CN103740062A

CN103740062A - 电力柜专用玻璃钢面板材料

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Publication number: CN103740062A
Application number: CN201310705311.3A
Authority: CN
Inventors: 付昕; 安立平; 姚立强; 赵辉; 敦子华; 冯威晓; 田丹; 谷胜
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Hebei Electric Power Co Ltd; Shijiazhuang Power Supply Co of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; State Grid Hebei Electric Power Co Ltd; Shijiazhuang Power Supply Co of State Grid Hebei Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: CN103740062B

Abstract

电力柜专用玻璃钢面板材料，关键是：所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂30～35份、玻璃纤维30～40份、呋喃树脂粘接剂3～5份、聚四氟乙烯2～4份、石墨粉0.1～0.3份、固化剂1～2份、二氧化钛粉末2～4份。技术效果是制得的面板材料密度小，重量轻，硬度高，韧性好，电绝缘性好，具有较好的耐火性、耐腐蚀性、耐磨性、和防静电能力，安装时省时省力，安全可靠，延长了电力柜的使用寿命。

Description

电力柜专用玻璃钢面板材料

技术领域

本发明属于电力设备外壳技术领域，涉及到一种面板材料，特别是电力柜专用玻璃钢面板材料。

背景技术

目前的电力柜外壳主要是用冷轧钢板或不锈钢板制成的，冷轧钢板的强度很高，表面光亮，但韧性、可焊性差，比较硬、脆，如果存在漏焊，则会进水，造成电力柜内部的元器件报废甚至发生火灾，存在安全隐患。不锈钢板有足够的强度，又有极好的塑性，硬度也不高，便于加工，但是由于长期处于室外，环境较差，所以耐腐蚀性不能很好地满足使用需求，使得电力柜的使用寿命较短，尤其是下雨后形成的酸雨对电力柜外表面有极强的腐蚀性，一旦电力柜被腐蚀，电力系统就要面临极大的危险。另外一些电力柜用于承载高压电源，目前的电力柜一般为铁皮制作外壳，特别是在干燥的北方，经常由于灰尘摩擦产生静电，这就导致高压电源电力柜极其容易发生着火危险，后果不堪设想。而且不锈钢板的密度较大，安装时费时费力，电绝缘性较差，也存在安全隐患。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了电力柜专用玻璃钢面板材料，密度小，重量轻，硬度高，韧性好，电绝缘性好，具有较好的耐火性、耐腐蚀性、耐磨性和防静电能力，安装时省时省力，安全可靠，延长了电力柜的使用寿命。

本发明所采用的具体技术方案是：电力柜专用玻璃钢面板材料，关键是：所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂30～35份、玻璃纤维30～40份、呋喃树脂粘接剂3～5份、聚四氟乙烯2～4份、石墨粉0.1～0.3份、固化剂1～2份、二氧化钛粉末2～4份。

本发明的有益效果是：利用环氧丙烯酸树脂、玻璃纤维、呋喃树脂粘接剂、聚四氟乙烯、石墨粉、固化剂和二氧化钛粉末制得的面板材料，密度小，重量轻，硬度高，韧性好，电绝缘性好，具有较好的耐火性、耐腐蚀性、耐磨性和防静电能力，安装时省时省力，安全可靠，延长了电力柜的使用寿命。

聚四氟乙烯耐高温，耐低温，在-196～260℃的较广温度范围内均能保持优良的力学性能，自润滑，耐酸碱腐蚀，不燃，限氧指数在90以下，在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高，但粘接性较差。二氧化钛的粘附力较强，不易起化学变化，熔点很高，耐火性强。呋喃树脂粘接剂的粘度高，粘接性强，稳定性好，具有良好的阻燃性和机械性能。所以，通过调节聚四氟乙烯、二氧化钛和呋喃树脂粘接剂的重量份数比例，可以使制备面板材料时各原料之间具有良好的融合性。

玻璃纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热，抗拉强度高，电绝缘性好，但性脆，耐磨性较差。环氧丙烯酸树脂粘接性强、耐磨性强、耐水性强、耐热性强、机械性强、电绝缘性强、化学稳定性强、耐高低温性强、收缩率低、内部应力低、韧性好，所以，通过调节玻璃纤维和环氧丙烯酸树脂之间的重量份数比例，可以使它们互补，从而提高面板材料的性能。

石墨的强度高，导电性好，阻燃，在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、碱和有机溶剂的腐蚀，温度突变时，体积变化不大，不会产生裂纹。

固化剂可以使面板材料在制备时快速凝固。105缩胺环氧固化剂热变形温度高，室温下即可固化，密封性能好，吸湿性小，粘接强度较大，耐酸、碱、盐腐蚀，耐磨性强，电气性能优良。

所以，通过调节环氧丙烯酸树脂、玻璃纤维、呋喃树脂粘接剂、聚四氟乙烯、石墨粉、固化剂和二氧化钛粉末之间的重量份数比例，可以提高面板材料的综合性能，从而提高电力柜的安全性和可靠性，延长电力柜的使用寿命。

呋喃树脂粘接剂是由呋喃甲醇、聚乙烯醇、丁醛、A-151硅烷偶联剂份和增粘树脂按照一定的重量份数比例制备而成的，不含甲醛，改善了劳动条件和工作环境，减轻了对环境的污染。聚乙烯醇可以加快呋喃树脂粘接剂的固化速度，而且在10℃以下也能正常固化，使得呋喃树脂粘接剂在冬季也能正常使用。丁醛可以降低呋喃树脂粘接剂的硬度、模量、软化温度和脆化温度，提高呋喃树脂粘接剂的伸长率、曲挠性和柔韧性。A-151硅烷偶联剂兼有偶联剂和交联剂的作用，进一步提高了粘接剂的粘接强度、耐水、耐气候等性能，使得聚四氟乙烯与各原料之间具有良好的融合性。增粘树脂具有优良的聚合物相容性，可以进一步增强各原料之间的融合性。在呋喃树脂粘接剂的制备过程中，利用呋喃树脂酸性废水做催化剂，使废水得到了充分利用，节约了生产成本，减少了对环境的污染，利用太阳能热水加热，节约了能源。

具体实施方式

电力柜专用玻璃钢面板材料，关键是：所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂30～35份、玻璃纤维30～40份、呋喃树脂粘接剂3～5份、聚四氟乙烯2～4份、石墨粉0.1～0.3份、固化剂1～2份、二氧化钛粉末2～4份。

所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂31份、玻璃纤维33份、呋喃树脂粘接剂3.5份、聚四氟乙烯2.5份、石墨粉0.15份、固化剂1.3份、二氧化钛粉末2.5份。

所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂32份、玻璃纤维35份、呋喃树脂粘接剂4份、聚四氟乙烯3份、石墨粉0.2份、固化剂1.5份、二氧化钛粉末3份。

所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂33份、玻璃纤维37份、呋喃树脂粘接剂4.5份、聚四氟乙烯3.5份、石墨粉0.25份、固化剂1.7份、二氧化钛粉末3.5份。

所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂34份、玻璃纤维38份、呋喃树脂粘接剂4.7份、聚四氟乙烯3.8份、石墨粉0.28份、固化剂1.8份、二氧化钛粉末3.7份。

所述的固化剂为105缩胺环氧固化剂。

所述的呋喃树脂粘接剂是由以下重量份数的原材料制作而成的：呋喃甲醇70～80份、聚乙烯醇65～75份、丁醛26～36份、A-151硅烷偶联剂1～4份、增粘树脂2～5份。

所述的呋喃树脂粘接剂是由以下重量份数的原材料制作而成的：呋喃甲醇72份、聚乙烯醇68份、丁醛28份、A-151硅烷偶联剂1.7份、增粘树脂2.8份。

所述的呋喃树脂粘接剂是由以下重量份数的原材料制作而成的：呋喃甲醇75份、聚乙烯醇70份、丁醛30份、A-151硅烷偶联剂2.5份、增粘树脂3.5份。

所述的呋喃树脂粘接剂是由以下重量份数的原材料制作而成的：呋喃甲醇78份、聚乙烯醇73份、丁醛33份、A-151硅烷偶联剂3.2份、增粘树脂4.3份。

下面给出本发明中面板材料的具体实施例：

实施例1、环氧丙烯酸树脂30份、玻璃纤维30份、呋喃树脂粘接剂3份、聚四氟乙烯2份、石墨粉0.1份、固化剂1份、二氧化钛粉末2份。

实施例2、环氧丙烯酸树脂31份、玻璃纤维33份、呋喃树脂粘接剂3.5份、聚四氟乙烯2.5份、石墨粉0.15份、固化剂1.3份、二氧化钛粉末2.5份。

实施例3、环氧丙烯酸树脂32份、玻璃纤维35份、呋喃树脂粘接剂4份、聚四氟乙烯3份、石墨粉0.2份、固化剂1.5份、二氧化钛粉末3份。

实施例4、环氧丙烯酸树脂33份、玻璃纤维37份、呋喃树脂粘接剂4.5份、聚四氟乙烯3.5份、石墨粉0.25份、固化剂1.7份、二氧化钛粉末3.5份。

实施例5、环氧丙烯酸树脂34份、玻璃纤维38份、呋喃树脂粘接剂4.7份、聚四氟乙烯3.8份、石墨粉0.28份、固化剂1.8份、二氧化钛粉末3.7份。

实施例6、环氧丙烯酸树脂30～35份、玻璃纤维30～40份、呋喃树脂粘接剂3～5份、聚四氟乙烯2～4份、石墨粉0.1～0.3份、固化剂1～2份、二氧化钛粉末2～4份。

以下列举出6组玻璃钢面板的性能参数，均通过实验验证。普通的有机玻璃钢面板的抗拉强度为290MPa，密度为1.5-2.0g/cm³，软化温度为850℃，单位体积的电阻值为10¹¹-10¹³Ωcm³。

从以上表格中可以看出，本发明申请的玻璃钢性能完全超越了现有技术的一般玻璃钢材质，可以专门使用在电力柜上，以达到电力柜的特殊要求。

下面给出呋喃树脂粘接剂的具体实施例：

实施例1、呋喃甲醇70份、聚乙烯醇65份、丁醛26份、A-151硅烷偶联剂1份、增粘树脂2份。

实施例2、呋喃甲醇72份、聚乙烯醇68份、丁醛28份、A-151硅烷偶联剂1.7份、增粘树脂2.8份。

实施例3、呋喃甲醇75份、聚乙烯醇70份、丁醛30份、A-151硅烷偶联剂2.5份、增粘树脂3.5份。

实施例4、呋喃甲醇78份、聚乙烯醇73份、丁醛33份、A-151硅烷偶联剂3.2份、增粘树脂4.3份。

实施例5、呋喃甲醇80份、聚乙烯醇75份、丁醛36份、A-151硅烷偶联剂4份、增粘树脂5份。

下面给出本发明中呋喃树脂粘接剂的制备方法：

a、按以下重量份数配比原材料，呋喃甲醇70～80份、聚乙烯醇65～75份、丁醛26～36份、A-151硅烷偶联剂1～4份、增粘树脂2～5份；

b、将呋喃甲醇12～15份、聚乙烯醇65～75份、丁醛26～36份加入反应釜中，边搅拌边在反应釜内加入浓度为18％的呋喃树脂酸性废水10～12份作催化剂，搅拌20～25min；

c、在反应釜夹套内通入太阳能热水进行加热，将温度控制在75～80℃，保温60～70min；

d、进一步加热升温到85～90℃，并将剩余的呋喃甲醇加入到反应釜中，保温50～60min；

e、停止加热，用浓度为45％的氢氧化钠溶液调pH值为中性，待反应釜内温度降至室温时，加入A-151硅烷偶联剂1～4份、增粘树脂2～5份，搅拌30～40min，然后过滤掉杂质，即得呋喃树脂粘接剂。

Claims

1.电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂30～35份、玻璃纤维30～40份、呋喃树脂粘接剂3～5份、聚四氟乙烯2～4份、石墨粉0.1～0.3份、固化剂1～2份、二氧化钛粉末2～4份。

2.根据权利要求1所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂31份、玻璃纤维33份、呋喃树脂粘接剂3.5份、聚四氟乙烯2.5份、石墨粉0.15份、固化剂1.3份、二氧化钛粉末2.5份。

3.根据权利要求1所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂32份、玻璃纤维35份、呋喃树脂粘接剂4份、聚四氟乙烯3份、石墨粉0.2份、固化剂1.5份、二氧化钛粉末3份。

4.根据权利要求1所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂33份、玻璃纤维37份、呋喃树脂粘接剂4.5份、聚四氟乙烯3.5份、石墨粉0.25份、固化剂1.7份、二氧化钛粉末3.5份。

5.根据权利要求1所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的面板材料是由以下重量份数的原材料制作而成的：环氧丙烯酸树脂34份、玻璃纤维38份、呋喃树脂粘接剂4.7份、聚四氟乙烯3.8份、石墨粉0.28份、固化剂1.8份、二氧化钛粉末3.7份。

6.根据权利要求1所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的固化剂为105缩胺环氧固化剂。

7.根据权利要求1所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的呋喃树脂粘接剂是由以下重量份数的原材料制作而成的：呋喃甲醇70～80份、聚乙烯醇65～75份、丁醛26～36份、A-151硅烷偶联剂1～4份、增粘树脂2～5份。

8.根据权利要求7所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的呋喃树脂粘接剂是由以下重量份数的原材料制作而成的：呋喃甲醇72份、聚乙烯醇68份、丁醛28份、A-151硅烷偶联剂1.7份、增粘树脂2.8份。

9.根据权利要求7所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的呋喃树脂粘接剂是由以下重量份数的原材料制作而成的：呋喃甲醇75份、聚乙烯醇70份、丁醛30份、A-151硅烷偶联剂2.5份、增粘树脂3.5份。

10.根据权利要求7所述的电力柜专用玻璃钢面板材料，其特征在于：所述的呋喃树脂粘接剂是由以下重量份数的原材料制作而成的：呋喃甲醇78份、聚乙烯醇73份、丁醛33份、A-151硅烷偶联剂3.2份、增粘树脂4.3份。