了最终产品的机械性能。其中，添加剂为填料、色料、阻燃剂、促进剂、固化剂、紫外光吸收剂中的一种或数种，所述的树脂是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂数种树脂的混合物，所述树脂和添加剂各组分的重量百分比为，树脂25% -99. 7%，填料0-70 %，稀释剂=0-40%,固化剂0. 3% _40%，促进剂 0-10%，阻燃剂0-70 %，颜料糊0-20 %，紫外线吸收剂:0-10%。所述的填料是碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、高龄土、硅微粉、玻璃粉中的一种或数种组合。所述的纤维纱是玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维、PBO纤维中的一种或数种组合。当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，所述的促进剂为钴液，当树脂是酚醛树脂时，所述的促进剂为六亚甲基四胺，当树脂是环氧树脂时，所述的促进剂为2-乙基-4甲基咪唑。当树脂是酚醛树脂时，还添加有固化剂无机酸或有机酸溶液， 当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，添加有固化剂过氧化二苯甲酰或过氧化甲乙酮。采用本技术方案的有益效果是利用将连续的纤维纱沿着所述输电线路用间隔棒框架骨架的路径连续的绕在输电线路用间隔棒框架模具内，同时注入含有树脂和添加剂的混合料等工艺手段，使得所生产的输电线路用间隔棒框架内部纤维走向均勻有序，并且纤维纱是连续的整体，大大增加了输电线路用间隔棒框架的机械强度，因此与相同技术指标的产品相比，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀，并且产品一体成型， 生产效率高。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，模具制备，按照间隔棒框架的设计形状制作上模和下模，并在模具表面涂上脱模剂；第二步，配制混合料，根据配方单要求配制混合料，所述混合料包括树脂和添加剂；第三步，施纱，根据设计要求将纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径绕在间隔棒框架模具内；第四步，合模，施纱达到规定要求后，将上模与下模合在一起；第五步，混合料注入，将混合料通过注入口注入间隔棒框架模腔中，直至树脂完全充满模腔；第六步，固化成型，室温环境固化成型或加温固化成型；第七步，产品脱模，将冷却后的产品从模具中取出。
2.根据权利要求1所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，第三步，施纱，纤维纱是连续的，并根据设计要求将连续纤维纱沿着所述间隔棒框架骨架的路径连续的绕在间隔棒框架模具内。
3.根据权利要求1所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述第五步混合料注入模具的方法，是通过注射机从注射口加压将料注入，或利用抽真空，在间隔棒框架模腔内形成一定的真空度，利用间隔棒框架模腔内真空负压压力将树脂注入，或加压注射与所述抽真空同步进行。
4.根据权利要求1到3任一所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，第六步，固化成型，如是加温固化成型，模具温度为40°C-100°C，室温环境固化成型或加温固化成型时间由树脂从液态变为固态所需时间而定，然后对模具进行冷却，冷却方式是水冷却、风冷却、自然冷却和空调强制冷却中的一种或数种组合。
5.根据权利要求1到3任一所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，第一步，模具制备，若混合料注入模具的方法是通过抽真空的方式把树脂注入间隔棒框架模腔时，下模是硬模，上模是软模或是硬模。
6.根据权利要求1到3任一所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述间隔棒产品中纤维重量占间隔棒重量的15% 60%之间
7.根据权利要求6任一所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述添加剂为填料、色料、阻燃剂、促进剂、固化剂、紫外光吸收剂中的一种或数种，所述的树脂是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或是间苯树脂、邻苯树脂、乙烯基树脂数种树脂的混合物，所述树脂和添加剂各组分的重量百分比为，树脂 25 % -99. 7 %，填料0-70 %，稀释剂:0_40 %，固化剂0. 3 % -40 %,促进剂:0_10 %，阻燃剂0-70%，颜料糊0-20%，紫外线吸收剂0-10%0
8.根据权利要求7所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述的填料是碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、高龄土、硅微粉、玻璃粉中的一种或数种组合。
9.根据权利要求7所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，所述的纤维纱是玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维、 PBO纤维中的一种或数种组合。
10.根据权利要求7所述的输电线路用间隔棒框架的制备方法，其特征在于，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，所述的促进剂为钴液，当树脂是酚醛树脂时，所述的促进剂为六亚甲基四胺，当树脂是环氧树脂时，所述的促进剂为2-乙基-4甲基咪唑。当树脂是酚醛树脂时，还添加有固化剂无机酸或有机酸溶液，当树脂是间苯树脂或邻苯树脂或乙烯基树脂或其混合物时，添加有固化剂过氧化二苯甲酰或过氧化甲乙酮。
全文摘要
本发明公开了一种输电线路用间隔棒框架的制备方法，利用将连续的纤维纱沿着所述输电线路用间隔棒框架骨架的路径连续的绕在输电线路用间隔棒框架模具内，同时注入含有树脂和添加剂的混合料等工艺手段，使得所生产的输电线路用间隔棒框架内部纤维走向均匀有序，并且纤维纱是连续的整体，大大增加了输电线路用间隔棒框架的机械强度，因此与相同技术指标的产品相比，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀，并且产品一体成型，生产效率高。
文档编号C08L63/00GK102463679SQ20101053771
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月10日 优先权日2010年11月10日
发明者丛晓日, 冯毅, 周猛 申请人:江苏源盛复合材料技术股份有限公司