CN102003100A - 一种聚氨酯树脂绝缘电力杆塔 - Google Patents

Abstract

一种聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，包括至少一根支撑件。所述支撑件的材料包括多根玻璃纤维。该支撑件的材料中还包括聚氨酯树脂，所述多根玻璃纤维浸渍在所述聚氨酯树脂中。在制备所述支撑件的材料中，玻璃纤维占总材料重量的60％～78％，聚氨酯树脂占总材料重量的34％～12％。用聚氨酯树脂制成的电力杆塔支撑件，由于聚氨酯树脂本身所具有的优良特性，其在高温下反应速度快，固化速度快，从而使得所制造的支撑件生长效率高，而且不需要添加诸如固化剂等辅料，因此可以降低支撑件的制作成本。而且，聚氨酯树脂具有良好的抗老化性能，不需要加入另外的防老化剂，从而进一步降低电力杆塔的成本。

Description

一种聚氨酯树脂绝缘电力杆塔

技术领域

本发明涉及一种复合绝缘电力杆塔，特别是一种由聚氨酯树脂制成的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔。

背景技术

杆塔结构是输电、通讯、铁路、市政等基础设施中一类重要的特种支撑结构物，其结构性能直接影响线路的安全性、经济性和可靠性。国内外架空输电线路中使用较为广泛的杆塔主要有木质杆、混凝土杆或预应力混凝土杆、钢管混凝土杆、钢管杆和铁塔等几类。其中铁塔是世界各国超高压输电线路中常用字的杆塔形式。一般，35KV～110KV线路中使用混凝土杆，目前在新建330KV及以下线路运输和施工条件较好的平原和丘陵地区也有使用混凝土杆。钢管杆和钢管混凝土杆在近年的城市电网建设和改造中应用较多，而在220KV及以上的线路中，多采用格构式铁塔。

但是，上述传统的输电杆塔普遍存在质量重，如混凝土杆；易腐烂，如木质杆，还有如铁塔容易锈蚀或开裂等缺陷，因而造成耐久性差，使用寿命较短，施工运输和运行维护困难，容易出现各种安全隐患。随着新材料技术及其制造工艺的发展，复合材料，如玻璃纤维增强塑料(Fiberglass-Reinforced Plastics，FRP)，近年在国内外已逐步应用于输电工程中，如在2002年5月22号公开的公开号为CN1350024A的中国专利，其公开了一种用复合材料制作的电力杆塔。该电力杆塔的主要成份包括聚酯树脂或环氧树脂或酚醛树脂，玻璃纤维或碳纤维，瓷粉或石英粉或轻质碳酸钙，颜料，阻燃剂，防老化剂，固化剂。

在上述的电力杆塔中，由于聚酯树脂通常为不饱和脂，这些不饱和聚脂中的双键与可聚合的乙烯类单体导致其需要额外的固化剂，引发剂等使其游离基型发生共聚反应，从而使线型的聚脂分子链交联成具有三向网络结构的体型分子而固化，这些都使得聚脂树脂的反应速度慢，固化时间长，速度慢，而导致电力杆塔的成本高。而且由于不饱和聚脂树脂的键能特性，使得其抗老化性能较低，需要加入另外的防老化剂来弥补这些缺陷，从而进一步导致了成本的增加。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种成本较低，且适合长期露天使用的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔。

一种聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，包括至少一根支撑件。所述支撑件的材料包括多根玻璃纤维。该支撑件的材料中还包括聚氨酯树脂，所述多根下班纤维浸渍在该聚氨酯树脂中。在制备所述支撑件的材料中，玻璃纤维占总材料重量的60％～78％，聚氨酯树脂占总材料重量的34％～12％。

与现有技术相比，用聚氨酯树脂制成的电力杆塔支撑件，由于聚氨酯树脂本身所具有的优良特性，其在高温下反应速度快，固化速度快，从而使得所制造的支撑件生长效率高，而且不需要添加诸如固化剂等辅料，因此可以降低支撑件的制作成本。而且，聚氨酯树脂具有良好的抗老化性能，不需要加入另外的防老化剂，从而进一步降低电力杆塔的成本。

具体实施方式

为了对本发明作更进一步的说明，举以下较佳实施例详细说明如下：

本发明所提供的电力杆塔包括至少一根支撑件，该支撑件的材料包括多根玻璃纤维以及聚氨酯树脂。所述多根玻璃纤维浸渍在聚氨酯树脂之中。

所述玻璃纤维可以为无碱不间断玻璃纱，且该玻璃纤维占支撑件材料的总重量的60％～78％，在本实施例中，玻璃纤维占支撑件材料的总重量的75％。

所述聚氨酯树脂为由多元醇与异氰酸脂通过化合反应制得。所述多元醇占制造支撑件总材料重量的8％～15％，所述异氰酸脂占制造支撑件总材料重量的8％～15％。在本实施中，该多元醇占制造支撑件总材料重量的8％，异氰酸脂占制造支撑件总材料重量的8％。

由于仅由聚氨酯树脂以及玻璃纤维混合制得的绝缘支撑件，其具有非常大的强度及机械性能，该机械性能与同等级电力杆塔如木质杆，混凝土杆所需要的机械性能相比，其强度余量有时会太大而造成浪费，因此，在保证所制得的支撑件的强度附合要求的基础上，可以加入一些辅助填料，例如瓷粉、碳酸钙或者石英粉等，或者是瓷粉、碳酸钙以及石英粉中的一种或几种的混合物。该填料占制造支撑件总材料重量的5％～8％。在本实施例，所述填料为瓷粉与碳酸钙的混合物，其中，瓷粉与碳酸钙的混合物占制造支撑件总材料重量的8％。

另外，所述支撑件是通过成型模具成型而成的。但是，由于聚氨酯树脂在固化的时候，还会收缩，使得其所成型的构件尺寸不稳定，加入所述瓷粉与碳酸钙的混合物，可以起到保证所成型的支撑件的尺寸稳定的作用。

同时，在成型的时候，为了使成型好的支撑件能够顺利脱模，还可以在制造支撑件的材料中加入脱模剂，如聚二甲基硅氧烷，该脱模剂可以占制造支撑件总材料重量的1％～2％。在本实施例中，所述脱模剂占制造支撑件总材料重量的1％。

在制造所述支撑件时，首先，可以将占总材料重量8％的多元醇，1％的脱模剂以及8％的瓷粉/碳酸钙的混合物在计量泵的第一料筒中混合均匀，然后将占总材料重量8％的异氰酸脂放到计量泵的第二料筒中，最后将计量泵的第一料筒、第二料筒连接到真空加压的注射箱上。

然后将置于纱架上的玻璃纤维纱进行抽纱，其中，玻璃纤维纱占总材料重量的75％，玻璃纤维纱从注射箱经过时，在计量泵上根据配方比例同时向注射箱中输送一定流量的第一料筒及第二料筒中的配料，在此同时，多元醇与异氰酸脂通过化学反应生成所述的聚氨酯树脂，该聚氨酯树脂浸渍在所述多根玻璃纤维中；

再次，将浸渍后的玻璃纤维纱线经过与拉挤制品形状一致的成型模具内腔，成型模的温度保持在190度到200度之间，玻璃纤维纱以100～180cm/min的牵引速度进行索引，形成所述的支撑件。

最后对该支撑件进行定长，经切割后即得成品。

所述的支撑件可以做空心或实心圆柱形杆件，当然，可以想到的是，其也可以制成方形、菱形或其他不规则几何型，该形状只要改变成型模的内腔形状即可。

由聚氨酯树脂浸渍玻璃纤维制成的电力杆塔，其质量约为相同体积的木质杆的1/3，混凝土杆的1/10，钢质杆的1/3，从而可以大幅度降低运输和施工安装成本，尤其是在山林及偏远地区。另外，在成型支撑件的时候，各种金属附件，如螺钉、螺栓，脚窝等，可以直接成型到支撑件中，无需事先钻孔，节省劳动力和时间，而且聚氨酯树脂复合材料电杆对酸、碱、盐以及有机溶剂等腐蚀介质的耐腐蚀性能和耐候性能优良。特别是，用聚氨酯树脂代替钢材做电力杆塔，可以减少碳排放，利于环境保护。

与现有技术相比，用聚氨酯树脂制成的电力杆塔支撑件，由于聚氨本树脂本身所具有的优良特性，其在高温下反应速度快，固化速度快，从而使得所制造的支撑件生长效率高，而且不需要添加诸如固化剂等辅料，因此可以降低支撑件的制作成本。而且，聚氨酯树脂具有良好的抗老化性能，不需要加入另外的防老化剂，从而进一步降低电力杆塔的成本。

另外，本领域技术人员还可以本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，包括至少一根支撑件，所述支撑件的材料包括多根玻璃纤维，其特征在于，所述支撑件的材料还包括聚氨酯树脂，所述多根玻璃纤维浸渍在聚氨酯树脂之中，在制备所述支撑件的材料中，玻璃纤维占总材料重量的60％～78％，聚氨酯树脂占总材料重量的34％～12％。

2.如权利要求1所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述支撑件的材料还包括脱模剂，该脱模剂占所有材料重量的1％～2％。

3.如权利要求2所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述脱模剂为聚二甲基硅氧烷。

4.如权利要求1所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述支撑件的材料还包括填料，该填料为瓷粉和碳酸钙的一种或者其混合物。

5.如权利要求4所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述填料占制造所述支撑件材料重量的5％～8％。

6.如权利要求1所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述聚氨酯树脂由多元醇和异氰酸脂制成。

7.如权利要求6所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述多元醇占制造所述支撑件材料重量的8％～15％，异氰酸脂占制造所述支撑件材料重量的8％～15％。

8.如权利要求1至7任一项所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述制备支撑体的材料中：玻璃纤维占所有材料重量的75％，多元醇占所有材料重量的8％，异氰酸脂占所有材料重量的8％，脱模剂占所有材料重量的1％，填料占所有材料重量的8％。

9.如权利要求1所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述玻璃纤维为不间断无碱玻璃纱。

10.如权利要求1所述的聚氨酯树脂绝缘电力杆塔，其特征在于：所述支撑件由浸渍有聚氨酯树脂的玻璃纤维通过成型模具成型而成。