[發明專利]復合材料電桿及其制備方法

有效

• 申請號: 201610770297.9
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106285159B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 張雄軍;靳婷婷;郝春功;胡平;陳鈴飛;南無疆;張卓;陳新;楊威;劉芮彤;楊璐羽
• 申請（專利權）人: 北京玻鋼院復合材料有限公司;全球能源互聯網研究院;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: E04H12/02
• 分類號: E04H12/02;B29C53/56
• 代理公司: 北京悅成知識產權代理事務所(普通合伙) 11527
• 代理人: 樊耀峰

本發明公開了一種復合材料電桿及其制備方法。該電桿包括至少一個纏繞組，該至少一個纏繞組由內向外依次包括螺旋纏繞層、補強層和環向纏繞層；所述螺旋纏繞層使用玻璃纖維或玄武巖纖維從所述電桿的根部螺旋纏繞至梢部，所述螺旋纏繞層的厚度為0.5～1mm，其纏繞角為1～3°；所述補強層使用纖維布或者織物從距離所述電桿的根部0.5～1.8m處開始纏繞至距離所述電桿的根部3～8m處，所述補強層的厚度為0.5～1mm；所述環向纏繞層使用玻璃纖維或玄武巖纖維從所述電桿的根部環向纏繞至梢部，所述環向纏繞層的厚度為0.3～0.6mm。本發明的電桿的耐疲勞性能優良。

技術領域

本發明涉及一種復合材料電桿及其制備方法，尤其是一種高強高韌聚氨酯復合材料電桿及其制備方法。

背景技術

傳統的電桿一般為水泥桿、金屬桿或木質電桿。這些電桿在內陸地區得到了廣泛的應用，但是將其用于沿海地區時則存在諸多困難。沿海地區和內陸地區環境特點不同，年平均風速基本在5m/s左右，這種高頻率小速度風要求電桿具有良好的耐疲勞性能，即需要良好的韌性。此外，沿海地區還會有臺風、超強臺風等高風速風出現，這就要求電桿具有良好的承載力彎矩(大風速不損壞)，即具有足夠的強度。傳統的三種電桿滿足沿海用要求比較困難，會出現易受腐蝕、安裝運輸困難、強度及韌性不夠從而易被臺風吹斷的問題。

因此，迫切需要一種電桿，其耐疲勞性能優良，可以應用于沿海地區。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種復合材料電桿，其耐疲勞性能優良。本發明的目的之二在于提供上述復合材料電桿的制備方法，其工藝簡單，可以獲得耐疲勞性能優良的電桿。

本申請的發明人發現，對于復合材料電桿，通過調整鋪層設計，選擇合適的纖維材料可以獲得耐疲勞性能優良的電桿，從而完成了本發明。

本發明提供一種復合材料電桿，其包括至少一個纏繞組，例如1～5個纏繞組，優選為1～3個纏繞組。本發明的所述至少一個纏繞組由內向外依次包括螺旋纏繞層、補強層和環向纏繞層。本發明的電桿可以設計為錐臺形結構，亦即根徑大于梢徑。

根據本發明的一個具體實施方式，所述的電桿包括至少一個纏繞組，該至少一個纏繞組由內向外依次包括螺旋纏繞層、補強層和環向纏繞層；

其中，所述螺旋纏繞層使用玻璃纖維或玄武巖纖維從所述電桿的根部螺旋纏繞至梢部，所述螺旋纏繞層的厚度為0.5～1mm，其纏繞角為1～3°；

其中，所述補強層使用纖維布或者織物從距離所述電桿的根部0.5～1.8m處開始纏繞至距離所述電桿的根部3～8m處，所述補強層的厚度為0.5～1mm；和

其中，所述環向纏繞層使用玻璃纖維或玄武巖纖維從所述電桿的根部環向纏繞至梢部，所述環向纏繞層的厚度為0.3～0.6mm。

根據本發明的電桿，優選地，在所述螺旋纏繞層中，所述的玻璃纖維或玄武巖纖維均以經過聚氨酯浸潤處理的無捻紗的形式使用；并且在所述環向纏繞層中，所述的玻璃纖維或玄武巖纖維均以經過聚氨酯浸潤處理的無捻紗的形式使用。在本發明中，無捻紗優選為高強度玻璃纖維無捻紗或高強度玄武巖纖維無捻紗，這樣可以進一步提高電桿的強度。本發明的聚氨酯優選為雙組分聚氨酯，可以采用本領域已知的那些。作為優選，雙組分聚氨酯為亨斯邁公司生產的聚氨酯樹脂；A組分：SK15001多元醇混合物，B組分:Suprasec 1502。

在本發明中，在所述螺旋纏繞層中，所述螺旋纏繞層的厚度可以為0.5～1mm，優選為0.8～1mm。所述螺旋纏繞層的纏繞角可以為1～3°，優選為2～3°。在所述環向纏繞層中，所述環向纏繞層的厚度可以為0.3～0.6mm，優選為0.35～0.5mm。所謂環向纏繞是指纏繞角接近90°時的纏繞方式。