CN108115949B - 架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，包括以下步骤：(1)热固性树脂基体改性；(2)制备透明芯棒成品。本发明工艺制备的透明芯棒符合国家标准(GB/T29324‑2012架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒)，并且其在光线照射下为透明状态，利用原有检查设备，能够检测出芯棒内有无裂纹或瑕疵，及时发现生产过程中存在的问题并改进，大大减少使用过程中因导线内部存在缺陷，而造成的经济损失，提高使用安全性。

Description

架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒及其制备工艺
技术领域：
本发明涉及一种架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒及其制备工艺，特别是涉及一种架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒及其制备工艺。
背景技术：
从2005年开始，国内多家企业开始了碳纤维复合芯导线的研究工作，涉足的单位很多，但多数技术实力单薄，无法完成研发、生产的全部工作。经过近几年的发展有近10家碳纤维复合芯导线厂家开始陆续挂网各种电压等级的碳纤维复合芯导线的运行。总体来看，近几年工程应用方面取得了长足进展，发展势头良好，在设计运行方面积累了一定的经验。
自2013年碳纤维芯棒国家标准出台以来，国家电网陆续发布3批近6 000km碳纤维导线集中招标采购，涉及全国各省市，为碳纤维导线的发展提供了巨大的发展空间。碳纤维导线铺设施工过程中，碳纤维导线芯棒易遭受损伤，并且因外面铝层的包覆，有些损伤不易通过肉眼进行辨别，如果导线带伤挂网，在使用过程中其受损部位会逐步扩散直至断裂，造成经济损失。
目前，碳纤维复合芯棒虽然有检测设备，但因碳纤维复合芯棒玻纤层是不透明的，如果芯棒内有裂纹或瑕疵是检测不出来的，存在安全隐患。
发明内容：
为克服现有技术的缺点，本发明利用原有检查设备，能够检测出芯棒内有无裂纹或瑕疵，及时发现生产过程中存在的问题，提供一种架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒及其制备工艺。
本发明的目的由如下技术方案实施：架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，包括以下步骤：(1)热固性树脂基体改性；(2)制备透明芯棒成品；其中，
(1)热固性树脂基体改性：将热固性树脂在-10-0℃温度下存放不少于24小时，然后在室温下缓化、配胶，制得改性热固性树脂基体待用；
(2)制备透明芯棒成品：将碳纤维与玻璃纤维进行预拉伸后，送入所述改性热固性树脂基体中实现浸渍，充分浸渍混合后，再经过预定型、定型、固化制得透明芯棒成品。
具体的，所述步骤(2)中，预定型温度为40～60℃。
具体的，所述步骤(2)中，所述定型分为第一模具定型、第二模具定型和第三模具定型，所述第一模具定型温度为190～210℃，所述第二模具定型温度为205～225℃，所述第三模具定型温度为200～210℃。
具体的，所述步骤(2)中，第一模具的长度为300mm；第二模具的长度为300mm；第三模具的长度为300mm。
具体的，所述步骤(2)中，固化温度为220℃。
具体的，所述步骤(2)中，牵引速度为500～600mm/min。
具体的，所述步骤(1)中，所述热固性树脂为环氧树脂，所述环氧树脂和固化剂按质量比1:1.85比例混合配胶，固化剂为酸酐类固化剂，如：邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐甘油酯等。
具体的，配胶室环境温度为：20±5℃，配胶室环境湿度为20％±5。
利用所述的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，制备的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒。
本发明的优点：本发明工艺制备的透明芯棒符合国家标准(GBT29324-2012架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒)，并且其在光线照射下为透明状态，利用原有检查设备，能够检测出芯棒内有无裂纹或瑕疵，及时发现生产过程中存在的问题并改进，大大减少使用过程中因导线内部存在缺陷，而造成的经济损失，提高使用安全性。
附图说明
图1为利用本发明制备工艺制得的透明芯棒手机拍摄图片。
具体实施方式：
实施例1：架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)热固性树脂基体改性；(2)制备透明芯棒成品；其中，
(1)热固性树脂基体改性：将热固性树脂在-5℃温度下存放不少于24小时，然后在室温下缓化、配胶，制得改性热固性树脂基体待用；本实施例中，热固性树脂为环氧树脂，环氧树脂和固化剂按质量比1:1.85比例混合配胶。固化剂为酸酐类固化剂，如：邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐甘油酯等，本实施例选用邻苯二甲酸酐作为固化剂。配胶室环境温度为：20±5℃，配胶室环境湿度为20％±5。
(2)制备透明芯棒成品：将碳纤维与玻璃纤维进行预拉伸后，送入所述改性热固性树脂基体中实现浸渍，充分浸渍混合后，再经过预定型、定型、固化制得透明芯棒成品。其中，预定型温度为50℃；所述定型分为第一模具定型、第二模具定型和第三模具定型，所述第一模具定型温度为200℃，所述第二模具定型温度为215℃，所述第三模具定型温度为210℃；第一模具的长度为300mm；第二模具的长度为300mm；第三模具的长度为300mm；固化温度为220℃；牵引速度为550mm/min。
利用实施例1的制备工艺，制备的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒。
实施例2：架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)热固性树脂基体改性；(2)制备透明芯棒成品；其中，
(1)热固性树脂基体改性：将热固性树脂在-10℃温度下存放不少于24小时，然后在室温下缓化、配胶，制得改性热固性树脂基体待用；本实施例中，热固性树脂为环氧树脂，环氧树脂和固化剂按质量比1:1.85比例混合配胶。固化剂为酸酐类固化剂，如：邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐甘油酯等，本实施例选用四氢邻苯二甲酸酐作为固化剂。配胶室环境温度为：20±5℃，配胶室环境湿度为20％±5。
(2)制备透明芯棒成品：将碳纤维与玻璃纤维进行预拉伸后，送入所述改性热固性树脂基体中实现浸渍，充分浸渍混合后，再经过预定型、定型、固化制得透明芯棒成品。其中，预定型温度为40℃；所述定型分为第一模具定型、第二模具定型和第三模具定型，所述第一模具定型温度为190℃，所述第二模具定型温度为205℃，所述第三模具定型温度为200℃；第一模具的长度为300mm；第二模具的长度为300mm；第三模具的长度为300mm；固化温度为220℃；牵引速度为500mm/min。
利用实施例2的制备工艺，制备的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒。
实施例3：架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)热固性树脂基体改性；(2)制备透明芯棒成品；其中，
(1)热固性树脂基体改性：将热固性树脂在0℃温度下存放不少于24小时，然后在室温下缓化、配胶，制得改性热固性树脂基体待用；本实施例中，热固性树脂为环氧树脂，环氧树脂和固化剂按质量比1:1.85比例混合配胶。固化剂为酸酐类固化剂，如：邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐甘油酯等，本实施例选用偏苯三甲酸酐甘油酯作为固化剂。配胶室环境温度为：20±5℃，配胶室环境湿度为20％±5。
(2)制备透明芯棒成品：将碳纤维与玻璃纤维进行预拉伸后，送入所述改性热固性树脂基体中实现浸渍，充分浸渍混合后，再经过预定型、定型、固化制得透明芯棒成品。其中，预定型温度为60℃；所述定型分为第一模具定型、第二模具定型和第三模具定型，所述第一模具定型温度为210℃，所述第二模具定型温度为225℃，所述第三模具定型温度为210℃；第一模具的长度为300mm；第二模具的长度为300mm；第三模具的长度为300mm；固化温度为220℃；牵引速度为600mm/min。
利用实施例3的制备工艺，制备的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒。
实施例1-3选用的环氧树脂为环氧树脂-A3041，其分析报告如表1所示：
表1环氧树脂-A3041分析报告
分析项目 标准值 检测结果
外观(目测) 深棕色粘稠状液体 深棕色粘稠状液体
环氧当量(g/eq) 100-125 112
粘度(mpa.s@25℃) 3000-4500 3800
挥发份(％) <1 0.2
水解率(％) <0.15 0.06
无机氯(％) <0.01 0.003
最佳储存期 12个月 12个月
利用本发明工艺生产出来的透明芯棒检测数据完全符合国家标准(GBT 29324-2012架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒)。具体检测对比数据如表2：
表2利用本发明工艺生产出来的透明芯棒检测数据对比表
Figure BDA0001554245420000071
图1为利用本发明制备工艺制得的透明芯棒手机拍摄图片，由图1可以看出，本发明工艺制备的透明芯棒，可以清晰看到芯棒内部碳棒轮廓，因此，利用原有检查设备，能够检测出芯棒内有无裂纹或瑕疵。

Claims (4)

1.架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)热固性树脂基体改性；(2)制备透明芯棒成品；其中，
(1)热固性树脂基体改性：将热固性树脂在-10-0℃温度下存放不少于24小时，然后在室温下缓化、配胶，制得改性热固性树脂基体待用；配胶室环境温度为：20±5℃，配胶室环境湿度为20％±5；
(2)制备透明芯棒成品：将碳纤维与玻璃纤维进行预拉伸后，送入所述改性热固性树脂基体中实现浸渍，充分浸渍混合后，再经过预定型、定型、固化制得透明芯棒成品；其中，预定型温度为40～60℃；所述定型分为第一模具定型、第二模具定型和第三模具定型，所述第一模具定型温度为190～210℃，所述第二模具定型温度为205～225℃，所述第三模具定型温度为200～210℃；固化温度为220℃；牵引速度为500～600mm/min。
2.根据权利要求1所述的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，第一模具的长度为300mm；第二模具的长度为300mm；第三模具的长度为300mm。
3.根据权利要求1或2所述的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，所述热固性树脂为环氧树脂，所述环氧树脂和固化剂按质量比1:1.85比例混合配胶。
4.利用权利要求1-3任意一项所述的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒的制备工艺，制备的架空导线用纤维增强树脂基复合材料透明芯棒。
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