玻璃鋼外殼的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電氣技術領域，涉及一種玻璃鋼外殼，特別是一種適用于電力電纜中 間接頭的玻璃鋼外殼。
【背景技術】
[0002] 日常生活中，在長距離布線或電力電纜的安裝時，通常會采用將兩根電力電纜連 接到一起的手段來提高電纜的長度。
[0003] 現有技術中，一般采用電力電纜中間接頭來實現電力電纜的連接工作，電纜接頭 安裝完后，為保證接頭的密封性能、機械強度及電氣絕緣性，要求在接頭外加裝保護外殼。 但是，現有的大多數保護外殼結構設計不合理，其密封性不佳，導致電氣絕緣效果不理想， 降低了電力電纜工作的穩定性。
[0004] 電力電纜及其中間接頭的保護外殼多暴露在惡劣的外部環境中，常年累月處在風 吹雨打和太陽暴曬中，而且由于其特殊的電氣環境，保護外殼需要使用經久耐用、電氣絕緣 性能好和阻燃性能好的材料。現有技術中常采用塑料或玻璃鋼制成保護外殼，但現有的塑 料或玻璃鋼制品的阻燃效果和耐用性均不是太好。保護外殼在進行安裝后需要注入加熱的 瀝青，以提高接頭的防水性能和機械強度，但操作時較難掌握瀝青澆注的均勻性，可能會影 響絕緣性能和機械強度。
[0005] 綜上所述，需要設計一種設計合理、密封性能、絕緣性能和阻燃性好的玻璃鋼外 殼。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種設計合理、密封性能、 絕緣性能和阻燃性好且方便安裝澆注的用于電力電纜中間接頭的玻璃鋼外殼。
[0007] 本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種玻璃鋼外殼，包括：
[0008] 上殼體，由連為一體且依次設置的第一工作部、第二工作部、第三工作部、第四工 作部、第五工作部構成，所述第一工作部、第五工作部的直徑均由內至外遞減，所述第一工 作部的長度大于第五工作部的長度，所述第二工作部、第四工作部均呈收口設置，所述第三 工作部呈半圓筒設置，所述第三工作部的一側設有至少一個灌膠口和至少一個接線口；
[0009] 下殼體，與上殼體相對設置且與上殼體密封連接，安裝后，下殼體的對應部位于上 殼體的對應工作部合圍形成環形結構；
[0010] 所述上殼體和下殼體均由阻燃性玻璃鋼材料制成。
[0011] 所述阻燃性玻璃鋼材料包括下列重量份的組分：二氯順丁烯二酸酐24-32份，雙 環戊二烯18-23份四溴化鄰苯二甲酸52-60份，溴代丙二醇20-24份，短切玻纖15-22份， 納米SiC32-45份，環烷酸鈷2-4份，阻燃劑3-12份，甲基丙烯酸雙酯16-21份。
[0012] 本發明選用改性后的不飽和聚酯玻璃鋼作為上殼體和下殼體的制備材料，改性不 飽和聚酯玻璃鋼在合成時加入了雙環戊二烯，不飽和聚酯的單體在縮聚時能及時封端，形 成的不飽和聚酯長分子鏈相對分子量大小適宜，體系粘度適當，從而使制得的不飽和聚酯 具有良好的流動性，方便制作玻璃鋼制品，透明性好，制成上殼體和下殼體后方便瀝青的澆 注，使澆注均勻。本發明的不飽和聚酯采用含溴或氯的單體縮聚而成，含溴單體和含氯單體 組合使用，不飽和聚酯的鹵素含量高，在高溫條件下，聚合物中的鹵素形成鹵化氫氣體，是 不燃氣體，有稀釋效應，它覆蓋在高聚物表面，可隔絕空氣和熱，起覆蓋效應，而且鹵化氫能 抑制高聚物燃燒的連鎖反應，起清除自由基的作用，抑制燃燒的連鎖反應，減慢燃燒速度， 使火焰熄滅。因此本發明中的不飽和聚酯本身就具有較好的阻燃效果，避免了外加阻燃劑 量太多容易滲出或力學性能變差、熱變形溫度下降等不良后果。同時配合添加適量的阻燃 劑可達到更好的阻燃效果，不會對制品的力學性能造成不良影響。采用短切玻纖作為玻璃 鋼的增強纖維，納米SiC作為增強填料，通過各成分之間的共同作用，有效地改善玻璃鋼制 品的抗沖擊性、韌性和熱穩定性，還可以提高玻璃鋼制品的耐磨性及抗疲勞強度。短切玻纖 能較好地分散在不飽和聚酯中，并且與不飽和聚酯的粘結性好，有效增加玻璃鋼產品的強 度。因納米SiC具有較大的比表面積，與不飽和聚酯基體接觸面積增大，在材料受沖擊時可 以產生更多的微裂紋，吸收更多的沖擊能，從而提高玻璃鋼制品的抗沖擊性。同時，由于納 米SiC本身的硬度較高，耐磨性能好，可增加玻璃鋼制品的硬度和耐磨性。但若用量過大， 粒子過于接近，微裂紋易發展成宏觀開裂，材料性能反而會變差，所以將其比例控制在上述 范圍內。另外，由于納米SiC本身的熔點非常高，可以改善玻璃鋼制品的阻燃性。交聯劑采 用具有多官能團的甲基丙烯酸雙酯，替代傳統使用的苯乙烯，提高了已固化不飽和聚酯的 交聯密度，并且固化后的玻璃鋼制品具有較好的透光率。
[0013] 作為本發明的進一步改進，所述阻燃劑為Al (OH) 3、Mg (OH) 2和硼酸鋅的混合物，其 中Al (OH) 3、Mg (OH)2和硼酸鋅三者的重量比為（3.5-5) :(5-7.5) :3。
[0014] 阻燃劑中的硼酸鋅對上述的鹵化物單體的阻燃性起到很好的協同作用，硼酸鋅在 高溫環境下生成硼酸B 2O3, B2O3在鹵化物存在的情況下，生成BCl 3、BBr3等鹵化硼覆蓋在玻 璃鋼制品表面阻斷燃燒，并且鹵化硼在氣態時也有捕捉自由基阻斷燃燒連鎖反應的作用， 硼酸鋅與鹵化物單體結合能起到很好的阻然作用，并且硼酸鋅價格便宜，有利于控制成本。
[0015] 本發明中使用含鹵化物單體進行縮聚反應，在高溫時脫除鹵化氫，產生阻燃效力， 但是同時生成雙鍵，促進碳化，這對阻燃有利但會導致大量的黑色煙霧產生。而Al(OH)JP Mg(OH) 2受熱分解脫水時產生的水可稀釋聚合物熱解所生成的可燃性氣體，減少上述煙霧 的形成；同時可吸收大量的熱量，降低可燃材料的表面溫度，從而有效的降低聚合物的分解 速度，起到阻燃效果，并且Al (OH) 3和Mg (OH) 2也比較廉價，有利于控制成本。
[0016] 上述含鹵化合物單體的選用和阻燃劑的配合使用，使最終玻璃鋼制品的阻燃效果 好，并且煙霧少。
[0017] 作為本發明的進一步改進，所述短切玻纖為無堿玻纖，其長度為I. 5-4. 5mm，直徑 為10-12 μπι。本發明玻璃鋼材料中的增強纖維選用無堿玻纖，無堿玻纖的抗張強度明顯優 于有堿玻纖。為了使短切玻纖和不飽和聚酯之間更好的相容，限定了短切玻纖的長度和直 徑。玻纖直徑太粗，與不飽和聚酯的粘接性及相容性差，最終降低玻璃鋼制品的力學性能； 但若玻纖太細，強度不夠，會失去玻纖的增強作用。在一定范圍內，玻纖直徑越細，長度越 長，玻纖的增強效果有所增強，但當達到某一臨界點時，增強效果不再增加，而成相反趨勢。 在上述長度和直徑范圍內，短切玻纖對不飽和聚酯的增強效果最為明顯。
[0018] 作為本發明的進一步改進，所述短切玻纖為稀土改性玻纖，其具體改性方法為將 短切玻纖浸入到稀土表面處理劑中浸漬一段時間，然后干燥，所述稀土表面處理劑中含有 0. 5%的La元素和1. 2%的Ce元素。
[0019] 作為本發明的進一步改進，本發明采用上述稀土表面處理劑對短切玻纖進行處理 后，可增強短切玻纖與不飽和聚酯基體的界面結合強度，從而改善不飽和聚酯玻璃鋼制品 的力學性能。其原因在于：稀土元素具有獨特的電子結構和特殊的化學活性，在存在氫、氧、 氮、碳等非金屬元素組成的復雜體系中，由于電子的交換及原子間的極化作用，稀土將被極 化，成為活性元素，并與這些非金屬元素有很強的親和力。在對短切玻纖進行處理時，稀土 元素首先吸附于短切玻纖表面，由于電負性值低，