CN102468635A - 输电线路用间隔棒制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输电线路用间隔棒制备工艺，利用增强纤维和/或增强纤维制品和树脂混合物成型技术，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀，并且产品一体拉挤成型后切割，再按照产品要求的厚度进行切割，一次拉挤可以生产大量的产品，生产效率大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种输电线路间隔棒框架的制备工艺，特别涉及一种高强度复合材料输电线路用间隔棒制备工艺。
背景技术
在电力系统的多分裂高压输电线路中，需要安装使用间隔棒，常用的有二分裂、三分裂、四分裂、六分裂和八分裂等不同规格，一般间隔棒包括框架和线夹，框架和线夹均为金属铸造加工而成，并进行镀铬等防锈处理，此类产品重量大、制造工艺复杂、生产成本较高，以及由于是金属材料，在输电线路的电磁场以及空气中水分和腐蚀性成分的作用下，会慢慢锈蚀，影响设备使用寿命和输电线路运行安全，另外，重量较大加剧了线路的机械负荷，在高湿、高海拔和高寒地区，因为线路覆冰的情况严重，线路的机械负荷更加严峻，甚至会出现断线、倒塔的严重事故，造成重大的财产和人身安全损失。另外，其框架由对称的两个片状面板连接组装而成，零配件较多，组装工序较多，导致成本进一步增加，现有的生产工艺周期长，效率低。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种制备机械强度高、重量轻、生产效率高的输电线路用间隔棒制备工艺。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种输电线路用间隔棒制备工艺，包括以下步骤：
第一步，模具制备，按照间隔棒的设计形状设计制作拉挤模具；
第二步，制作预成型导向，根据拉挤产品形状制作预成型导向；
第三步，增强纤维排布，根据间隔棒受力需求排布增强纤维和/或增强纤制品，所述增强纤维制品包含增强纤维毡和/或增强纤维布和/或布毡混合制品；
第四步，配制混合料，按照配方单配制混合料，混合料包括树脂和添加剂；
第五步，穿纱，按照纤维排布工艺，将增强纤维和/或增强纤维制品穿过预成型导向进入模具；
第六步，按照工艺将模具升温，模具加热段温度在70℃-300℃之间，模具设有至少1个加热区；
第七步，纤维浸胶，在进入模具加热前需对增强纤维和/或增强纤维制品进行浸胶，可以在进入预成型导向前浸胶，也可在通过预成型导向进入模具前浸胶；
第八步，加热牵引固化成型，在牵引机的牵引作用下，将浸渍有混合料的增强纤维和/或增强纤维制品通过模具，加热固化成型，牵引速度在0.05m/min到1.2m/min之间，根据产品固化程度调整；
第九步，切割，将拉挤出来的产品切割成间隔棒规定的厚度。
优选的，所述间隔棒产品中纤维总重量占间隔棒重量的35％～75％之间，所述纤维总重量包括增强纤维和纤维制品的重量。
优选的，所述间隔棒产品中纤维制品总重量占间隔棒重量的20％～65％之间。
优选的，所述增强纤维和增强纤维制品排布步骤为，增强纤维、和/或增强纤维毡、和/或增强纤维布、和/或增强纤维布毡复合物交替间隔排布。
优选的，所述添加剂包括固化剂和内脱模剂，还包括填料、阻燃剂、颜料糊、稀释剂、紫外线吸收剂中的一种或数种。
优选的，所述树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂中的一种，或间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂数种树脂的组合。
优选的，所述填料是碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、高龄土、硅微粉、玻璃粉中的一种或数种，所述阻燃剂是卤素类阻燃剂或N、P系列阻燃剂，或氢氧化铝中的一种或数种，所述增强纤维和/或增强纤维制品为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维中的一种或数种组合。
优选的，所述稀释剂，当树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂时稀释剂为苯乙烯；当树脂为环氧树脂时，稀释剂为丙酮或乙醇，当树脂为酚醛树脂时，稀释剂为丙酮或甲醛。
优选的，所述固化剂，当树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂或乙烯基树脂时，固化剂为过氧化二碳酸二即4-叔丁基环己酯、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯，当树脂为环氧树脂时，固化剂为乙二胺或四氢邻苯二甲酸酐，当树脂为酚醛树脂时，固化剂为苯磺酸或无机酸。
采用本技术方案的有益效果是：利用增强纤维和/或增强纤维毡和树脂混合物成型技术，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀，并且产品一体拉挤成型后，再按照产品要求的厚度进行切割，一次拉挤可以生产大量的产品，生产效率大大提高。
附图说明
图1是本发明一种输电线路用间隔棒制备工艺的示意图；
图2和图3分别是间隔棒拉挤后半成品和切割后成品的示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
1.本体框架2.线夹支臂
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1，
如图1、图2和图3所示，一种输电线路用间隔棒框架的制备方法，包括二分裂、三分裂、四分裂、六分裂、八分裂间隔棒等，以四分裂间隔棒为例，包括本体框架1和与本体框架1一体成型的线夹支臂2，其包括以下步骤：
第一步，模具制备，按照四分裂间隔棒的设计形状(如图2所示的4分裂间隔棒本体框架形状，包括本体框架1和线夹支臂2)制作拉挤模具；
第二步，制作预成型导向，预成型导向架长1.1米，6块预成型导向板被固定在导向架上。
第三步，增强纤维排布，间隔棒产品中的玻璃纤维总含量为35％，其中玻璃纤维含量为15％，玻璃纤维毡的含量为20％。
第四步，配制混合料，按照配方单配制混合料，其中，间苯树脂：25％，氢氧化铝：70％，苯乙烯：2.8％，过氧化二苯甲酰：1％，紫外线吸收剂：0.2％，内脱模剂：1％；
第五步，穿纱，按照纤维排布工艺，将玻璃纤维和玻璃纤维毡穿过预成型导向进入模具；
第六步，模具升温，按照工艺将模具升温，模具从前至后设有3个加热区，3个区从前至后的温度分别为：100℃、130℃、150℃；
第七步，纤维浸胶，在玻璃纤维和玻璃纤维毡进入预成型导向前浸胶；
第八步，加热牵引固化成型，在牵引机的牵引作用下，将浸渍有混合料的玻璃纤维和玻璃纤维毡通过模具，加热固化成型。牵引速度为0.05m/min；
第九步，切割，将间隔棒产品切割成80毫米宽。
实施例2，
其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料的配比为，邻苯树脂：99.2％，过氧化二碳酸二即4-叔丁基环己酯：0.2％，过氧化二苯甲酰：0.3％，内脱模剂0.3％；不同之处在于，间隔棒产品中的玻璃纤维总含量为75％，其中玻璃纤维含量为10％，玻璃纤维毡的含量为65％；不同之处在于，纤维浸胶是在玻璃纤维和玻璃纤维毡通过预成型导向进入模具前浸胶；不同之处在于，模具只有1个加热区，加热温度为：140℃；不同之处在于，牵引速度为1.2m/min。
实施例3，
其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料的配比为，乙烯基树脂：25％，苯乙烯：2％，过氧化二苯甲酰：1％，氢氧化铝：70％，浅灰颜料糊：1.3％，紫外线吸收剂：0.2％，内脱模剂0.5％；不同之处在于，间隔棒产品中的玻璃纤维总含量为40％，其中玻璃纤维含量为15％，玻璃纤维毡的含量为25％；不同之处在于，牵引速度为0.15m/min。
实施例4，
其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料的配比为，环氧树脂：33％，乙醇：20％，乙二胺：1％，十溴二苯醚：40％，浅灰颜料糊：1％，紫外线吸收剂：2％，内脱模剂3％。不同之处在于，间隔棒产品中的玻璃纤维总含量为55％，其中玻璃纤维含量为15％，玻璃纤维毡的含量为40％；不同之处在于，牵引速度为0.35m/min。
实施例5，
其余与实施例1相同，不同之处在于，混合料的配比为，酚醛树脂：59％，滑石粉：5％，丙酮：5％，苯磺酸：10％，促进剂：10％，颜料糊：10％，内脱模剂1％；不同之处在于，间隔棒产品中的玻璃纤维总含量为65％，其中玻璃纤维含量为20％，玻璃纤维毡的含量为45％；不同之处在于，牵引速度为0.25m/min。
上述五个实施例均为优选方案，具有最优的效果。
根据实际需要，所有配方参数可以在以下范围内选定，混合料包括树脂、固化剂和内脱模剂，还包括填料、阻燃剂、颜料糊、稀释剂、紫外线吸收剂中的一种或数种。
其中，树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂或酚醛树脂中的一种或数种树脂的组合。
树脂和添加剂各组分的重量百分比为，树脂：25％-99.2％，添加剂：1％-75％，其中，填料：0-70％，稀释剂：0-20％，固化剂：0.5％-10％，促进剂：0-10％，阻燃剂：0-70％，颜料糊：0-10％，紫外线吸收剂：0-2％，内脱模剂：0.3％-3％。
填料是碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、高龄土、硅微粉、玻璃粉中的一种或数种。
阻燃剂是卤素类阻燃剂或N、P系列阻燃剂，或氢氧化铝中的一种或数种。
增强纤维和/或增强纤维毡种类为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维中的一种或数种组合。
所述添加剂包括固化剂和内脱模剂，还包括填料、阻燃剂、颜料糊、稀释剂、紫外线吸收剂中的一种或数种。
所述树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂中的一种，或间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂数种树脂的组合。
所述填料是碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、高龄土、硅微粉、玻璃粉中的一种或数种，所述阻燃剂是卤素类阻燃剂或N、P系列阻燃剂，或氢氧化铝中的一种或数种，所述增强纤维和/或增强纤维制品为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维中的一种或数种组合。
所述稀释剂，当树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂时稀释剂为苯乙烯；当树脂为环氧树脂时，稀释剂为丙酮或乙醇，当树脂为酚醛树脂时，稀释剂为丙酮或甲醛。
所述固化剂，当树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂或乙烯基树脂时，固化剂为过氧化二碳酸二即4-叔丁基环己酯、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯，当树脂为环氧树脂时，固化剂为乙二胺或四氢邻苯二甲酸酐，当树脂为酚醛树脂时，固化剂为苯磺酸或无机酸。
采用本技术方案的有益效果是：利用增强纤维和/或增强纤维毡和树脂混合物成型技术，生产工艺简单、成本较低、产品体积小、重量轻及耐腐蚀，并且产品一体拉挤成型后切割，再按照产品要求的厚度进行切割，一次拉挤可以生产大量的产品，生产效率大大提高。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，模具制备，按照间隔棒的设计形状设计制作拉挤模具；
第二步，制作预成型导向，根据拉挤产品形状制作预成型导向；
第三步，增强纤维排布，根据间隔棒受力需求排布增强纤维和/或增强纤制品，所述增强纤维制品包含增强纤维毡和/或增强纤维布和/或布毡混合制品；
第四步，配制混合料，按照配方单配制混合料，混合料包括树脂和添加剂；
第五步，穿纱，按照纤维排布工艺，将增强纤维和/或增强纤维制品穿过预成型导向进入模具；
第六步，按照工艺将模具升温，模具加热段温度在70℃-300℃之间，模具设有至少1个加热区；
第七步，纤维浸胶，在进入模具加热前需对增强纤维和/或增强纤维制品进行浸胶，可以在进入预成型导向前浸胶，也可在通过预成型导向进入模具前浸胶；
第八步，加热牵引固化成型，在牵引机的牵引作用下，将浸渍有混合料的增强纤维和/或增强纤维制品通过模具，加热固化成型，牵引速度在0.05m/min到1.2m/min之间，根据产品固化程度调整；
第九步，切割，将拉挤出来的产品切割成间隔棒规定的厚度。
2.根据权利要求1所述的输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，所述间隔棒产品中纤维总重量占间隔棒重量的35％～75％之间，所述纤维总重量包括增强纤维和纤维制品的重量。
3.根据权利要求1或2所述的输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，所述间隔棒产品中纤维制品总重量占间隔棒重量的20％～65％之间。
4.根据权利要求1到3任一所述的输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，所述增强纤维和增强纤维制品排布步骤为，增强纤维、和/或增强纤维毡、和/或增强纤维布、和/或增强纤维布毡复合物交替间隔排布。
5.根据权利要求4所述的输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，所述添加剂包括固化剂和内脱模剂，还包括填料、阻燃剂、颜料糊、稀释剂、紫外线吸收剂中的一种或数种。
6.根据权利要求4所述的输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，所述树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂中的一种，或间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂数种树脂的组合。
7.根据权利要求5所述的输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，所述填料是碳酸钙、滑石粉、氢氧化铝、高龄土、硅微粉、玻璃粉中的一种或数种，所述阻燃剂是卤素类阻燃剂或N、P系列阻燃剂，或氢氧化铝中的一种或数种，所述增强纤维和/或增强纤维制品为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、液晶纤维、高性能聚乙烯纤维中的一种或数种组合。
8.根据权利要求5所述的输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，所述稀释剂，当树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂、乙烯基树脂时稀释剂为苯乙烯；当树脂为环氧树脂时，稀释剂为丙酮或乙醇，当树脂为酚醛树脂时，稀释剂为丙酮或甲醛。
9.根据权利要求5所述的输电线路用间隔棒制备工艺，其特征在于，所述固化剂，当树脂为间苯聚脂树脂、邻苯聚酯树脂或乙烯基树脂时，固化剂为过氧化二碳酸二即4-叔丁基环己酯、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯，当树脂为环氧树脂时，固化剂为乙二胺或四氢邻苯二甲酸酐，当树脂为酚醛树脂时，固化剂为苯磺酸或无机酸。
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