CN100453594C - 一种新型复合材料电杆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种新型复合材料电杆，属复合材料制电杆领域，杆体是浸渍聚氨酯的玻璃纤维股绕轴的缠绕体，所述浸渍聚氨酯的玻璃纤维股由内到外依次是内层玻璃纤维层、中层芳香族聚氨酯层、外层脂肪族聚氨酯层构成，聚氨酯固化后三层结为一整体，电杆抗张强度大，耐大风、暴雨等各种恶劣环境，其重量轻，导线运行安全性好，综合成本低，安装与运输方便，无毒、耐化学腐蚀、耐酸、耐碱、耐磨、防水、耐气候和阳光照射、阻燃耐火，能够防止昆虫、鸟类和其它小动物损坏。

Description

一种新型复合材料电杆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种由复合材料制作的电杆，同时提供这种电杆的制造方法。
背景技术
中国专利00131910.8公开了“一种用复合材料制作的电力杆塔”，由40-60份聚酯树脂或环氧树脂、酚醛树脂，40-60份玻璃纤维或碳纤维，9-11分瓷粉或石英粉或轻质碳酸钙，5-7份颜料，6-10份阻燃剂，3-5份防老化剂，3-5份固化剂配伍成，制造时将除玻璃纤维或碳纤维外的其它物料搅拌混合均匀，涂于玻璃纤维布或碳纤维布两面，然后缠绕成型套入电力杆塔模具挤压一小时后开模即得成品，此复合材料杆塔具有重量轻、维护要求小、具有绝缘、抗大气、盐雾等性能，但其不足为抗张强度和抗压强度较低，增加了杆塔数量及施工成本同时在遇到恶劣天气时容易产生断裂现象。
发明内容
本发明正是为了克服上述不足，提供一种具有韧性、重量轻、抗张强度更大、耐腐蚀的电线杆材，它可用作高压线路杆塔、路灯杆、横担、壁雷杆、微波塔等所有电力杆塔领域，主要创新在于采用耐腐蚀、耐老化并对环境无污染的有机材料制品即聚氨酯复合纤维材料制得，具体是这样来实施的：新型复合材料电杆，其特征在于电杆由50-75wt％的玻璃纤维、20-30wt％的聚氨酯以及余下的聚醚多元醇与苯乙烯的混合物构成，其中聚氨酯中芳香族聚氨酯占80-90wt％，其余为脂肪族聚氨酯，聚醚多元醇与苯乙烯的混合物中聚醚多元醇占40-80wt％。聚醚多元醇与苯乙烯用于稀释聚氨酯，使聚氨酯的粘度达到950-2200厘泊，比重是1.12-1.20g/cm3，硬度是肖氏D70-D92。
根据需要，还可以添加着色剂、阻燃剂等，用此种特性的聚氨酯浸渍玻璃纤维，可制得使用年限长、质量轻、强度重量比大、免维护、耐化学腐蚀、耐酸、耐碱、耐磨、防水、耐气候和阳光照射、阻燃耐火的电杆，其能够防止昆虫损坏，与其它材料电杆相比，该杆整个寿命使用期间综合成本最低，安全性好。
这种新型复合材料电杆，杆体是浸渍聚氨酯的玻璃纤维股绕轴的缠绕体，所述浸渍聚氨酯的玻璃纤维股由内到外依次是内层玻璃纤维层、中层芳香族聚氨酯层、外层脂肪族聚氨酯层构成，聚氨酯固化后三层结为一整体，该结构不仅满足工程设计要求，而且有效地防止紫外线降解，延长电杆的使用寿命。
新型复合材料电杆的制造方法，其特征在于用聚醚多元醇与苯乙烯的混合物按重量正比分别稀释芳香族聚氨酯和脂肪族聚氨酯，玻璃纤维股先浸渍芳香族聚氨酯后再浸渍脂肪族聚氨酯，以零角度(轴向与径向可任意调整)围绕固体轴缠绕，通过加热模迅速固化成型。
本发明采用上述材料与现有产品相比具有以下优点：1.不仅提高了电线杆的抗张强度，大大提高电线杆耐各种大风、暴雨等各种恶劣环境能力，可以满足宽阔江、河及大山区架设电线；2.重量轻，对于相同长度和等级的电杆而言，复合杆重量为木杆重量的1/3，钢杆重量的2/3，混凝土杆重量的1/8，可以节省运输与安装费用；3.复合材料电杆为绝缘材料，可降低金具及绝缘子的电气强度，提高导线运行的安全性，降低综合成本；4.复合杆耐化学腐蚀、耐酸、耐碱、耐磨、防水、耐气候和阳光照射、阻燃耐火(持续温度低于320℃)，能够防止昆虫、鸟类和其它小动物损坏；5.安装与运输方便、快捷，安装后不需维护和维修，使用寿命长达80年。电杆的表面根据需要，可采用不同颜色，可保持与周围环境和谐；6.不含危险空气污染物和挥发性的有机物，无毒，在整个生产过程和安装后对环境亲和。
具体实施方式
实施例1，新型复合材料电杆，电杆重量为50份的玻璃纤维、24份芳香族聚氨酯、6份脂肪族聚氨酯、16份聚醚多元醇与4份苯乙烯的混合物构成，杆体是浸渍聚氨酯的玻璃纤维股绕轴的缠绕体，所述浸渍聚氨酯的玻璃纤维股由内到外依次是内层玻璃纤维层、中层芳香族聚氨酯层、外层脂肪族聚氨酯层构成，聚氨酯固化后三层结为一整体。
制造方法是用16份聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释24份的芳香族聚氨酯，用4份聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释6份的脂肪族聚氨酯，用E级玻璃纤维股先浸渍芳香族聚氨酯后再浸渍脂肪族聚氨酯，以零角度围绕固体轴缠绕，通过加热模迅速固化成型。
实施例2，新型复合材料电杆，其结构与制造方法参见实施例1，组份重量配比为：60份的玻璃纤维、22.5份芳香族聚氨酯、2.5份脂肪族聚氨酯、7.5份聚醚多元醇与7.5份苯乙烯的混合物构成，制作时用13.5份聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释22.5份的芳香族聚氨酯，用1.5份聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释2.5份的脂肪族聚氨酯。
实施例3，新型复合材料电杆，其结构与制造方法参见实施例1，组份重量配比为：70份的玻璃纤维、17份芳香族聚氨酯、3份脂肪族聚氨酯、4份聚醚多元醇与6份苯乙烯的混合物构成，制作时用8.5份聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释17份的芳香族聚氨酯，用1.5份聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释3份的脂肪族聚氨酯。
实施例4，新型复合材料电杆，其结构与制造方法参见实施例1，组份重量配比为：75份的玻璃纤维、16份芳香族聚氨酯、4份脂肪族聚氨酯、3份聚醚多元醇与2份苯乙烯的混合物构成，制作时用4份聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释16份的芳香族聚氨酯，用1份聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释4份的脂肪族聚氨酯。

Claims (4)

1.一种新型复合材料电杆，其特征在于电杆由50-75wt％的玻璃纤维、20-30wt％的聚氨酯以及余下的聚醚多元醇与苯乙烯的混合物构成，其中聚氨酯中芳香族聚氨酯占80-90wt％，其余为脂肪族聚氨酯，聚醚多元醇与苯乙烯的混合物中聚醚多元醇占40-80wt％；杆体是浸渍聚氨酯的玻璃纤维股绕轴的缠绕体，所述浸渍聚氨酯的玻璃纤维股由内到外依次是内层玻璃纤维层、中层芳香族聚氨酯层、外层脂肪族聚氨酯层构成，聚氨酯固化后三层结为一整体。
2.根据权利要求1所述的新型复合材料电杆，其特征在于用聚醚多元醇与苯乙烯混合物稀释聚氨酯，稀释后的聚氨酯的粘度是950-2200厘泊，比重是1.12-1.20g/cm3，硬度是肖氏D70-D92。
3.权利权利要求1或2所述的新型复合材料电杆的制造方法，其特征在于用聚醚多元醇与苯乙烯的混合物按重量正比分别稀释芳香族聚氨酯和脂肪族聚氨酯，玻璃纤维股先浸渍芳香族聚氨酯后再浸渍脂肪族聚氨酯，以零角度围绕固体轴缠绕，通过加热模迅速固化成型。
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于玻璃纤维股为E级玻璃纤维股。
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