CN104788908B - 一种阻燃耐火的交接箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃耐火的交接箱，包括箱体与内部元件，箱体由复合玻璃钢高压注塑而成，所述复合玻璃钢的原料包括：二氧化硅、环氧树脂、有机纤维、固化剂、氢氧化镁、分散剂、石墨以及滑石粉；所述内部元件的外表面涂覆保护膜，该保护膜的原料包括：聚氨基甲酸酯、有机硅、耐热改性剂、聚乙烯醇、盐酸、稳定剂。本发明采用高压注塑一次成型得到箱体，具有优良的耐火阻燃性、防水、防尘、防腐蚀能力，且抗压能力强，且制备过程简单、成本低。本发明还在交接箱内部元件上涂覆保护膜，具有耐高温、防腐蚀、防老化的作用。

Description

一种阻燃耐火的交接箱

技术领域

本发明涉及一种交接箱，具体是一种阻燃耐火的交接箱。

背景技术

光缆交接箱是安装在户外的连接设备，对它最根本的要求就是能够抵受剧变的气候和恶劣的工作环境。它要具有防水气凝结、防水和防尘、防虫害和鼠害、抗冲击损坏能力强的特点。它必须能够抵御比较恶劣的外环境。因此，箱体外侧对防水、防潮、防尘、防撞击损害、防虫害鼠害等方面要求比较高；其内侧对温度、湿度控制要求十分高。但能达到该标准的箱体外壳并不多。目前国内使用的光缆交接箱箱体主要有：原装德国KRONE箱体，箱体采用不饱和聚酯玻璃纤维增强材料（SMC），在防水、防潮、防撞击损害方面有较好的性能。国内参照KRONE箱体的仿制品是以铁质为主的金属箱体。对于金属箱体，由于其在防水气凝结方面的低劣性能，注定不会得到大量使用，并逐渐被淘汰。国内一些仿制品由于材料性能问题导致箱体在防水气凝结、防火阻燃和抗冲击性能上与引进德国的KRONE有较大差异。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗压能力强、防水、阻燃耐火的交接箱,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种阻燃耐火的交接箱，包括箱体与内部元件，箱体由复合玻璃钢高压注塑而成，所述复合玻璃钢按照重量份的原料包括：二氧化硅30-38份、环氧树脂22-25份、有机纤维8-12份、固化剂3-6份、氢氧化镁10-15份、分散剂2-8份、石墨1-2份、滑石粉1-2份；所述内部元件的外表面涂覆保护膜，该保护膜按照重量份的原料包括：聚氨基甲酸酯25-33份、有机硅14-16份、耐热改性剂6-9份、聚乙烯醇10-15份、盐酸5-7份、稳定剂4-9份。

作为本发明进一步的方案：固化剂采用氨乙基哌嗪、多乙烯多胺PEPA或二甲胺基丙胺中的一种。

作为本发明进一步的方案：分散剂采用有机分散剂；进一步为：三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。

作为本发明进一步的方案：盐酸的质量浓度为20%。

进一步地，所述有机硅为硅烷偶联剂、硅油、聚硅氧烷树脂等。

进一步地，所述耐热改性剂为N-异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺等。

进一步地，稳定剂为2,6-二叔丁基对甲酚、二碱式亚磷酸铅盐等。

作为本发明进一步的方案：所述复合玻璃钢按照重量份的原料包括：二氧化硅35份、环氧树脂23份、有机纤维10份、固化剂5份、氢氧化镁13份、分散剂5份、石墨1份、滑石粉1份。

作为本发明进一步的方案：所述箱体的制备方法，具体步骤包括：

（1）将二氧化硅、环氧树脂、有机纤维植入搅拌装置中，边加热边搅拌至熔融状态，加热温度为180-200℃，搅拌装置转速为200-500r/min，搅拌时间为2-4h，得到A材料；

（2）向步骤（1）的A材料中,每隔10min依次加入固化剂、氢氧化镁、分散剂、石墨和滑石粉，搅拌时间为3-5h，得到B材料；

（3）将B材料注入注塑机中压制成箱体，再降温至室温，即得。

作为本发明进一步的方案：所述保护膜的制备方法，具体步骤包括：

1）将聚氨基甲酸酯加热到180-185℃，

2）保持温度180-185℃，将有机硅、盐酸加入聚氨基甲酸酯中并搅拌6-10h，搅拌装置转速为200-500r/min；

3）将温度降至150-160℃，再加入聚乙烯醇与耐热改性剂，继续搅拌1-2h，搅拌装置转速为500-800r/min；

4）将温度降至100-120℃，再加入稳定剂，搅拌0.5-1h，搅拌装置转速为200-500r/min，冷却至室温即得保护膜。

本发明中复合玻璃钢中二氧化硅用于制造玻璃制品的重要材料，具有耐高温、耐酸的特点。环氧树脂具有耐腐蚀、抗水、抗渗漏的优点。氨乙基哌嗪在潮湿条件下进行低温下固化；良好的薄膜性能；能够防止胺的喷霜及水斑现象；良好的颜色稳定性；具有很好的粘接性能和耐化学腐蚀性能；固化时间及贮放时间可选范围较宽；用于热固化时，具有良好的高温表现；具有很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。多乙烯多胺挥发性低、适用期较长、价廉。二甲胺基丙胺是低粘度透明液体，具有固化和催化两个反应，粘附性能良好，柔性也好，适用期长。氢氧化镁是一种无机阻燃剂，氢氧化镁开始脱水温度340℃。氢氧化镁热分解温度高，可以使添加氢氧化镁的合成材料能承受更高的加工温度，利于加快挤塑速度，缩短模塑时间，同时亦有助于提高阻燃效率。氢氧化镁粒径细，对设备磨损小，利于延长加工设备使用寿命。氢氧化镁与同类无机阻燃剂相比，具有更好的抑烟效果。氢氧化镁在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放，而且还能中和燃烧过程中产生的酸性与腐蚀性气体。分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的物料分散体，改性物料粒子表面性质，调整物料粒子的运动性。分散剂采用有机分散剂，如三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。聚氨酯含有强极性氨基甲酸酯基团，体型结构中由于交联密度不同，可呈现硬质、软质或介乎两者之间的性能，具有高强度、高耐磨和耐溶剂等特点。有机硅的基本结构单元是由硅－氧链节构成的，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。有机硅的结构中既含有有机基团，又含有无机结构，这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。有机硅的最突出性能是：耐高温、电气绝缘性高、表面张力弱和低表面能。聚乙烯醇成膜性强，其膜的机械性能优良，粘结度高、热稳定性强。盐酸采用低浓度的盐酸，具有降低保护膜的老化作用。添加适量石墨可以大大提高耐火性能；通过添加适量滑石粉可以提高原料流动性，使得各原料分布均匀，稳定性大大提高。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用高压注塑一次成型得到箱体，具有优良的耐火阻燃性、防水、防尘、防腐蚀能力，且抗压能力强，且制备过程简单、成本低，成型后无需在箱体表面涂油漆等工作，降低成本。本发明还在交接箱内部元件上涂覆保护膜，具有耐高温、防腐蚀、防老化的作用，且制备过程简单。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例中，一种阻燃耐火的交接箱，包括箱体与内部元件，箱体由复合玻璃钢高压注塑而成，所述复合玻璃钢按照重量份的原料包括：二氧化硅30份、环氧树脂22份、有机纤维8份、氨乙基哌嗪3份、氢氧化镁10份、十二烷基硫酸钠2份、石墨1份、滑石粉1份。

所述箱体的制备方法，具体步骤包括：

（1）将二氧化硅、环氧树脂、有机纤维植入搅拌装置中，边加热边搅拌至熔融状态，加热温度为180℃，搅拌装置转速为200r/min，搅拌时间为2h，得到A材料；

（2）向步骤（1）的A材料中每隔10min依次加入氨乙基哌嗪、氢氧化镁、十二烷基硫酸钠、石墨、滑石粉，搅拌时间为3h，得到B材料；

（3）将B材料注入注塑机中压制成箱体，再降温至室温，即得。

所述内部元件的外表面涂覆保护膜，该保护膜按照重量份的原料包括：聚氨基甲酸酯25份、硅烷偶联剂14份、N-异丙基马来酰亚胺6份、聚乙烯醇10份、盐酸5份、2,6-二叔丁基对甲酚4份。

所述保护膜的制备方法，具体步骤包括：

1）将聚氨基甲酸酯加热到180℃，

2）保持温度180℃，将硅烷偶联剂、盐酸加入聚氨基甲酸酯中并搅拌6h，搅拌装置转速为200r/min；

3）将温度降至150℃，再加入聚乙烯醇与N-异丙基马来酰亚胺，继续搅拌1h，搅拌装置转速为500r/min；

4）将温度降至100℃，再加入2,6-二叔丁基对甲酚，搅拌0.5h，搅拌装置转速为200r/min，冷却至室温即得保护膜。

实施例2

本发明实施例中，一种阻燃耐火的交接箱，包括箱体与内部元件，箱体由复合玻璃钢高压注塑而成，所述复合玻璃钢按照重量份的原料包括：二氧化硅35份、环氧树脂23份、有机纤维10份、多乙烯多胺PEPA 5份、氢氧化镁13份、聚丙烯酰胺5份、石墨2份、滑石粉1份。

所述箱体的制备方法，具体步骤包括：

（1）将二氧化硅、环氧树脂、有机纤维植入搅拌装置中，边加热边搅拌至熔融状态，加热温度为190℃，搅拌装置转速为350r/min，搅拌时间为3h，得到A材料；

（2）向步骤（1）的A材料中加入每隔10min依次加入多乙烯多胺PEPA、氢氧化镁、聚丙烯酰胺、石墨粉和滑石粉，搅拌时间为4h，得到B材料；

（3）将B材料注入注塑机中压制成箱体，再降温至室温，即得。

所述内部元件的外表面涂覆保护膜，该保护膜按照重量份的原料包括：聚氨基甲酸酯29份、硅油15份、N-环己基马来酰亚胺7份、聚乙烯醇13份、盐酸6份、二碱式亚磷酸铅盐6份。

所述保护膜的制备方法，具体步骤包括：

1）将聚氨基甲酸酯加热到182℃，

2）保持温度182℃，将硅油、盐酸加入聚氨基甲酸酯中并搅拌8h，搅拌装置转速为350r/min；

3）将温度降至155℃，再加入聚乙烯醇与N-环己基马来酰亚胺，继续搅拌1.5h，搅拌装置转速为650r/min；

4）将温度降至110℃，再加入二碱式亚磷酸铅盐，搅拌0.8h，搅拌装置转速为350r/min，冷却至室温即得保护膜。

实施例3

本发明实施例中，一种阻燃耐火的交接箱，包括箱体与内部元件，箱体由复合玻璃钢高压注塑而成，所述复合玻璃钢按照重量份的原料包括：二氧化硅38份、环氧树脂25份、有机纤维12份、固化剂6份、氢氧化镁15份、脂肪酸聚乙二醇酯8份、石墨2份、滑石粉2份。

所述箱体的制备方法，具体步骤包括：

（1）将二氧化硅、环氧树脂、有机纤维植入搅拌装置中，边加热边搅拌至熔融状态，加热温度为200℃，搅拌装置转速为500r/min，搅拌时间为4h，得到A材料；

（2）向步骤（1）的A材料中加入每隔10min依次加入固化剂、氢氧化镁、脂肪酸聚乙二醇酯、石墨以及滑石粉，搅拌时间为5h，得到B材料；

（3）将B材料注入注塑机中压制成箱体，再降温至室温，即得。

所述内部元件的外表面涂覆保护膜，该保护膜按照重量份的原料包括：聚氨基甲酸酯33份、有机硅16份、耐热改性剂9份、聚乙烯醇15份、盐酸7份、稳定剂9份。

所述保护膜的制备方法，具体步骤包括：

1）将聚氨基甲酸酯加热到185℃，

2）保持温度185℃，将有机硅、盐酸加入聚氨基甲酸酯中并搅拌10h，搅拌装置转速为500r/min；

3）将温度降至160℃，再加入聚乙烯醇与耐热改性剂，继续搅拌2h，搅拌装置转速为800r/min；

4）将温度降至120℃，再加入稳定剂，搅拌1h，搅拌装置转速为500r/min，冷却至室温即得保护膜。

实施例4

本发明实施例中，一种阻燃耐火的交接箱，包括箱体与内部元件，箱体由复合玻璃钢高压注塑而成，所述复合玻璃钢按照重量份的原料包括：二氧化硅33份、环氧树脂24份、有机纤维9份、固化剂4份、氢氧化镁12份、分散剂3份、石墨2份、滑石粉1份。

所述箱体的制备方法，具体步骤包括：

（1）将二氧化硅、环氧树脂、有机纤维植入搅拌装置中，边加热边搅拌至熔融状态，加热温度为185℃，搅拌装置转速为300r/min，搅拌时间为2.5h，得到A材料；

（2）向步骤（1）的A材料中加入每隔10min依次加入固化剂、氢氧化镁、分散剂、石墨以及滑石粉，搅拌时间为3.5h，得到B材料；

（3）将B材料注入注塑机中压制成箱体，再降温至室温，即得。

所述内部元件的外表面涂覆保护膜，该保护膜按照重量份的原料包括：聚氨基甲酸酯30份、有机硅14份、耐热改性剂7份、聚乙烯醇11份、盐酸7份、稳定剂5份。

所述保护膜的制备方法，具体步骤包括：

1）将聚氨基甲酸酯加热到181℃，

2）保持温度181℃，将有机硅、盐酸加入聚氨基甲酸酯中并搅拌7h，搅拌装置转速为300r/min；

3）将温度降至153℃，再加入聚乙烯醇与耐热改性剂，继续搅拌1.2h，搅拌装置转速为600r/min；

4）将温度降至115℃，再加入稳定剂，搅拌0.9h，搅拌装置转速为300r/min，冷却至室温即得保护膜。

实施例5

本发明制备的交接箱的性能测试：

1．箱体性能测试，以实施例1和2为例，具体见表1：

表1

测试指标	实施例1	实施例2
			拉伸强度（MPa）GB/T1040.1	79	81
断裂伸长率（％） GB/T1040.1	9.3	8.7
			收缩率（％）：GB/T 17037.4	0.39	0.38
导热系数（W/(m·K)）GB/T 3399	1.96	1.93
			耐火等级GB/T 2408	V-0级	V-0级
热变形温度（℃）GB/T 1634	239	241

2.保护膜性能参数测定，以实施例1和实施例2为例，具体见表2：

表2

指标	实施例1	实施例2
			涂层厚度um	100	100
10%H2SO4浸泡72h	涂层表面无变化，附着力0级	涂层表面无变化，附着力0级
			10%NaOH浸泡72h	涂层表面无变化，附着力0级	涂层表面无变化，附着力0级
10%NaCl浸泡72h	涂层表面无变化，附着力0级	涂层表面无变化，附着力0级
			200℃持续24h	无变化	无变化

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种阻燃耐火的交接箱，包括箱体与内部元件，其特征在于，所述箱体由复合玻璃钢高压注塑而成，所述复合玻璃钢包括如下重量份的原料：二氧化硅30-38份、环氧树脂22-25份、有机纤维8-12份、固化剂3-6份、氢氧化镁10-15份、分散剂2-8份、石墨1-2份、滑石粉1-2份；所述内部元件的外表面涂覆保护膜，所述保护膜包括如下重量份的原料：聚氨基甲酸酯25-33份、有机硅14-16份、耐热改性剂6-9份、聚乙烯醇10-15份、盐酸5-7份、稳定剂4-9份；

所述固化剂采用氨乙基哌嗪、多乙烯多胺或二甲胺基丙胺中的一种；

所述盐酸的质量浓度为20%。

2.根据权利要求1所述的交接箱，其特征在于，所述分散剂采用有机分散剂。

3.根据权利要求1所述的交接箱，其特征在于，所述复合玻璃钢包括如下重量份的原料：二氧化硅35份、环氧树脂23份、有机纤维10份、固化剂5份、氢氧化镁13份、分散剂5份、石墨1份、滑石粉1份。