一种玻璃钢材料和具有玻璃钢外包板的电线杆的制作方法
【专利摘要】一种玻璃钢材料和具有玻璃钢外包板的电线杆，所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的：环氧树脂50～60份、玻璃纤维10～15份、碳纤维5～8份、石墨1～3份；电线杆，包括电线杆本体、设置在电线杆本体外围的玻璃钢板，玻璃钢板借助粘结剂与电线杆本体固定连接，关键是：所述的玻璃钢板是由下述重量份数的原材料制作而成的：环氧树脂50～60份、玻璃纤维10～15份、碳纤维5～8份、石墨1～3份。技术效果是在保证电线杆使用需求的前提下，减轻了电线杆本体的重量，减小了电线杆本体运输和安装时的难度，延长了电线杆的使用寿命。
【专利说明】一种玻璃钢材料和具有玻璃钢外包板的电线杆
【技术领域】
[0001]本发明属于电力设备【技术领域】，涉及到一种电线杆，特别是一种具有玻璃钢外包板的电线杆。
【背景技术】
[0002]现有的电线杆大部分是由水泥制成的，采用一体式的结构设计，整个电线杆重量较大，运输不方便，而且安装时需要利用大吊车，耗费许多的人力物力，工作效率较低。另外，由于电线杆长期处于室外，遭受风吹日晒、雨水的侵蚀，使用寿命较短，容易腐蚀断裂，存在安全隐患。玻璃钢材料的特点是质轻而硬，不导电，机械强度高，耐腐蚀，抗老化，防水及绝缘，所以人们想到在电线杆本体外设置一层玻璃钢板，但是效果不是太理想，而且将玻璃钢板与电线杆本体粘贴到一起的粘接剂存在粘性不好，容易脱落，保质期短等缺陷，所以玻璃钢板容易脱落，不能很好地起到保护电线杆本体的作用。
【发明内容】
[0003]本 发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种玻璃钢材料和具有玻璃钢外包板的电线杆，玻璃钢材料密度小，重量轻，耐高温,耐磨,耐腐蚀,不燃,抗拉强度高，电绝缘性好，硬度高，由这种玻璃钢材料制得的玻璃钢板与电线杆本体结合后，在保证电线杆使用需求的前提下，可以减轻电线杆本体的重量，从而减小电线杆本体运输和安装时的难度，可以有效防止电线杆本体出现断裂现象，延长电线杆的使用寿命。
[0004]本发明所采用的具体技术方案是:一种玻璃钢材料，关键是:所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂50~60份、玻璃纤维10~15份、碳纤维5~8份、石墨I~3份。
[0005]一种具有玻璃钢外包板的电线杆，包括电线杆本体、设置在电线杆本体外围的玻璃钢板，玻璃钢板借助粘结剂与电线杆本体固定连接，关键是:所述的玻璃钢板是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂50~60份、玻璃纤维10~15份、碳纤维5~8份、石墨I~3份。
[0006]本发明的有益效果是:利用环氧树脂、玻璃纤维、碳纤维和石墨制得的玻璃钢材料，密度小,重量轻,耐高温,耐磨,耐腐蚀,不燃,抗拉强度高，电绝缘性好,硬度高,利用粘接剂将由这种玻璃钢材料制得的玻璃钢板粘贴到电线杆本体上，粘接牢固可靠，在保证电线杆使用需求的前提下，可以减轻电线杆本体的重量，从而减小电线杆本体运输和安装时的难度，延长电线杆的使用寿命。
[0007]玻璃纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热，抗拉强度高，电绝缘性好，但性脆，耐磨性较差，而碳纤维比重小，具有很高的比强度，同时还具有耐高温、耐磨、耐腐蚀等优异特性，所以通过调节碳纤维和玻璃纤维之间的重量份数比例，使得玻璃钢材料兼具了玻璃纤维和碳纤维的优点，而且密度比常用的玻璃钢材料和水泥材料的密度都要小，能达到1.35g/cm3所以通过调节玻璃纤维和碳纤维之间的重量份数比例，可以使玻璃钢材料兼具它们的优点，从而提闻玻璃钢材料的性能。
[0008]环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一，固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定。
[0009]石墨的强度高，导电性好，阻燃，在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、碱和有机溶剂的腐蚀，温度突变时，体积变化不大，不会产生裂纹。
[0010]所以通过调节环氧树脂、碳纤维、玻璃纤维和石墨之间的比例，提高了玻璃钢材料的综合力学性能，利用这种玻璃钢材料制成的玻璃钢板可以很好地起到保护电线杆本体的作用。
[0011]电线杆本体的壁厚由50mm减小到30~40mm,大大减轻了电线杆本体的重量,减小了电线杆本体运输和安装时的难度，玻璃钢板的厚度为5~10mm，在保证电线杆使用需求的前提下，大大减小了电线杆整体的重量。
[0012]玻璃钢板由至少两节板体组成，每节板体由对称设置的两块钢板单元组成，相邻的板体之间、两节钢板单元之间均是借助粘接剂密封粘接，使得玻璃钢板方便运输和安装。
[0013]粘接剂是由呋喃甲醇、聚乙烯醇、丁醛和KH-550硅烷偶联剂按照一定的重量份数比例制备而成的，具有较强的粘接附着力，使玻璃钢板和电线杆本体粘接的更加牢固可靠，可以有效防止电线杆本体出现裂缝、断裂现象，能耐强酸、强碱和有机溶剂，耐热性好，稳定性好，能很好地起到保护电线杆本体的作用，从而可以延长电线杆的使用寿命。粘接剂中不含甲醛，改善了劳动条件和工作环境，减轻了对环境的污染。聚乙烯醇可以加快粘接剂的固化速度，而且在10°c以下也能正常固化，使得粘接剂在冬季也能正常使用，不影响粘接效果。丁醛可以降低粘接剂的硬度、模量、软化温度和脆化温度，提高粘接剂的伸长率、曲挠性和柔朝性。KH-550硅烷偶联剂进一步提闻了粘接剂的粘接强度、耐水、耐气候等性能。在粘接剂的制备过程中，利用呋喃树脂酸性废水做催化剂，使废水得到了充分利用，节约了生产成本，减少了对环境的污染，利用太阳能热水加热，节约了能源。
【具体实施方式】
[0014]一种玻璃钢材料，关键是:所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂50~60份、玻璃纤维10~15份、碳纤维5~8份、石墨I~3份。
[0015]所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂52份、玻璃纤维11份、碳纤维6份、石墨1.5份。
[0016]所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂55份、玻璃纤维12份、碳纤维7份、石墨2份。
[0017]所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂57份、玻璃纤维13份、碳纤维8份、石墨2.5份。
[0018]一种具有玻璃钢外包板的电线杆，包括电线杆本体、设置在电线杆本体外围的玻璃钢板，玻璃钢板借助粘结剂与电线杆本体固定连接，关键是:所述的玻璃钢板是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂50~60份、玻璃纤维10~15份、碳纤维5~8份、石墨I~3份。
[0019]所述的电线杆本体的壁厚是30~40mm,玻璃钢板的厚度是5~10mm。[0020]所述的粘接剂是由下述重量份数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硅烷偶联剂5~10份。
[0021]所述的粘接剂是由下述重量份数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硅烷偶联剂6份。
[0022]所述的粘接剂是由下述重量份数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硅烷偶联剂7份。
[0023]所述的粘接剂是由下述重量份数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硅烷偶联剂9份。
[0024]下面给出本发明中玻璃钢材料的具体实施例:
[0025]实施例1、环氧树脂50份，玻璃纤维10份，碳纤维5份，石墨1份。
[0026]实施例2、环氧树脂52份、玻璃纤维11份、碳纤维6份、石墨1.5份。
[0027]实施例3、环氧树脂55份、玻璃纤维12份、碳纤维7份、石墨2份。
[0028]实施例4、环氧树脂57份、玻璃纤维13份、碳纤维8份、石墨2.5份。
[0029]实施例5、环氧树脂60份，玻璃纤维15份，碳纤维8份，石墨3份。
[0030]下面给出本发明中粘接剂的具体实施例:
[0031]实施例1、呋喃甲醇40份，聚乙烯醇60份，丁醛45份，KH-550硅烷偶联剂5份。
[0032]实施例2、呋喃甲醇43份，聚乙烯醇63份，丁醛47份，KH-550硅烷偶联剂6份。
[0033]实施例3、呋喃甲醇45份、聚乙烯醇66份、丁醛50份、KH-550硅烷偶联剂7份。
[0034]实施例4、呋喃甲醇69份、聚乙烯醇68份、丁醛53份、KH-550硅烷偶联剂9份。
[0035]实施例5、呋喃甲醇50份，聚乙烯醇70份，丁醛55份，KH-550硅烷偶联剂10份。
[0036]下面给出本发明中粘接剂的制备方法:
[0037]a、按以下重量份数配比原材料，呋喃甲醇40~50份、聚乙烯醇60~70份、丁醛45~55份、KH-550硅烷偶联剂5~10份；
[0038]b、将呋喃甲醇8~10份、聚乙烯醇60~70份、丁醛45~55份加入反应釜中，边搅拌边在反应釜内加入浓度为15%的呋喃树脂酸性废水21~25份作催化剂，搅拌速率为2000 ~2500r/min，搅拌时间为 15 ~20min ；
[0039]C、在反应釜夹套内通入太阳能热水进行加热，将温度控制在50~55°C，保温40~50min ；
[0040]d、进一步加热升温到60~65°C，并将剩余的呋喃甲醇加入到反应釜中，保温30~35min ； [0041]e、停止加热，用浓度为30%的氢氧化钠溶液调pH值为中性，待反应釜内温度降至室温时，加入KH-550硅烷偶联剂5~10份，搅拌15~20min，然后过滤掉杂质，即得粘接剂。
【权利要求】
1.一种玻璃钢材料，其特征在于:所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂50~60份、玻璃纤维10~15份、碳纤维5~8份、石墨I~3份。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃钢材料，其特征在于:所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂52份、玻璃纤维11份、碳纤维6份、石墨1.5份。
3.根据权利要求1所述的一种玻璃钢材料，其特征在于:所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂55份、玻璃纤维12份、碳纤维7份、石墨2份。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃钢材料，其特征在于:所述的玻璃钢材料是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂57份、玻璃纤维13份、碳纤维8份、石墨2.5份。
5.一种具有玻璃钢外包板的电线杆，包括电线杆本体、设置在电线杆本体外围的玻璃钢板，玻璃钢板借助粘结剂与电线杆本体固定连接，其特征在于:所述的玻璃钢板是由下述重量份数的原材料制作而成的:环氧树脂50~60份、玻璃纤维10~15份、碳纤维5~8份、石墨I~3份。
6.根据权利要求5所述的一种具有玻璃钢外包板的电线杆，其特征在于:所述的电线杆本体的壁厚是30~40mm，玻璃钢板的厚度是5~10mm。
7.根据权利要求5所述的一种具有玻璃钢外包板的电线杆，其特征在于:所述的粘接剂是由下述重量份数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硅烷偶联剂5~10份。
8.根据权利要求7所述的一种具有玻璃钢外包板的电线杆，其特征在于:所述的粘接剂是由下述重量份数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硅烷偶联剂6份。
9.根据权利要求7所述的一种具有玻璃钢外包板的电线杆，其特征在于:所述的粘接剂是由下述重量份数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硅烷偶联剂7份。
10.根据权利要求7所述的一种具有玻璃钢外包板的电线杆，其特征在于:所述的粘接剂是由下述重量份数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硅烷偶联剂9份。
【文档编号】E04H12/02GK103740056SQ201310706476
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】安立平, 付昕, 姚立强, 赵辉, 敦子华, 冯威晓, 田丹, 谷胜 申请人:国家电网公司, 国网河北省电力公司, 国网河北省电力公司鹿泉市供电分公司