一種玻璃鋼材料和具有玻璃鋼外包板的電線桿的制作方法
【專利摘要】一種玻璃鋼材料和具有玻璃鋼外包板的電線桿，所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的：環氧樹脂50～60份、玻璃纖維10～15份、碳纖維5～8份、石墨1～3份；電線桿，包括電線桿本體、設置在電線桿本體外圍的玻璃鋼板，玻璃鋼板借助粘結劑與電線桿本體固定連接，關鍵是：所述的玻璃鋼板是由下述重量份數的原材料制作而成的：環氧樹脂50～60份、玻璃纖維10～15份、碳纖維5～8份、石墨1～3份。技術效果是在保證電線桿使用需求的前提下，減輕了電線桿本體的重量，減小了電線桿本體運輸和安裝時的難度，延長了電線桿的使用壽命。
【專利說明】一種玻璃鋼材料和具有玻璃鋼外包板的電線桿
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力設備【技術領域】，涉及到一種電線桿，特別是一種具有玻璃鋼外包板的電線桿。
【背景技術】
[0002]現有的電線桿大部分是由水泥制成的，采用一體式的結構設計，整個電線桿重量較大，運輸不方便，而且安裝時需要利用大吊車，耗費許多的人力物力，工作效率較低。另外，由于電線桿長期處于室外，遭受風吹日曬、雨水的侵蝕，使用壽命較短，容易腐蝕斷裂，存在安全隱患。玻璃鋼材料的特點是質輕而硬，不導電，機械強度高，耐腐蝕，抗老化，防水及絕緣，所以人們想到在電線桿本體外設置一層玻璃鋼板，但是效果不是太理想，而且將玻璃鋼板與電線桿本體粘貼到一起的粘接劑存在粘性不好，容易脫落，保質期短等缺陷，所以玻璃鋼板容易脫落，不能很好地起到保護電線桿本體的作用。
【發明內容】
[0003]本 發明為了克服現有技術的缺陷，設計了一種玻璃鋼材料和具有玻璃鋼外包板的電線桿，玻璃鋼材料密度小，重量輕，耐高溫,耐磨,耐腐蝕,不燃,抗拉強度高，電絕緣性好，硬度高，由這種玻璃鋼材料制得的玻璃鋼板與電線桿本體結合后，在保證電線桿使用需求的前提下，可以減輕電線桿本體的重量，從而減小電線桿本體運輸和安裝時的難度，可以有效防止電線桿本體出現斷裂現象，延長電線桿的使用壽命。
[0004]本發明所采用的具體技術方案是:一種玻璃鋼材料，關鍵是:所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂50~60份、玻璃纖維10~15份、碳纖維5~8份、石墨I~3份。
[0005]一種具有玻璃鋼外包板的電線桿，包括電線桿本體、設置在電線桿本體外圍的玻璃鋼板，玻璃鋼板借助粘結劑與電線桿本體固定連接，關鍵是:所述的玻璃鋼板是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂50~60份、玻璃纖維10~15份、碳纖維5~8份、石墨I~3份。
[0006]本發明的有益效果是:利用環氧樹脂、玻璃纖維、碳纖維和石墨制得的玻璃鋼材料，密度小,重量輕,耐高溫,耐磨,耐腐蝕,不燃,抗拉強度高，電絕緣性好,硬度高,利用粘接劑將由這種玻璃鋼材料制得的玻璃鋼板粘貼到電線桿本體上，粘接牢固可靠，在保證電線桿使用需求的前提下，可以減輕電線桿本體的重量，從而減小電線桿本體運輸和安裝時的難度，延長電線桿的使用壽命。
[0007]玻璃纖維耐溫高，不燃，抗腐，隔熱，抗拉強度高，電絕緣性好，但性脆，耐磨性較差，而碳纖維比重小，具有很高的比強度，同時還具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕等優異特性，所以通過調節碳纖維和玻璃纖維之間的重量份數比例，使得玻璃鋼材料兼具了玻璃纖維和碳纖維的優點，而且密度比常用的玻璃鋼材料和水泥材料的密度都要小，能達到1.35g/cm3所以通過調節玻璃纖維和碳纖維之間的重量份數比例，可以使玻璃鋼材料兼具它們的優點，從而提聞玻璃鋼材料的性能。
[0008]環氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一，固化后的環氧樹脂具有良好的物理、化學性能，它對金屬和非金屬材料的表面具有優異的粘接強度，介電性能良好，變定收縮率小，硬度高，柔韌性較好，對堿及大部分溶劑穩定。
[0009]石墨的強度高，導電性好，阻燃，在常溫下有良好的化學穩定性，能耐酸、堿和有機溶劑的腐蝕，溫度突變時，體積變化不大，不會產生裂紋。
[0010]所以通過調節環氧樹脂、碳纖維、玻璃纖維和石墨之間的比例，提高了玻璃鋼材料的綜合力學性能，利用這種玻璃鋼材料制成的玻璃鋼板可以很好地起到保護電線桿本體的作用。
[0011]電線桿本體的壁厚由50mm減小到30~40mm,大大減輕了電線桿本體的重量,減小了電線桿本體運輸和安裝時的難度，玻璃鋼板的厚度為5~10mm，在保證電線桿使用需求的前提下，大大減小了電線桿整體的重量。
[0012]玻璃鋼板由至少兩節板體組成，每節板體由對稱設置的兩塊鋼板單元組成，相鄰的板體之間、兩節鋼板單元之間均是借助粘接劑密封粘接，使得玻璃鋼板方便運輸和安裝。
[0013]粘接劑是由呋喃甲醇、聚乙烯醇、丁醛和KH-550硅烷偶聯劑按照一定的重量份數比例制備而成的，具有較強的粘接附著力，使玻璃鋼板和電線桿本體粘接的更加牢固可靠，可以有效防止電線桿本體出現裂縫、斷裂現象，能耐強酸、強堿和有機溶劑，耐熱性好，穩定性好，能很好地起到保護電線桿本體的作用，從而可以延長電線桿的使用壽命。粘接劑中不含甲醛，改善了勞動條件和工作環境，減輕了對環境的污染。聚乙烯醇可以加快粘接劑的固化速度，而且在10°c以下也能正常固化，使得粘接劑在冬季也能正常使用，不影響粘接效果。丁醛可以降低粘接劑的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度，提高粘接劑的伸長率、曲撓性和柔朝性。KH-550硅烷偶聯劑進一步提聞了粘接劑的粘接強度、耐水、耐氣候等性能。在粘接劑的制備過程中，利用呋喃樹脂酸性廢水做催化劑，使廢水得到了充分利用，節約了生產成本，減少了對環境的污染，利用太陽能熱水加熱，節約了能源。
【具體實施方式】
[0014]一種玻璃鋼材料，關鍵是:所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂50~60份、玻璃纖維10~15份、碳纖維5~8份、石墨I~3份。
[0015]所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂52份、玻璃纖維11份、碳纖維6份、石墨1.5份。
[0016]所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂55份、玻璃纖維12份、碳纖維7份、石墨2份。
[0017]所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂57份、玻璃纖維13份、碳纖維8份、石墨2.5份。
[0018]一種具有玻璃鋼外包板的電線桿，包括電線桿本體、設置在電線桿本體外圍的玻璃鋼板，玻璃鋼板借助粘結劑與電線桿本體固定連接，關鍵是:所述的玻璃鋼板是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂50~60份、玻璃纖維10~15份、碳纖維5~8份、石墨I~3份。
[0019]所述的電線桿本體的壁厚是30~40mm,玻璃鋼板的厚度是5~10mm。[0020]所述的粘接劑是由下述重量份數的原材料制作而成的:呋喃甲醇40~50份、聚乙烯醇60~70份、丁醛45~55份、KH-550硅烷偶聯劑5~10份。
[0021]所述的粘接劑是由下述重量份數的原材料制作而成的:呋喃甲醇43份、聚乙烯醇63份、丁醛47份、KH-550硅烷偶聯劑6份。
[0022]所述的粘接劑是由下述重量份數的原材料制作而成的:呋喃甲醇45份、聚乙烯醇66份、丁醛50份、KH-550硅烷偶聯劑7份。
[0023]所述的粘接劑是由下述重量份數的原材料制作而成的:呋喃甲醇69份、聚乙烯醇68份、丁醛53份、KH-550硅烷偶聯劑9份。
[0024]下面給出本發明中玻璃鋼材料的具體實施例:
[0025]實施例1、環氧樹脂50份，玻璃纖維10份，碳纖維5份，石墨1份。
[0026]實施例2、環氧樹脂52份、玻璃纖維11份、碳纖維6份、石墨1.5份。
[0027]實施例3、環氧樹脂55份、玻璃纖維12份、碳纖維7份、石墨2份。
[0028]實施例4、環氧樹脂57份、玻璃纖維13份、碳纖維8份、石墨2.5份。
[0029]實施例5、環氧樹脂60份，玻璃纖維15份，碳纖維8份，石墨3份。
[0030]下面給出本發明中粘接劑的具體實施例:
[0031]實施例1、呋喃甲醇40份，聚乙烯醇60份，丁醛45份，KH-550硅烷偶聯劑5份。
[0032]實施例2、呋喃甲醇43份，聚乙烯醇63份，丁醛47份，KH-550硅烷偶聯劑6份。
[0033]實施例3、呋喃甲醇45份、聚乙烯醇66份、丁醛50份、KH-550硅烷偶聯劑7份。
[0034]實施例4、呋喃甲醇69份、聚乙烯醇68份、丁醛53份、KH-550硅烷偶聯劑9份。
[0035]實施例5、呋喃甲醇50份，聚乙烯醇70份，丁醛55份，KH-550硅烷偶聯劑10份。
[0036]下面給出本發明中粘接劑的制備方法:
[0037]a、按以下重量份數配比原材料，呋喃甲醇40~50份、聚乙烯醇60~70份、丁醛45~55份、KH-550硅烷偶聯劑5~10份；
[0038]b、將呋喃甲醇8~10份、聚乙烯醇60~70份、丁醛45~55份加入反應釜中，邊攪拌邊在反應釜內加入濃度為15%的呋喃樹脂酸性廢水21~25份作催化劑，攪拌速率為2000 ~2500r/min，攪拌時間為 15 ~20min ；
[0039]C、在反應釜夾套內通入太陽能熱水進行加熱，將溫度控制在50~55°C，保溫40~50min ；
[0040]d、進一步加熱升溫到60~65°C，并將剩余的呋喃甲醇加入到反應釜中，保溫30~35min ； [0041]e、停止加熱，用濃度為30%的氫氧化鈉溶液調pH值為中性，待反應釜內溫度降至室溫時，加入KH-550硅烷偶聯劑5~10份，攪拌15~20min，然后過濾掉雜質，即得粘接劑。
【權利要求】
1.一種玻璃鋼材料，其特征在于:所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂50~60份、玻璃纖維10~15份、碳纖維5~8份、石墨I~3份。
2.根據權利要求1所述的一種玻璃鋼材料，其特征在于:所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂52份、玻璃纖維11份、碳纖維6份、石墨1.5份。
3.根據權利要求1所述的一種玻璃鋼材料，其特征在于:所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂55份、玻璃纖維12份、碳纖維7份、石墨2份。
4.根據權利要求1所述的一種玻璃鋼材料，其特征在于:所述的玻璃鋼材料是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂57份、玻璃纖維13份、碳纖維8份、石墨2.5份。
5.一種具有玻璃鋼外包板的電線桿，包括電線桿本體、設置在電線桿本體外圍的玻璃鋼板，玻璃鋼板借助粘結劑與電線桿本體固定連接，其特征在于:所述的玻璃鋼板是由下述重量份數的原材料制作而成的:環氧樹脂50~60份、玻璃纖維10~15份、碳纖維5~8份、石墨I~3份。
6.根據權利要求5所述的一種具有玻璃鋼外包板的電線桿，其特征在于:所述的電線桿本體的壁厚是30~40mm，玻璃鋼板的厚度是5~10mm。
7.根據權利要求5所述的一種具有玻璃鋼外包板的電線桿，其特征在于:所述的粘接劑是由下述重量份數的原材料制作而成的:呋喃甲醇40~50份、聚乙烯醇60~70份、丁醛45~55份、KH-550硅烷偶聯劑5~10份。
8.根據權利要求7所述的一種具有玻璃鋼外包板的電線桿，其特征在于:所述的粘接劑是由下述重量份數的原材料制作而成的:呋喃甲醇43份、聚乙烯醇63份、丁醛47份、KH-550硅烷偶聯劑6份。
9.根據權利要求7所述的一種具有玻璃鋼外包板的電線桿，其特征在于:所述的粘接劑是由下述重量份數的原材料制作而成的:呋喃甲醇45份、聚乙烯醇66份、丁醛50份、KH-550硅烷偶聯劑7份。
10.根據權利要求7所述的一種具有玻璃鋼外包板的電線桿，其特征在于:所述的粘接劑是由下述重量份數的原材料制作而成的:呋喃甲醇69份、聚乙烯醇68份、丁醛53份、KH-550硅烷偶聯劑9份。
【文檔編號】E04H12/02GK103740056SQ201310706476
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】安立平, 付昕, 姚立強, 趙輝, 敦子華, 馮威曉, 田丹, 谷勝 申請人:國家電網公司, 國網河北省電力公司, 國網河北省電力公司鹿泉市供電分公司