一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上使用的纖維復(fù)合材料有纖維纏繞管、引拔纖維棒，這兩者分別用于民用管道、電工行業(yè)及各類(lèi)開(kāi)關(guān)上，以玻璃絲與樹(shù)脂混合拉制或繞制后固化成形材料居多，其具備耐蝕、成型效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但這種結(jié)構(gòu)的纖維樹(shù)脂復(fù)合材料也存在不足:如纏繞的管子一般是單一方向的纖維絲繞，其抗彎性能較差；如采用纖維絲(如玻璃絲居多)與樹(shù)脂混合拉制、固化而成，雖工效高，但拉制的管子則纖維方向更單一使管子抗內(nèi)、外張力性能及抗扭剛度差，且上述兩種材料在受張力與彎曲壓力下都易開(kāi)裂。而棒類(lèi)纖維樹(shù)脂復(fù)合材料雖抗彎性能好，但抗扭能力差。
[0003]現(xiàn)有的纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的制備工藝一般為:纖維絲經(jīng)樹(shù)脂浸漬后在牽引機(jī)拉力下被導(dǎo)入模具中加熱固化后成型，然后按需要的長(zhǎng)度截?cái)啾粦?yīng)用。這樣空氣中的水、氣會(huì)隨纖維及樹(shù)脂一起進(jìn)入型材中被固化，當(dāng)這些材料被用在高電壓設(shè)備中時(shí)，無(wú)論后期如何抽真空處理，內(nèi)部的氣、水不會(huì)出來(lái)，在高電壓下它們?cè)趦?nèi)部大場(chǎng)強(qiáng)下就會(huì)放電，從而影響到設(shè)備的絕緣性能，尤其是局部放電性能，對(duì)電網(wǎng)及設(shè)備運(yùn)行安全性、可靠性構(gòu)成危害甚至引出大事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種抗彎、抗扭、抗開(kāi)裂性能好的纖維樹(shù)脂復(fù)合棒及其制備工藝。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒，其特征在于:所述棒體包括內(nèi)層和外層，外層均勻包覆在內(nèi)層之外，所述的內(nèi)層由多束縱向纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成，所述的外層由多束沿內(nèi)層外周纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成。
[0006]按上述技術(shù)方案，所述內(nèi)層為實(shí)心棒體或空心棒體，所述纖維為纖維絲或/和纖維織物。
[0007]按上述技術(shù)方案，外層由多束沿內(nèi)層螺旋纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成；或由多束沿內(nèi)層外周交叉纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成，或沿內(nèi)層外周纏繞單層或多層纖維布與樹(shù)脂復(fù)合而成。
[0008]按上述技術(shù)方案，所述內(nèi)層由纖維沿縱向均勻排列，并浸潤(rùn)樹(shù)脂膠液后預(yù)成型為柱狀坯體，并經(jīng)過(guò)初次固化而成；所述外層在內(nèi)層初次固化后進(jìn)行纏繞，并與內(nèi)層一同再次浸潤(rùn)樹(shù)脂膠液后進(jìn)行二次加熱固化而成；或所述外層在內(nèi)層初步固化完成后進(jìn)行纏繞，并對(duì)外層浸潤(rùn)樹(shù)脂膠液后，進(jìn)行二次加熱固化而成。
[0009]按上述技術(shù)方案，在初次加熱固化處理前將柱狀坯體進(jìn)行真空處理后再進(jìn)行初次加熱固化。
[0010]按上述技術(shù)方案，在二次加熱固化處理前將纖維樹(shù)脂復(fù)合棒半成品再次進(jìn)行真空處理后再進(jìn)行二次加熱固化。
[0011]—種如上所述的纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的制備工藝，其特征在于:該工藝步驟如下:
1)放線:將卷狀纖維縱向排列為纖維；
2)浸膠:采用牽引力系統(tǒng)將步驟(1)中縱向排列的纖維在樹(shù)脂中浸膠；
3)預(yù)成型:收口去掉多余樹(shù)脂后入模形成柱狀坯體；
4)初次加熱固化:將上述坯狀體加熱固化形成內(nèi)層纖維樹(shù)脂復(fù)合棒體；
5)纏繞:采用纏繞機(jī)將其上預(yù)裝的纖維纏繞在內(nèi)層纖維樹(shù)脂復(fù)合棒體外周；
6)再次浸膠:將步驟(5)中所得的型材再次在樹(shù)脂中浸膠或邊纏繞邊澆樹(shù)脂；
7)二次加熱固化:將步驟(6)中所得的型材送入模具進(jìn)行二次加熱固化(也可在真空下進(jìn)行)；
8)切割成品；待復(fù)合棒定型產(chǎn)品固化、冷卻后，通過(guò)切割機(jī)切割為成品。
[0012]按上述技術(shù)方案，在初次加熱固化處理前將柱狀坯體進(jìn)行真空處理后再進(jìn)行初次加熱固化步驟。
[0013]按上述技術(shù)方案，在二次加熱固化處理前將纖維樹(shù)脂復(fù)合棒半成品再次進(jìn)行真空處理后再進(jìn)行二次加熱固化步驟。
[0014]按上述技術(shù)方案，將步驟(4)中所得的內(nèi)層纖維樹(shù)脂復(fù)合棒體截至所需長(zhǎng)度后再進(jìn)行纏繞步驟。
[0015]本發(fā)明所取得的有益效果為:本發(fā)明的纖維樹(shù)脂復(fù)合棒分為內(nèi)層和外層，外層周向纏繞在內(nèi)層上，使其具有抗彎、抗扭、抗開(kāi)裂等綜合機(jī)械性能好的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于民用下水管道、電工、電力配件、工業(yè)和變壓器分接開(kāi)關(guān)的主絕緣結(jié)構(gòu)件上；本發(fā)明的工藝，在制備纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的過(guò)程中通過(guò)真空罐進(jìn)行脫水脫氣工藝，使得成型材料內(nèi)部含氣體、水量減少，工件的綜合電氣性能提升。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的纖維樹(shù)脂復(fù)合棒結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2為圖1的橫截面視圖。
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2提供的纖維樹(shù)脂復(fù)合棒橫截面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒，包括內(nèi)層和外層，外層均勻包覆在內(nèi)層之外，內(nèi)層由多束縱向纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成，所外層由多束沿內(nèi)層螺旋纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成；或由多束沿內(nèi)層外周交叉纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成，或沿內(nèi)層外周纏繞單層或多層纖維布與樹(shù)脂復(fù)合而成。其中，所述纖維為纖維絲或/和纖維織物，纖維織物為為玻璃纖維布或玻璃纖維帶，所述樹(shù)脂為飽和樹(shù)脂或不飽和樹(shù)脂。例如，為環(huán)氧樹(shù)脂。所述內(nèi)層可為實(shí)心棒體也可以為空心棒體，如圖2、3所示。
[0021]該纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的制備工藝，包括如下步驟:
(1)放線:將卷狀纖維縱向排列；
(2)浸膠:采用牽引力系統(tǒng)將縱向排列的纖維在樹(shù)脂中浸膠； (3)預(yù)成型:收口去掉多余樹(shù)脂后入模形成柱狀坯體；
(4)真空處理:將步驟(3)中所得的柱狀坯體送入真空罐進(jìn)行抽真空處理；其中，真空罐內(nèi)可以裝經(jīng)過(guò)脫水脫氣處理后的液態(tài)樹(shù)脂膠也可以不裝液態(tài)樹(shù)脂；依據(jù)實(shí)際工況而定；
(5)初次加熱固化:將真空處理后的柱狀坯體送入模具成型并加熱固化形成內(nèi)層縱向纖維棒體；
(6)纏繞:采用纏繞機(jī)將其上預(yù)裝的纖維纏繞在步驟(4)中所得的棒體外周；
(7)再次浸膠:將步驟(6)中所得的型材再次在樹(shù)脂中浸膠(或在真空下浸膠)或邊纏繞邊澆樹(shù)脂；
(8)二次加熱固化:將步驟(7)中所得的型材送入模具進(jìn)行二次加熱固化(也可以在真空下進(jìn)行二次加熱固化)得到纖維樹(shù)脂復(fù)合棒；
(9)切割成品；待復(fù)合棒定型產(chǎn)品固化、冷卻后，通過(guò)切割機(jī)切割為成品。
[0022]本實(shí)施例中，也可以將步驟(5)中所得的內(nèi)層縱向纖維棒體截至所需長(zhǎng)度后，再進(jìn)行纏繞步驟。
[0023]在本實(shí)施例中，由于纖維浸潤(rùn)樹(shù)脂并收口形成柱狀坯體，在真空罐內(nèi)真空處理的不夠充分，因此，在真空罐內(nèi)還可以設(shè)有使柱狀坯體的纖維組織疏松的疏松裝置，柱狀坯體的纖維疏松后重新在負(fù)壓下浸膠、脫水、脫氣更充分。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒，其特征在于:所述棒體包括內(nèi)層和外層，外層均勻包覆在內(nèi)層之外，所述的內(nèi)層由多束縱向纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成，所述的外層由多束沿內(nèi)層外周纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒，其特征在于，所述內(nèi)層為實(shí)心棒體或空心棒體，所述纖維為纖維絲或/和纖維織物。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒，其特征在于，外層由多束沿內(nèi)層螺旋纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成；或由多束沿內(nèi)層外周交叉纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成，或沿內(nèi)層外周纏繞單層或多層纖維布與樹(shù)脂復(fù)合而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒，其特征在于，所述內(nèi)層由纖維沿縱向均勻排列，并浸潤(rùn)樹(shù)脂膠液后預(yù)成型為柱狀坯體，并經(jīng)過(guò)初次固化而成；所述外層在內(nèi)層初次固化后進(jìn)行纏繞，并與內(nèi)層一同再次浸潤(rùn)樹(shù)脂膠液后進(jìn)行二次加熱固化而成；或所述外層在內(nèi)層初步固化完成后進(jìn)行纏繞，并對(duì)外層浸潤(rùn)樹(shù)脂膠液后，進(jìn)行二次加熱固化而成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒，其特征在于，在初次加熱固化處理前將柱狀坯體進(jìn)行真空處理后再進(jìn)行初次加熱固化。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒，其特征在于，在二次加熱固化處理前將纖維樹(shù)脂復(fù)合棒半成品再次進(jìn)行真空處理后再進(jìn)行二次加熱固化。7.一種如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的制備工藝，其特征在于:該工藝步驟如下: 1)放線:將卷狀纖維縱向排列； 2)浸膠:采用牽引力系統(tǒng)將步驟(1)中縱向排列的纖維在樹(shù)脂中浸膠； 3)預(yù)成型:收口去掉多余樹(shù)脂后入模形成柱狀坯體； 4)初次加熱固化:將上述坯狀體加熱固化形成內(nèi)層纖維樹(shù)脂復(fù)合棒體； 5)纏繞:采用纏繞機(jī)將其上預(yù)裝的纖維纏繞在內(nèi)層纖維樹(shù)脂復(fù)合棒體外周； 6)再次浸膠:將步驟(5)中所得的型材再次在樹(shù)脂中浸膠或邊纏繞邊澆樹(shù)脂膠； 7)二次加熱固化:將步驟(6)中所得的型材送入模具進(jìn)行二次加熱固化； 8)切割成品；待復(fù)合棒定型產(chǎn)品固化、冷卻后，通過(guò)切割機(jī)切割為成品。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的制備工藝，其特征在于:在初次加熱固化處理前將柱狀坯體進(jìn)行真空處理后再進(jìn)行初次加熱固化步驟。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的制備工藝，其特征在于:在二次加熱固化處理前將纖維樹(shù)脂復(fù)合棒半成品再次進(jìn)行真空處理后再進(jìn)行二次加熱固化步驟。10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的制備工藝，其特征在于:將步驟(4)中所得的內(nèi)層纖維樹(shù)脂復(fù)合棒體截至所需長(zhǎng)度后再進(jìn)行纏繞步驟。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種纖維樹(shù)脂復(fù)合棒及其制備工藝，所述棒體包括內(nèi)層和外層，外層均勻包覆在內(nèi)層之外，所述的內(nèi)層由多束縱向纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成，所述的外層由多束沿內(nèi)層外周纏繞的纖維與樹(shù)脂復(fù)合而成。工藝步驟為：將纖維縱向均勻排列,在樹(shù)脂中浸膠并收口去掉多余樹(shù)脂后入模初次固化形成柱狀坯體，采用纏繞機(jī)將纖維纏繞在柱狀坯體外周，再次浸潤(rùn)樹(shù)脂膠并加熱固化后切割成品；也可以在初次固化后已截長(zhǎng)度的內(nèi)層纖維樹(shù)脂棒的外部纏繞纖維絲或布并浸潤(rùn)樹(shù)脂膠后進(jìn)行二次加熱固化而成。所述纖維樹(shù)脂復(fù)合棒抗彎、抗扭、抗開(kāi)裂性能好，該制備工藝和設(shè)備使得纖維樹(shù)脂復(fù)合棒內(nèi)部含氣體、水量減少，致密度好，從而提升了纖維樹(shù)脂復(fù)合棒的綜合電氣性能。
【IPC分類(lèi)】B29C70/34, B29C70/10, B29C53/56
【公開(kāi)號(hào)】CN105365224
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510901030
【發(fā)明人】劉剛
【申請(qǐng)人】武漢泰普變壓器開(kāi)關(guān)有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月8日