CN109796649A - 一种超高强度玻璃钢电缆桥架及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高强度玻璃钢电缆桥架，包括架体和位于架体顶部端口的盖体，架体和盖体为同种材质制作，包括以下重量百分比的组分：聚氨酯树脂12‑18%，聚烯烃弹性体25‑32%，强度改性剂0.02‑0.05%，抗氧剂1‑2%，玻璃纤维毡20‑30%，分散剂1‑2%，偶联剂2‑5%，阻燃型大直径片状碳酸钙5‑12%，玻璃纤维余量。本发明的超高强度玻璃钢电缆桥架，主要采用特制的强度改性剂来提高玻璃钢的强度，其结构为表面具备蜂窝状的纳米管阵列的改性超薄钛片，可以显著提高玻璃钢的强度；同时加入阻燃型大直径片状碳酸钙，不但可以提高玻璃钢的阻燃性能，而且可以进一步提升玻璃钢的强度。

Description

一种超高强度玻璃钢电缆桥架及其制备方法

技术领域

本发明涉及电缆桥架技术领域，尤其涉及一种超高强度玻璃钢电缆桥架及其制备方法。

背景技术

电缆桥架分为槽式、托盘式和梯架式等结构，由支架、托臂和安装附件等组成，建筑物内桥架可以独立架设，也可以附设轧各种建筑物和管廊支架上，应体现结构简单，造型美观、配置灵活和维修方便等特点，全部零件均需进行镀锌处理，安装在建筑物外露天的桥架。

电缆桥架的材质有多种，其中玻璃钢电缆桥架是其中一种，其由玻璃纤维增强塑料和阻燃剂及其它助剂组成，通过复合模压料加夹不锈钢屏蔽网压制而成，普通的玻璃钢电缆桥架由于具有突出的耐腐蚀性能，正广泛的替代金属电缆桥架，然而由于特殊情况下，电缆桥架需要更高的强度，从而提升负载和耐冲击能力，故有必要研发一种超高强度玻璃钢电缆桥架。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种超高强度玻璃钢电缆桥架及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种超高强度玻璃钢电缆桥架，包括架体和位于架体顶部端口的盖体，架体和盖体为同种材质制作，包括以下重量百分比的组分：

聚氨酯树脂12-18%，聚烯烃弹性体25-32%，强度改性剂 0.02-0.05%，抗氧剂1-2%，玻璃纤维毡20-30%，分散剂 1-2%，偶联剂2-5%，阻燃型大直径片状碳酸钙 5-12%，玻璃纤维 余量。

优选的，所述的强度改性剂为表面具备蜂窝状的纳米管阵列的改性超薄钛片。

优选的，所述的阻燃型大直径片状碳酸钙的直径为8-15μm，径厚比为（35-70):1。

本发明所述的超高强度玻璃钢电缆桥架的制备方法，包括以下步骤：

A、将阻燃型大直径片状碳酸钙、分散剂和强度改性剂，进行反复干法球磨，过250目筛，得到混合物A，备用；

B、设定电加热区架体和盖体相应模具温度，当模具温度达到设定温度时，加入玻璃纤维，然后依次加入聚烯烃弹性体、混合物A，将反应温度控制在120-150℃，然后再加入偶联剂、抗氧剂，50-60℃保温，出料；

D、启动牵引按钮开始生产；当带有聚氨酯树脂的玻璃纤维毡进入型腔后，在一区凝胶，二区固化，三区后固化成型；

E、出模具后成为定型的电缆桥架的架体和盖体，然后组合成电缆桥架半成品；

F、在成型后的电缆桥架上喷涂防护漆，喷涂后静置1-3d，得到电缆桥架成品。

优选的，所述的强度改性剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、室温下，以超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极，电解液为0.2-0.5%氟化铵（质量分数）、乙二醇和1-2.5%水（体积分数），进行一次氧化，氧化电压为60V，时间为10-20min，超薄钛片表面形成二氧化钛阵列；

步骤二、将超薄钛片取出后，置于去离子水中通过超声震荡使超薄钛片表面的二氧化钛阵列被移除，烘干；

步骤三、将经过步骤B处理的超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极, 在步骤A中的电解液中进行二次氧化，氧化电压为20-50V、氧化时间为30-45min，将超薄钛片取出后用去离子水清洗干净，即可。

本发明的有益之处在于：本发明的超高强度玻璃钢电缆桥架，主要采用特制的强度改性剂来提高玻璃钢的强度，其结构为表面具备蜂窝状的纳米管阵列的改性超薄钛片，由于其表面具有蜂窝状的纳米管阵列，故不但有良好的强度，还具有非常好的耐冲击性能，可以显著提高玻璃钢的强度；同时加入阻燃型大直径片状碳酸钙，不但可以提高玻璃钢的阻燃性能，而且改性超薄钛片贴附在阻燃型大直径片状碳酸钙表面，可以进一步提升玻璃钢的强度。

本发明的超高强度玻璃钢电缆桥架，不但制备方法简单，而且无需加入有机阻燃剂，相比于传统的技术方案，更加环保。

具体实施方式

实施例1：

一种超高强度玻璃钢电缆桥架，包括架体和位于架体顶部端口的盖体，架体和盖体为同种材质制作，包括以下重量百分比的组分：

聚氨酯树脂15%，聚烯烃弹性体30%，强度改性剂 0.03%，抗氧剂1.5%，玻璃纤维毡28%，分散剂1.5%，偶联剂3%，阻燃型大直径片状碳酸钙 8%，玻璃纤维 余量。

所述的强度改性剂为表面具备蜂窝状的纳米管阵列的改性超薄钛片。

所述的阻燃型大直径片状碳酸钙的直径为8-15μm，径厚比为（35-70):1。

本发明所述的超高强度玻璃钢电缆桥架的制备方法，包括以下步骤：

A、将阻燃型大直径片状碳酸钙、分散剂和强度改性剂，进行反复干法球磨，过250目筛，得到混合物A，备用；

B、设定电加热区架体和盖体相应模具温度，当模具温度达到设定温度时，加入玻璃纤维，然后依次加入聚烯烃弹性体、混合物A，将反应温度控制在130℃，然后再加入偶联剂、抗氧剂，55℃保温，出料；

D、启动牵引按钮开始生产；当带有聚氨酯树脂的玻璃纤维毡进入型腔后，在一区凝胶，二区固化，三区后固化成型；

E、出模具后成为定型的电缆桥架的架体和盖体，然后组合成电缆桥架半成品；

F、在成型后的电缆桥架上喷涂防护漆，喷涂后静置2d，得到电缆桥架成品。

所述的强度改性剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、室温下，以超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极，电解液为0.25%氟化铵（质量分数）、乙二醇和1.5%水（体积分数），进行一次氧化，氧化电压为60V，时间为15min，超薄钛片表面形成二氧化钛阵列；

步骤二、将超薄钛片取出后，置于去离子水中通过超声震荡使超薄钛片表面的二氧化钛阵列被移除，烘干；

步骤三、将经过步骤B处理的超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极, 在步骤A中的电解液中进行二次氧化，氧化电压为35V、氧化时间为35min，将超薄钛片取出后用去离子水清洗干净，即可。

实施例2：

一种超高强度玻璃钢电缆桥架，包括架体和位于架体顶部端口的盖体，架体和盖体为同种材质制作，包括以下重量百分比的组分：

聚氨酯树脂12%，聚烯烃弹性体32%，强度改性剂 0.02%，抗氧剂2%，玻璃纤维毡20%，分散剂 2%，偶联剂2%，阻燃型大直径片状碳酸钙 12%，玻璃纤维 余量。

所述的强度改性剂为表面具备蜂窝状的纳米管阵列的改性超薄钛片。

所述的阻燃型大直径片状碳酸钙的直径为8-15μm，径厚比为（35-70):1。

本发明所述的超高强度玻璃钢电缆桥架的制备方法，包括以下步骤：

A、将阻燃型大直径片状碳酸钙、分散剂和强度改性剂，进行反复干法球磨，过250目筛，得到混合物A，备用；

B、设定电加热区架体和盖体相应模具温度，当模具温度达到设定温度时，加入玻璃纤维，然后依次加入聚烯烃弹性体、混合物A，将反应温度控制在120℃，然后再加入偶联剂、抗氧剂，60℃保温，出料；

D、启动牵引按钮开始生产；当带有聚氨酯树脂的玻璃纤维毡进入型腔后，在一区凝胶，二区固化，三区后固化成型；

E、出模具后成为定型的电缆桥架的架体和盖体，然后组合成电缆桥架半成品；

F、在成型后的电缆桥架上喷涂防护漆，喷涂后静置1d，得到电缆桥架成品。

所述的强度改性剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、室温下，以超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极，电解液为0.5%氟化铵（质量分数）、乙二醇和1%水（体积分数），进行一次氧化，氧化电压为60V，时间为20min，超薄钛片表面形成二氧化钛阵列；

步骤二、将超薄钛片取出后，置于去离子水中通过超声震荡使超薄钛片表面的二氧化钛阵列被移除，烘干；

步骤三、将经过步骤B处理的超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极, 在步骤A中的电解液中进行二次氧化，氧化电压为20V、氧化时间为45min，将超薄钛片取出后用去离子水清洗干净，即可。

实施例3：

一种超高强度玻璃钢电缆桥架，包括架体和位于架体顶部端口的盖体，架体和盖体为同种材质制作，包括以下重量百分比的组分：

聚氨酯树脂18%，聚烯烃弹性体25%，强度改性剂 0.05%，抗氧剂1%，玻璃纤维毡30%，分散剂 1%，偶联剂5%，阻燃型大直径片状碳酸钙 5%，玻璃纤维 余量。

所述的强度改性剂为表面具备蜂窝状的纳米管阵列的改性超薄钛片。

所述的阻燃型大直径片状碳酸钙的直径为8-15μm，径厚比为（35-70):1。

本发明所述的超高强度玻璃钢电缆桥架的制备方法，包括以下步骤：

A、将阻燃型大直径片状碳酸钙、分散剂和强度改性剂，进行反复干法球磨，过250目筛，得到混合物A，备用；

B、设定电加热区架体和盖体相应模具温度，当模具温度达到设定温度时，加入玻璃纤维，然后依次加入聚烯烃弹性体、混合物A，将反应温度控制在150℃，然后再加入偶联剂、抗氧剂，50℃保温，出料；

D、启动牵引按钮开始生产；当带有聚氨酯树脂的玻璃纤维毡进入型腔后，在一区凝胶，二区固化，三区后固化成型；

E、出模具后成为定型的电缆桥架的架体和盖体，然后组合成电缆桥架半成品；

F、在成型后的电缆桥架上喷涂防护漆，喷涂后静置3d，得到电缆桥架成品。

所述的强度改性剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、室温下，以超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极，电解液为0.2%氟化铵（质量分数）、乙二醇和2.5%水（体积分数），进行一次氧化，氧化电压为60V，时间为10min，超薄钛片表面形成二氧化钛阵列；

步骤二、将超薄钛片取出后，置于去离子水中通过超声震荡使超薄钛片表面的二氧化钛阵列被移除，烘干；

步骤三、将经过步骤B处理的超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极, 在步骤A中的电解液中进行二次氧化，氧化电压为50V、氧化时间为30min，将超薄钛片取出后用去离子水清洗干净，即可。

对比例1

将本发明实施例1的强度改性剂去除，其余配比和制备方法不变。

对比例2

将本发明实施例1的阻燃型大直径片状碳酸钙去除，其余配比和制备方法不变。

对比例3

将本发明实施例1的步骤A去除，将步骤A中的原料直接在步骤B中加入，其余制备方法不变。

以下对实施例1-3和对比例1-2的样品的强度进行检测，得到如下检测结果，具体的测试数据见表1。

表1:实施例1和对比例1-3样品的强度性能检测数据；

由以上测试数据可以知道，本发明的超高强度玻璃钢电缆桥架样品具有非常好的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度；加入阻燃型大直径片状碳酸钙并与强度改性剂共同球磨处理后，有利于提升样品的强度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超高强度玻璃钢电缆桥架，其特征在于，包括架体和位于架体顶部端口的盖体，架体和盖体为同种材质制作，包括以下重量百分比的组分：

聚氨酯树脂12-18%，聚烯烃弹性体25-32%，强度改性剂 0.02-0.05%，抗氧剂1-2%，玻璃纤维毡20-30%，分散剂 1-2%，偶联剂2-5%，阻燃型大直径片状碳酸钙 5-12%，玻璃纤维 余量。

2.如权利要求1所述的超高强度玻璃钢电缆桥架，其特征在于，所述的强度改性剂为表面具备蜂窝状的纳米管阵列的改性超薄钛片。

3.如权利要求1所述的超高强度玻璃钢电缆桥架，其特征在于，所述的阻燃型大直径片状碳酸钙的直径为8-15μm，径厚比为（35-70):1。

4.如权利要求1-3任一所述的超高强度玻璃钢电缆桥架，其特征在于，其制备方法，包括以下步骤：

A、将阻燃型大直径片状碳酸钙、分散剂和强度改性剂，进行反复干法球磨，过250目筛，得到混合物A，备用；

B、设定电加热区架体和盖体相应模具温度，当模具温度达到设定温度时，加入玻璃纤维，然后依次加入聚烯烃弹性体、混合物A，将反应温度控制在120-150℃，然后再加入偶联剂、抗氧剂，50-60℃保温，出料；

D、启动牵引按钮开始生产；当带有聚氨酯树脂的玻璃纤维毡进入型腔后，在一区凝胶，二区固化，三区后固化成型；

E、出模具后成为定型的电缆桥架的架体和盖体，然后组合成电缆桥架半成品；

F、在成型后的电缆桥架上喷涂防护漆，喷涂后静置1-3d，得到电缆桥架成品。

5.如权利要求4所述的超高强度玻璃钢电缆桥架，其特征在于，所述的强度改性剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、室温下，以超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极，电解液为0.2-0.5%氟化铵（质量分数）、乙二醇和1-2.5%水（体积分数），进行一次氧化，氧化电压为60V，时间为10-20min，超薄钛片表面形成二氧化钛阵列；

步骤二、将超薄钛片取出后，置于去离子水中通过超声震荡使超薄钛片表面的二氧化钛阵列被移除，烘干；

步骤三、将经过步骤B处理的超薄钛片作为阳极，金属铂作为阴极, 在步骤A中的电解液中进行二次氧化，氧化电压为20-50V、氧化时间为30-45min，将超薄钛片取出后用去离子水清洗干净，即可。