CN107226995A - 一种轻型酚醛塑料电力检查井及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻型酚醛塑料电力检查井及其制备方法，轻型酚醛塑料电力检查井由如下原料组成通过注塑模具成型加工，包含下列重量份的各组分：热塑性酚醛树脂70‑80份、石棉10‑20份、云母粉10‑20份、固化剂5‑6份、外润滑剂0.5‑1.0份、内增塑剂1‑2份。本发明的酚醛树脂复合材料制备的轻型电力检查井不仅机械强度高、密封性好、原料普通、廉价、绿色环保，特别是具备电绝缘性好、耐高温、阻燃性好等突出优点，综合性能优良，适合电力检查井推广应用。

Description

一种轻型酚醛塑料电力检查井及其制备方法
技术领域
本发明涉及建筑小区或市政道路建设的电力检查井的技术领域，尤其是一种轻型酚醛塑料电力检查井及其制备方法。
背景技术
电力检查井是城镇基础设施之一，在建筑小区或市政道路建设过程中，有许多电缆电信等管线设施是埋地铺设的，在地下管线位置上每隔一定距离需要修建检查井，电力检查井一般为长方体结构，由井体和井盖组成，以连接不同方向、不同高度的电缆和管线，并为后期人工检查和维护提供方便, 因而,电力检查井的使用要求一般是: 机械强度高、不易变形、密封性好,尤其是具备电绝缘性好、耐高温、阻燃性好等特点。
电力检查井按承载强度和使用场合可分为轻型和重型，轻型电力检查井的长宽高外形尺寸小于1米,适用于禁止机动车辆进入的绿地、通道、自行车道或人行道；重型电力检查井长宽高外形尺寸1-10米,适用于汽车10T级及其以下车辆通行的道路或停放场地。
电力检查井按材料可分为金属检查井、塑料检查井、混凝土检查井、砖混检查井等多种类型。金属电力检查井虽然强度高，但成本高,容易腐蚀, 电绝缘性差；塑料电力检查井所用材料一般是以PVC、PE、PP等为基体的热塑性塑料或热塑性塑料复合材料，优点是注塑成型工艺性能良好，耐腐蚀,密封性好，但缺点是产品强度难以提高、表面硬度较低、易变形、耐热性差；混凝土电力检查井和砖混电力检查井虽然强度高耐热性好，但一般为组合拼装结构，连接不牢固，密封性差。
由此可见，现有的电力检查井及其制备技术均存在一定的限制条件和缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中的现有技术存在的问题，提供一种轻型酚醛塑料电力检查井及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种轻型酚醛塑料电力检查井，由如下原料组份通过注塑模具成型加工，包含下列重量份的各组分：
热塑性酚醛树脂70-80份、石棉10-20份、云母粉10-20份、固化剂5-6份、外润滑剂0.5-1.0份、内增塑剂1-2份。
所述的热塑性酚醛树脂是由甲醛和苯酚按摩尔比例1:0.5-1配制合成为注塑级酚醛树脂，型号为YU391的酚醛树脂(塑料模具技术手册,第5页,机械工业出版社,1997.6,ISBN 7-111-05348-6)。
热塑性酚醛树脂，又称线型酚醛树脂，具有可熔可溶性质，经热固化反应后不熔不溶，轻型酚醛塑料电力检查井产品机械强度高、表面硬度高。
所述的石棉是由温石棉、青石棉、铁石棉、直闪石石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等纤维材料，按重量等比例1:1:1:1:1:1混合，单束纤维直径为数微米至数十微米，长度1-10mm。
石棉是指铁石棉、温石棉、青石棉等天然纤维矿物的总称，具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的矿物产品，石棉由纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成。
所述的云母粉采用50-150目绢云母粉工业品级。
云母粉属于单斜晶体，晶体为鳞片状，绢云母粉呈玻璃光泽，抗磨性和耐磨性好,耐热绝缘，耐酸碱溶液，阻燃,化学性质稳定。绢云母粉性能数据:弹性模量1505-2134MPa、耐热度500-600℃、导热率0.419-0.670W/(m.K)、电绝缘性200kv/mm。
所述的固化剂采用六亚甲基四胺工业品级。
六亚甲基四胺固化催化剂，热塑性酚醛树脂温度达到170-200℃时，与热塑性酚醛树脂中苯酚基的邻对位进行反应，产生交联固化，形成不熔不溶的固态酚醛树脂。
所述的外润滑剂采用石蜡或地蜡工业品级。
外润滑剂：采用非极性或极性较少的蜡系润滑剂，由于这些润滑剂与酚醛树脂的相容性较差，加工成型时易从内部析出,在模具表面形成覆盖物,提高制件的脱模性。
所述的内增塑剂采用氯乙烯-醋酸乙烯共聚物或氯乙烯的工业品级塑料颗粒。
内增塑剂：内增塑剂实际上是酚醛树脂聚合物的一部分, 例如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物或氯乙烯，内增塑剂是在酚醛树脂的聚合过程中所引入的第二单体，由于第二单体共聚在聚合物的分子结构中，降低聚合物分子链的有规度,提高酚醛树脂流动性, 有利于酚醛树脂熔体充填模具型腔。
一种轻型酚醛塑料电力检查井的制备方法，通过以下步骤制备而成：
（1）、混炼，将制备的各料按上述比例混合拌匀，用混炼机制成颗粒配料，颗粒配料直径2-3mm、高3-5mm；
（2）、塑化，将颗粒配料装入注塑机料筒进行剪切塑化，料筒温度分布：进料端50-60℃、中间段60-90 ℃、储料段90-100℃；
（3）、注塑，将上述熔融塑化的混合配料注入具备加热和温度控制的电力检查井注塑模具；
（4）、固化，在混合配料熔体填满模具型腔后，模具保压固化，固化压力：100-150 MPa，固化时间与轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值成正比，比值范围：0.2-0.5 min/mm，轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值单位为mm，轻型酚醛塑料电力检查井固化成型后，开模取件；
（5）、后处理强化，将模具保压固化后的轻型酚醛塑料电力检查井采用烘箱加热：温度190-200℃，加热时间与轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值成正比，比值范围：0.5-1.0 min/mm，后处理强化后的轻型酚醛塑料电力检查井即为成品。
注塑成型工艺参数：
模具温度：180-190℃；
注塑机注射端口温度：100-110℃；
注射速率：5000-20000cm3/min；
注射压力：80-100 MPa；
合模压力：50-100 MPa；
注射时间：20-50s。
酚醛树脂复合材料电力检查井注塑成型和固化后，通过烘箱加热，进一步在高温区间的固化温度下充分“热固化”。
轻型酚醛塑料电力检查井，长宽高外形尺寸小于1m，壁厚10-15mm，内外壁面光滑，单壁结构，重量5-10kg。
所述的轻型酚醛塑料电力检查井，采用具备加热和温度控制的电力检查井注塑模具成型加工。
本发明的有益效果是，本发明的酚醛树脂复合材料制备的轻型电力检查井不仅机械强度高、密封性好、原料普通、廉价、绿色环保，特别是具备电绝缘性好、耐高温、阻燃性好等突出优点，综合性能优良，适合推广应用。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
（一）、原料：热塑性酚醛树脂70份、石棉10份、云母粉10份、固化剂5份、外润滑剂0.5份、内增塑剂1份；
热塑性酚醛树脂，由甲醛和苯酚按摩尔比例1:0.8配制成为注塑级酚醛树脂，型号为YU391的酚醛树脂；
石棉，由温石棉、青石棉、铁石棉等纤维材料，按重量等比例1:1:1混合, 单束纤维直径为5μm，长度5mm；
云母粉，采用50目绢云母粉工业品级；
固化剂，采用六亚甲基四胺工业品级；
外润滑剂制备，采用石蜡工业品级；
内增塑剂制备，氯乙烯-醋酸乙烯共聚物的工业品级塑料颗粒。
（二）、制备方法：
（1）、混炼，将制备的各料按上述比例混合拌匀，用混炼机制成颗粒配料，颗粒配料直径2mm、高3mm；
（2）、塑化，将颗粒配料装入注塑机料筒进行剪切塑化，料筒温度分布：进料端50 ℃、中间段60 ℃、储料段90℃；
（3）、注塑，将上述熔融塑化的混合配料注入具备加热和温度控制的电力检查井注塑模具，注塑成型工艺参数：
模具温度：180 ℃；
注塑机注射端口温度：100℃；
注射速率：5000cm3/ min；
注射压力：80 MPa；
合模压力：50 MPa；
注射时间：20s；
（4）、固化，在混合配料熔体填满模具型腔后，模具保压固化，固化压力：100 MPa，轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值为10mm，固化时间：2 min，酚醛塑料电力检查井固化成型后，开模取件；
（5）、后处理强化，将模具保压固化后的酚醛塑料电力检查井采用烘箱加热：温度190℃、时间5min。后处理强化后的酚醛塑料电力检查井即为成品。
轻型酚醛塑料电力检查井，长宽高外形尺寸0.8×0.8×0.8m，厚10mm，内外壁面光滑，单壁结构。
实施例二：
（一）、原料：热塑性酚醛树脂76份、石棉13份、云母粉15份、固化剂5.5份、外润滑剂0.7份、内增塑剂1.2份；
热塑性酚醛树脂，由甲醛和苯酚按摩尔比例1:0.9配制成为注塑级酚醛树脂，型号为YU391的酚醛树脂；
石棉，由温石棉、青石棉、铁石棉等纤维材料,按重量等比例1:1:1混合, 单束纤维直径为10μm，长度6mm；
云母粉，采用70目绢云母粉工业品级；
固化剂，采用六亚甲基四胺工业品级；
外润滑剂制备，采用石蜡工业品级；
内增塑剂制备，氯乙烯-醋酸乙烯共聚物的工业品级塑料颗粒。
（二）、制备方法：
（1）、混炼，将制备的各料按上述比例混合拌匀，用混炼机制成颗粒配料，颗粒配料直径2.4mm、高4mm；
（2）、塑化，将颗粒配料装入注塑机料筒进行剪切塑化，料筒温度分布：进料端53 ℃、中间段70 ℃、储料段96℃；
（3）、注塑，将上述熔融塑化的混合配料注入具备加热和温度控制的电力检查井注塑模具，注塑成型工艺参数：
模具温度：185℃；
注塑机注射端口温度：105℃；
注射速率：10000cm3/ min；
注射压力：91MPa；
合模压力：80 MPa；
注射时间：40s；
（4）、固化，在混合配料熔体填满模具型腔后，模具保压固化，固化压力：120 MPa，轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值为12mm，固化时间：4 min，酚醛塑料电力检查井固化成型后，开模取件；
（5）、后处理强化，将模具保压固化后的酚醛塑料电力检查井采用烘箱加热：温度195℃、时间7min。后处理强化后的酚醛塑料电力检查井即为成品。
轻型酚醛塑料电力检查井，长宽高外形尺寸0.7×0.7×0.7m，厚12mm，内外壁面光滑，单壁结构。
实施例三：
（一）、原料：热塑性酚醛树脂80份、石棉20份、云母粉20份、固化剂6份、外润滑剂1.0份、内增塑剂2份；
热塑性酚醛树脂，由甲醛和苯酚按摩尔比例1:1配制成为注塑级酚醛树脂，型号为YU391的酚醛树脂；
石棉，由温石棉、青石棉、铁石棉等纤维材料，按重量等比例1:1:1混合, 单束纤维直径为20μm，长度10mm；
云母粉，采用150目绢云母粉工业品级；
固化剂，采用六亚甲基四胺工业品级；
外润滑剂制备，采用石蜡工业品级；
内增塑剂制备，氯乙烯-醋酸乙烯共聚物的工业品级塑料颗粒。
（二）、制备方法：
（1）、混炼，将制备的各料按上述比例混合拌匀，用混炼机制成颗粒配料，颗粒配料直径3mm、高5mm；
（2）、塑化，将颗粒配料装入注塑机料筒进行剪切塑化，料筒温度分布：进料端60 ℃、中间段90 ℃、储料段100℃；
（3）、注塑，将上述熔融塑化的混合配料注入具备加热和温度控制的电力检查井注塑模具，注塑成型工艺参数：
模具温度：190℃；
注塑机注射端口温度：110℃；
注射速率：20000cm3/ min；
注射压力：100MPa；
合模压力：100MPa；
注射时间：50s；
（4）、固化，在混合配料熔体填满模具型腔后，模具保压固化，固化压力：150 MPa，轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值为15mm，固化时间：5 min，酚醛塑料电力检查井固化成型后，开模取件；
（5）、后处理强化，将模具保压固化后的酚醛塑料电力检查井采用烘箱加热：温度200℃、时间10min，后处理强化后的酚醛塑料电力检查井即为成品。
轻型酚醛塑料电力检查井，长宽高外形尺寸1m，壁厚15mm，内外壁面光滑，单壁结构。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种轻型酚醛塑料电力检查井，其特征是，由如下原料组成通过注塑模具成型加工，包含下列重量份的各组分：热塑性酚醛树脂70-80份、石棉10-20份、云母粉10-20份、固化剂5-6份、外润滑剂0.5-1.0份、内增塑剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种轻型酚醛塑料电力检查井，其特征是：所述的热塑性酚醛树脂是由甲醛和苯酚按摩尔比例1:0.5-1配制合成为注塑级酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述的一种轻型酚醛塑料电力检查井，其特征是：所述的石棉是由温石棉、青石棉、铁石棉、直闪石石棉、透闪石石棉、阳起石石棉等纤维材料，按重量等比例1:1:1:1:1:1混合。
4.根据权利要求1所述的一种轻型酚醛塑料电力检查井，其特征是：所述的云母粉采用50-150目绢云母粉工业品级。
5.根据权利要求1所述的一种轻型酚醛塑料电力检查井，其特征是：所述的固化剂采用六亚甲基四胺工业品级。
6.根据权利要求1所述的一种轻型酚醛塑料电力检查井，其特征是：所述的外润滑剂采用石蜡或地蜡工业品级。
7.根据权利要求1所述的一种轻型酚醛塑料电力检查井，其特征是：所述的内增塑剂采用氯乙烯-醋酸乙烯共聚物或氯乙烯的工业品级塑料颗粒。
8.一种轻型酚醛塑料电力检查井的制备方法，其特征是：轻型酚醛塑料电力检查井通过以下步骤制备而成：
（1）、混炼，将上述制备的各料按比例混合拌匀，用混炼机制成颗粒配料，颗粒配料直径2-3mm、高3-5mm；
（2）、塑化，将颗粒配料装入注塑机料筒进行剪切塑化，料筒温度分布：进料端50-60℃、中间段60-90℃、储料段90-100℃；
（3）、注塑，将上述熔融塑化的混合配料注入具备加热和温度控制的电力检查井注塑模具；
（4）、固化，在混合配料熔体填满模具型腔后，模具保压固化，固化压力：100-150 MPa，固化时间与轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值成正比，比值范围：0.2-0.5 min/mm，轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值单位为mm，轻型酚醛塑料电力检查井固化成型后，开模取件；
（5）、后处理强化，将模具保压固化后的轻型酚醛塑料电力检查井采用烘箱加热：温度190-200℃，加热时间与轻型酚醛塑料电力检查井的壁厚的设计数值成正比，比值范围：0.5-1.0 min/mm，后处理强化后的轻型酚醛塑料电力检查井即为成品。
9.根据权利要求8所述的轻型酚醛塑料电力检查井的制备方法，其特征是：注塑成型工艺参数：
模具温度：180-190℃；
注塑机注射端口温度：100-110℃；
注射速率：5000-20000cm3/min；
注射压力：80-100 MPa；
合模压力：50-100 MPa；
注射时间：20-50s。
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