CN109294270A - 一种用于输电线路通讯塔中的复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，包括如下重量份的原料：玻璃纤维纱束、玻璃纤维复合毡、玻璃纤维缝边毡、树脂、碳酸钙、滑石粉、BPO固化剂、TBPB固化剂、脱模剂、颜料剂、有机溶剂。采用手糊成型的方法，并通过设备挤压拉伸固型挤拉固形，然后脱模后切割而成。本发明质量轻、强度高、耐腐蚀、易安装、绝缘性好，可以有效的增强通讯塔的使用寿命、便捷性，并且降低成本。

Description

一种用于输电线路通讯塔中的复合材料
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，更具体的说是涉及一种用于输电线路通讯塔中的复合材料。
背景技术
随着社会的发展，输电线路和电信、通讯所使用的杆塔、三维四维管塔、独管杆、升压站变电所构架、35kv及以下线路的附件是输电架空线路线路建设和电信、通讯基站建设必不可少的支撑设备。目前，通讯设备铁塔，钢杆等附件使用的材料均为钢材。
但是，钢材是我国高能耗产品，铁塔，钢杆等附件产品在生产后还要进行防腐工艺处理，并且其不仅耗能高、处理工艺复杂、综合性能不好，易腐蚀、不绝缘、且容重大，制备的附件产品种量大，不易安装、运输。
因此，如何提供一种综合性能良好、环保、并且制备工艺简单、易安装、运输的通讯构件材料是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于输电线路通讯塔中的复合材料。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，包括如下重量份的原料：玻璃纤维纱束0.68-0.7份、玻璃纤维复合毡0.28-0.32份、玻璃纤维缝边毡0.08-0.13份、树脂0.35-0.4份、碳酸钙0.0.05-0.1份、滑石粉0.05-0.1份、BPO固化剂0.003-0.01份、TBPB固化剂0.01-0.03份、脱模剂0.01-0.03份、颜料剂0.02-0.05份、有机溶剂0.025-0.05份。
本发明有益效果是：本发明中采用树脂作为基体材料，并且合适比例的玻璃纤维纱束、玻璃纤维缝边毡、玻璃纤维复合毡作为增强体材料，还添加了合适比例的固化剂、滑石粉、脱模剂、颜料剂，可以使得本发明复合材料制得的通电线路通讯塔质量轻、强度高、耐腐蚀、易安装、绝缘性好，可以有效的增强通讯塔的使用寿命、便捷性，并且降低成本。
进一步的，玻璃纤维纱束0.6912份、玻璃纤维复合毡0.3份、玻璃纤维缝边毡0.09份、树脂0.3744份、碳酸钙0.0749份、滑石粉0.0749份、BPO/固化剂0.0039份、TBPB/固化剂0.018份、脱模剂0.018份、颜料剂0.026份、有机溶剂0.025-0.05份。
进一步的，所述玻璃纤维纱束为4800纱束。
进一步的，所述玻璃纤维复合毡为600玻璃纤维复合毡。
进一步的，所述玻璃纤维缝边毡为600玻璃纤维缝边毡。
进一步的，所述树脂为EL-400间苯900或聚酯树脂4050-956中的任一种。
进一步的，所述颜料为有机颜料。
进一步的，所述有机颜料为偶氮颜料、色淀、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料中任意一种或多种组成。
进一步的，所述脱模剂为硅油。
本发明中还公开了一种用于输电线路通讯塔中的复合材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤(1):按照上述用于输电线路通讯塔中的复合材料的重量份称取各原料；
步骤(2)：将玻璃纤维纱束、玻璃纤维复合毡、玻璃纤维缝边毡裁剪至2-5mm，获得纤维增强体备用；
步骤(3)：在模具上涂覆脱模剂；
步骤(4)：将颜料剂、固化剂、树脂、碳酸钙、滑石粉、BPO固化剂、TBPB固化剂和有机溶剂混合均匀，配置成胶液；
步骤(5)：将步骤(4)配置成的胶液均匀的涂覆在步骤(3)中已涂覆脱模剂的模具上；再将步骤(2)中纤维增强体均匀铺设于胶液层上；
步骤(6)：采用刮刀将其进行压迫，排出体系中气泡，并使纤维增强体在胶液浸渍5-10min；
步骤(7)：再重复步骤(5)、步骤(6)7-8次，获得树脂混合物；
步骤(8)：将步骤(7)树脂混合物进行挤拉固形5-8min，获得复合材料初品；
步骤(9):将步骤(8)中的复合材料初品进行脱模，脱模后按照所需形状进行切割。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，可以有效的减轻塔体的重量、方便运输和安装，并且本发明复合材料绝缘性能好、耐腐蚀性能强，可以有效的防止雨天雷电对塔体的损伤，延长塔体的使用寿命。
具体实施方式
下面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。
根据本发明用于输电线路通讯塔中的复合材料，包括如下重量份的原料：玻璃纤维纱束0.68-0.7份、玻璃纤维复合毡0.28-0.32份、玻璃纤维缝边毡0.08-0.13份、树脂0.35-0.4份、碳酸钙0.005-0.1份、滑石粉0.05-0.1份、BPO/固化剂0.003-0.01份、TBPB/固化剂0.01-0.03份、脱模剂0.01-0.03份、颜料剂0.02-0.05份、有机溶剂0.025-0.05份。
实施例1
本发明用于输电线路通讯塔中的复合材料，按照如下重量份称取：4800纱束0.68kg、600玻璃纤维复合毡0.28kg、600玻璃纤维缝边毡0.08kg、EL-400间笨900树脂0.35kg、碳酸钙0.005kg、滑石粉0.05kg、BPO/固化剂0.003kg、TBPB/固化剂0.01kg、硅油0.01kg、酞菁颜料剂0.02kg、甲基丁酮0.025kg。
上述用于输电线路通讯塔中的复合材料的制备方法如下：
步骤(1)：将4800玻璃纤维纱束、600玻璃纤维复合毡、600玻璃纤维缝边毡裁剪至2mm，获得纤维增强体备用；
步骤(2)：在模具上涂覆硅油；
步骤(3)：将酞菁颜料剂、固化剂、EL-400间笨900树脂、碳酸钙、滑石粉、BPO/固化剂、TBPB/固化剂和甲基丁酮混合均匀，配置成胶液；
步骤(4)：将所述步骤(3)所述胶液均匀的涂覆在所述步骤(2)中已涂覆硅油的模具上，制得树脂层；再将所述步骤(1)中所述纤维增强体均匀铺设于所述的树脂层上；
步骤(5)：采用刮刀将其进行压迫，排出体系中气泡，并使得胶液浸渍5min；
步骤(6)：依次重复步骤(4)、步骤(5)7次；
步骤(7)：采用履带式碳纤维拉挤设备中的牵引装置进行挤拉固形5min，获得复合材料初品；
步骤(8):将所述步骤(7)中的所述复合材料初品进行脱模，脱模后按照所需形状进行切割。
实施例2
本发明用于输电线路通讯塔中的复合材料，按照如下重量份称取：4800纱束0.6912kg、600玻璃纤维复合毡0.3kg、600玻璃纤维缝边毡0.09kg、EL-400间笨900树脂0.3744kg、碳酸钙0.0749kg、滑石粉0.0749kg、BPO/固化剂0.0039kg、TBPB/固化剂0.018kg、硅油0.018kg、偶氮颜料剂0.026kg、三乙醇胺0.03kg。
上述用于输电线路通讯塔中的复合材料的制备方法如下：
步骤(1)：将4800玻璃纤维纱束、600玻璃纤维复合毡、600玻璃纤维缝边毡裁剪至5mm，获得纤维增强体备用；
步骤(2)：在模具上涂覆硅油；
步骤(3)：将偶氮颜料剂、固化剂、EL-400间笨900树脂、碳酸钙、滑石粉、BPO/固化剂、TBPB/固化剂、三乙醇胺混合均匀，配置成胶液；
步骤(4)：将所述步骤(3)所述胶液均匀的涂覆在所述步骤(2)中已涂覆硅油的模具上，制得树脂层；再将所述步骤(1)中所述纤维增强体均匀铺设于所述的树脂层上；
步骤(5)：采用刮刀将其进行压迫，排出体系中气泡，并使得胶液浸渍10min；
步骤(6)：依次重复步骤(4)和步骤(5)7次；
步骤(7)：采用履带式碳纤维拉挤设备中的牵引装置进行挤拉固形7min，获得复合材料初品；
步骤(8):将所述步骤(7)中的所述复合材料初品进行脱模，脱模后按照所需形状进行切割。
实施例3
本发明用于输电线路通讯塔中的复合材料，按照如下重量份称取：4800纱束0.7kg、600玻璃纤维复合毡0.32kg、600玻璃纤维缝边毡0.13kg、聚酯树脂40500.4kg、碳酸钙0.01kg、滑石粉0.1kg、BPO/固化剂0.01kg、TBPB/固化剂0.03kg、硅油0.03kg、酞菁颜料剂0.05kg、甲基丁酮0.05kg。
上述用于输电线路通讯塔中的复合材料的制备方法如下：
步骤(1)：将4800玻璃纤维纱束、600玻璃纤维复合毡、600玻璃纤维缝边毡裁剪至3mm，获得纤维增强体备用；
步骤(2)：在模具上涂覆硅油；
步骤(3)：将酞菁颜料剂、固化剂、聚酯树脂4050、碳酸钙、滑石粉、BPO/固化剂、TBPB/固化剂、甲基丁酮混合均匀，配置成胶液；
步骤(4)：将所述步骤(3)所述胶液均匀的涂覆在所述步骤(2)中已涂覆硅油的模具上，制得树脂层；再将所述步骤(1)中所述纤维增强体均匀铺设于所述的树脂层上；
步骤(5)：采用刮刀将其进行压迫，排出体系中气泡，并使得胶液浸渍6min；
步骤(6)：依次重复步骤(4)和步骤(5)8次；
步骤(7)：采用履带式碳纤维拉挤设备中的牵引装置进行挤拉固形8min，获得复合材料初品；
步骤(8):将所述步骤(7)中的所述复合材料初品进行脱模，脱模后按照所需形状进行切割。
产品测试
采用实施例1-3进行性能观察测试：质量、强度、绝缘性。
试验对象与方法
1.1试验对象：
选取现有市场输电塔中常用的钢材Q420、Q345、以及本发明实施例1-3的复合材料，分别制成500kv双回路直线型铁塔(SZCL)、500kv终端塔(DJ)和单回路500kv紧凑型直线塔(DCZ4)，三种塔总高均为56.6m,水平档距均为440m，垂直档距均为550m,代表档距均为35m，导线型号均为4×LGJ-400/35，地线型号均为JLB40-150。
1.2试验方法：
将现有技术中钢材Q420、Q345、以及本发明实施例1-3的复合材料，分别制成500kv双回路直线型铁塔(SZCL)、500kv终端塔(DJ)和单回路500kv紧凑型直线塔(DCZ4)，三种塔总高均为56.6m,水平档距均为440m，垂直档距均为550m,代表档距均为35m，导线型号均为4×LGJ-400/35，地线型号均为JLB40-150。测定不同材料制得的不同塔型的重量。
2.试验结果与分析：
表1为对钢材Q345、Q420和实施例1-3制得的不同塔型质量的测量结果：
表1
表2为对钢材Q345、Q420和实施例1-3制得复合材料的电阻率和拉伸强度的测量结果：
表2
由以上结果，得出以下结论:本发明复合材料，相比于现有技术中制备通信构件的材料质量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性好。本发明复合材料综合性能良好，并且容重小，可以有效的降低结构承载能力，也便于构件的安装和设计。而且，本发明制备方法简单、成本低廉，制得的产品综合性能好，更有利于规模化生产。
在本发明中所述挤拉固形工艺是将浸渍树脂胶液的纤维增强体在牵引力的作用下通过挤压模具成型、固化，获得本发明复合材料。本发明中所述BPO固化剂为过氧化苯甲酰固化剂，TBPB固化剂为环氧树脂固化剂。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：玻璃纤维纱束0.68-0.7份、玻璃纤维复合毡0.28-0.32份、玻璃纤维缝边毡0.08-0.13份、树脂0.35-0.4份、碳酸钙0.005-0.1份、滑石粉0.05-0.1份、BPO固化剂0.003-0.01份、TBPB固化剂0.01-0.03份、脱模剂0.01-0.03份、颜料剂0.02-0.05份、有机溶剂0.025-0.05份。
2.根据权利要求1所述的一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，包括如下重量份的原料：玻璃纤维纱束0.6912份、玻璃纤维复合毡0.3份、玻璃纤维缝边毡0.09份、树脂0.3744份、碳酸钙0.0749份、滑石粉0.0749份、BPO/固化剂0.0039份、TBPB/固化剂0.018份、脱模剂0.018份、颜料剂0.026份、有机溶剂0.03份。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维纱束为4800纱束。
4.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维复合毡为600玻璃纤维复合毡。
5.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维缝边毡为600玻璃纤维缝边毡。
6.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，所述树脂为EL-400间笨900或聚酯树脂4050-956中的任一种。
7.根据权利要求1-2任一项所述的一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，所述颜料剂为有机颜料。
8.根据权利要求7所述的一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，所述有机颜料为偶氮颜料、色淀、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料中任意一种或多种组成。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种用于输电线路通讯塔中的复合材料，其特征在于，所述脱模剂为硅油。
10.一种用于输电线路通讯塔中的复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤(1):按照权利要求1-9中任一用于输电线路通讯塔中的复合材料的重量份称取各原料；
步骤(2)：将玻璃纤维纱束、玻璃纤维复合毡、玻璃纤维缝边毡裁剪至2-5mm，获得纤维增强体备用；
步骤(3)：在模具上涂覆脱模剂；
步骤(4)：将颜料剂、固化剂、树脂、碳酸钙、滑石粉、BPO固化剂、TBPB固化剂和有机溶剂混合均匀，配置成胶液；
步骤(5)：将所述步骤(4)配置成的所述胶液均匀的涂覆在所述步骤(3)中已涂覆脱模剂的模具上；再将所述步骤(2)中所述纤维增强体均匀铺设于所述的胶液层上；
步骤(6)：采用刮刀将其进行压迫，排出体系中气泡，并使纤维增强体在胶液浸渍5-10min；
步骤(7)：再依次重复步骤(5)、步骤(6)，获得树脂混合物；
步骤(8)：将步骤(7)所述树脂混合物进行挤拉固形，获得复合材料初品；
步骤(9):将所述步骤(8)中的所述复合材料初品进行脱模，脱模后按照所需形状进行切割。
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