CN102618017A - 一种纤维缠绕成型的复合材料电杆及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种强度高、刚度大、表面平整度好、成本低的一种纤维缠绕成型的复合材料电杆，组成为玻璃纤维50-65份，聚氨酯多基树脂25-35份，无机填料10-15份。其制造方法包括以下步骤：将聚氨酯多基树脂和无机填料混合均匀；玻璃纤维浸渍上述混合物后缠绕在模具上；加热固化成型。在保证电杆强度的前提下，在原材料中添加了无机填料，尤其是石英砂的加入增加了电杆的刚度，降低了电杆在大风天气时顶端的摆动角度，提高了架设在其上的电线的安全性，将无机填料和聚氨酯多基树脂的混合物采用纤维增强塑料缠绕成型注胶系统浸渍在玻璃纤维上，替代“浸胶槽”的方法，提高了电杆的强度和刚度，并且制作出的电杆表面平整度高。
Description
技术领域
本发明涉及电杆制造技术领域，尤其涉及一种复合材料电杆及其制造方法。
背景技术
目前国内架空输电线路中使用的杆塔主要有混凝土杆、钢管杆、钢管混凝土杆、格构式铁塔等，传统的输电杆塔普遍存在重量大、不绝缘、易锈蚀、易开裂、使用寿命短等缺陷，施工运输和运行维护困难，容易出现各种安全隐患。玻璃纤维增强树脂基复合材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀、电绝缘性能好、使用寿命长、运输施工方便等特点，非常适于制造输电线路杆塔。因此复合材料电杆逐渐在架空输电线路杆塔中得到广泛应用，但是这种新型电杆还有许多缺陷，亟待改进。发明CN 100453594C公开了“一种新型复合材料电杆及其制造方法”，由玻璃纤维、聚氨酯和聚醚多元醇与苯乙烯的混合物构成，采用聚醚多元醇与苯乙烯的混合物分别稀释芳香族聚氨脂和脂肪族聚氨酯，玻璃纤维股先浸渍芳香族聚氨脂后再浸渍脂肪族聚氨脂，围绕固体轴缠绕，通过加热迅速固化成型。此复合材料电杆具有重量轻、抗张强度大、耐腐蚀的特点。但是这种缠绕出的复合材料电杆的刚度不足，遇到大风天气时，电杆顶端会来回摆动，容易使架设在其上的电线受损，在海边或山口等常会出现大风的地点，该缺点表现的尤其明显。用上述方法制作出的电杆，表面平整度不好，需要经过打磨工序，因此用上述方法制作出的电杆比设计要求厚2-5mm，然后再将厚的部分打磨掉，使电杆表面变平整，但是这么做浪费了原材料，提高了生产成本。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种强度高、刚度大、表面平整度好、成本低的一种纤维缠绕成型的复合材料电杆，其特征在于按重量份数组成为：玻璃纤维50-65份，聚氨酯多基树脂25-35份，无机填料10-15份。
所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
所述无机填料是石英砂、石英粉、氢氧化铝、碳酸钙、滑石粉的一种或者几种。
一种纤维缠绕成型的复合材料电杆的制造方法包括以下步骤：将聚氨酯多基树脂和无机填料混合均匀；
将模具放置在纤维缠绕机上，启动纤维缠绕机，使上述混合物通过纤维缠绕机的纤维增强塑料缠绕成型注胶系统，使玻璃纤维浸渍上述混合物，然后缠绕在模具上，玻璃纤维在模具上的分布角度在0-90°之间；
通过加热固化成型，冷却后取下模具即得到电杆成品。
所述玻璃纤维与所述模具之间的分布角度由人工辅助所述纤维缠绕机控制。
本发明的有益效果为：在保证电杆强度的前提下，在原材料中添加了无机填料，尤其是石英砂的加入增加了电杆的刚度，降低了电杆在大风天气时顶端的摆动角度，提高了架设在其上的电线的安全性，无机填料的组分可以根据电杆的不同要求而调整，使制作出的电杆可以满足特定的要求，无机填料与聚氨酯多基树脂均匀混合，保证了无机填料在电杆各处的均匀分配，从而使电杆各处的刚度保持一致；使用人工辅助纤维缠绕机，将无机填料和聚氨酯多基树脂的混合物采用纤维增强塑料缠绕成型注胶系统浸渍在玻璃纤维上，替代“浸胶槽”的方法，节省了材料，同时保证了玻璃纤维可以以0-90°之间的角度分布在模具上，提高了电杆的强度和刚度，同时降低了成本，并且制作出的电杆表面平整度高，按设计要求的厚度制作即可，表面稍加处理就能满足要求，节省了材料、简化了制作工序，降低了成本。
具体实施方式
实施例一
将9份石英砂、4份碳酸钙和2份滑石粉分别粉碎到工艺要求的目数，与35份聚氨酯树脂混合均匀；再将模具放置在纤维缠绕机上；将所要制造的电杆的厚度、玻璃纤维与模具的角度分布要求等数据输入纤维缠绕机，启动纤维缠绕机，使上述混合物通过纤维缠绕机的纤维增强塑料缠绕成型注胶系统，使玻璃纤维浸渍上述混合物，然后缠绕在模具上，玻璃纤维在模具上的分布角度在0-90°之间，缠绕角度由人工辅助纤维缠绕机控制；再经加热固化成型、冷却，将模具除去，就可以得到表面平整的电杆。
实施例二
将8份石英砂和2份石英粉分别粉碎到工艺要求的目数，与25份聚氨酯多基树脂混合均匀；再将模具放置在纤维缠绕机上；将所要制造的电杆的厚度、玻璃纤维与模具的角度分布要求等数据输入纤维缠绕机，启动纤维缠绕机，使上述混合物通过纤维缠绕机的纤维增强塑料缠绕成型注胶系统，使玻璃纤维浸渍上述混合物，然后缠绕在模具上，玻璃纤维在模具上的分布角度在0-90°之间，缠绕角度由人工辅助纤维缠绕机控制；再经加热固化成型、冷却，将模具除去，就可以得到表面平整的电杆。
实施例三
将7份石英砂和4份氢氧化铝分别粉碎到工艺要求的目数，与31份聚氨酯多基树脂混合均匀；再将模具放置在纤维缠绕机上；将所要制造的电杆的厚度、玻璃纤维与模具的角度分布要求等数据输入纤维缠绕机，启动纤维缠绕机，使上述混合物通过纤维缠绕机的纤维增强塑料缠绕成型注胶系统，使玻璃纤维浸渍上述混合物，然后缠绕在模具上，玻璃纤维在模具上的分布角度在0-90°之间，缠绕角度由人工辅助纤维缠绕机控制；再经加热固化成型、冷却，将模具除去，就可以得到表面平整的电杆。
Claims (5)
1.一种纤维缠绕成型的复合材料电杆，其特征在于按重量份数组成为：玻璃纤维50-65份，聚氨酯多基树脂25-35份，无机填料10-15份。
2.如权利要求1所述的一种纤维缠绕成型的复合材料电杆，其特征在于所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
3.如权利要求1所述的一种纤维缠绕成型的复合材料电杆，其特征在于所述无机填料是石英砂、石英粉、氢氧化铝、碳酸钙、滑石粉的一种或者几种。
4.一种纤维缠绕成型的复合材料电杆的制造方法，包括以下步骤：将聚氨酯多基树脂和无机填料混合均匀；
将模具放置在纤维缠绕机上，启动纤维缠绕机，使上述混合物通过纤维缠绕机的纤维增强塑料缠绕成型注胶系统，使玻璃纤维浸渍上述混合物，然后缠绕在模具上，玻璃纤维在模具上的分布角度在0-90°之间；
通过加热固化成型，冷却后取下模具即得到电杆成品。
5.如权利要求4所述的一种纤维缠绕成型的复合材料电杆的制造方法，其特征在于所述玻璃纤维与所述模具之间的分布角度由人工辅助所述纤维缠绕机控制。
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