一种间隔棒用轻质高强复合材料及其制备方法与流程

文档序号:12543862阅读:437来源:国知局

本发明涉及电力行业输配电线路用的复合材料,具体地说是一种间隔棒用轻质高强复合材料。



背景技术:

经检索有关专利文献,目前尚未检索到与本发明相同的间隔棒用轻质高强复合材料。目前,输电线路采用的间隔棒为金属材质,传统的金属间隔棒重量较大且生产金属间隔棒能耗高,运用中还会受到无线电干扰、产生电晕。此外,间隔棒还经受着各种自然条件的考验,且后期的安装和维护难度较大。目前,以纤维增强树脂基体的复合材料在间隔棒上的应用引起关注。纤维增强树脂基体的复合材料具有强度高、抗疲劳、重量轻、成本低、省运费、耐腐蚀、无需镀锌、产能大的优点,必将成为未来间隔棒的主流产品。因此,研究轻质高强复合材料间隔棒来替代现有的金属间隔棒很有必要。



技术实现要素:

本发明的目的是要提供能够解决现有的金属间隔棒重量大、能耗高、安装和维护难度大的问题,同时具有强度高、抗疲劳、重量轻、耐腐蚀、成型率高、成本低、产品质量稳定的一种悬垂线夹用BMC复合材料及其制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种间隔棒用轻质高强复合材料,由以下质量百分比的组分组成:树脂基体40-60%,稀释剂10-20%,纤维10-30%,填料5-30%,固化剂5-10%。

所述的树脂基体为环氧树脂、环氧乙烯基酯树脂、双酚A环氧基乙烯基酯树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂中的一种或几种。

所述的稀释剂为聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。

所述的纤维为碳纤维、玻璃纤维布、尼龙纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维、PBO纤维中的一种或几种。

所述的填料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、石英粉、二氧化硅中的一种或几种。

所述的固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、N,N-二乙氨基丙胺中的一种或几种。

一种间隔棒用轻质高强复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)纤维预处理:将纤维浸泡在配置好的硅烷偶联剂溶液中,室温下浸泡6-24小时后过滤,然后进行洗涤并干燥;

(2)纤维预浸渍:将预处理后得到的纤维加入到树脂基体中,室温下浸渍12-30小时,得到预浸渍体;

(3)在预浸渍体中依次加入稀释剂、填料、固化剂,并充分混合,得到混合物;

(4)将得到的混合物放入模压成型机阴模中,模压温度范围为80-140℃,模压压力范围为120-240MPa,得到模压成型制品;

(5)将模压成型制品放入烘箱中,温度范围为100-120℃,得到样品;

(6)将步骤(5)中得到的制品进行打磨处理。

本发明的优点是:由轻质高强复合材料制成的间隔棒,具有强度高、抗疲劳、重量轻、成本低、省运费、耐腐蚀、无需镀锌、产能大;由于制备方法简单易操作、成本低,所以有着很大的实用和推广价值。

具体实施方式

实施例一

一种间隔棒用轻质高强复合材料,由以下质量百分比的组分组成:环氧乙烯基酯树脂55%,聚乙二醇二缩水甘油醚10%,碳纤维10%,碳酸钙20%,乙二胺5%。

一种间隔棒用轻质高强复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)纤维预处理:将碳纤维浸泡在配置好的硅烷偶联剂溶液中,室温下浸泡6小时后过滤,然后进行洗涤并干燥;

(2)纤维预浸渍:将预处理后得到的碳纤维加入到环氧乙烯基酯树脂中,室温下浸渍12小时,得到预浸渍体;

(3)在预浸渍体中依次加入聚乙二醇二缩水甘油醚、碳酸钙、乙二胺,并充分混合,得到混合物;

(4)将得到的混合物放入模压成型机阴模中,模压温度为80℃,模压压力为240MPa,得到模压成型制品;

(5)将模压成型制品放入烘箱中,温度为100℃,得到样品;

(6)将步骤(5)中得到的制品进行打磨处理。

实施例二

一种间隔棒用轻质高强复合材料,由以下质量百分比的组分组成:双酚A环氧基乙烯基酯树脂60%,聚丙二醇二缩水甘油醚10%,玻璃纤维布10%,硫酸钡15%,二乙烯三胺5%。

一种间隔棒用轻质高强复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)纤维预处理:将玻璃纤维布浸泡在配置好的硅烷偶联剂溶液中,室温下浸泡12小时后过滤,然后进行洗涤并干燥;

(2)纤维预浸渍:将预处理后得到的玻璃纤维布加入到双酚A环氧基乙烯基酯树脂中,室温下浸渍12小时,得到预浸渍体;

(3)在预浸渍体中依次加入聚丙二醇二缩水甘油醚、硫酸钡、二乙烯三胺,并充分混合,得到混合物;

(4)将得到的混合物放入模压成型机阴模中,模压温度为100℃,模压压力为200MPa,得到模压成型制品;

(5)将模压成型制品放入烘箱中,温度为120℃,得到样品;

(6)将步骤(5)中得到的制品进行打磨处理。

实施例三

一种间隔棒用轻质高强复合材料,由以下质量百分比的组分组成:环氧树脂60%,丁基缩水甘油醚10%,尼龙纤维10%,滑石粉15%,三乙烯四胺5%。

一种间隔棒用轻质高强复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)纤维预处理:将尼龙纤维浸泡在配置好的硅烷偶联剂溶液中,室温下浸泡18小时后过滤,然后进行洗涤并干燥;

(2)纤维预浸渍:将预处理后得到的尼龙纤维加入到环氧树脂中,室温下浸渍24小时,得到预浸渍体;

(3)在预浸渍体中依次加入丁基缩水甘油醚、滑石粉、三乙烯四胺,并充分混合,得到混合物;

(4)将得到的混合物放入模压成型机阴模中,模压温度为140℃,模压压力为120MPa,得到模压成型制品;

(5)将模压成型制品放入烘箱中,温度为110℃,得到样品;

(6)将步骤(5)中得到的制品进行打磨处理。

实施例四

一种间隔棒用轻质高强复合材料,由以下质量百分比的组分组成:不饱和聚酯树脂60%,新戊二醇二缩水甘油醚10%,聚乙烯纤维20%,石英粉5%,N,N-乙氨基丙胺5%。

一种间隔棒用轻质高强复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)纤维预处理:将聚乙烯纤维浸泡在配置好的硅烷偶联剂溶液中,室温下浸泡24小时后过滤,然后进行洗涤并干燥;

(2)纤维预浸渍:将预处理后得到的聚乙烯纤维加入到不饱和聚酯树脂中,室温下浸渍30小时,得到预浸渍体;

(3)在预浸渍体中依次加入新戊二醇二缩水甘油醚、石英粉、N,N-乙氨基丙胺,并充分混合,得到混合物;

(4)将得到的混合物放入模压成型机阴模中,模压温度为110℃,模压压力为150MPa,得到模压成型制品;

(5)将模压成型制品放入烘箱中,温度为115℃,得到样品;

(6)将步骤(5)中得到的制品进行打磨处理。

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